Höchste Effi­zienz durch modernste Technik – dieses ehr­geizige Ziel haben
sich sowohl die Motor­ent­wickler als auch die Produk­tions­exper­ten für die neue Generation der Vier­zylin­der-Diesel­motoren gesteckt. Mit 150 kW/204 PS und 500 Newton­meter Dreh­moment besetzt das 2,2-Liter-Trieb­werk in seinem Segment die Spitzen­stel­lung. Das Pre­mieren­modell C 250 CDIBlueEFFICIENCY Prime Edition beschleunigt von null auf 100 km/h in 7,0 Sekun­den, erreicht eine Höchstgeschwindigkeit von 250 km/h und ver­braucht 5,2 Liter Kraft­stoff auf 100 Kilometer (CO2-Aus­stoß 138 g/km). Für die Produk­tion der neuen Trieb­werk­genera­tion hat Merce­des-Benz neue Produk­tions­tech­niken ent­wickelt, die hohe Flexi­bili­tät mit Präzi­sion und Quali­tät auf höchs­tem Niveau ver­bindet.

Eine opti­male Produk­tions­stra­tegie ist nur durch inten­sive Zusammenarbeit zwi­schen der Ent­wick­lung, den Produk­tions­berei­chen und den Bauteile-Lieferanten mög­lich. Rund 1.000 Maß­nahmen wurden in Work­shops gemeinsam erarbei­tet und mit den Kolle­gen aus der Ent­wick­lung umgesetzt. Dabei ging es unter anderem um die Material­be­arbei­tung in einem optimal struktu­rierten Prozess und die Ver­besse­rung der Ergo­nomie an den Arbeits­plätzen. Ein Ergeb­nis dieser inten­siven Zusammenarbeit ist die Ver­meidung von Blind- und Über­kopf­arbei­ten in der Motoren­montage. Ein weite­res Bei­spiel: Der Motor hat Sicht­fenster und -laschen, damit auf einen Blick zu sehen ist, ob Dich­tungen korrekt mon­tiert worden sind. Alle Montage­schritte wurden über­dies im Vor­feld in einer sogenannten Anlauf­fabrik auf Herz und Nieren getestet.

Der Motor wird aus­schließ­lich im deut­schen Powertrain-Produktionsverbund von Merce­des-Benz gebaut. In Unter­türk­heim werden das Kurbel­gehäuse, die Kurbelwelle, der Zylin­der­kopf, die Pleuel und die Kraft­stoff­kompo­nenten her­ge­stellt sowie der Rumpf­motor mon­tiert. In Berlin werden die Ölpumpe und die Nocken­wellen gefertigt. Bei der MDC Power GmbH, einer hundert­pro­zenti­gen Tochter-gesellschaft der Daimler AG im thürin­gischen Kölleda, erfolgt die Fertig­montage, das Prüfen sowie der Ver­sand der Aggre­gate in die Fahr­zeug­werke.

Für die Ferti­gung der kraft­vollen und gleich­zeitig spar­samen CDI-Trieb­werke hat Mercedes-Benz in Unter­türk­heim eigene Produk­tions­ein­rich­tungen instal­liert. Dazu wurde ein neuer, zwei­geschos­siger Anbau an die beste­henden Produk­tions­bauten errichtet. Der Neu­bau steht auf massi­ven Stahl­beton­stützen und -trägern, die bis zu 120 Tonnen schwer sind. Die Investi­tions­summe für dieses Gebäude belief sich alleine auf zirka 20 Mil­lionen Euro.

In dem Neu­bau mit rund 17.000 Quadrat­meter Fläche werden Kurbel­gehäuse und Zylin­der­köpfe mecha­nisch bearbei­tet und die Zylin­der­köpfe mon­tiert. Logis­tisch ist der Gebäude­komplex optimal an die Rumpf­montage des Trieb­werks ange­bunden, die im gegen­über­lie­genden Gebäude auf vor­hande­nen Flächen auf­gebaut wurde.

