Lenkrad: 5 Fabriken sorgen für Qualität

Die entscheidende Rolle des Lenkradens für Sicherheit und Präzision

Wie das Lenkrad die Fahrpräzision und -sicherheit beeinflusst

Lenkräfte nehmen, was passiert, wenn jemand das Rad dreht und lassen diese Bewegungen tatsächlich auf der Straße passieren, was sich darauf auswirkt, wie genau ein Auto seinen Weg während eines Notfalls verfolgt. Autos mit gut abgestimmten Systemen halten sich bei hoher Geschwindigkeit auf der Autobahn um 95 Prozent besser auf Kurs, wenn sie Hindernisse vermeiden. Wenn weniger als ein halber Millimeter zwischen den Teilen liegt, verhindert es, dass die Räder gefährlich schwanken. Die Innenkomponenten aus harten Legierungen können bei einem Anschlag auf Bordsteine Druckspannen von bis zu 12 000 Pfund pro Quadratzoll verkraften. Die präzisen Zähne schleifen mehr als 25 Millionen Lenkräfte, bevor sie irgendwelche Verschleißspuren zeigen. All diese engen Spezifikationen bedeuten, daß die Fahrer eine gleichbleibende Kontrolle erhalten, auch wenn sie schnell die Spur wechseln oder auf nassen Straßen fahren. Das reduziert die Unfallgefahr um etwa 31 Prozent, wie eine Studie der National Highway Traffic Safety Administration zeigt.

Integration des Lenkraders mit fortschrittlichen Fahrerassistenzsystemen (ADAS)

Die heutigen Lenkräfte arbeiten als Aktoren für ADAS-Systeme über diese schnellen CAN-Busverbindungen und machen etwa 200 winzige Anpassungen pro Sekunde, wenn das Auto die Kontrolle übernimmt. Die Drehmomentsensoren ermöglichen es dem Fahrer und den Fahrspur-Hilfssystemen, die meisten Zeiten reibungslos zusammenzuarbeiten. Und es gibt auch diese Ausfallsicherungsklutzen, die einspringen, damit die Leute die Kontrolle übernehmen können, wenn etwas schief geht, während Notfälle auftreten. Wenn alles richtig zusammen funktioniert, verringert sich die Anzahl unerwarteter Systemausfälle bei komplizierten Fahrsituationen um etwa die Hälfte. Autohersteller müssen jetzt strenge Regeln befolgen, die Null-Wimpern-Kalibrierungsanlagen erfordern, nur um sicherzustellen, dass diese automatischen Notlenkradfunktionen richtig funktionieren, auch wenn es draußen sehr heiß oder eisig kalt wird. Das bedeutet, dass einfache passive Teile unserer Autos zu aktiven Sicherheitsvorrichtungen werden, die Kollisionen selbst zu vermeiden beginnen, wenn die Dinge wirklich gefährlich werden.

R-EPS-Technologie und standardisierte Produktion in fünf globalen Fabriken

Übersicht über die Technologie und Produktionsnormen für R-EPS (Rack-Elektro-System für die Steuerung)

Rack Electric Power Steering oder R-EPS ersetzt im Grunde alte Hydrauliksysteme durch Elektromotoren, die viel bessere Präzision bieten. Wir sprechen hier von einer 40%igen Verbesserung der Energieeffizienz, und das ganze System fühlt sich zuverlässiger und reaktionsschneller an, was heutzutage für Elektroautos sehr wichtig ist. Das System funktioniert so gut, weil es direkt an das Lenkrad selbst angeschlossen ist. Die variable Unterstützung kommt von diesen ausgefallenen Kugelschraubenbauten, die zusammen mit elektronischen Steuergeräten mit eingebauten Sicherheitsfunktionen arbeiten. Die Hersteller halten sich während der Produktion an strenge Standards und sorgen dafür, dass die Teile innerhalb enger Toleranzen von etwa ±0,05 mm bearbeitet werden. Sie versiegeln auch alles ordnungsgemäß mit IP67-Klassifizierung, um Schmutz und Feuchtigkeit fernzuhalten. All diese Details bedeuten, dass das System gut mit ADAS-Technologien spielt und unterschiedliche Straßenoberflächen problemlos bewältigt. Das haben wir in unseren Tests im vergangenen Jahr wiederholt gesehen.

