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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren in Serien nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Die
Erfindung betrifft einen Werkstückträger (WT)
zum Montieren von Getrieben insbesondere von Doppelkupplungsgetrieben
und Direktschaltgetrieben, bei welchem von Menschen ausführbare Arbeitschritte
sowie von der Montageanlage maschinell ausführbare Arbeitsschritte in einer
gemischten Reihe angeordnet und sämtlich auf dem Werkstückträger (WT)
ausführbar
sind, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bei
der Montage von Getrieben insbesondere von Doppelkupplungsgetrieben
und Direktschaltgetrieben in Serien ist es bekannt, die nacheinander auszuführenden
aus Arbeitsschritten bestehenden Arbeitstakte auch räumlich nacheinander
an einer Montageanlage anzuordnen, wobei der Fertigungs- und Montageablauf
in einzelne Arbeitstakte, aufgegliedert ist. Die Mehrzahl dieser
Arbeitstakte besteht aus Arbeitschritten menschlicher manueller
Tätigkeit und
aus Arbeitsschritten maschineller automatisierter Anlagearbeit.
Es gibt auch Arbeitstakte, die vollständig durch menschliche manuelle
Tätigkeit
oder aber vollständig
durch maschinelle automatisierte Anlagearbeit ausgefüllt sind.
Die Arbeitstakte sind möglichst gleich
lang vorzusehen, da der längste
Arbeitstakt für die
Gesamttaktzeit der Anlage maßgeblich
st. Die Aneinanderreihung der Arbeitsinhalte erfolgt dabei bisher
allein Produktorientiert nach der technologischen Reihenfolge und
unabhängig
davon, ob diese von Menschen manuell oder von Anlageteilen maschinell
auszuführen
sind.
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Somit
bestimmt der zeitlich längste
Arbeitstakt auch die Dauer aller anderen Takte.
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Da
insbesondere bei der komplizierten Montage Getrieben insbesondere
Doppelkupplungsgetrieben und Direktschaltgetrieben oft zeitaufwendige manuelle
Arbeitsschritte neben kurzen maschinellen Arbeitsschritten laufen
müssen,
werden die entsprechenden Anlagestationen zeitlich nur unzureichend ausgenutzt.
Die mit den notwendigerweise zeitaufwendigen manuellen Arbeitsschritten
betrauten Mitarbeiter werden dabei hoch belastet und derartige Belastungen
führen
zwangsläufig
auch zu Qualitätsmindernden
Fehlern. Andererseits entstehen bei den übrigen an der Anlage beschäftigten
Mitarbeitern mehr oder minder Leer- und Wartezeiten für die Kosten
anfallen aber keine Wertschöpfung
erfolgt.
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Des
Weiteren werden Antriebswellen, Abtriebswellen, Rücklaufwellen,
Pumpenwellen, Differential, Synchronkörper, Flanschwellen, an einzelnen Anlagen
oder an so genannten Vormontagen oder Vorbandstationen vormontiert.
Die dort befindlichen Vorrichtungen werden manuell bestückt und
der automatisierte Vorgang wird mit 2-Handbedienung freigegeben
oder durch Taster in Verbindung mit einem Lichtvorhang in Gang gesetzt.
Bei diesen Vormontagen kommt es zu Mehrfachhandling des Grundteils und
die Prozesszeit der automatischen Vorrichtungsarbeit ist gleichzeitig
Leer- und Wartezeit für
den Mitarbeiter für
die ebenfalls Kosten anfallen aber keine Wertschöpfung erfolgt. Die benötigten unterschiedlichen
Antriebswellen, Abtriebswellen, Pumpenwellen, Rücklaufwellen, Differential,
Synchronkörper,
Flanschwellen, werden später
zusammengeführt
und zu einem Getriebe, zusammen montiert. Hier stehen die Qualitätsdaten
der Endmontage zur Verfügung
nicht jedoch die Qualitätsdaten
der bereits vormontierten Antriebswellen, Abtriebswellen, Pumpenwellen, Rücklaufwellen,
Differential, Synchronkörper,
Flanschwellen.
