Kein Widerspruch mehr!

Fokus/Schneiden u. Schweißen

Nach Einer alten ›Schweißerweisheit‹ eignet sich Automatisierung nur für Großunternehmen mit hohen Ausbringungsmengen. Falsch! Ein Anbieter von Systemen zur Energie- und Datenübertragung beweist das Gegenteil.

16. Februar 2010

Moderne Automationslösungen für das Rundnahtschweißen sind heute so intelligent und flexibel, dass selbst kleine Losgrößen mit minimalem Betriebsaufwand wirtschaftlich gefertigt werden können. Hans-Peter Rom, Betriebsleiter und Vorstand der Hartmann & König Stromzuführungs AG , Graben-Neudorf – einer der weltweit führenden Anbieter von Systemen zur Energie- und Datenübertragung für ortsveränderbare Verbraucher – hat die Investition in das Lorch-Automationssystem fürs MIG-MAG-Rundnahtschweißen nüchtern kalkuliert: »Die Automation bietet uns den entscheidenden Vorteil, bereits bei einer Ausbringung von gerade mal 50 Werkstücken am Tag hocheffizient zu arbeiten. Wir rechnen mit einem Kostenvorteil bis 30 Prozent gegenüber dem Handschweißen.« Werkstattleiter und Schweißfachmann Florian Debartin ergänzt: »Werkstück für Werkstück wird konstant in derselben reproduzierbaren Qualität geschweißt. Nachbearbeitungen entfallen komplett.«

Wo Maschinen in Bewegung sind und zur gleichen Zeit mit Energie und Daten versorgt werden müssen, werden Motor- und Federleitungstrommeln von Hartmann & König eingesetzt. In der Praxis dienen Leitungstrommeln zum automatischen Auf- und Abwickeln von Energie- und Steuerleitungen.

Neue Perspektiven

Um flexibel auf Kundenanforderungen eingehen zu können, setzt Hartmann & König in der Produktion auf eine hohe Fertigungstiefe und damit verbunden auf eine eigene Schweißabteilung. Neben den Schweißarbeiten für individuelle Sonderlösungen wurden bis dato auch alle Standard-Schweißarbeiten für die Motorleitungs- und Federleitungstrommeln von Hand gefertigt. Bei der Fertigung der Federleitungstrommeln wird der so genannte äußere Federtopf, bestehend aus einem 2-mm-Stahlblech S 235, mit einem hohlen Rundstab verschweißt. Dieser Rundstab mit 40 mm Durchmesser, der Mitnehmer, wird mittels einer 125 mm langen Schweißnaht mittig mit der Federleitungstrommel verbunden. Schweißfachmann Florian Debartin: »Damit hatten wir bis dato ein recht teures Problem. Von gleichbleibenden Qualitäten konnte nicht die Rede sein. Der Nachbearbeitungsbedarf dieser Schweißnähte war unvermeidlicherweise sehr hoch.« Im konkreten Fall musste jede Schweißnaht nachträglich von Hand abgeschliffen oder abgedreht werden.

Folgerichtig stand für Hartmann & König das Thema Automation schon seit geraumer Zeit auf der Agenda. Hans-Peter Rom: »Wir verbinden mit der Automation mehrere Ziele: höhere Schweißqualität, hohe Reproduzierbarkeit der Schweißergebnisse und damit weniger Nacharbeit. Das alles bei hoher Wirtschaftlichkeit und kleinen Ausbringungsmengen.« Mit dem Lorch-Automationssystem für Rundnahtschweißen war nun erstmalig eine wirtschaftliche Lösung verfügbar.

Bereits bei der ersten Präsentation der Lorch Automation waren die Schweißfachleute bei Hartmann & König beeindruckt. Florian Debartin: »Wir hatten ohne Feintuning der Einstellungen einfach mal drauf los geschweißt.« Bereits mit den Grundeinstellungen waren die Ergebnisse deutlich besser als die von Hand geschweißten Teile. Und dass nach nur 1,5 Stunden Aufbauzeit. Durch entsprechendes Feintuning der Parameter konnte schon nach kürzester Zeit mit der Lorch Automation ein Ergebnis erreicht werden, das die bis dahin nötige Nacharbeitung der Schweißnaht überflüssig machte.

Wirtschaftlich und einfach bedienbar

Hartmann & König fährt die Lorch Automation ein- bis zweimal pro Woche hoch und produziert rund 3000 Teile pro Jahr. »Unsere Wirtschaftlichkeitsüberlegungen zeigen, dass wir mit 50 Teilen pro Fertigungstag auf einem sehr guten Pfad sind«, erläutert Hans-Peter Rom. Florian Debartin ist sich darum auch sicher, mit Lorch Automation den richtigen Schritt gemacht zu haben: »Kein Schweißer kann über den gesamten Arbeitstag mit der Automation mithalten – weder in punkto Qualität noch in punkto Geschwindigkeit.« Aber das sollten seine Schweißfachleute auch gar nicht, fügt er hinzu.