Fabrikspezifische technische Ansätze zur Optimierung der Leistung des Lenkradens

Hersteller auf der ganzen Welt passen ihre Methoden an, um die bestmögliche Leistung des Lenkraders zu erzielen, je nachdem, wo sie arbeiten. In Europa sind Fabriken stark auf Laser-Ausrichtungstechnologie angewiesen, weil Autos dort diese langen Strecken der Autobahn mit höheren Geschwindigkeiten bewältigen müssen. Inzwischen haben in ganz Nordamerika Anlagen spezielle Wärmebehandlungen entwickelt, die die Abnutzungsfähigkeit von Teilen verbessern, was die Haltbarkeit um etwa 40% verbessert. Asien konzentriert sich auf die Schaffung kleinerer, platzsparenderer Steuergeräte, da die Städte dort dazu neigen, so viele Fahrzeuge in engen Räumen zu packen. Teams überall passen die Dichtungen auch an, je nachdem, ob sie mit schwärzenden Wüstentemperaturen oder salziger Luft in Küstenregionen zu tun haben, und halten dabei das Bewegungsspiele unter 0,12 Grad. All diese Verbesserungen stammen aus realen Testdaten, die das ganze Jahr über kontinuierlich von Hunderttausenden von Fahrzeugen auf der Straße gesammelt werden.

Synchronisierte FuE- und Produktionszyklen in globalen Anlagen

Entwicklungsplattformen, die verschiedene Funktionen integrieren, ermöglichen es Teams, sofort überall auf der Welt zusammenzuarbeiten, und verkürzen die Zeit, die es braucht, um neue Ideen auf den Markt zu bringen, um etwa 30 Prozent. Ingenieure können nun digitale Testmodelle über sichere Cloud-Systeme senden, damit sie Produkte gleichzeitig überprüfen können, ob sie sich in eisigen arktischen Bedingungen oder heißen tropischen Klimazonen befinden. Die Art und Weise, wie Produktionspläne verwaltet werden, hat sich ebenfalls geändert, mit wichtigen Projektmarkern, die auf Blockchain-Technologie verfolgt werden, um trotz unterschiedlicher Zeitzonen alles innerhalb von etwa vier Tagen auszurichten. Wenn Materialien anders als erwartet ankommen, passen automatisierte Systeme die Roboterausmessungen automatisch anhand standardisierter Spezifikationen für Teile an. Die in deutschen Fabriken hergestellten Lenkkörper haben somit nahezu dieselben Drehmomentmerkmale (innerhalb von + oder - 3%) und eine gleiche Schallqualität wie die in den Fabriken in Brasilien, die tausende Kilometer entfernt gebaut werden.

Erreichung einer Systemzuverlässigkeit von 98,6% durch standardisierte R-EPS-Montage

Wenn es darum geht, die Dinge überall konsistent zu halten, spielt Standardisierung eine große Rolle. Automatische optische Kontrollsysteme überprüfen für jede produzierte Einheit rund 189 verschiedene Qualitätspunkte. Die kollaborativen Roboter, die wir zusammen mit Menschen haben, können auch ziemlich beeindruckende Spezifikationen erreichen, und übernehmen etwa 0,4 Newton Meter Drehmoment, wenn die Zahnräder richtig zusammengebracht werden müssen. Am Ende der Strecke durchlaufen unsere Testanlagen etwa 27 verschiedene Fahrsituationen, von grundlegenden Parkmanövern bis hin zu den schwierigen Notfallvermeidungsszenarien, denen niemand begegnen möchte. Unsere R-EPS-Fertigungsprozesse haben eine erstaunliche Zuverlässigkeit von 98,6% nach den jüngsten ISO 26262-Konformitätsprüfungen. Wenn wir das Gesamtbild betrachten, helfen uns prädiktive Analysen, tägliche Produktionsfaktoren mit langfristigen Haltbarkeitszielen zu verbinden, die sich über 15 Jahre erstrecken. Dieser Ansatz hat die Garantieansprüche tatsächlich um fast die Hälfte verringert, verglichen mit dem, was wir im Jahr 2023 gesehen haben, laut internen Produktionsberichten.

