Jak na jednej linii montażowej powstają trzy rodzaje napędu?

W trakcie tych zaślubin nie rozbrzmiewają dźwięki walca. Zamiast tego słychać szum, warkot i stuki: to muzyka towarzysząca nowoczesnemu procesowi produkcji samochodów w fabryce Porsche w Lipsku. Powoli opuszczane jest umieszczone na zawiesiu nadwozie Porsche Macan polakierowane w kolorze oak green metallic. Jego lepszą połowę, czyli podwozie z w pełni elektrycznym układem napędowym, dostarczył kilka sekund temu samojezdny system transportowy. Jak w zwolnionym tempie odbywa się całkowicie zautomatyzowane łączenie, a następnie skręcanie obu elementów przed późniejszym montażem wnętrza.

To tak zwane zaślubiny, które stanowią serce produkcji w każdym miejscu, gdzie montowane są samochody. Proces ten zwykle przebiega w podobny sposób. Jednak zaślubiny w fabryce Porsche w Lipsku są wyjątkowe. Wyjątkowo złożone, kompleksowe oraz wydajne. Na jednej linii produkcyjnej powstają bowiem obok siebie trzy różne koncepcje napędu: samochody benzynowe, hybrydowe i elektryczne. Każdego dnia około 600 najwyższej jakości modeli Macan i Panamera dla klientów z całego świata.

W fabryce jak w zegarku

Mistrzem ceremonii jest Sebastian Böttcher. Ten dyplomowany inżynier jest planistą ds. środków produkcji i zaprojektował system wraz z kilkunastoma innymi kolegami z Porsche. Böttcher ma 40 lat, urodził się w Dreźnie, a na nadgarstku nosi coś, co niezwykle trafnie symbolizuje jego pracę: elegancki zegarek, który podarował sobie samemu z okazji 30. urodzin. „Proszę spojrzeć”, mówi i pokazuje wykonany ze specjalnego szkła tył zegarka, przez który można zobaczyć delikatny mechanizm sprężynowy. „Nasza fabryka to również rodzaj mechanizmu. Nawet jeśli ma nieco inne wymiary”.

W 2018 roku wytyczono kierunek działania, który wiązał się z całkowitą zmianą tego mechanizmu. Zarząd zdecydował wówczas o wprowadzeniu na drogi w pełni elektrycznego Macana.

Miał powstawać w Lipsku, na istniejącej już linii produkcyjnej, do tej pory przeznaczonej dla pojazdów z silnikami spalinowymi lub napędami hybrydowymi. Kolejna linia nie byłaby w istniejących warunkach ramowych możliwa do zrealizowania. „Szybko zdaliśmy sobie sprawę, że musimy całkowicie od początku przeorganizować wszystkie procesy w fabryce”, wspomina Böttcher. „Dodatkowa technologia napędu jest niczym mały własny świat z nowymi wymaganiami, specjalnymi procesami i narzędziami. Musieliśmy się sporo nauczyć”.

Szczególnie złożonym problemem było na przykład to, że podczas montażu samochodu z silnikiem spalinowym lub hybrydowym dolna część nadwozia jest skręcana z podwoziem w 20 miejscach, podczas gdy w modelu w pełni elektrycznym tych miejsc jest 50. Zmiana, która na pierwszy rzut oka wydaje się mało spektakularna. Dużym wyzwaniem okazało się jednak realizowanie tych dodatkowych etapów pracy na jednej i tej samej linii montażowej.

Kompleksowo i harmonijnie

Aby rozwiązać ten problem, Sebastian Böttcher i jego zespół musieli wyjść od nowych założeń. Z wcześniej czterech stanowisk montażowych ciągnących się na długości 24 metrów powstało dziewięć stanowisk na 60 metrach. Zintegrowano sześć dodatkowych robotów oraz 18 automatycznych stacji przykręcania. Przy wsparciu partnerów zewnętrznych zrodziły się w Porsche również inne konkretne pomysły. Na przykład zautomatyzowany system montażu śrub, który w zależności od serii i wyposażenia z niesamowicie dużą prędkością radzi sobie ze śrubami wszystkich rozmiarów i kształtów, a także momentami dokręcania i kątami obrotu. Albo urządzenie pomiarowe, na które złożono już wniosek patentowy, a które regularnie przejeżdża przez montaż, aby sprawdzać wrzeciona śrubowe w trakcie bieżącej produkcji. Dzięki temu praktycznie nie ma przestojów ani opóźnień.

Zainstalowano ponadto specjalny system kamer, który na powierzchni akumulatora wysokiego napięcia pojazdów elektrycznych samoczynnie szuka ciał obcych. Mogą to być na przykład niechcący pozostawione podkładki albo nakrętki śrub. „Koniec końców powstał bardzo wydajny system, który płynnie wpasowuje się we wszystkie procesy w fabryce”, podsumowuje Sebastian Böttcher. „Naturalnie zawsze jest coś do zoptymalizowania na bieżąco, ale dla nas w Porsche jest to sprawą oczywistą”.

Niczym w sznurze pereł

Jak ważne podczas planowania nowych procesów montażowych było całościowe spojrzenie, staje się jasne, gdy rozmawiamy z kolegami Sebastiana Böttchera pracującymi w innych działach. „We wszystkim, co tutaj robimy, kluczową rolę odgrywa zasada sznura pereł”, wyjaśnia Denny Schubert z działu sterowania pojazdami. W Porsche oznacza to koncepcję zapewniającą wydajną pracę zatrudnionych osób, minimalizowanie magazynowania i perfekcyjne wstępne sortowanie części, które trafiają do montażu we właściwym czasie.

„Dążymy do precyzyjnego sterowania kolejnością samochodów niczym w sznurze pereł”, podkreśla Schubert. Planowanie w fabryce Porsche w Lipsku odbywa się z reguły z 10-dniowym wyprzedzeniem. Dzięki temu dostawcy mogą dokładnie dostosować swoją produkcję do potrzeb montażu i dostarczać wszystkie części idealnie we właściwym czasie. Jest to podstawowy warunek płynności procesów, ponieważ każdy z produkowanych tutaj samochodów jest inny – nie ma dwóch identycznych. Teoretycznie liczba kombinacji modeli, technologii napędu, lakierów i szczegółów wyposażenia jest nieskończona.

„Produkowanie trzech rodzajów napędu na jednej linii stanowi wyzwanie dla wszystkich w fabryce. Nasza praca jest bardzo złożona”, dodaje Martin Reinbacher z działu inżynierii przemysłowej. W przypadku w pełni elektrycznego Macana konieczne było na przykład nauczenie się dodatkowych koncepcji montażu i dopasowanie ergonomii niektórych stanowisk pracy. „Wszystko jest ze sobą powiązane”, wyjaśnia.

„Aby znaleźć efektywne rozwiązania, musimy planować wspólnie, współpracując z wszystkimi działami. Ale codziennie obserwujemy, że to się opłaca”. Zasada sznura pereł jest jak kompas: dzięki niej każdy etap procesu produkcji jest skoordynowany z kolejnym. W ten sposób produkcja odbywa się niezwykle precyzyjnie i możliwie płynnie mimo bardziej złożonych procesów.