Digitalisierung macht Lkw-Reparaturen weniger riskant und 10-mal effizienter

Vollbeladene Lastwagen im Stau

Seit der Einführung der Serienproduktion zu Beginn des 20. Jahrhunderts ist das Auto aus unserem täglichen Leben nicht mehr wegzudenken und der Lkw ein unverzichtbarer Bestandteil moderne Transportwege.

Im November 2022 gab es in China 7,5 Millionen zugelassene Lkw und mehr als 20 Millionen Lkw-Fahrer, die drei Viertel des Güterverkehrs und ein Drittel des gesamten Verkehrs auf Chinas Straßen ausmachen.

Diese Zunahme des Lkw-Verkehrs brachte aber auch diverse menschliche und wirtschaftliche Schäden mit sich. Lkw-Unfälle sind wahrscheinlicher geworden und haben aufgrund schwerer Ladungen und toter Winkel oft noch schlimmere Folgen als normale Autounfälle. Der beste Weg, den Verlust von Menschenleben zu vermeiden, ist daher, solche Unfälle gar nicht erst zuzulassen.

Jeder, der sich mit der allgemeinen Struktur von Lastkraftwagen auskennt, weiß, wie wichtig der Lkw-Träger und Sattelkupplungen für die Fahrzeugsicherheit sind. Für Uneingeweihte: Diese Träger sind an den Rädern in der Nähe der Vorder- und Hinterachsen der Aufhängung eines Lkw angebracht und tragen fast das gesamte Gewicht des Fahrzeugs.

Die meist aus hochfesten Blechen gefertigten Träger werden in vertikalen und horizontalen Formationen zu einer Stahlstruktur zusammengefügt, die durch Nieten verbunden ist. Wenn sie richtig eingesetzt werden, sind die Lkw stark genug, um Lasten oder Radstößen standzuhalten. Sie verformen sich in der Regel nicht und werden nicht beschädigt, solange sie nicht in einen Unfall verwickelt sind.

In Fällen, in denen sich die Träger aufgrund von Umkippen, ungleichmäßiger Belastung oder mangelnder Wartung verformen, muss der Lkw zur Ausbesserung, Verstärkung oder zum Austausch des Trägers in eine Werkstatt gebracht werden.

Sattelkupplung

Das chinesische Unternehmen Yuyao Jiu Jiu Auto Repair ist auf die Herstellung von Autoersatzteilen und Ersatzkarosserien spezialisiert und hat bisher über 2.100 Lkw repariert.

Da die Längs- und Querträger bei Lastkraftwagen meist durch Nieten zusammengehalten werden, können die Mechaniker von Jiu Jiu Verformungen mit einer hydraulischen Presse ausgleichen. Aufgrund von Brüchen und Metallermüdung müssen außerdem feste Stahlplatten sowohl an der Innen- als auch an der Außenseite der Balken angebracht werden, um die Träger stärker und sicherer zu machen.

All dies erfordert Schneidearbeiten, Schweißen und Nieten, um die maßgefertigten Teile an ihrem Platz zu halten. Doch weder Jiu Jiu noch seine Kunden haben Zugang zu den ursprünglichen CAD-Daten der Lkw-Teile. Die herkömmliche Methode des Reverse Engineering besteht darin, die Position von Nietlöchern mit Hilfswerkzeugen zu berechnen, bevor Hunderte von Löchern mit einem Kippbohrer in eine eigens angefertigte Platte gebohrt werden.

Da diese riesigen Balken jedoch viele Löcher unterschiedlicher Größe aufweisen, kann die verstärkte Platte bis zu zwölf Meter lang sein. Das ganze Verfahren ist mühsam, zeitaufwändig und bietet keine Garantie für Genauigkeit. Und wenn die Positionen der Löcher falsch gemessen werden und angepasst werden müssen, verlängert sich die Reparaturzeit noch weiter.