»Wir können nun unsere Personalressourcen besser ausschöpfen«, ergänzt Betriebsleiter Hans-Peter Rom. »Unsere Schweißfachleute können sich nun in erster Linie den anspruchsvollen, individuellen Sonderschweißaufgaben zuwenden.« Insofern war der Umstand, dass die Lorch-Automation auch von angelernten Hilfskräften problemlos bedienbar ist, ein wichtiger Zusatznutzen. Komplexe Einstellungen und Fachwissen sind – wenn überhaupt – allenfalls zur erstmaligen Einrichtung notwendig.

Damit die Lorch Automation einfach zu bedienen ist, besitzt sie als ›elektronisches Gehirn‹ die mikroprozessorgesteuerte Kontrolleinheit ›Control‹. Ihr Herz ist eine Parameterautomatik, die alle in das offene System integrierten Komponenten automatisch steuert und aufeinander abstimmt. Dazu zählt die aktive Regelung der Drehbewegung des Drehtischs ›Turn‹ im Zusammenspiel mit der MIG-MAG-Schweißstromquelle. Für die ›Kommunikation‹ zwischen allen Komponenten setzt Lorch auf die Bus-Verbindung ›Lorchnet‹. Nach der Devise ›Drei Schritte und Sie schweißen‹ müssen nur die Grundeinstellungen Werkstückdurchmesser, Vorschubgeschwindigkeit und die gespeicherten Einstellungen der Stromquelle aktiviert werden. Dennoch ist zusätzlich das Feintuning aller Parameter möglich.

Florian Debartin erläutert einen konkreten Fall: »Die Mitnehmer sind nicht komplett rund, sondern konzentrisch geformt. Normalerweise würde man nun an der dünnen Seite anfangen zu schweißen, damit der Lichtbogen stets auf vor erwärmtes Material trifft.« Er hat jedoch die Erfahrung gemacht, dass dann der Mitnehmer durch die Hitzeeinwirkung sich nach oben verziehen kann. Untypischerweise beginnt man darum bei Hartmann & König an der dickeren Seite des Mitnehmers zu schweißen, und das Problem ist gelöst. Diese individuellen Einstellungen können in Form von Jobs in der Anlage gespeichert und bei Bedarf zu einem späteren Zeitpunkt wieder aufgerufen werden. Auf diese Weise lassen sich die Rüstzeiten beim Umrüsten auf unterschiedlichste Werkstücke auf ein Minimum reduzieren. Zusätzlich unterstützt die Lorch-Automation den Fachmann mit jeder Menge hinterlegtem Profiwissen und der Möglichkeit, die Qualität der Schweißnaht durch Integration der Schweißdatenüberwachung Q-Sys qualitätsmanagementgerecht zu dokumentieren. Für viele Zulieferbetriebe eine immer wichtiger werdende Komponente.

Offenes System, einfach integrierbar

Egal ob für MIG-MAG, MIG-MAG-Pulsen oder WIG mit oder ohne Zusatzwerkstoff, das Lorch-Automationssystem ist ein offenes System, das sich homogen in bestehende Schweißtechnikösungen integrieren lässt. So nutzt Hartmann & König die MIG-MAG-Impuls-Schweißstromquelle der Lorch-S-Serie mit dem optionalen externen Werkstattkoffer für die Automation. So lassen sich auch Handschweißungen mit einer Reichweite bis 20 m von der eigentlichen Anlage entfernt realisieren. Per optionaler Push-Pull-Brennersteuerung und Zwischentrieb sind sogar bis 43 m Reichweite erzielbar.

Die eingesetzten Komponenten der Lorch Automation sind neben der Kontrolleinheit ›Control‹, das Brennerstativ ›Fix‹, die Brennerfixierung ›Pos‹, der Drehkipptisch ›Turn‹ und das Basismodul ›Base‹.

Außerdem bietet Lorch eine Vielzahl optionaler Erweiterungen, wie einen Magnetanschlag zur Werkstückfixierung, eine pneumatische Brennerzuführung, eine Kaltdrahtzuführung für WIG-Anwendungen sowie eine Formiergasleitung. Vorteil: Der Anwender stellt sich je nach Aufgabe sein individuelles Automationssystem zusammen und kann dieses bei Bedarf um eigene Komponenten und Vorrichtungen ergänzen. Alle Komponenten aus dem Lorch-Automatisierungs-Baukasten sind untereinander zu 100 Prozent kompatibel. Per ›Plug & Play‹ werden alle Komponenten miteinander verbunden und sind sofort einsatzfähig.

Hans-Peter Rom zieht für sich das Fazit: »Die Einführung der Lorch Automation hat sich bereits heute für uns bezahlt gemacht.«

Erschienen in Ausgabe: 01/2010