DE102022130021A1 - Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug - Google Patents

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Dominik Exner
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeugs, mit den Schritten:Herstellen mehrerer Strukturmodule (10, 20, 30, 130), wobei jedes Strukturmodul (10, 20, 30, 130) mindestens ein Strukturbauteil (100, 200, 300) einer Fahrzeugkarosserie und mindestens eine Fahrzeugkomponente (122, 220, 340) beinhaltet, und Zusammenbau der mehreren Strukturmodule (10, 20, 30, 130) zur Herstellung des Kraftfahrzeugs, wodurch das Kraftfahrzeug bereits bei Fertigstellung der tragenden Kraftfahrzeugstruktur mit einer Vielzahl von Fahrzeugkomponenten ausgestattet ist, wobei die Strukturmodule (10, 20, 30, 130) untereinander strukturbauteilseitig ausschließlich unter Verwendung von kalter Verbindungstechnik gefügt werden. Weiterhin wird ein Kraftfahrzeug angegeben.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeugs sowie ein Kraftfahrzeug.
  • Ein Kraftfahrzeug mit klassischer Aufteilung weist eine korrosionsgeschützte und abgedichtete Karosserie auf, die mit Fahrzeugkomponenten, wie Anbauteilen im Interieur und Exterieur, elektronischen Geräten, Gurten, Sitzen etc. versehen ist. Weiterhin weist das Gesamtfahrzeug einen Antriebsstrang mit Antriebsmotor, Getriebe und Achsen auf.
  • Im klassischen Produktionskonzept zur Herstellung eines Kraftfahrzeugs werden zunächst die Fahrzeugeinzelteile hergestellt, im Karosseriebau wird die Rohkarosse zusammengefügt und anschließend mit Korrosionsschutz und einer Lackierung versehen. Die finale Montage zum Gesamtfahrzeug erfolgt an einem Hauptband, an dem der Antriebsstrang mit der Karosserie zusammengeführt wird und das Fahrzeug final mit den Fahrzeugkomponenten im Interieur und Exterieur ausgestattet wird.
  • Größere technische Änderungen beeinflussen das gesamte Fahrzeug samt der beschriebenen Fertigungskette und sind nur aufwendig umzusetzen. Grundlegende Änderungen am Fahrzeug sind nur mit sehr hohen finanziellen Aufwänden realisierbar.
  • Vor dem Hintergrund eines volatilen Marktumfelds, schneller Technologiesprünge und einer verschärften Regulatorik durch den Gesetzgeber besteht ein Bedarf an einem kostengünstigen Produktionskonzept zur Herstellung von Fahrzeugen. In einem weiteren Aspekt soll mit dem Produktionskonzept eine hohe Änderungsflexibilität bei geringen bzw. reduzierten Änderungskosten realisierbar sein.
  • Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit anzugeben wie die Herstellung eines Kraftfahrzeugs verbessert werden kann. Insbesondere sollen die voranstehend beschriebenen Nachteile vermindert werden können.
  • Gelöst wird die Aufgabe ein Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeugs nach Patentanspruch 1 und ein Kraftfahrzeug nach Patentanspruch 11. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
  • Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeugs angegeben, mit den Schritten:
    • Herstellen mehrerer Strukturmodule, wobei jedes Strukturmodul mindestens ein Strukturbauteil einer Kraftfahrzeugkarosserie und mindestens eine Fahrzeugkomponente beinhaltet, und
    • Zusammenbau der mehreren Strukturmodule zur Herstellung des Kraftfahrzeugs, wodurch das Kraftfahrzeug bereits bei Fertigstellung der tragenden Kraftfahrzeugstruktur mit einer Vielzahl von Fahrzeugkomponenten ausgestattet ist,
    wobei die Strukturmodule strukturbauteilseitig ausschließlich unter Verwendung von kalter Verbindungstechnik gefügt werden.