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Es
gibt auch bereits eine Vielzahl von Grundlagenuntersuchungen die
in Montageplanungssystemen ihre Anwendung finden und wie Industrieroboter sinnvoll
in eine Montageanlage integriert werden können. Alle basieren jedoch
auf dem Produktorientierten Entstehungsprinzip der Produkte.
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Weiter
sind Verfahren und Anlagen bekannt bei denen um einen menschlichen
Arbeitsort mehrere maschinelle Arbeitsorte angeordnet sind, wobei der
Mitarbeiter mehrmals manuelle Tätigkeiten
an dem Produkt ausführt
welches zwischenzeitlich in Automatikstationen befördert, dort
bearbeitet und wieder zu dem Mitarbeiter befördert und zugeordnet wird.
Die Zuordnung kann je nach Auslastung verändert werden. Nachteilig wirkt
sich dabei allerdings der mehrmalige Ein- und Auslauf des gleichen
Produktes aus, der mit zusätzlichen
Wartezeiten verbunden ist.
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Der
Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Werkstückträger zum
Montieren Getrieben insbesondere von Doppelkupplungsgetrieben und
Direktschaltgetrieben in Serien zu schaffen, bei denen auch bei
unterschiedlich langen Arbeitsschritten innerhalb eines Arbeitstaktes
und bei gemischt zwischen manueller Tätigkeit und automatischer Anlagearbeit
eine gleichmäßige Beanspruchung
insbesondere der menschlichen Arbeit, aber auch der Anlageteile
möglich
ist und möglichst
viele Qualitätsdaten
der Bauteile wie Antriebswellen, Abtriebswellen, Pumpenwellen, Rücklaufwellen,
Differential, Synchronkörper,
Flanschwellen, erfasst und dem fertigen Getriebe zugeordnet werden
können.
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Im
Vordergrund dieser Erfindung steht nicht die Produktorientierte
Auslegung der Anlagen sondern eine Prozessorientierte Auslegung
bei der der eigentliche Prozess und die daraus resultierende Produktivität im Vordergrund
stehen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Vorrichtungsanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Werkstückträger ist in den Ansprüchen 2 und
6 angegeben.
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Durch
die Erfindung werden die Leer- und Warte- und Verlustzeitenzeiten
auf ein Minimum reduziert und gleichzeitig werden die manuellen
Arbeitstakte weitgehend zeitgleich und optimal ausgelegt und ausgestaltet
was eine erheblich höhere
Produktivität
und Ausbringung der gesamten Montageanlage zur Folge hat. Gleichzeitig
stehen sämtliche Qualitätsdaten
der Einzelbauteile, der Antriebswellen, Abtriebswellen, Pumpenwellen,
Rücklaufwellen, Differential,
Synchronkörper,
Flanschwellen, und der Getriebe zur Verfügung und können dem jeweiligen fertigen
Getriebe exakt zugeordnet werden. Ein weiterer Vorteil ist die kostengünstige Herstellung
der komplexen und komprimierten Montagestationen und eine Reduzierung
der Investitionen.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind nachstehend anhand von Zeichnungen näher beschrieben.
