EFFIZIENTE KABEL­KONFEKTIONIERUNG FÜR PASSIVE UND AKTIVE SICHERHEITSSYSTEME

Moderne Pkw sind rollende Rechenzentren – vernetzt und vollgepackt mit Sensorik, intelligenter Software und Elektronik. Die zum Teil mehr als 100 Steuergeräte in Fahrzeugen der oberen Mittelklasse verarbeiten eine Unmenge an Daten, die dafür sorgen, dass Fahrer*innen von ganz unterschiedlichen Funktionen rund um Sicherheit, Komfort oder Multimedia profitieren. Dazu gehören Assistenzfunktionen wie der Abstand- oder Notbremsassistent, aber auch Lebensretter wie Airbags und Gurtstraffer. Damit das funktioniert, braucht es Kabel, die Energie, Signale und Informationen schnell und zuverlässig transportieren. 

Viele Kilometer Kabel sind in modernen Fahrzeugen verbaut. Deren effiziente Fertigung ist für Zulieferer ein entscheidender Wettbewerbsfaktor. PIA hat auf Basis einer Kabelgrundmaschine (KGM) eine Lösung entwickelt, die Kabel vollständig automatisiert produziert. Das Besondere: Die modulare und erweiterbare KGM konfektioniert nicht nur reine ein- oder mehradrige Kabel, sondern integriert auch die Montage von kundenseitig gewünschten Anschlüssen und Baugruppen. Die KGM lässt sich kundenspezifisch anpassen und besteht aus verschiedenen Stationen: PIA kann alle nötigen Prozesse, beispielsweise das Ablängen und das Abisolieren, oder auch komplexe Löt- und Schweißprozesse integrieren. Die Kunden erhalten damit eine effiziente und prozesssichere Lösung für die Fertigung in hoher Stückzahl. Früher aufwändige manuelle Prozesse werden automatisiert – bei gleichbleibender, hoher Qualität.  

Bei Sicherheit gibt es keine Kompromisse

Vor allem bei passiven Sicherheitssystemen in Fahrzeugen spielt die kabelgebundene Signalübertragung zwischen Baugruppen und angeschlossenen Komponenten eine sehr wichtige Rolle. Für die Auslösung von Airbags oder auch bei der „aktiven Motorhaube“ sind Aktuatoren im Einsatz: Sie heben millisekundenschnell – beispielsweise bei einem Zusammenstoß mit einem Fußgänger – die Motorhaube um einige Zentimeter an. Diese wird so zur zusätzlichen Knautschzone, um den Aufprall abzufedern.

Passive Sicherheitssysteme retten Menschenleben. Insofern sind die Anforderungen der PIA Kunden an eine automatisierte Fertigung der Kabel-Komponenten besonders hoch. So war es auch bei einem Kunden aus der Zuliefererindustrie: Er kam mit der Anfrage für die Fertigung einer Baugruppe aus Kabeln und Aktuator auf PIA zu. Die Montage erfolgte bis dato überwiegend von Hand.

„Der Kunde forderte unter anderem eine durchgängig exzellente Qualität, in den Prozess integrierte Prüfprozesse und eine hohe Taktzeit“, erläutert Herbert Knorr, Team Coordinator Sales bei PIA. Die Experten von PIA konzipierten auf Basis der KGM eine Anlage, die sämtliche Prozessschritte automatisiert: So werden die Kabel nach der Zuführung in die Maschine zunächst beschriftet, abgelängt, dann abgemantelt und entdrillt. Es folgen weitere Prozessschritte wie das Crimpen, das einzelne Komponenten durch eine plastische Verformung miteinander verbindet. In einem zweiten Anlagenteil bearbeitet die KGM schließlich die andere Kabelseite mit weitgehend ähnlichen Prozessschritten. Eine besondere Herausforderung bei diesem Projekt war das Schweißen, von verschiedenen Werkstoffen. PIA erarbeitete hier in enger Zusammenarbeit mit dem Kunden und einer Hochschule einen innovativen Prozess, bei dem zwei Komponenten zuverlässig miteinander verschweißt werden.

Qualitätskontrolle im laufenden Prozess

Die Qualität der Baugruppe kontrolliert die Anlage bereits im laufenden Prozess, unter anderem über Kamerasysteme. Sobald sämtliche Teilschritte abgeschlossen sind, gibt die Linie die fertige Baugruppe in einen Kleinladungsträger zur Weiterverarbeitung aus. Jedes Kabel ist nach Fertigstellung lückenlos rückverfolgbar, alle relevanten Daten während des Prozesses werden dokumentiert. Das war nicht nur eine Anforderung des Kunden, sondern ist gerade bei Bauteilen für Fahrzeug-Sicherheitssysteme besonders wichtig. Auch die geforderte Taktzeit konnte PIA erfüllen: Alle 3,5 Sekunden fällt eine neue Baugruppe in den Kleinladungsträger. 

Fazit: Läuft und läuft

In der Zwischenzeit läuft die Anlage beim Kunden zuverlässig – 24 Stunden an fünf Tagen in der Woche. Der Kunde ist mit der Kabelkonfektionierungsanlage von PIA sehr zufrieden. „Unser Konzept hat sich auch bei diesem Kunden bewährt“, sagt Knorr. „Die Linie fertigt Kabel in Verbindung mit hochkomplexen Anschlüssen zuverlässig und wirtschaftlich.“ Die Mitarbeitenden, die die Baugruppe bislang aufwändig mit viel Handarbeit hergestellt hatten, werden entlastet, die Qualität bleibt dauerhaft hoch. Ob solche Kabel letztlich in Elektrofahrzeugen oder bei Verbrenner-Antrieben eingesetzt werden, spielt für die Konfektionierung keine Rolle. „Unsere Stärke ist es, dass wir uns auf die unterschiedlichen Anforderungen der Kunden anpassen können. Dank des modularen Konzepts der KGM können wir schnell eine passgenaue Lösung bieten“, so Knorr. Die Einsatzmöglichkeiten für die modularen Grundmaschine reichen deshalb weit über die Automobilbranche hinaus.