„Fabrik in der Fabrik“ nutzt Meilenstein der Schweißtechnik

Bei John Deere schweißen 27 Robotersysteme täglich bis zu 250 Kabinen für Land- und Forstmaschinen. Deere setzt hier besondere Schweißstromquellen von EWM ein.

15. Oktober 2008

»Als ›Fabrik in der Fabrik‹ müssen wir sehr genau auf unsere Produktionskosten und die Qualität, die wir liefern, achten — hohe Stückzahlen sowie sichere Fahrerkabinen sind gefragt. 27 Robotersysteme schweißen bei uns im 3-Schicht-Betrieb täglich bis zu 250 Kabinen für Land- und Forstmaschinen. Jede Kabine aus hochfestem Feinkornbaustahl hat über 300 Schweißnähte, die perfekt sein müssen. Die Zuverlässigkeit der MIG/MAG-Schweiß-Stromquellen ist dabei ein wesentlicher Produktivitätsfaktor: Seit Jahren können wir rund um die Uhr darauf vertrauen; die Dienstleistung, die uns der Servicepartner dazu bietet, ist sehr gut.

Wir sind rundum zufrieden. Seit zwei Jahren nutzen wir auch die Verfahrens-Innovation EWM-forceArc an einer entscheidenden Stelle im Fertigungsablauf.« In diesem Stenogramm fasst Peter Kapferer, Manager Business Unit Welding, John Deere Werke Bruchsal, den hohen konstruktiven Nutzen und die wirtschaftlichen Vorteile der Fügekomponenten und -verfahren in seiner schweißtechnischen und mechanischen Fertigung zusammen. Das MIG/MAG-Schweißen ist in der Automatisierung das am häufigsten angewendete Verfahren. Es ist wirtschaftlich, betriebssicher und nahezu universell einsetzbar. So zum Beispiel im Stahl-, Metall-, Maschinen- und Anlagenbau, Fahrzeug-, Schienenfahrzeug-, Apparate- und Schiffbau. Mit seiner großen Bandbreite an Variations- und Leistungsmöglichkeiten wird es selbst spezifischen Anforderungen gerecht. Spezielle Fügeaufgaben lassen sich darüber hinaus in einzigartiger Weise mit der MIG/MAG-Variante EWM-forceArc lösen. Alles von einem Roboter, mit einer Stromquelle, einem Drahtvorschub, einem Brenner, ohne jegliche Umrüstung — voll digital gesteuert.

Mustergültig Automatisieren

Die John Deere Werke Bruchsal produzieren ausschließlich Kabinen zur Bestückung von Traktoren aus dem Werk Mannheim sowie von Feldhäckslern und Mähdreschern des Werkes Zweibrücken. Geplant ist die Fertigung von Kabinen für die Forstmaschinensparte von John Deere. Innerhalb des Konzerns gilt Bruchsal als Kompetenzzentrum in Sachen Schweißen und Biegen. »Auch in der Automatisierung sind die Kraichgauer mustergültig«, weiß Kapferer zu berichten, »aufgrund unseres hohen Automatisierungsgrads können wir erheblich höhere Stückzahlen liefern als andere Werke — auch nach Übersee. Bei drei Schichten rollen täglich bis zu 250 Kabinen vom Band. Dabei haben wir eine relativ hohe Fertigungstiefe, womit wir die geforderte Produktqualität besonders gut erfüllen, die Produktionskosten unmittelbar beeinflussen können«, und die Fertigungstiefe nimmt ständig zu, »auch ein ehemals zugekaufter Dachrahmen wird heute im eigenen Haus kostengünstiger und hochwertiger gefertigt.«