Es zeigen:
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1 ein
Schema herkömmlicher
Anlagen zur Produktion von Getrieben
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2 ein
Schema einer Montageanlage mit dem erfinderischen Werkstückträger zur
Produktion von gleichzeitig mehreren Bauteilen, Antriebswellen, Abtriebswellen,
Pumpenwellen, Rücklaufwellen,
Differential, Synchronkörper,
Flanschwellen, zur Produktion von Getrieben insbesondere von Doppelkupplungsgetrieben
und Direktschaltgetrieben in Serien, hier die Vorkommissionierung
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3 ein
Schema einer Montageanlage mit dem erfinderischen Werkstückträger zur
Produktion von gleichzeitig mehreren Bauteilen, Antriebswellen, Abtriebswellen,
Pumpenwellen, Rücklaufwellen,
Differential, Synchronkörper,
Flanschwellen, zur Produktion von Getrieben insbesondere von Doppelkupplungsgetrieben
und Direktschaltgetrieben in Serien, hier die Montageanordnung
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4 ein
Schema des erfinderischen Werkstückträgers
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1 zeigt
eine herkömmliche
Montageanlage (7) bei der Einzelbauteile, wie Differential
(A), Antriebswellen (B) und Abtriebswellen (C) an so genannten Vormontagen
oder Vorbandstationen (1, 2, 3, 4, 5 u. 6)
vormontiert werden bevor diese dann als Unterzusammenbauten an die
Montagelinie oder Montageanlage geliefert werden. An Vormontage
(1) wird das Differential (a) mit Bauteil oder Zahnrad
(b) montiert und an Vormontage (2) weitergegeben wo weitere
Bauteile wie Lager (c) montiert und aufgepresst werden. Das vormontierte
Differential (A) wird dann an die Montagelinie oder Montageanlage
geliefert. An Vormontage (3) werden die Triebwellen (d
u. f) mit Lager oder Zahnrad (e) montiert und an Vormontage (4)
weitergegeben wo weitere Bauteile wie Lager (g) montiert und aufgepresst
werden. Die vormontierte Triebwellen (B) werden dann an die Montagelinie
oder Montageanlage geliefert. An Vormontage (5) werden
die Antriebswellen (h u. k) mit Lager oder Zahnrad (i) montiert
und an Vormontage (6) weitergegeben wo weitere Bauteile
wie Lager (i) montiert und aufgepresst werden. Die vormontierten
Antriebswellen (C) werden dann an die Montagelinie oder Montageanlage
geliefert.
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Hierbei
kommt es zu erheblichen Verlustzeiten durch Mehrfachhandling der
Bauteile. So wir das Grundteil Differential (a) bereits 5 Mal gehandelt
bevor es überhaupt
zur Montage bereitsteht und zwar
- 1. vom Materialwagen
entnehmen und in Vorrichtung (1) legen und Bauteil (b)
montieren
- 2. Differential (a) entnehmen und auf Ablage (x) legen.
- 3. Differential (a) von Ablage (x) entnehmen und in Vorrichtung
(2) legen und Bauteil (c) fügen und aufpressen.
- 4. Differential entnehmen und auf Transportwagen legen.
- 5. Differential zur Montagelinie transportieren.
- 6. Differential auf Montagelinie ablegen.
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Durch
die Wartezeiten beim Aufpressvorgang kommt es zu weiteren Verlustzeiten.
Gleiches gilt für
alle anderen Bauteile wie Antriebswellen, Abtriebswellen, Pumpenwellen,
Differential, Synchronkörper,
Flanschwellen, Kupplungen, Pumpen, Schieberkästen.
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2 zeigt
ein Schema einer Montageanlage mit dem erfinderischen Werkstückträger zur
Produktion von gleichzeitig mehreren Bauteilen, Antriebswellen,
Abtriebswellen, Pumpenwellen, Rücklaufwellen,
Differential, Synchronkörper,
Flanschwellen, zur Produktion von Getrieben insbesondere von Doppelkupplungsgetrieben
und Direktschaltgetrieben in Serien, hier die Vorkommissionierung.