Artec Leo wird zum 3D-Scannen eines Lkw-Trägers verwendet (mit freundlicher Genehmigung von FLD-TECH, Ningbo)

Als die Leitung des Unternehmens von der Artec 3D-Scantechnologie erfahren hatte, begann es mit dieser Technologie zur Erfassung von Daten für die Trägerreparatur herumzuspielen und wandte sich schließlich an den Gold-zertifizierten Artec 3D Partner FLD-TECH in Ningbo, China, um mehr darüber zu erfahren.

Angesichts der Bedingungen und Datenanforderungen für die geplante Anwendung empfahlen die Ingenieure von FLD-TECH Artec Leo als die beste Lösung. Vor Ort erwies sich das kabellose, KI-gesteuerte Gerät als in der Lage, ganze Träger innerhalb einer halben Stunde zu scannen, ohne dass zusätzliche Vorbereitungen oder ein Laptop erforderlich wurden.

Die Ingenieure mussten lediglich den Scanner steuern und über eingebauten Touchscreen sicherstellen, dass sie den gesamten Träger erfasst hatten. Dadurch konnte ihre Effizienz beim Scannen erheblich gesteigert werden.

Die Daten wurden dann vom Scanner an Artec Studio weitergeleitet, wo ein vollständiges 3D-Modell mit hochpräzisen Informationen über alle Löcher des Strahls erstellt werden konnte. Das intuitiv und einfach zu bedienende Programm verfügt über einen Autopiloten, der die Datenverarbeitung automatisiert, indem er auf Grundlage weniger Eingaben den effektivsten Algorithmus für ein bestimmtes Projekt auswählt.

Die einzigartige neuronale KI-Engine von Artec Studio ermöglicht auch die Erfassung von sehr dünnen Objekten mit scharfen Kanten in hoher Auflösung, was das Reverse Engineering für das Team von Jiu Jiu fast zu einem Kinderspiel machte.

Verarbeitung in Artec Studio: Mit Artec Leo erfasster Lkw-Träger (I)

Verarbeitung in Artec Studio: Mit Artec Leo erfasster Lkw-Träger (II)

Verarbeitung in Artec Studio: Mit Artec Leo erfasster Lkw-Träger (III)

Nach der Bearbeitung in Artec Studio können die Daten dann für das Reverse Engineering eines parametrischen Modells und die Erstellung parametrischer 2D-Zeichnungen in Geomagic Design X exportiert werden.

Ein parametrisches Modell, das mit Hilfe eines Reverse-Engineering-Modells in Geomagic Design X erstellt wurde

Im letzten Schritt des Arbeitsablaufs exportierten die Ingenieure ihr parametrisches Modell an eine Lasermaschine, mit der sie automatisch Löcher in eine spezialangefertigte Stahlplatte schneiden konnten.

Nach Abschluss ist Jiu Jiu sehr zufrieden, da der Arbeitsaufwand geringer war und die Löcher präziser als zuvor wurden. Beim Nieten stellte das Unternehmen fest, dass alle Löcher perfekt passten, so dass auch keine Nacharbeiten oder Wartungskosten anfielen.

Verstärkte Stahlplatte nach dem Einbau (außen), Bild mit freundlicher Genehmigung von Jiu Jiu

Verstärkte Stahlplatte nach der Installation (innen), Bild mit freundlicher Genehmigung von Jiu Jiu

„Artec Leo hat unsere Reparatureffizienz erheblich verbessert, und wir versuchen, den Einsatz des Systems auf andere Anwendungen auszuweiten, um weitere Geschäftsbereiche zu unterstützen“, sagte Wu Fuqiang, Gründer von Jiu Jiu. „In der Fertigung, insbesondere im Bereich des Reverse Engineering, hilft Artec 3D den Kunden mit seinen umfassenden, nutzerfreundlichen und qualitativ hochwertigen Lösungen, die gewünschten Ziele zu erreichen.“