Gutes Klima

Damit Bruchsal seine Stellung im Konzern halten und ausbauen kann, müssen die Stückzahlen ebenso stimmen wie die dazu gehörenden Kosten. Das Werk steht im stetigen internen Wettbewerb, wie auch im Wettbewerb mit Zulieferern. Für den nachhaltigen Erfolg weiß der Manager der Business Unit eine schlagkräftige Mannschaft an seiner Seite: 85 hochqualifizierte Schweißer, elf Anlagenführer — die gleichzeitig auch als Servicepersonal fungieren — Instandhalter für die Mechanik, Werkzeugbauer, zwei Schweißfachingenieure, Elektrotechniker sowie Disponenten — alles in allem etwa 110 Fachleute, die alle an einem Strang ziehen. Dem Besucher der Fertigungsstätte fällt das gute Betriebsklima dort sofort auf, was bestätigt, dass John Deere zu den beliebtesten Arbeitgebern der Region zählt. Auf die hohe Zahl an Schweißern angesprochen, bemerkt Kapferer: »Unsere Kabinen sind ausgesprochene Sicherheitskäfige‹«. Sie dienen nicht nur dem Komfort, damit der Landwirt es je nach Witterung trocken, warm oder kühl hat. Vielmehr schützen sie ihn vor Unvorhergesehenem. Daher hat die Fügetechnik für die speziellen Werkstoffe einen enorm hohen Stellenwert im Unternehmen. Wir fügen Material, das nicht ohne eine große Portion an Know-how schweißbar ist, mit den unterschiedlichsten Geometrien zu komplexen Bauteilen und -gruppen. Für all diese Fügeaufgaben nutzt das Unternehmen das Metall-Aktivgas(MAG)-Schweißen. Die Entscheidung, dabei ausschließlich auf EWM-Stromquellen zu setzen, fiel vor einigen Jahren relativ spontan: »Wir waren bei einer Anwendung mit den Maschinen unseres damaligen Ausrüsters nicht zufrieden; die Geräte waren äußerst kompliziert zu bedienen, das Schweißergebnis entsprach nicht unseren Erwartungen. Zu diesem Zeitpunkt riet uns unser Partner, Uwe Ziemke, Inhaber des Systemhauses SKS Schweißtechnik, Bürstadt, zur modernen Stromquelle Phoenix, mit der er bislang positive Erfahrungen gemacht hatte. Kurzfristig wurde installiert, programmiert und die Fertigung aufgenommen. Dies war der Startschuss zum kompletten Modellwechsel und mit EWM ins automatisierte Schweißen einzusteigen.« Zufrieden bemerkt der Schweißfachmann weiter: »Inzwischen verrichten in Bruchsal 45 Phoenix-Geräte ihren Dienst zuverlässig Tag und Nacht — davon 27 Geräte an Schweißrobotern. Meine Schweißer und Maschinenführer freuen sich immer wieder über die hohe Bedienerfreundlichkeit der Steuerung. Obwohl die Stromquellen digital arbeiten, können die Anlagenführer anhand unserer Schweißlisten die analog visualisierten Parameter ändern — so, wie sie in vorgegebenen Grenzen schweißen oder korrigieren möchten.«

Zwei Verfahren in einer Maschine

Qualitätskontrolle wird in Bruchsal bei der Sicherheitsrelevanz der Kabinen groß geschrieben: Alle Nähte werden einer Sichtkontrolle unterzogen. Dazu erwarben Schweißer wie das Personal der Qualitätssicherung das europäische Zertifikat ›Visuell Testing 1+2‹. Auch Schliffproben werden regelmäßig angefertigt. Gilt es doch stets, die Norm EN 5817 — Sicherstellung der Qualität von Schweißnähten — zu erfüllen. Vor zwei Jahren standen Konstrukteure und Betriebswirte in Bruchsal vor einer besonderen Herausforderung. Ein Kabinentyp musste für die Integration in ein schwereres Landfahrzeug erhöhte Sicherheitsanforderungen erfüllen. Für die Statik genügten zusätzliche Versteifungen, jedoch schien der Fertigungsprozess zunächst unlösbar — zumindest zu vertretbaren Herstellungskosten. Dazu Kapferer: »Die Kabinen hätten sich exorbitant verteuert. Da erinnerten wir uns an ein Verfahren, von dem wir kurz vorher gehört hatten« — und diese Steilvorlage kam direkt vom Gerätehersteller: Alle neuen EWM-Stromquellen der Phoenix-Geräteserie beherrschen neben dem Sprüh- und Kurzlichtbogen auch das Pulsen sowie serienmäßig das Fügen mit dem innovativen forceArc-Verfahren — einer MIG/MAG-Variante mit richtungsstabilem Lichtbogen. »Diese Eigenschaft haben wir uns zunutze gemacht. Wir schweißen nun mit dem freien Drahtende des Brenners von 16 bis 18 Millimetern durch einen Ausschnitt in der Bodenplatte die direkt darunterliegende Verstärkung. Der Lichtbogen bleibt dabei stets auf die Naht gerichtet und lässt sich in keiner Weise von den Rändern des Bodenplattenausschnitts irritieren. Das funktioniert perfekt; wir erzielen einen hervorragend tiefen Einbrand an der fast geschweiften Kehlnaht. Bei allen Schnitten, die wir zur Qualitätskontrolle angefertigt haben, konnten wir die einwandfreie Nahtqualität nachweisen — ohne jegliche Bindefehler.«

Dieter Schnee

Erschienen in Ausgabe: 10/2008