Die Manufaktur des Porsche 918 Spyder

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  • DIE MANUFAKTUR DES PORSCHE 918 SPYDERDer 918 Spyder setzt die Reihe der Supersportwagen in der Porsche-Geschichte fort. Fr die Produktion

    entstand in den vergangenen Monaten in Zuffenhausen eine Manufaktur, die die Wertigkeit von Handwerkskunst

    mit den Prinzipien der Porsche-Produktion verknpft. Beim Ortstermin mit der ATZ stand der SOP kurz bevor.

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    SPECIAL WERKREPORTAGE

  • DAS FAHRZEUG

    Ob Carrera GTS, 959, 911 GT1 oder Carrera GT: Wenn die Ingenieure von Porsche eine Kleinserie aufsetzen, ist ihnen Aufmerksamkeit gewiss. Denn die Straenfahrzeuge mit Anleihen an den Rennsport wecken nicht nur Emotionen. Sie vermitteln auch ganz praktisch die technische Evolution. Mehr noch als jeder seiner Vorgnger soll nun der 918 Spyder, von dem erste Exemplare ab September 2013 gebaut werden, Impulse fr die Fahrzeugtechnik von morgen liefern. Als magebliche Innovationsfelder gelten dabei die Werkstoff- und die Antriebs-technik auf Basis eines Plug-in-Hybrids. Sie tragen dazu bei, dass Fahrleistung auf hchstem Niveau und ein kombinier-ter Gesamtverbrauch im NEFZ von vor-aussichtlich 3,3l/100 km nicht lnger ein Widerspruch sein mssen.

    Ausgangspunkt fr den 918 Spyder war 2010 eine auf dem Genfer Auto-Salon prsentierte Konzeptstudie. Das aus den Genen des Carrera GT und der Porsche-Rennwagen 917 und RS Spyder entwi-ckelte Design ist sehr eng an diese Kon-zeptstudie angelehnt. Im Gegensatz zur Studie verfgt die Serienausfhrung des auf einem Monocoque aus kohlefaserver-strktem Kunststoff (CfK) aufbauenden Zweisitzers jedoch ber ein manuelles Dachsystem mit herausnehmbaren Dach-hlften, die im Kofferraum vorne unter-gebracht werden knnen.

    Die gesamte tragende CfK-Struktur ist besonders verwindungssteif. Zustzliche Crashelemente an Front und Heck aus Aluminium dienen dazu, bei einer Kolli-sion Energie aufzunehmen und abzu-bauen. Dieses Konzept hat einen entschei-denden Anteil am Leergewicht von rund 1640kg (Weissach-Paket).

    Die Komponenten des Antriebsstrangs sowie alle Bauteile mit mehr als 50kg Gewicht sind so tief und zentral wie mglich im Fahrzeug angeordnet. Das Resultat ist eine leicht heckbetonte Achs-lastverteilung von 57 % an der Hinter-achse und 43 % an der Vorderachse, ver-bunden mit einer extrem tiefen Schwer-punktlage etwa auf Hhe der Radnaben. Die zentrale tiefe Position der Traktions-batterie direkt hinter dem Fahrer unter-sttzt die Konzentration der Massen und die Absenkung des Schwerpunkts.

    Hauptantriebsquelle ist der 4,6-l-Acht-zylindermotor mit 447kW Leistung. Der Motor ist direkt aus dem Triebwerk des

    RS Spyder abgeleitet und erlaubt Dreh-zahlen bis zu 9150/min. In Analogie zum Rennmotor RS Spyder verfgt das Aggregat ber eine Trockensumpfschmie-rung mit separatem ltank und labsau-gung. Zur Gewichtsoptimierung beste-hen Komponenten wie der ltank, der im Aggregatetrger integrierte Luftfilterkas-ten und die Luftansaugung aus CfK.

