Industrie-4.0-Lackiererei für BMW in Mexiko

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Dürr baut in Mexiko für die BMW Group eine Lackiererei, die auf die Anforderungen einer vernetzten Industrie-4.0-Produktion ausgelegt sein soll. Im Werk San Luis Potosi basiert auf einem Smart-Factory-Konzept von Dürr und spart durch zahlreiche Maßnahmen Energie und Aufwand.

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Dürr baut in Mexiko für die BMW Group eine Lackiererei, die auf die Anforderungen einer vernetzten Industrie-4.0-Produktion ausgelegt sein soll. Im Werk San Luis Potosi basiert auf einem Smart-Factory-Konzept von Dürr und spart durch zahlreiche Maßnahmen Energie und Aufwand.

Dürr liefert von der Vorbehandlung (VHB) über die kathodische Tauchlackierung (KTL) und die Spritzkabinen mit Applikationstechnik bis hin zu den Trocknern die komplette Lackiererei an das BMW-Werk in Mexiko. Auch die Abwasseranlage, die Installationen zur Vollentsalzung des Wassers (VE-Anlage) sowie die Hallenbelüftung gehören zum Leistungsumfang von Dürr. Durchgängig werden smarte Lösungen in die jeweiligen Prozesse integriert.

Die Lackiererei wird im ersten Schritt für eine Kapazität von 30 Fahrzeugen in der Stunde ausgelegt mit der Möglichkeit, den Durchsatz später auf die doppelte Kapazität zu erweitern. Nur der Bereich Grundlack wird von vorn herein für 60 Fahrzeuge in der Stunde konzipiert. BMW wird auch in dieser Anlage mit seinem bewährten, vollautomatischen IPP (Integrated Paint Process) arbeiten, bei dem auf den Füller und damit auf eine Trocknungsphase verzichtet wird.

Fahrzeuge im Hochregallager mit wahlfreiem Zugriff

Mit Blick auf das Anlagenlayout setzt Dürr bei der BMW Group auf ein einfaches Industriegebäude ohne Zwischenebenen im Zusammenspiel mit multifunktionalen Karosseriespeichern mit Hochregallagertechnik. Dieses Konzept bietet den Vorteil einer Sortierung der Fahrzeuge mit wahlfreiem Zugriff, was einen zusätzlichen Farbsortierspeicher der herkömmlichen Art überflüssig macht.

Bereits im Grundlackbereich wird Wert auf Nachhaltigkeit gelegt. In VBH und KTL kommt das Rotationstauchverfahren RoDip zum Einsatz. Durch die komplette Drehung der Karosse im Becken benötigt RoDip keine Ein- und Auslaufschrägen. Das kleinere Volumen dieser verkürzten Tauchbecken reduziert den Bedarf an Wasser und Chemikalien und folglich auch den Energieverbrauch zur Badkonditionierung. Der Einsatz von Membrantechnik bei VBH, KTL und in der Abwasseranlage reduziert den Wasserverbrauch und die Abwassermenge noch weiter.

30 Roboter lackieren

Für einen effizienten Lackauftrag sorgen in San Luis Potosi insgesamt 30 EcoRP E/L133i Roboter der dritten und damit neuesten Generation. Diese agieren in den Decklack- und Klarlacklinien wahlweise auf einer oben oder unten verlaufenden Schiene. Sie werden sowohl in der Außen- als auch in der Innenlackierung sowie als Haubenöffner eingesetzt. Erstmals auf dem amerikanischen Kontinent kommt dabei der neue Dürr-Lackierroboter mit Cloud-fähiger Steuerung zum Einsatz.  

Die neu entwickelte Prozess- und Bewegungssteuerung EcoRCMP2 steuert die dritte Robotergeneration von Dürr. Exemplarisch für das Smart-Factory-Konzept steht dabei die integrierte Sicherheitssteuerung zur Arbeitsraum- und Geschwindigkeitsüberwachung der Roboter. Eine Vielzahl von Sensoren sorgt für die Vernetzung der Roboterdaten mit der übergeordneten Wartungssoftware und Anlagensteuerung.