Qualitätskontrolle und Herstellungsqualität bei der Produktion von Lenkregalen in hohem Volumen

Einheitliche Qualitätskontrollprotokolle für alle fünf Produktionsstätten

Jede Anlage arbeitet nach dem gleichen ISO/TS 16949 zertifizierten Qualitätsmanagementsystem, das dazu beiträgt, die Leistung des Lenkrades weltweit gleichzustellen. Wir haben digitale Kontrollstellen, die während der gesamten Produktion eingerichtet wurden, um die Abmessungen zu überprüfen, und standardisierte Tests durchzuführen, um sicherzustellen, dass alles den Druckanforderungen entspricht und wiederholte Belastungen ohne Ausfall bewältigen kann. Wir haben in den letzten Jahren in den meisten Ländern, in denen wir arbeiten, eine Reihe von Anwendungen, die wir als Anwendungsbereich betrachten. Die gesamte Lieferkette wird ebenfalls verfolgt, so dass wir wissen, woher jedes Bauteil stammt, bis hin zu den ursprünglichen Metallchargen, die bei der Herstellung verwendet werden.

Echtzeitüberwachung der Drehmomentantwort und der Gegenreaktionstoleranz

Die eingebetteten Sensoren können sogar die kleinsten Torsionskräfte auf der Newton-Meter-Skala erkennen. In der Zwischenzeit scannen diese ausgefallenen Lasermikrometer, wie die Zahnräder alle 17 Millisekunden miteinander interagieren. Wenn die Techniker bemerken, daß das Drehmoment über plus oder minus 3,5 Prozent hinaus schwankt, werden sie sofort benachrichtigt und können einspringen, um die Probleme zu beheben, bevor sie eskalieren. Auf der Fabrik werden durch statistische Prozesssteuerungs-Dashboards die Probleme der Rückschläge und die reibungslose Drehung der Produktionslinien verfolgt. Diese numerischen Steuerungssysteme passen sich automatisch an, wenn es Abweichungen im Werkzeug-Setup gibt. Was bedeutet das alles? Nun, Hersteller berichten von einem Rückgang der Mängel um 37 Prozent, wenn sie diese kontinuierlichen Überwachungstechniken verwenden, anstatt nur gelegentlich Proben zu überprüfen.

Fallstudie: Verringerung der Fehlerquote um 42% durch KI-gesteuerte Qualitätsanalysen

Die neuesten automatisierten optischen Inspektionssysteme, die sich mit konvolutionalen neuronalen Netzwerken bedienen, verändern das Spiel, wenn es darum geht, Defekte zu finden. Diese Computer-Vision-Tools können buchstäblich jede Stunde Tausende dieser winzigen Zahnräder durchsuchen und mikroskopische Unterschiede erkennen, die selbst dem schärfsten menschlichen Auge völlig entgehen würden. Nehmen wir zum Beispiel eine große Produktionsanlage, in der Ingenieure maschinelle Lernalgorithmen trainierten, um thermische Bilder während des Belastungstests neben alten Ausfalldaten zu betrachten. Was sie fanden, war ziemlich überraschend bestimmte Getriebe-Gitter-Setups liefen konsequent heißer als andere. Sobald die Wartungsteams diese Problembereiche anhand der Erkenntnisse der KI angepasst hatten, sanken die Garantieprobleme dramatisch. Das Unternehmen berichtete, dass sich die Ansprüche nur acht Monate nach der Umsetzung dieser Änderungen um etwa 40 Prozent reduziert hatten.

Trend: Vorhersagende Wartung in den Produktionslinien für Lenkräfte

Heute wenden sich Hersteller zu Vibrationsanalysen und Schallüberwachungssystemen, um zu erkennen, wann eine Ausrüstung ausfallen könnte, bevor sie tatsächlich ausfällt. Die Vibrationen von Schnittarbeiten und Fräsmaschinen werden an Cloud-Plattformen gesendet, wo intelligente Algorithmen herausfinden, wie lange Werkzeuge halten. Nehmen wir zum Beispiel Härteöfen, die bestimmte Frequenzmuster aufnehmen, die signalisieren, wann die feuerfeste Auskleidung abnutzen beginnt, mit einer Genauigkeit von 85 bis 90 Prozent in den meisten Fällen. Das bedeutet, dass die Wartungskräfte Reparaturen in regelmäßigen Stillstandszeiten planen können, anstatt mit unerwarteten Ausfällen umzugehen. Unternehmen, die diese Art von Vorhersageansätzen implementieren, sehen in der Regel jährlich einen Rückgang von etwa 4 Prozent bei diesen kostspieligen, ungeplanten Stillstandsfällen, und Teile bleiben länger innerhalb der strengeren Spezifikationen, da alles während ihrer gesamten Nutzungsdauer ordnungsgemäß gewartet wird.

