Kollaborativer Schweißroboter als Problemlöser

Früher haben wir viele Teile auf Lager produziert und diese dann in Ruhe verkauft. Momentan produzieren wir nur noch auftragsbezogen, was gerade raus muss – so klang Torsten Lezius noch während der Inbetriebnahme des ersten CoWelder-Systems in Deutschland.

Vor zwei Jahren erfolgte der Umzug des Unternehmens in ein neu errichtetes Gebäude, auch um Platz für weiteres Wachstum zu schaffen. Trotzdem bewegte sich die Schweißabteilung seit einiger Zeit am Limit, sodass nur die Einstellung weiterer Mitarbeiter oder eine Investition in eine automatisierte Schweißanlage als Optionen verblieben. „Einen qualifizierten und zuverlässigen neuen Schweißer zu finden, ist in unserer Region äußerst schwierig“, kommentiert Torsten Lezius die Lage, weswegen sich schon früh eine Entscheidung in Richtung Schweißautomation andeutete.

Nicht nur vor der Investitionshöhe, sondern auch vor dem enormen Programmieraufwand schreckte Torsten Lezius zurück. Die typischen Seriengrößen liegen bei 50 bis 800 Stück. Zudem herrscht eine erheblich Variantenvielfalt, sodass das Programmieren und Umrüsten einer klassischen Automationslösung einen erheblichen Zeitaufwand darstellen würde. Dafür wäre wiederum die Einstellung eines Programmierers nötig gewesen. Als man vor diesem Hintergrund durch den Schweißfachhändler Schweißtechnik Gladbeck GmbH auf den CoWelder von Migatronic hingewiesen wurde, erkannte man die hohe Flexibilität des Systems. Die ersten Wirtschaftlichkeitsberechnungen deuteten darauf hin, dass sich die Investition in Höhe von zirka 50.000 Euro in einem überschaubaren Zeitrahmen amortisieren sollte.

Aufgrund der Vielzahl der Endprodukte von L&S ist das Lieferprogramm über die Jahre enorm gewachsen. Eine Lagerhaltung von allen Teilen ist aufgrund des unregelmäßigen Bestellverhaltens der Kunden kaum möglich. Die Produkte, die kontinuierlich nachgefragt werden, sind in der Regel ab Lager verfügbar. Exotischere Teile werden jeweils auftragsbezogen gefertigt. Dies verlangt den fünf Mitarbeitern in der Schweißabteilung viel Flexibilität ab. Da es sich obendrein um Bauteile handelt, die enormen Belastungen ausgesetzt sind, ist eine hohe Schweißnahtqualität erforderlich.

Nachdem der CoWelder gemeinsam mit einem Anwendungstechniker von Migatronic in Betrieb genommen wurde, erfolgte eine etwa halbtägige Einweisung, bei der die Grundzüge der Bedienung, die Einstellmöglichkeiten über das Touchpanel, das Einlernen des TCP (Touch Center Point) sowie das Programmieren von geraden, bogen-und kreisförmigen Schweißnähten vermittelt wurden.

„Schnelles Einprogrammieren von Bauteilen, schneller Wechsel von einem Bauteil zum nächsten, einfachste Vorrichtungen – das ist es, was uns am CoWelder begeistert. Die Flexibilität ist einfach phantastisch“, sagt Torsten Lezius nach den ersten Wochen. „Es ist beachtlich, was das Gerät in den letzten Wochen schon geschweißt hat. Wir merken es unter anderem an den kürzeren Zyklen für die Bestellung des Vormaterials.“

Hilfreich bei der Einführung des CoWelders in den täglichen Ablauf war sicherlich die positive Einstellung der Mitarbeiter zum neuen Kollegen. Er wurde niemals als Konkurrenz, sondern von Beginn an als Verstärkung betrachtet, welche die Schweißer von teils ungeliebten Routineaufgaben befreit. Schnell fanden sich weitere Bauteile, die mit dem CoWelder schneller, besser und kostengünstiger produziert werden können. Ausschlaggebend für den Einsatz des Roboters waren natürlich wirtschaftliche Überlegungen. In dieser Hinsicht stellt der CoWelder schon nach wenigen Wochen sein enormes Potenzial, nämlich Wert für das Unternehmen zu generieren, unter Beweis.

Auf einem Siegmund-Schweißtisch der Größe 2.400 mm x 1.200 mm sind an verschiedenen Positionen unterschiedliche Bauteilstationen eingerichtet. Wenn nicht gerade ein sehr eiliger Kundenauftrag den CoWelder komplett mit einem Bauteil auslastet, werden im Normalfall an drei Stationen auf dem Schweißtisch jeweils zwei Stück eines Bauteils gefertigt. Ein solcher Turnus, in dem sechs Bauteile gefertigt werden, dauert etwa zehn Minuten inklusive Bestückung der Vorrichtungen. Je nach Art und Größe der Teile kann dies geringfügig variieren. Ist ein Programm für ein Bauteil einmal erstellt, so können später Programme beliebig kombiniert und mit wenigen Klicks über den Roboter-Touchscreen aufgerufen werden.

Wie die Bauteile dabei gemischt werden, ist völlig beliebig. Auch ein kompletter Wechsel der Art und Reihenfolge der produzierten Teile ist in wenigen Minuten realisiert. Die Bauteilstationen mit ihren Vorrichtungen können dabei meist sogar auf dem Tisch bleiben, selbst wenn ein Bauteil gerade nicht produziert wird. Sollte eine Station entfernt werden müssen, so ist sie durch das übersichtliche „Koordinatensystem“ des Tisches in Sekunden wieder an exakt gleicher Position montiert.

Selbst bei vorsichtiger Kalkulation mit nur 5,5 Zyklen (statt 6) pro Stunde ergibt sich eine Produktionsmenge von 264, dieser teils recht komplexen Bauteile pro Tag. „Unser Lager füllt sich langsam wieder. Für die gleiche Produktionsmenge hätten wir vorher mindestens das Doppelte der Zeit benötigt, eher mehr. Bei einigen Bauteilen konnten wir die Lieferzeit von zwei Wochen auf eine Woche verkürzen“, so das Zwischenfazit von Torsten Lezius. „Und das schönste ist, dass unsere qualifizierten Schweißer kaum mit der Produktion der Teile belastet werden, die abends dort liegen wie von Geisterhand.“

Grund dafür ist die Tatsache, dass die Bedienung des CoWelders, sprich das Einlegen der Bauteile in die Vorrichtungen, der Start des Schweißprozesses sowie die nachfolgende Entnahme der Bauteile weitestgehend von den Bedienern einer unweit positionierten Säge übernommen wird. Da hier immer wieder Leerlaufzeiten entstehen, können diese durch die Bedienung des CoWelders optimal genutzt werden. Ist der Prozess einmal eingerichtet und sind die ersten Bauteile fehlerfrei geschweißt, übernehmen die Sägenbediener. Durch die Nutzung dieser zeitlichen Ressourcen sinkt der Lohnkostenanteil bei diesen Produkten und die Produktivität steigt.