  • Ein Strukturmodul beinhaltet mindestens ein Strukturbauteil. Ein Strukturbauteil spielt eine strukturgebende Rolle im Gesamtfahrzeug und nimmt dabei beispielsweise Kräfte und/oder Momente auf. Ein Strukturbauteil kann z.B. ein Vorderbau, ein Hinterbau, eine Fahrzeugsäule, ein Seitenrahmen, ein Dachholm, ein Fahrzeugdach etc. sein. In einem Strukturmodul können auch zwei oder mehr Strukturbauteile zu einer Strukturbaugruppe gefügt sein. Für die Herstellung der Strukturbaugruppe können grundsätzlich alle bekannten Fügeverfahren eingesetzt werden. Eine Strukturbaugruppe kann beispielsweise zwei oder mehr Strukturbauteile aufweisen, die miteinander verschweißt, vernietet, verschraubt und/oder verklebt sein können. Die Strukturbauteile können beispielsweise Metallbauteile, faserverstärkte Kunststoffbauteile oder Verbundbauteile sein, die sowohl Metall- als auch Kunststoffmaterial, ggf. faserverstärktes Kunststoffmaterial beinhalten. Die Strukturbauteile können z.B. unter Verwendung von Urformverfahren, Umformverfahren, additiven Verfahren und Kombinationen dieser Verfahren hergestellt werden und insbesondere Blechbauteile, Gussbauteile, additiv hergestellte Bauteile oder hybride Bauteile mit Blech-, Guss- und/oder additiv gefertigten Bauteilabschnitte aufweisen. Die Strukturbauteile bzw. die Strukturbaugruppe können beispielsweise mit einer Antikorrosionsbeschichtung versehen sein. Vorzugsweise sind die Strukturbauteile bzw. die Strukturbaugruppe(n) bereits fertig lackiert.
  • Weiterhin beinhaltet ein Strukturmodul mindestens eine Fahrzeugkomponente. Als Fahrzeugkomponente werden im Rahmen dieser Anmeldung Komponenten des Fahrzeugs bezeichnet, die nicht Bestandteil des Karosseriekörpers eines Kraftfahrzeugs sind. Derartige Fahrzeugkomponenten werden z.B. üblicherweise erst nach Fertigstellung der Fahrzeugkarosserie mit dieser verbunden. Beispielsweise handelt es sich bei den Fahrzeugkomponenten um Steuergeräte, Sensoren, Fahrzeuginnen - und/oder Fahrzeugaußenverkleidungen, Anbauteile wie z.B. Spiegel, Signaleinrichtungen wie Fahrzeugleuchten oder Hupe, Fahrzeugscheiben, Kabel etc. Ein oder mehrere Fahrzeugkomponenten werden an dem voranstehend beschriebenen Strukturbauteil bzw. der Strukturbaugruppe montiert, wodurch das Strukturmodul hergestellt wird.
  • Für die Herstellung des Kraftfahrzeugs werden nun mehrere Strukturmodule zusammengebaut. Hierbei wird einerseits die tragende Struktur des Gesamtfahrzeugs geschaffen - vergleichbar einer herkömmlichen Karosserie - gleichzeitig beinhaltet der Zusammenbau bereits eine Vielzahl von Fahrzeugkomponenten. Mit anderen Worten gesagt löst das Verfahren das bislang übliche Karosseriegerippe auf und ersetzt dieses durch eine Mehrzahl an Strukturmodulen, die bereits mit weiteren Fahrzeugkomponenten vormontiert sind. Die tragende Struktur des Kraftfahrzeugs wird vorzugsweise überwiegend aus Strukturmodulen zusammengesetzt, beispielsweise werden mehr als 70% oder mehr als 80% oder mehr als 90% der Strukturbauteile zunächst mit weiteren Fahrzeugkomponenten bestückt und zu einem Strukturmodul montiert. In diesen Fällen können einzelne Strukturbauteile verbleiben, die als Einzelbauteile oder Bauteilgruppen, jedoch nicht als Modul, an die Strukturmodule montiert werden.
  • Durch die Verwendung der beschriebenen Strukturmodule wird die Anzahl an Teilen und an Montagevorgängen am Hauptband reduziert. Hierdurch sinkt die erforderliche Komplexität und Länge des Hauptbandes und es können Kosten reduziert werden. Weiterhin wird die Flexibilität der Produktion erhöht. Der Einfluss, den Änderungen an einzelnen Strukturmodulen, auf den gesamten Produktionsprozess haben, wird auf diejenigen Abschnitte des Produktionsprozesses reduziert, in dem das jeweilige Strukturmodul hergestellt wird. Somit lassen sich Änderungen schneller umsetzen und besser in die bestehende Produktion integrieren.
