50 Prozent Arbeitszeit eingespart

Das Potenzial des Cobots ist grandios. Wir haben bei der Fertigung unserer wichtigen Turbinenchassis 50 Prozent der Fertigungszeiten eingespart, berichtet Frank Leutloff, Abteilungsleiter Stahlbau bei der Rösler Oberflächentechnik GmbH. Er ist wie seine Mitarbeiter absolut begeistert vom neuen «Kollegen». Eine Begeisterung, die nach mehr als zehn Monaten Einsatzzeit immer noch anhält, da sich der Cobot als echter Teamplayer entpuppte. Ein vorhandener Standardarbeitsplatz konnte problemlos zum neuen Cobot-Arbeitsplatz mit einer Lorch S5 Schweissanlage umgerüstet werden, bewährte Fertigungsabläufe blieben bestehen und die Einlernphase war extrem kurz.

Niedrige Investitionssumme, enorme Zeitersparnis
Der fast schon überschwänglichen Bilanz ging eine längere Entscheidungsphase voraus, in der mehrere Alternativen getestet beziehungsweise durchgespielt wurden. Als Spezialist im Bereich Oberflächenbearbeitung steht die Firma Rösler Oberflächentechnik GmbH mit ihren 1700 Mitarbeitern für höchste Fertigungsqualität. Das Unternehmen bietet exzellente Lösungen, wenn es darum geht, die Oberfläche von Bauteilen – von kleinen Kurbelstangen bis hin zu 20 m grossen Werkstücken – zu behandeln. Kernelement sind dabei im Bereich der Strahltechnik Turbinen, die das Strahlgut in die Kammern einbringen. Um den besonderen Herausforderungen gerecht zu werden, wird überwiegend Stahl mit Mangananteil verarbeitet, der einen besonders hohen Verschleisswiderstand gewährleistet und damit eine besonders lange Lebensdauer der Anlagen und Turbinen garantiert. Nachteil in der Fertigung: Der legierte Hochleistungsstahl lässt sich schwieriger schweissen. Frank Leutloff: «Die Bleche mit einer Stärke von 8 bis 10 mm verziehen sich schnell und auch Spritzer gibt es jede Menge. Beim Handschweissen haben wir daher sehr viel Aufwand in der Nahtvor- und Nachbereitung.»
Seit Jahren gab es daher Überlegungen, Schweissprozesse zu automatisieren. Seit 2014 spielte das Unternehmen den Ansatz mit einem Roboter durch. Bei vorhandenen Losgrössen von 1 bis 30 stellte sich die Lösung jedoch als zu teuer und zu unflexibel heraus. Anders beim Lorch Cobot Welding Package: Durch die deutlich niedrigere Investitionssumme, die enorme Zeitersparnis und die hohe Qualität der Schweissnähte hat sich bei Rösler die Investition schon nach zehn Monaten fast vollständig amortisiert.

Läutete gewünschte Trendwende ein
Wurden im Unternehmen bisher alle Werkstücke ausschliesslich per Hand geschweisst, läutete der neue kollaborative Roboter die gewünschte Trendwende zum automatisierten Schweissen ein. Durch den Aufbau in der Mitte zweier Arbeitstische werden nun in drei Aufspannungen alle Nähte des Turbinengehäuses komplett mit dem Cobot geschweisst. Besonders beeindruckend ist dabei die Top-Qualität aller Nähte – insbesondere auch die Rundnaht am äusseren Chassis der Turbine, die bisher immer Probleme machte. Frank Leutloff: «Wir legen heute beim Teachen für die Rundnaht nur vier Punkte fest, den Rest zu einer perfekten Naht übernimmt der Cobot.»
Sehr gut angekommen ist schon bei der Einführung der neuen Anlage die einfache Bedienung der «Lorch Cobotronic Software», mit der die Einstellungen für die jeweilige Schweissnaht vorgenommen werden. Bereits nach zwei Tagen Schulung konnten die Schweisser den Cobot bedienen und die ersten Turbinengehäuse schweissen. «Kaum war die Anlage aufgebaut und der erste von zwei Schulungstagen vorbei, waren unsere Schweisser schon so motiviert, dass sie gleich am Abend länger blieben und am nächsten Tag als erste wieder vor Ort waren», erzählt Frank Leutloff. Heute wird der Cobot im Zweischichtbetrieb von insgesamt vier Schweissern betreut.
Überzeugt hat aber nicht nur die intuitive Handhabung des Cobots. Auch die hohe Qualität und die problemlose Reproduzierbarkeit der Schweissnähte faszinierten den Abteilungsleiter und seine Kollegen: «Ist die Schweissnaht erstmal präzise programmiert und gespeichert, erhalten wir auch bei allen weiteren Bauteilen exakte Schweissnähte mit einer fast 100-prozentigen Wiederholgenauigkeit. Das ist beim Schweissen per Hand so konstant und so schnell gar nicht zu schaffen.» Durch die optimale Brennerführung und die fein abgestimmte Einstellung der Schweissparameter fällt nun keine nennenswerte Nacharbeit mehr an. Zudem lässt sich mit dem Cobot die Energie-Einbringung präziser steuern und der in punkto «Zugspannung» schwierige Manganstahl besser beherrschen. Frank Leutloff: «Brauchten wir beim Handschweissen pro Turbine mindestens 45 min., um sie nach dem Schweissen wieder in die richtige Geometrie zu bringen, entfällt diese Nacharbeit jetzt komplett. Die Fertigungszeit einer Turbine konnten wir so insgesamt mehr als halbieren.»

Wettbewerbsfähigkeit deutlich gesteigert
Die extrem kurze Inbetriebnahme, die anwenderfreundliche Bedienung und die hohe Akzeptanz bei den Mitarbeitern sind neben der deutlich gesteigerten Produktivität für Stephan Böhnlein, Bereichsleiter Produktion bei der Rösler Oberflächen GmbH, die entscheidenden Vorteile beim Cobot-Einsatz. Der Cobot sei bei kleinen und mittleren Losgrössen im Vergleich zum Roboter deutlich flexibler und auch kostengünstiger. «Mit dem Cobot haben wir uns bei einem Kernprozess unseres Unternehmens, dem Schweissen, einen wichtigen Schritt weiterentwickelt und unsere Wettbewerbsfähigkeit deutlich gestärkt», resümiert Stephan Böhnlein.
Auch in zwei weiteren Bereichen konnte Lorch mit innovativen Lösungen überzeugen, die dazu führten, dass das Unternehmen seinen gesamten Maschinenpark auf Geräte aus Auenwald umstellte. So ergeben sich durch die modernen Schweissgeräte der S-Serie eine signifikante Stromersparnis pro Anlage, eine geringere Rauchentwicklung sowie mit dem Schweissprozess SpeedPulse XT deutlich weniger Nacharbeit. «Die Qualität in der Fertigung ist gestiegen und auch die Zufriedenheit unserer Mitarbeiter», so Böhnlein. Als einer der führenden Anbieter bürge man für höchste Qualität. Hier habe man sich mit dem neuen Equipment deutlich verbessert.
Um die Qualität und Produktivität weiter zu steigern, hat sich das Unternehmen zudem entschieden, alle Anlagen mit Lorch Connect auszustatten und zu verbinden. An der cloudbasierten Lösung schätzt der Bereichsleiter seine einfache Installation – so sei nur das Connect Gateway an die Anlagen anzubringen und schon stünden die wichtigsten Daten eines Schweissprozesses zur Verfügung. Auf Basis der Daten könne man nun Aufträge miteinander vergleichen und bestehende Kalkulationen validieren.

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