Global Factory Network: Kohärente Standards mit lokalisierter Anpassung

Einhaltung der ISO/TS 16949 an allen regionalen Anlagen für die Herstellung von Lenkräften

Die fünf Produktionsstätten sind alle nach ISO/TS 16949 zertifiziert, was so ziemlich der Goldstandard für die Qualitätskontrolle in der Automobilindustrie ist. Das bedeutet, dass wir überall genau die gleichen Prozesskontrollen anwenden - von der Überprüfung der Rohstoffe bis hin zu den letzten Drehmomentprüfungen an zusammengebauten Bauteilen. Alles wird digital in unserem zentralen System dokumentiert, so dass jeder verfolgen kann, was mit jeder Charge passiert ist, während sie sich durch die Fertigung bewegt. Wir halten die Dinge auch sehr eng, wenn es um die Abmessungen geht, bleiben innerhalb von plus oder minus 0,03 Millimeter, egal wo etwas hergestellt wird. Alle drei Monate kommen unabhängige Auditoren, um zu überprüfen, ob wir alle Regeln für die Wartung der Geräte befolgen und wie wir Defekte verfolgen. Seit Anfang 2023 hat uns diese regelmäßige Kontrolle geholfen, bei allen Standorten deutlich unter der 300-Teile-für-die-Million-Schwelle für Defekte zu bleiben.

Zentralisierte Qualitätsanalysen und lokalisierte Produktionsanpassungen

Das Unternehmen betreibt ein globales Dashboard-System, das wichtige Qualitätsmaßnahmen wie Oberflächenhärte und Gegenreaktionstoleranzen überwacht und überall auf der Welt die gleichen Pass-/Fail-Standards anwendet. Bei der regionalen Anpassung von Produkten wird der Fokus auf Dinge gelegt, die die Leistung nicht direkt beeinflussen. So sind beispielsweise in Gebieten spezielle Beschichtungen erforderlich, in denen Salzluft Oberflächen verschlingt, verschiedene Schmierstoffe in heißen Wüsten besser wirken als in eisigen arktischen Umgebungen und die Gehäuseentwürfe angepasst werden, um sich an die Bauweise von Fahrze Dieser gemischte Ansatz verkürzt die Wartezeiten für die Produktion um etwa 27 Prozent, und die Teile arbeiten immer noch zusammen in verschiedenen Modellen mit einer Kompatibilität von etwa 99,1%. Fabriken können sich mit Lieferanten in der Nähe zusammenschließen, wenn es um Komponenten geht, die nicht für die Mission kritisch sind, solange alles aus Fabriken kommt, die nach ISO-Standards zertifiziert sind und die gleichen Metallprüfungen durchlaufen, bevor sie zusammengebaut werden.

FAQ-Bereich

Was ist die Hauptfunktion eines Lenkraders?

Die Hauptfunktion des Lenkrades besteht darin, die Drehbewegung des Lenkrads in eine lineare Bewegung umzuwandeln, die die Räder des Fahrzeugs lenkt und eine präzise Richtungssteuerung gewährleistet.

Wie trägt das Lenkrad zur Fahrzeugsicherheit bei?

Durch die Minimierung des Spielens und die Einhaltung enger Spezifikationen sorgt das Lenkrad für eine gleichbleibende Steuerung und Stabilität und verringert so die Unfallgefahr bei Hochgeschwindigkeitsmanövern und auf schwierigen Straßenoberflächen.

Welche Fortschritte wurden mit der R-EPS-Technologie erzielt?

Die R-EPS-Technologie verbessert die Energieeffizienz und Zuverlässigkeit, indem sie traditionelle hydraulische Systeme durch Elektromotoren ersetzt und die Präzision und Reaktionsfähigkeit der Lenksysteme verbessert.

Wie sorgen die weltweiten Fabriken für eine gleichbleibende Qualität der Lenkrad?

Die Fabriken halten sich an die ISO/TS 16949-Normen, verwenden einheitliche Protokolle für die Qualitätskontrolle und wenden zentralisierte Benchmarks mit lokalisierten Anpassungen an, um weltweit eine gleichbleibende Produktqualität zu erreichen.

Welche Rolle spielen KI-gesteuerte Analysen in der Fertigung?

KI-gesteuerte Qualitätsanalysen helfen, Mängel zu reduzieren, indem sie Muster analysieren und Probleme frühzeitig erkennen, was zu einer erheblichen Verringerung der Garantieansprüche und einer Verbesserung der Produktzuverlässigkeit führt.