  • Beim Zusammenbau werden die Strukturmodule strukturbauteilseitig gefügt. Hierbei werden die Strukturbauteile bzw. Strukturbaugruppen benachbarter Strukturmodule miteinander dauerhaft verbunden. Erfindungsgemäß erfolgt das strukturbauteilseitige Fügen ausschließlich unter Verwendung von kalter Verbindungstechnik. Als „kalte Verbindungstechniken“ sollen dabei insbesondere Nietverbindungen, Schraubverbindungen und Klebeverbindungen gelten. Vorzugsweise werden die Strukturmodule untereinander untrennbar verbunden, d.h. die Fügeverbindung kann nur unter Zerstörung des Fügehilfsmittels (z.B. Niet oder Klebstoff) oder unter Beschädigung des Strukturmoduls erfolgen. Durch den ausschließlichen Einsatz kalter Fügeverfahren zur Verbindung der Strukturmodule miteinander wird es möglich, die Strukturmodule bzw. Teile der Strukturmodule, insbesondere die Strukturbauteile, bereits vor der Montage mit einer Antikorrosionsbeschichtung zu versehen und zu lackieren. Es ist nicht mehr notwendig zunächst die Fahrzeugkarosserie herzustellen und diese dann als einen Bauteilkörper in großen Anlagen und aufwändigen Verfahren durch ein KTL-Bad zu führen und zu lackieren. Stattdessen können die entsprechenden Anlagen deutlich kleiner gestaltet werden, wodurch Kosten und Produktionsfläche eingespart werden. Zudem wird die Fügetechnik am Hauptband stark vereinfacht, wodurch die Komplexität reduziert wird, fügetechnische Anlagen vereinheitlicht werden können und universeller einsetzbar sind. Hierdurch wird eine weitere Kostenreduzierung möglich.
  • In einer Ausgestaltung kann die tragende Kraftfahrzeugstruktur ausschließlich aus Strukturmodulen gebildet werden, wodurch die am Hauptband zu montierende Teileanzahl weiter reduziert und das Montageverfahren weiter vereinfacht wird.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Kraftfahrzeug so aufgebaut, dass ein erstes Strukturmodul als Bauplattform für alle weiteren Module dient. Beispielsweise kann die Bauplattform Anbindungsflächen für weitere Strukturmodule aufweisen. Wird das erste Strukturmodul als Bauplattform verwendet, so wird dieses vorzugsweise in definierter Lage auf einer Montagevorrichtung positioniert. Bei der Montagevorrichtung kann es sich insbesondere um eine flexible Aufnahme für unterschiedliche Bauplattformen handeln. Eine solche Montagevorrichtung kann beispielsweise als Lochraster-Tisch ausgebildet sein, der eine flexible Aufnahme von Bauplattformen in allen drei Raumachsen (X, Y, Z) ermöglicht. So lässt sich die Montagevorrichtung schnell und flexibel an Bauplattformen mit unterschiedlichen geometrischen Abmessungen anpassen. Das erste Strukturmodul/die Bauplattform wird z.B. an der Montagevorrichtung ausgerichtet und fixiert. Der Zusammenbau des Kraftfahrzeugs erfolgt dann ausgehend von dem ersten Strukturmodul. Weitere Strukturmodule werden nachfolgend an dem ersten Strukturmodul/der Bauplattform ausgerichtet und gefügt. Ist die tragende Struktur fertiggestellt, können noch weitere Module, wie z.B. Türmodule, montiert werden. Die Positionierung der Module zu- und aneinander kann beispielsweise mittels robotergeführten Greifsystemen erfolgen. Der Zusammenbau zum Gesamtfahrzeug schreitet mit jedem Strukturmodul/Modul weiter voran. So wächst, startend beim ersten Strukturmodul/der Bauplattform, der Fahrzeugkörper um weitere Module. Dabei orientiert sich der weitere Aufbau am ersten Strukturmodul/der Bauplattform bzw. dem bereits vorhandenen Zusammenbau aus Bauplattform mit weiteren Strukturmodulen. Hierdurch wird das Montageverfahren weitgehend geometrieunabhängig. Dies ermöglicht den universellen Einsatz einer einzigen Montagevorrichtung für eine Vielzahl von Fahrzeugvarianten, wodurch die Montage kostengünstig bei gleichzeitiger Flexibilität hinsichtlich Änderungen ist.