Für die Produk­tion der neuen Motoren­genera­tion hat Merce­des-Benz außer in Untertürk­heim auch bei der MDC Power GmbH in Kölleda inves­tiert. Hier wurde für die Fertig­montage eine neue Montage­halle errichtet. Ab Herbst 2008 werden inner­halb des Powert­rain-Ver­bun­des pro Jahr mehr als eine halbe Million Exem­plare der neuen High­tech-Trieb­werke vom Band laufen.

Die Produk­tions­anlan­gen für die neuen Vier­zylin­der-Diesel sind in den einzel­nen Gewerken über­wiegend modular, das heißt für fle­xible Aus­bau­stufen auf­gebaut. Beispiels­weise wurde zunächst für das Kurbel­gehäuse eine Produk­tions­linie mit einer Kapazi­tät von 250.000 Stück pro Jahr (aus­bau­fähig auf höhere Stückzahlen) instal­liert. Sechs Monate später folgte paral­lel dazu eine zweite exakt gleiche Produk­tions­linie – der Zeit­ver­satz erlaubte es, Erfah­rungen aus dem Auf­bau der ersten Produk­tions­linie zu nutzen. Vor­teile der „lessons learned“ (ge­wonne­nen Erkennt­nisse): große Stückzahlen­flexi­bili­tät sowie bedarfs­orien­tierte Nutzung.

Innova­tive Maschi­nen­kon­zepte für die Produk­tion der neuen Vier­zylin­der-Dieselmotoren-Genera­tion machen Merce­des-Benz zum Vor­reiter bei neuen Fertigungstechniken. Bei der Pleuel­bearbei­tung bewegen sich bei­spiels­weise nicht mehr die Werkzeuge zum Werk­stück, sondern der Werk­stück­träger bringt in einem Arbeitsgang jeweils vier Pleuel zum fest instal­lierten Werk­zeug.

Auch beim Trans­fer der Werk­stücke flossen neue Ideen ein. Die Fertigungsspezialisten von Merce­des-Benz ent­wickel­ten ein neues Arbeits­prinzip, bei dem Roboter mit ein­fachen und robus­ten Grei­fern die Zylin­der­köpfe nach dem Ansatz „pick and place“ mon­tieren – sie holen sich ihr Werk­stück und reichen es nach der Montage zum nächsten Bearbei­tungs­schritt weiter. Weil auf diese Weise einzelne Sta­tionen nicht mehr logis­tisch mit­einan­der ver­kettet werden müssen, sondern Roboter auch den Trans­port der Teile über­nehmen, ist eine sehr kom­pakte Bau­weise der Montage­linie mög­lich. Ein großer Teil der bei einer kon­ventio­nellen Ver­kettung erforder­lichen Fläche konnte dadurch ein­gespart werden.

Für die rei­bungs­lose Montage sorgt eine aus­gefeilte Logis­tik. Kurbel­wellen­gehäuse sowie Zylin­der­kopf stehen immer genau zum jeweils erforder­lichen Zeit­punkt der Montage zur Ver­fügung (just in time); ebenso werden groß­volu­mige Bau­teile über eine sequen­zielle Zuführung bereit­ge­stellt. Klei­nere Bau­teile sind in Setkästen direkt am Werk­stück­träger griffgünstig bereit­ge­stellt. Nach der Montage des Rumpfmotors im Werk Unter­türk­heim wird das Aggre­gat zur Fertig­montage sowie für den Ver­sand in die Fahr­zeug­werke nach Kölleda trans­por­tiert. Hier ist inner­halb der letzten sechs Monate eine 18.000 Quadrat­meter große Montage­halle sowie ein rund 16.000 Quadrat­meter großes Liefe­ranten-Logis­tik-Zentrum ent­standen.