    Weitere umfangreiche Leichtbauma-nahmen resultierten beispielsweise in Titanpleueln, Dnnwand-Niederdruck-guss am Kurbelgehuse und den Zylin-derkpfen, einer festigkeitsoptimierten Leichtbau-Kurbelwelle aus hochfestem Stahl mit 180 Kurbelzapfenversatz sowie der besonders dnnwandig gefertigten Abgasanlage aus einer Stahl-Nickel-Legie-rung. Auffallend an dem V8: Er trgt keinerlei Nebenaggregate mehr. Es gibt keine ueren Riemenantriebe. Dadurch baut das Triebwerk sehr kompakt.

    Die Kraftbertragung auf die Hinter-rder erfolgt ber ein Doppelkupplungs-getriebe mit sieben Gngen. Dazu kom-men zwei Elektromaschinen je eine an Vorder- und Hinterachse mit zusam-men mindestens 160kW mechanischer Leistung.

    Diese Konfiguration ermglicht einen variablen Allradantrieb mit unabhngiger Steuerung der Antriebskraft an beiden Achsen. Als Energiespeicher dient eine flssigkeitsgekhlte Lithium-Ionen-Batte-rie, die an einer konventionellen Haus-haltssteckdose aufgeladen werden kann und eine rein elektrische Reichweite von ber 30km im NEFZ ermglicht.

    Das Mehrlenker-Fahrwerk des 918 Spy-der hat sein Vorbild im Rennwagenbau, ergnzt um weitere Systeme wie das variable Dmpfersystem PASM und die Hinterachslenkung. Diese besteht im Wesentlichen aus einem elektromechani-schen Verstellsystem an jedem Hinter-rad. Die Verstellung erfolgt geschwindig-keitsabhngig und realisiert Lenkwinkel von bis zu 3 in beide Richtungen.

    Damit kann die Hinterachse gegensin-nig oder gleichsinnig zum Lenkeinschlag der Vorderrder gelenkt werden. Bei niedrigen Geschwindigkeiten lenkt das System die Hinterrder entgegen den eingeschlagenen Vorderrdern. Damit wird das Durchfahren von Kurven noch zielgenauer, schneller und prziser, der Wendekreis wird kleiner. Bei hheren Geschwindigkeiten lenkt das System die Hinterrder in dieselbe Richtung wie die eingeschlagenen Vorderrder. Damit

    wird bei einem schnellen Spurwechsel die Stabilitt des Hecks erhht.

    PRODUKTIONSKONZEPT

    Fr die Fertigung des 918 Spyder haben sich seine geistigen Vter gemeinsam mit dem Porsche-Betriebsmittelbau eine Menge einfallen lassen, um die Prinzi-pien der Porsche-Produktion mit den Besonderheiten einer Manufaktur fr vier Fahrzeuge pro Tag in Deckung brin-gen zu knnen. Doch bevor die dafr erdachten Einrichtungen installiert wer-den konnten, galt es erst einmal, die rumlichen Voraussetzungen dafr zu schaffen. Der Rckbau der ehemaligen Lackiererei, die Sanierung des Gebudes und der Aufbau der Produktionsanlagen im Bau 40a des Werks2 in Zuffenhau-sen wurden im Mrz nach einem Jahr Bauzeit abgeschlossen. Seither belegt die Manufaktur im ersten Obergeschoss 4000m Logistikflche, ber die 5000 Teilevarianten fr den 918 Spyder in das zweite Obergeschoss geliefert werden. Dort belegen Vormontagen, Motor- und Fahrzeugmontage und spter auch einmal eine Lounge fr Kunden und Besucher noch einmal 4000m, .

    Bei einem Rundgang durch die neu gestalteten Hallen vermittelt Michael Drolshagen, Leiter der Manufaktur, nicht nur Detailkenntnis. Bei jedem Wort und

    Vormontagen, Motor- und Fahrzeugmontage sind auf 4000 m zusammengefasst

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  • jedem Hinweis, wohin der Besucher sei-nen Blick wenden soll, schwingen Freude und Stolz ber das Erreichte mit. ber drei Stunden nimmt sich der gebrtige Bamberger, der 2000 zu Porsche kam und dort zuletzt als Leiter der Produkti-onsvorbereitung den Prototypenbau auf Fliefertigung umgestellt hat, fr Repor-ter und Fotografen Zeit, . Keine Selbst-verstndlichkeit whrend dem Count-down auf den SOP, der fr einen Produk-tionsleiter in der Regel mit einer hohen Belastung verbunden ist.