  • Wird ein erstes Strukturmodul als Bauplattform verwendet, so weisen die Strukturmodule vorzugsweise bauteilintegrierte Geometriemerkmale auf, die dazu eingerichtet sind eine exakte Positionierung der weiteren Strukturmodule an der Bauplattform zu ermöglichen. Die Strukturmodule weisen beispielsweise Montageflächen auf, an denen sie miteinander verbunden werden. Die bauteilintegrierten Geometriemerkmale sind vorzugsweise in diesen Montageflächen angeordnet. Die bauteilintegrierten Geometriemerkmale können beispielsweise als miteinander korrespondierende Rast-, oder Clipsverbindungen etc. ausgebildet sein. Beim Zusammenführen zweier Strukturmodule greifen die bauteilintegrierten Geometriemerkmale vorzugsweise ineinander und definieren so die exakte und richtige Ausrichtung der Strukturmodule zueinander. Die bauteilintegrierten Geometriemerkmale können beispielsweise urformend, z.B. durch Guss- oder Spritzgussverfahren, umformend, z.B. bei der Herstellung von Blechformbauteilen, oder durch mechanische Bearbeitung der Strukturmodule, z.B. durch Fräsen etc., ausgebildet werden. Die Verwendung von bauteilintegrierten Geometriemerkmalen ist zudem sehr kostengünstig, da keine separaten Vorrichtungen zur Positionierung der Strukturmodule notwendig sind.
  • In einer Ausgestaltung ist es unter Montagegesichtspunkten vorteilhaft, wenn als Bauplattform/erstes Strukturmodul ein Energiespeichermodul verwendet wird. Ein Energiespeichermodul weist als Fahrzeugkomponente insbesondere einen Energiespeicher auf, dessen Energie zum Antrieb des Kraftfahrzeugs verwendet wird. Der Energiespeicher ist vorzugsweise ein Hochvoltspeicher, kann aber auch ein Tank für Kraftstoffe, wie Benzin, Diesel oder Wasserstoff sein. Das Energiespeichergehäuse kann, insbesondere bei einem Hochvoltspeicher, zusätzliche strukturelle Aufgaben im Gesamtfahrzeug übernehmen. Folglich wird ein Energiespeichermodul besonders stabil ausgelegt und eignet sich daher besonders als Ausgangspunkt für den Zusammenbau der Strukturmodule.
  • Es ist besonders bevorzugt, wenn das erste Strukturmodul eine Bodengruppe des Kraftfahrzeugs bildet. Die Bodengruppe kann beispielsweise einen Fahrzeugvorderbau und einen Fahrzeughinterbau aufweisen. Die Bodengruppe bildet den tiefsten Punkt der Fahrzeugkarosserie und ist aufgrund dieser räumlichen Anordnung im Gesamtfahrzeug besonders geeignet, als Ausgangspunkt des Aufbaus des Fahrzeugs zu dienen. Dies gilt umso mehr, wenn die Bodengruppe gleichzeitig auch als Energiespeichermodul ausgestaltet und dadurch besonders schwer ausgeführt ist. Die Bodengruppe trägt die weiteren Karosseriebestandteile und ist damit besonders geeignet, als Bauplattform die Basis für den Aufbau des Gesamtfahrzeugs zu stellen. Der Aufbau verschiedener Modelle mit gleicher Bodengruppe wird so besonders einfach möglich. Modellvariationen lassen sich einfach und kostengünstig an demselben Hauptband zusammenbauen.
  • In einer Ausgestaltung wird ein Stirnwandmodul als ein weiteres Strukturmodul verwendet. Das Stirnwandmodul beinhaltet vorzugsweise die Stirnwand des Fahrzeugs sowie Bestandteile der Instrumententafel, wie z.B. einen Instrumententafelträger, eine Instrumententafelverkleidung, eine Klimaanlage etc.
  • Weiterhin kann es in einer Ausgestaltung vorgesehen sein, dass ein Seitenrahmenmodul als ein weiteres Strukturmodul verwendet wird. Das Seitenrahmenmodul weist einen Seitenrahmen auf, der z.B. aus einem oder mehreren Blechbauteilen gefügt ist. Am Seitenrahmen sind z.B. ein oder mehrere Innenausstattungskomponenten des Fahrzeugs befestigt, wie beispielsweise ein Fahrzeuggurt, Innenverkleidungsbauteile, Schlösser etc.