Der Fertigungs- und Montagevorgang erfolgt hierbei auf einer Montageanlage
(8) in der Art und Weise, dass die Bauteile der Getriebe
auf einem dafür
konstruierten Werkstückträger (WT)
Vorkommissioniert werden und zunächst
die Grundteile wie Differential (a), Triebwellen (d, f) Antriebswellen
(h, k) je nach Typ und Ausführung
an dem Arbeitsplatz (9) auf den Werkstückträger (WT) aufgelegt werden und
auch die zur Montage benötigten
Bauteile (b, c, e, g, i, l) je nach Typ und Ausführung an dem Arbeitsplatz (9)
auf den Werkstückträger (WT)
aufgelegt werden und diese gemeinsam in einer nachfolgenden Automatikstation
(O) mit einem Kamerasystem überprüft werden wobei
die Prüfung
das Vorhandensein, die richtige Lage, richtiges Bauteil, richtiges
Modul, richtige Übersetzung
und andere optisch zu erkennenden Qualitätsmerkmale beinhaltet
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3 zeigt
ein Schema einer Montageanlage mit dem erfinderischen Werkstückträger zur
Produktion von gleichzeitig mehreren Bauteilen, Antriebswellen,
Abtriebswellen, Pumpenwellen, Rücklaufwellen,
Differential, Synchronkörper,
Flanschwellen, zur Produktion von Getrieben insbesondere von Doppelkupplungsgetrieben
und Direktschaltgetrieben in Serien nach dem erfinderischen Verfahren. Der
Fertigungs- und Montagevorgang erfolgt nach der bereits beschriebenen
Vorkommissionierung auf einer Montageanlage (8) in der
Art und Weise, dass an dem Arbeitsplatz (10) die Bauteile
(b) auf die Differentiale (a), die Bauteile (e) auf die Triebwellen
(d) und die Bauteile (i) auf die Antriebswellen (h) gefügt werden.
In der nachfolgenden Automatikstation (11) werden Differential
(a), Triebwellen (d) und Antriebwellen (h) gleichzeitig automatisch
auf dem Werkstückträger (WT)
bearbeitet. An dem Arbeitsplatz (12) werden die Bauteile
(c) auf die Differentiale (a), die Bauteile (g) auf die Triebwellen
(f) und die Bauteile (l) auf die Antriebswellen (k) gefügt. In der
nachfolgenden Automatikstation (13) werden Differential
(a), Triebwellen (f) und Antriebwellen (k) gleichzeitig automatisch
auf dem Werkstückträger (WT)
bearbeitet.
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Gemäß der Erfindung
ermöglicht
der Werkstückträger das
so an einem Arbeitsort (10, 12) aus einer Reihe
von möglichen
Arbeitsschritten mehrere Bauteile so viele Arbeitsschritte konzentriert
werden bis die vorgegebene Taktzeit der Gesamtanlage erreicht ist.
Solche Arbeitschritte können
bestehen in: Auswahl vorgegebener Teile; fügen von Teilen, Schrauben,
Scheiben, Sicherungsringen, Stiften, Dichtungen, Dichtringen und
Unterbaugruppen; aufbringen von Dichtmitteln; messen, prüfen und
kontrollieren von vorgegebenen Eigenschaften und dergleichen. Die
maschinell ausführbaren
Arbeitsschritte liegen außerhalb
des Bereichs der Arbeitsstellen des Mitarbeiters (9, 10, 12)
in Automatikstationen (11 und 13). Die Bauteile
werden auf Werkstückträgern (WT)
mit an sich bekannten Fördermitteln
wie Rollenförderer,
Plattenförderer,
Verkettungen oder dergleichen transportiert und die Arbeitsstellen
der Mitarbeiter (9, 10, 12) und die Automatikstationen
(11 und 13) sind damit verbunden.
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Im
Vergleich zu den herkömmlichen
Montagen (1) reduziert sich der Personalaufwand
um ca. 50 Prozent wobei die Ausbringung durch die Vermeidung von
Mehrfachhandling, Reduzierung der Verlustzeiten und Automatikstationen
mit gleichzeitigen Mehrfachoparationen erheblich steigern lässt.