    Drolshagen fhrt zunchst seitlich an den Produktionsanlagen vorbei. Der Boden aus grauem Epoxidharz und wei gestrichene Wnde geben der Manufak-tur im Verbund mit vielen Fensterflchen Helligkeit. Hellgrne Zierstreifen an den Wnden, eine der Schmuckfarben des neuen Hochleistungssportwagens, die sich zum Beispiel auch auf den Bremssatteln wiederfindet, machen deutlich, dass hier der neue 918 Spyder entsteht. Fr einen effizienten Zusammenbau der rund 1500 Teile sind die 100 Mitarbeiter mit Erfah-rung aus Rennsport, Proto typenbau oder Serienproduktion auf 31 Stationen auf-geteilt. Diese umfassen Vormontage und Montage, Motor und Heistart sowie Prffeld und Endfertigung.

    Es versteht sich von selbst, dass in einer Manufaktur auch der Sprachge-brauch vom sonst blichen Vokabular abweicht. Taktzeiten zum Beispiel sind Drolshagens Mitarbeitern fremd. Sie arbeiten nach einem Raster von Stations-

    zeiten, die jeweils 112min betragen. Diese Zeitspanne erlaubt es, dass auch etwaige Nacharbeiten inline durch die Teams der einzelnen Stationen selbst-stndig durchgefhrt werden knnen und erhht so die bergabe von Null-Fehlern an die nchste Station.

    Start des logistischen Prozesses ist der Beginn der Vormontagen am Monocoque, . Drei Stationen stehen dafr zur Ver-fgung. Direkt nebenan erfolgt die Vor-montage der Achsen, , die Belederung

    der zahlreichen Interieurumfnge, , und noch ein Stckchen weiter die Vormontage von Tren und Dach.

    Diese Zusammenbauten werden quer zur Halle im Fischgrtenlayout zur lngs angeordneten Hauptmontagelinie gebracht. Eigens konstruierte, gabel-staplerhnliche Betriebsmittel fr die Vormontageanteile und spezielle Scheren-hubtische an der Hauptmontagelinie sor-gen nicht nur fr Ergonomie. Sie sind auch so konstruiert, dass ein Umsetzen der Werkstcke auer dem Anbau an die Rohkarosserie in der Regel nicht erfor-derlich ist. Der Montagetisch mit seinen Vorrichtungen fr die Achsmontage ist sogar so genau gearbeitet, dass Spur und Sturz nach der Hochzeit kaum nachge-stellt werden mssen. Meist reicht eine Kontrollmessung. Montage nach dem Lego-Prinzip, die plugand play funk-tioniert, nennt Drolshagen dies stolz.

    KAROSSERIE

    Basis fr die Karosserie des 918 Spyder ist ein Monocoque aus Carbonfasern. Als Strukturbauteil dient es der Sicherheit der Fahrzeuginsassen sowie als Trger der Anbauteile gleichermaen. Fr eine grtmgliche Qualitt und Mahaltigkeit kommt bei der Fertigung des Monocoque, der bei einem Zulieferer aus sterreich bezogen wird, das Resin-Transfer-Mol-ding (RTM) zum Einsatz. Bei dieser

    Michael Drolshagen, Leiter Produktion 918 Spyder

    Vormontagen am Monocoque

    Vormontage der Achsen

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    SPECIAL WERKREPORTAGE

  • Methode entstehen groe und komplexe Verbundbauteile in einem Harzinjektions-Press-Form-Prozess aus mehrlagigen Car-bonfaserstrukturen und zunchst sehr niedrigviskosen, dann schnell hrtenden Kunststoffen. Zu den mageblichen Vorteilen dieses Verfahrens im Vergleich zur klassischen Autoklaventechnik zhlt Drolshagen eine sehr hohe Wiederhol-genauigkeit. Eine spanende Nachbearbei-tung der knapp 140kg schweren Mono-coques direkt nach dem Urformen stellt berdies sicher, dass die Basis aller Tole-ranzketten fr die sptere Aufnahme der Anbauteile gegeben ist.