  • Zum Zusammenbau der Strukturmodule ist es besonders vorteilhaft, wenn in einer Ausgestaltung die Strukturmodule mit weiteren Strukturmodulen mechanisch vorfixiert und verklebt werden. Die mechanische Vorfixierung kann beispielsweise durch Clips- oder Schraubverbindungen erfolgen. Die vor Fixierung übernimmt dabei lediglich die Aufgabe, die Strukturmodule in vorgegebener Position zueinander zu fixieren, bis der Klebstoff final ausgehärtet ist. Aufgrund der mechanischen Vorfixierung können weitere Montagetätigkeiten am Fahrzeug jedoch bereits erfolgen, bevor der Klebstoff vollständig ausgehärtet ist. Somit können aufeinanderfolgende Montageschritte ohne großen Nebenzeit erfolgen. Der Einsatz von Klebetechnik als Fügeverfahren erlaubt zudem eine höhere Flexibilität hinsichtlich der Wahl und/oder der Kombination von Werkstoffen der einzelnen Strukturmodule. Zudem kann die Fügeverbindung gleichzeitig als Dichtung eingesetzt werden, wodurch die Anzahl an Arbeitsschritten reduziert werden kann.
  • Indem nicht mehr reine Strukturbauteile zur Fahrzeugkarosserie zusammengesetzt werden, sondern bereits vormontierte Strukturmodule verwendet werden, wird eine geringe Teileanzahl am Hauptband möglich und die Montage am Hauptband stark vereinfacht. Unter diesem Aspekt ist es besonders vorteilhaft, wenn in einer Ausgestaltung die Fahrzeugklappen und/oder die Fahrzeugtüren als vormontierte Module an der Fahrzeugkarosserie befestigt werden. Beispielsweise können die Fahrzeugtüren bereits mit Fenstern, Fensterheber, Schließsystemen und einer Türinnenverkleidung ausgestattet sein, wenn sie an der Karosserie montiert werden. Ebenso können an den Fahrzeugklappen bereits weitere Komponenten, wie z.B. eine Geräuschdämmung, ein Fenster und/oder eine Innenverkleidung vormontiert sein.
  • Weiterhin wird ein Kraftfahrzeug angegeben mit einer Bauweise, die aus mehreren Strukturmodulen zusammengebaut ist, wobei jedes Strukturmodul mindestens ein Strukturbauteil einer Fahrzeugkarosserie und mindestens eine Fahrzeugkomponente beinhaltet. Die Strukturmodule sind untereinander strukturbauteilseitig ausschließlich mittels kalter Verbindungstechnik verbunden.
  • Das Kraftfahrzeug kann insbesondere mit dem voranstehend beschriebenen Verfahren hergestellt werden. Hierbei erzielt das Fahrzeug dieselben Vorteile und technischen Wirkungen, wie sie bereits voranstehend zum Verfahren beschrieben wurden.
  • Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben sind, gelten auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug sowie jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Sofern in dieser Anmeldung der Begriff „kann“ verwendet wird, handelt es sich sowohl um die technische Möglichkeit als auch um die tatsächliche technische Umsetzung.
  • Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele an Hand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Darin zeigen in schematischer Darstellung:
    • 1 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Herstellung eines Kraftfahrzeugs
    • 2 eine beispielhafte Montagevorrichtung zur Verwendung in dem Verfahren.