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4.
zeigt ein Schema des Werkstückträgers (WT),
der so ausgestaltet ist, dass er gleichzeitig alle benötigten Herstellteile
wie Differential (a), Triebwellen (d, f) und Antriebswellen (h,
k) und Rücklaufwellen
(r) aufnehmen kann und auch über
Aufnahmen für
die dazu benötigten
Herstellteile wie Zahnräder,
Schalträder,
Parksperrenräder,
Synchronkörper und
Flanschwellen verfügt.
Diese können
sowohl nebeneinander als auch gemäß Montagereihenfolge übereinander
angeordnet werden Der Werkstückträger ist
so ausgestaltet, dass er über
Versteifungen verfügt,
die es ermöglichen
in Automatikstationen mit entsprechenden Anschlägen oder Gegenhaltern an mehreren
oder allen Bauteilen wie Differential (a), Triebwellen (d, f), Antriebswellen
(h, k) und Rücklaufwellen
(r) gleichzeitig Montagearbeiten wie Messen, Prüfen, Fügen, Pressen, Kontrollieren,
Schrauben und dergleichen ausführen
zu können.
Der Werkstückträger verfügt weiterhin über eine
Ablageschale (t) in die in manuellen oder automatischen Stationen ermittelte
Sicherungsringe oder Scheiben zur späteren Montage manuell oder
automatisch abgelegt und mit transportiert werden können
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Ein
weiteres Merkmal der Erfindung ist, dass die Werkstückträgern (WT)
mit einem manuell umlegbaren Hebel oder einer manuell umlegbaren
Klappe (H) versehen sind, die bei der Vorkommissionierung nach dem
alle aufzulegenden Bauteile aufgelegt worden sind von dem Mitarbeiter
(9) umgelegt wird. So kann das Auflegen der diversen Bauteile
zeitsparend während
des Transportes der Werkstückträger (WT) erfolgen.
Am Ende der Vorkommissionierstrecke ist ein Stopper (S) vorgesehen
an dem der Werkstückträger anhält um dort
die entsprechenden Daten des Arbeitsvorgangs von der Steuerung auf
den Datenspeicher des Werkstückträger (WT)
zu schreiben. Gleichzeitig wird die Stellung des Hebels oder der Klappe
(H) elektronisch, mit Lichtschranke oder Sensor (L) abgefragt. Ist
der Hebel oder die klappe in umgelegter Position erfolgt automatisch
die Freigabe zum Weitertransport des Werkstückträgers (WT). Wird der Werkstückträger (WT)
weitertransportiert erfolgt über
eine Störkontur
(K) an der Verkettung das zurücklegen
des Hebels oder der Klappe (H).
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Es
ist weiterhin ein Merkmal der Erfindung, das sämtliche entsprechende Arbeiten
für Mess-, Press-,
Schraub-, Prüf-,
Kontroll-, Füge-
Beöl- und sonstige
Montagevorgänge
auf dem Werkstückträger (WT)
erfolgen können.
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Ein
weiteres Merkmal der Erfindung ist, dass der Werkstückträger (WT)
die Aufnahmemöglichkeit sämtlicher
Herstellteile hat, die zur Fertigung und Montage der Differentiale,
Triebwellen, Antriebswellen und Rücklaufwellen für die Getriebe
benötigt
werden somit innerhalb der Fertigungs- und Montageanlage mit geprüft oder
kontrolliert werden können.
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Ein
weiteres Merkmal der Erfindung ist, dass die Werkstückträgern (WT)
mit Datenträgeren
versehen sind, die die Aufnahme der Qualitätsdaten sämtlicher Herstellteilen und
die Qualitätsdaten
der Differentiale, Triebwellen, Antriebswellen und Rücklaufwellen
und sämtlicher
an der Fertigungs- und Montageanlage erfolgten Arbeitschritte ermöglichen
und diese dem Getriebe exakt zuordnen können.
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Ein
weiteres Merkmal der Erfindung ist, dass durch die Gestaltung Werkstückträger (WT)
die Automatikstationen der Montageanlage vereinheitlicht werden
können
um diese kostengünstig
herzustellen.