Zustandsbasierte Wartung

Die erstmals eingesetzte Software EcoScreen Maintenance Assistant aus dem digital@Dürr-Portfolio ermittelt den Anlagenzustand anhand der Anzahl der Schaltzyklen der Ventile oder der Belastungsprofile der Servomotoren der Roboter. Dies ermöglicht eine vorbeugende Instandhaltungsplanung und erhöht die Anlagenverfügbarkeit. Damit kann der Service an aktuellen Anlagendaten ausgerichtet werden und orientiert sich nicht mehr an vorgegebenen Wartungsintervallen. 

In der Applikationstechnik minimiert das Zusammenspiel von Dosierpumpe, Farbwechsler, Zerstäubergeneration EcoBell3 und dem preisgekrönten Zerstäuberreiniger EcoBell Cleaner D2 den Farbverlust und den Spülmittelverbrauch beim Farbwechsel. Zum Lieferumfang gehören hier auch die Farb- und Dickstoffversorgung sowie 25 Sealing-Roboter der EcoRS-Serie, die an den Karosserien vollautomatisch Nähte abdichten, Dämmschutzmatten und Unterbodenschutz aufspritzen und filigrane Nahtlinien an den sichtbaren Stellen im Türbereich ziehen.

Bis zu 60 Prozent sparen

Bei der Lacknebelabscheidung in der Spritzkabine hat sich die BMW Group in San Luis Potosi erneut für die Trockenabscheidung mit dem EcoDryScrubber entschieden. Der bayerische Automobilhersteller war 2010 der erste OEM, der in seinem Werk in Regensburg auf diese Technologie setzte, die inzwischen in mehr als 75 Lackierlinien weltweit im Einsatz ist. Das Erfolgsgeheimnis ist die Einsparung von bis zu 60% der Energie in der Lackierkabine. Durch den kompletten Verzicht auf Wasser und Chemikalien kann mit bis zu 90% Umluft produziert werden. Dies reduziert den Aufwand für die Konditionierung von Frischluft und ist der entscheidende Faktor für die hervorragende Energieeffizienz der Spritzkabine.

Zum ersten Mal kommt die neue Systemsoftware V5.X zum Einsatz. Sie verbessert die Performance des  EcoDryScrubbers, indem sie das System in die Lage versetzt, sich selbst zu regulieren. Als direkte Folge wird das Steinmehl, mit dem der Overspray gebunden wird, optimal ausgenutzt – dies senkt den Verbrauch.   

Auch bei den Trocknern nutzt BMW ein weiteres Produkt aus dem digital@DÜRR-Portfolio. Die vollautomatische Frisch- und Abluftsteuerung EcoSmart VEC sorgt für ein bedarfsgerechtes Luftmanagement – der Energieeinsatz des Trockners wird optimal an seine jeweilige Auslastung angepasst. Statt eines konstanten Volumenstroms wird die Frisch- und Abluft in Abhängigkeit von Anzahl und Position der Fahrzeuge gesteuert, die sich aktuell im Trockner befinden.

Eine weitere Maßnahme zur Energieeinsparung ist die Rückgewinnung der Abwärme aus den thermischen Abluftreinigungen (Ecopure® TAR) der Trockner. Die Abwärme wird mit Hilfe eines Abhitzekessels als Heißwasser den Produktionsanlagen wieder zur Verfügung gestellt. Zur Reduzierung der Lösemittelemissionen wird der Abluftstrom aus den Klarlackkabinen als weitere Umweltschutzmaßnahme über eine Ecopure® KPR-Aufkonzentrierung abgereinigt, bevor er die Anlage verlässt.

Ab August in Betrieb

Ab August 2018 wird die Anlage in San Luis Potosi ihren Betrieb aufnehmen. Bereits weit vor dem Produktionsstart denkt Dürr an eine effiziente Wartung mit überzeugendem Bedienkomfort: Ohne Papierordner zu wälzen, ermöglicht die elektronische Dokumentation EcoDocu über QR-Codes den direkten Zugriff auf alle anlagenrelevanten Daten und ermöglicht eine reibungslose Ersatzteilbestellung.

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