  • 1 zeigt ein Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeugs 1. Vor der Montage zum Gesamtfahrzeug 1 an einem Hauptband H werden zunächst Strukturmodule 10,20, 30 hergestellt. Jedes Strukturmodul 10, 20, 30 weist mindestens ein Strukturbauteil 100, 110, 120, 200, 310, 320, 330 auf, sowie mindestens eine Fahrzeugkomponente 122, 220, 340. 1 zeigt als beispielhafte Strukturbauteile beispielsweise ein Vorderbau 100, einen Hinterbau 110, ein Speichergehäuse 120 eines Hochvoltspeichers und eine Stirnwand 200. Ein weiteres Strukturbauteil 300 in Form eines Seitenrahmens wird als Strukturbaugruppe durch Fügen dreier Seitenrahmenbauteile 310, 320, 330 hergestellt. Weiterhin werden weitere Fahrzeugbauteile, wie zum Beispiel Türen 400 und Klappen 500 hergestellt. Sofern notwendig oder gewünscht werden die Fahrzeugbauteile einer Antikorrosionsbehandlung KTL und einer Lackierung L unterzogen. In einer ersten Vormontage VM1 werden die Strukturbauteile gemeinsam mit mindestens einer Fahrzeugkomponente 122, 220, 340 zu einem Strukturmodul 10, 20, 30 vormontiert. Beispielsweise wird das Speichergehäuse 120 zusammen mit weiteren Speicherkomponenten 122 zu einem Energiespeichermodul 130 vormontiert, die Stirnwand 200 wird mit Bestandteilen der Instrumententafel 220 zu einem Stirnwandmodul 20 vormontiert, der Seitenrahmen 300 wird mit einem Verkleidungsteil 340 zu einem Seitenrahmenmodul 30 vormontiert. Weitere hier nicht dargestellte Strukturmodule können vorgesehen sein. In der ersten Vormontage VM1 werden weiterhin die Türen 400 mit Türkomponenten 410 zu einem Türmodul 40 vormontiert und die Fahrzeugklappen 500 mit weiteren Komponenten 510 zu Klappenmodulen 50 vormontiert. An das Energiespeichermodul 130 werden dann ein Vorderbau 100 und ein Hinterbau 110 zur Erzeugung eines Strukturmoduls 10 in Form einer Bodengruppe montiert. Diese Bodengruppe den vorzugsweise als Bauplattform für die nun folgende Montage des Gesamtfahrzeugs 1. Alternativ kann bereits das Energiespeichermodul 130 als Bauplattform dienen, in diesem Fall werden Vorderbau 100 und Hinterbau 110 als Strukturbestandteil eines weiteren (nicht dargestellten) Strukturmoduls am Energiespeichermodul 130 montiert.
  • Ausgehend von der Bauplattform in Form des Strukturmoduls 10 erfolgt nun die Gesamtfahrzeugmontage am Hauptband H. Hierzu wird das Strukturmodul 10 vorzugsweise auf einem Lochraster-Tisch mit flexibler Aufnahme (XYZ) positioniert als Basis für alle restlichen Module. Die weiteren Strukturmodule 20, 30 sowie die Tür- und Klappenmodule 40, 50 werden nachfolgend montiert, wodurch das Gesamtfahrzeug 1 von Modul zu Modul wächst. Die Positionierung der Module erfolgt vorzugsweise mit einem Flexgreifer mit beweglichen Endeffektoren, die flexibel an die jeweilige Handhabungsaufgabe adaptierbar sind. Die Flexgreifer können beispielsweise robotergeführt sein.
  • Die Strukturmodule 10, 20, 30 werden miteinander strukturbauteilseitig ausschließlich mittels kalter Verbindungstechnik gefügt. Vorzugsweise werden die Strukturmodule 10, 20, 30 miteinander verklebt, wobei sie zusätzlich zum Beispiel durch Schrauben oder Clipsverbindungen vorab fixiert werden können. An den Strukturbauteilen 100, 110, 120, 200, 300 können bauteilintegrierte Geometriemerkmale vorgesehen sein, die eine hochgenaue Positionierung ermöglichen. 2 zeigt das erste Strukturmodul 10 welches auf einer Montagevorrichtung M positioniert und fixiert ist. Das erste Strukturmodul 10 weist mehrere bauteilintegrierte Geometriemerkmale 11-15 auf, die beispielsweise in dem Speichergehäuse 120 des Energiespeichermoduls 130 angeordnet sind. Zur Montage wird ein weiteres Strukturmodul 30 in Form eines Seitenwandmoduls mittels korrespondierender bauteilintegrierter Geometriemerkmale 31-35 am ersten Strukturmodul 10 positionsgenau angeordnet und kann gefügt werden.