Die Ferti­gung folgt dem Ziel der gleichbleibenden Quali­tät auf höchs­tem Niveau. Dafür nutzen die Produk­tions­fach­leute die moderns­ten Metho­den zur lücken­losen Qualitätssiche­rung. Dazu zählen bei­spiels­weise hoch­sen­sible Kamera­sta­tionen, die vielen Arbeits­gängen nach­geschal­tet sind. Auch wenn die Konzen­tration der Mit­arbei­ter ein­mal nach­lassen sollte, prüfen die auto­mati­schen Kameras, ob alle Montage­schritte genau nach der Vor­gabe aus­geführt wurden, und schla­gen not­falls Alarm, damit sofort korri­giert werden kann.

Die Arbeits­ergeb­nisse der auto­mati­schen Station werden eben­falls akri­bisch geprüft und alle Daten der Montage­pro­zesse werden gene­rell in einer Produktlebens­lauf-Akte (PLA) über mehrere Jahr­zehnte fest­gehal­ten.

Zu den einzel­nen Prüf­pro­zessen gehören unter anderem:

Bei den Quali­täts­prü­fungen begnügen sich die Fach­leute nicht mit Stich­proben, sondern jeder ein­zelne Motor muss sämt­liche Tests absol­vieren. So ist sicher­ge­stellt, dass jedes der Aggre­gate die hohen Quali­tätsanforde­rungen erfüllt. Dank dieser innova­tiven Produk­tions­metho­den nimmt die neue Genera­tion der Vierzylin­der-Dieselmotoren nicht nur in Leis­tung, Ver­brauch und Emis­sionen eine Spitzen­stel­lung ein, sondern ist auch hin­sicht­lich Ferti­gung und Quali­tät vor­bild­lich.

Seit 2005 setzt das Werk Unter­türk­heim auch bei seiner Motoren­produk­tion auf das bereits prä­mierte Prinzip der Trocken­bearbei­tung. Bei der Minimal­mengen­schmie­rung werden geringste Mengen Schmier­mittel mit Kalt­luft ver­mischt und statt der üblichen Kühl-Schmier­stoffe ver­wendet. Die Techno­logie war abtei­lungs­über­grei­fend in Untertürk­heim ent­wickelt worden, unter­stützt von externen

Spezia­listen von Uni­versi­täten und Zuliefe­rern. Nach Pilot­ver­suchen, die bereits seit 1997 durch­geführt wurden, setzte das Projekt­team 2001 das Ver­fahren in der Produktion von Rad­trägern ein. Nach und nach konnte der Gemischt­strahl in weite­ren Fertigungs­berei­chen ein­geführt werden und die Funk­tion der Kühl-Schmiermittel fast vollständig ersetzen.

Früher waren bei der Bearbei­tung von kom­plexen Bau­teilen wie Kurbel­wellen
oder Zylin­der­köpfen enorme Mengen Kühl-Schmier­mittel erforder­lich, die auf Erdölbasis her­ge­stellt sind und eine energie- und kosten­inten­sive Wiederaufbereitung erfordern. Anhand dieses neuen Verfahrens kann die Schmier­mittel­menge dras­tisch redu­ziert werden. Die bei der Trocken­bearbei­tung ver­wendete Menge liegt im Promillebereich der sonst benötig­ten Schmier­stoffe. Dies schont wert­volle Ressourcen und trägt außer­dem zur Arbeits­sicher­heit bei. Ein weite­rer Vor­teil: Die Trockenbearbei­tung braucht deut­lich weniger Produk­tions­fläche, da auf­wendige Recycling- und Kühlan­lagen nicht mehr not­wendig sind.

Das Ver­fahren stellt einen großen Bei­trag zur Weiter­entwick­lung von Umwelt­schutz und Nach­haltig­keit dar und wurde 2005 mit dem „Environ­mental Leader-ship Award“ aus­gezeich­net. Der Preis wird jähr­lich von dem United Nations Environment Pro­gramme (UNEP) und der Daimler AG ver­geben.