    Bei den Anbauteilen selbst handelt es sich mit Ausnahme von Bugschrze und Heckteil, die aus Polyurethan bestehen, ebenfalls um CFK-Bauteile. Insgesamt hat der 918 Spyder den grten Anteil sicht-barer Carbonflchen aller je gebauten Porsche-Modelle. Eine weitere Ausnahme gilt fr Drolshagens Lieblingsbauteil, die Abdeckung der Top Pipes genannten Abgasendrohre. Diese mnden im oberen Heck unmittelbar ber dem Motor. Des-halb zeigt der 918 Spyder dort, wo andere Autos ihre Kofferraumklappe haben, besagte Abdeckung. Diese besteht aus Edelstahl, der zunchst umgeformt wird, ehe ein Laser insgesamt 7400 sechseckige Lftungslcher in das Bauteil schneidet. Vor dem Hintergrund dieses Aufwands ist es zu verstehen, dass die Abdeckung der Abgasanlage fr den 918 Spyder mehr

    kostet, als etwa die gesamte lackierte Rohkarosserie des Modells Panamera.

    MOTORENBAU

    Auch der Motorenbau erfolgt direkt in der Manufakturhalle. Dabei gilt der Grund-satz, dass jeder Motor von der ersten bis zur letzten Schraube vom gleichen Mon-teur zusammengesetzt wird, . In ins-gesamt 20h Montagezeit entsteht so auf Basis eines Kurbelgehuses aus Alumi-nium-Sandguss das 447-kW-Kraftpaket.

    Getreu dem Porsche-Prinzip, wonach in der Fertigung alles flieen muss, durch-luft jeder Motor mit seinem Monteur insgesamt sieben Stationen mit jeweils speziellen Vorrichtungen und Betriebs-mitteln. Auch ein Roboter zum Auftragen von Klebstoffraupen ist im Motorenbau zu sehen. Es ist der einzige Roboter in der gesamten Halle.

    LACKIERUNG

    Anbauteile werden bei Porsche traditio-nell lackiert bezogen. So auch die Karos-serieteile des 918 Spyder, die spter an den Monocoque angeschraubt werden. 12 Standardfarben sind im Angebot. Ebenso die Mglichkeit, eine Wagenfarbe nach Wahl zu ordern. Dabei stellt der Einsatz von CFK und PU fr die Anbau-teile besondere Anforderungen an das Colour matching. Um einen identischen Farbton auf allen Teilen sicherzustellen, erfolgt die Applikation eines klassischen

    Lackaufbaus nicht bei den jeweiligen Teileherstellern, sondern zentral bei einem Lackierbetrieb nahe Karlsruhe.

    Auch wenn eine Gesamtstckzahl von 918 Exemplaren an Handarbeit denken lsst, ist daran aus Grnden der Quali-ttssicherung nicht zu denken. Ebenso wie in der Groserie kommen Skid-Fr-derer und Lackierroboter zum Einsatz. Alternativ zur Nasslackierung knnen Besteller ihren 918 Spyder auch mit Folie berziehen lassen. Dies erlaubt nicht nur den besonderen Farbton matt-schwarz. Es spart auch noch fast 2kg Gewicht.

    AUSBLICK

    Insgesamt 918 Exemplare wird Porsche von seinem 918 Spyder bauen. Fr die letzte Februarwoche 2015 ist End-of-Pro-duction geplant. Der Verkauf wird deut-lich frher enden. Bereits zum ATZ-Orts-termin im Sommer wre eine Bestellung frhestens im spten zweiten Halbjahr 2014 ausgeliefert worden.

    Stefan Schlott

    Motorenmontage nach dem Prinzip ein Mann ein Motor

    Belederung der Interieurumfnge

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    10I2013 115. Jahrgang 817

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