  • Zur Fertigstellung des Gesamtfahrzeugs 1 werden noch weitere Fahrzeugkomponenten 60, 62, 64, 68, 70, 72, soweit sie nicht bereits in Modulen verbaut wurden, montiert. Beispielsweise handelt es sich um Leitungen, Achsen, Kabelbäume, Teppiche, Sitze eine Mittelkonsole und ein Dach. Diese Fahrzeugkomponenten können beispielsweise in einer weiteren Vormontage VM2 hergestellt werden und ans Hauptband H geliefert werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Gesamtfahrzeug
    10, 20, 30
    Strukturmodul
    11-15, 31-35
    bauteilintegrierte Geometriemerkmale
    40
    Türmodul
    50
    Klappenmodul
    60, 62, 64, 68, 70, 72
    Fahrzeugkomponenten
    100, 110, 120, 200, 310, 320, 330
    Strukturbauteil
    122, 220, 340
    Fahrzeugkomponente
    130
    Energiespeichermodul
    300
    Strukturbaugruppe
    400
    Türen
    500
    Klappen
    H
    Hauptband
    KTL
    Antikorrosionsbehandlung
    L
    Lackierung
    M
    Mobtagevorrichtung
    VM1, VM2
    Vormontage

Claims (11)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeugs, mit den Schritten: Herstellen mehrerer Strukturmodule (10, 20, 30, 130), wobei jedes Strukturmodul (10, 20, 30, 130) mindestens ein Strukturbauteil (100, 200, 300) einer Fahrzeugkarosserie und mindestens eine Fahrzeugkomponente (122, 220, 340) beinhaltet, und Zusammenbau der mehreren Strukturmodule (10, 20, 30, 130) zur Herstellung des Kraftfahrzeugs, wodurch das Kraftfahrzeug bereits bei Fertigstellung der tragenden Kraftfahrzeugstruktur mit einer Vielzahl von Fahrzeugkomponenten ausgestattet ist, wobei die Strukturmodule (10, 20, 30, 130) untereinander strukturbauteilseitig ausschließlich unter Verwendung von kalter Verbindungstechnik gefügt werden.
  2. Verfahren nach Patentanspruch 1, bei dem die tragende Struktur des Kraftfahrzeugs (1) ausschließlich aus Strukturmodulen (10, 20, 30, 130) zusammengebaut wird.
  3. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 oder 2, bei dem das Kraftfahrzeug (1) so aufgebaut ist, dass ein erstes Strukturmodul (10, 130) als Bauplattform für alle weiteren Module (20, 30) dient.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Patentansprüche, bei dem die Strukturmodule (10, 20, 30, 130) bauteilintegrierte Geometriemerkmale (11 - 15; 31-35) aufweisen, die dazu eingerichtet sind eine exakte Positionierung der Strukturmodule (10, 20, 30, 130) zueinander zu ermöglichen.
  5. Verfahren nach Patentanspruch 3 oder 4, bei dem das erste Strukturmodul (130) ein Energiespeichermodul des Fahrzeugs bildet.
  6. Verfahren nach einem der Patentansprüche 3 bis 5, bei dem das erste Strukturmodul (10) eine Bodengruppe des Fahrzeugs bildet.
  7. Verfahren nach einem der Patentansprüche 3 bis 6, bei dem als ein weiteres Strukturmodul (20) ein Stirnwandmodul verwendet wird.
  8. Verfahren nach einem der Patentansprüche 3 bis 7, bei dem als ein weiteres Strukturmodul (30) ein Seitenrahmenmodul verwendet wird.
  9. Verfahren nach einem der vorangehenden Patentansprüche, bei dem die Strukturmodule (10, 20, 30) zur Verbindung mit weiteren Strukturmodulen (10, 20, 30) mechanisch vorfixiert und verklebt werden.
  10. Verfahren nach einem der vorangehenden Patentansprüche, bei dem die Fahrzeugklappen (400) und/oder Fahrzeugtüren (500) ebenfalls als vormontierte Module (40, 50) verbaut werden.
  11. Kraftfahrzeug, insbesondere hergestellt mit einem Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 10, mit einer Bauweise, die aus mehreren Strukturmodulen (10, 20, 30, 130) zusammengebaut ist, wobei jedes Strukturmodul (10, 20, 30, 130) mindestens ein Strukturbauteil (100, 200, 300) einer Fahrzeugkarosserie und mindestens eine Fahrzeugkomponente (122, 220, 340) beinhaltet, und die Strukturmodule (10, 20, 30, 130) untereinander strukturbauteilseitig ausschließlich mittels kalter Verbindungstechnik verbunden sind.
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