Mit Cobot-Welding zu 60 % Zeitersparnis

Aber die Umetec-Geschäftsführerin brennt nicht nur für Wind- und Sonnenenergie, auch das Thema Digitalisierung ist für sie ein zentraler Bestandteil des Erfolgs, in den sie gerne investiert: „Wir sind mit den neuesten Softwaresystemen ausgestattet, um unsere Prozesse zu beschleunigen und die Qualität zu sichern. Nur so können wir flexibel auf Kundenwünsche reagieren und wettbewerbsfähig bleiben.“ Ein weiterer Schritt in Richtung Industrie 4.0 sollte bei den Schweißprozessen gemacht werden. Gemeinsam mit ihrem Team überlegte Alexandra Walter, wie sich der Schweißvorgang sowie die vor- und nachgelagerten Abläufe optimieren lassen. „Die Bauteile für die Windkraft sind doch immer wieder gleich, da lag eine effizientere Lösung nahe“, ergänzt sie.

Auf die Idee, den Prozess mit einer Cobot-Welding-Lösung zu automatisieren, kam Alexandra Walter gemeinsam mit der Fronius Deutschland GmbH. „Wir arbeiten schon seit vielen Jahren sehr gut mit den Experten von Fronius zusammen, kennen ihre Schweißmaschinen und schätzen den zuverlässigen Service“, betont sie. Da war für sie klar, als erstes ihren Ansprechpartner bei Fronius zu kontaktieren, um mit ihm über eine effizientere Technologie zu sprechen. Birko Winkler erinnert sich gut an das Treffen mit Umetec im November 2021 – mitten im Corona-Lockdown. Der Sales-Manager im Fronius-Team Berlin ist selbst beeindruckt, wie schnell Alexandra Walter sich entschieden hat: „Wir haben ihr die Cobot-Welding-Lösung Smart Cell vorgeführt – da war sie sofort Feuer und Flamme“, erzählt Winkler rückblickend. Dementsprechend zügig konnten die Spezialisten von Fronius das Projekt umsetzen. Gerade einmal vier Monate vergingen zwischen Bestellung und Inbetriebnahme der Schweißzelle.

In der Fertigungshalle schweißen die insgesamt 15 Mitarbeiter noch von Hand im WIG- und MIG/MAG-Verfahren. Auch in diesem Bereich setzt der Stahlbauer schon seit vielen Jahren auf Schweißgeräte und Zubehör von Fronius. Im Zentrum des Geschehens steht jetzt die neue, automatisierte Fronius Smart Cell. Was sofort auffällt: Es handelt sich um eine Doppelzelle mit zwei einzelnen Kabinen. Die Trennwand dazwischen kann für größere Teile geöffnet werden. „Wir wollten eine absolut flexible Lösung – sowohl was die Größe der Komponenten angeht als auch die vielen verschiedenen, kleineren Bauteile“, erklärt die Umetec-Geschäftsführerin. So kann in der einen Zelle geschweißt werden, während der Bediener die andere schon mit dem nächsten Bauteil belädt.

Die Smart Cell ist eine gemeinsame Entwicklung von Fronius und den Maschinenbauern von FSK Industries aus Gummersbach. Fronius stattete die Sicherheits-Cobot-Welding-Zelle mit seinem bewährten Schweißequipment, einer TPS400i CMT Stromquelle, aus. FSK lieferte die komplette CE-zertifizierte Sicherheitseinhausung, den Schweißtisch und die Schweißrauchabsaugung. Diese schützt das ganze System und die Umgebung während des Schweißvorgangs. Die Doppelzelle mit zusätzlicher Linearachse ist ein Prototyp. „Wenn es passt, zeigen wir auch anderen interessierten Kunden das System hier bei Umetec“, erzählt Birko Winkler. Was dabei auffallen wird: Der Cobot – ein Universal Robot der Baureihe UR10e – trägt ein silbernes Kleid. Die Idee dafür entstand im konstruktiven Austausch der Projektpartner. Alexandra Walter erklärt: „Wir wollten den Roboter sauber halten, damit er länger lebt.“

Die Investition zeigt Wirkung: „Gerade die jungen Schweißer sind enorm motiviert und haben Spaß an dem neuen System“, erzählt sie. Das wirkt sich auch auf die Zeitersparnis aus, die gegenüber der vorherigen manuellen Schweißung schon bei 60 % liegt. „Mein Team probiert hier alles Mögliche aus, um noch wirtschaftlicher zu fertigen“, freut sich die Geschäftsführerin. Auch die einfache Bedienung des Cobots ist ein großer Vorteil, den Fronius-Anwendungstechniker Andreas Plumeier genauer erklärt: „Um den kollaborativen Roboter zu teachen, führt der Anwender den Roboterarm manuell durch die festzulegende Bewegung. Die Software Smart Arc speichert alle elementaren Punkte, der Bediener kommt Schritt für Schritt zu einem reproduzierbaren, perfekten Schweißergebnis.“ Es können also auch Schweißer ohne Vorkenntnisse in sehr kurzer Zeit eingearbeitet werden und komplexe Abläufe für den Cobot erstellen. Mit dem so genannten SAEP-Handgriff (Smart Arc Extension Pack) am Roboterarm löst der Nutzer per Knopfdruck Zusatzfunktionen aus, heftet vor oder wählt zwischen verschiedenen Funktionen, mit denen sich der Roboter kraftgeführt bewegen lässt.

Die Ergebnisse sprechen für sich: Die Qualität der Bauteile ist gleichbleibend hoch, Stahlbauer Umetec kann die Liefertreue garantieren und hat seine Produktivität deutlich erhöht. „Mit der Smart Cell schweißen wir Bauteile, für die wir bisher 45 Minuten gebraucht haben, in jetzt nur noch 13 Minuten“, rechnet Umetec-Fertigungsleiter Tony Meyer vor. Und die Geschäftsführerin ergänzt: „Für mich ist nicht nur die Schweißnaht wichtig, sondern der Aufwand für das ganze Handling drumherum. Unser Ziel war, den kompletten Vorgang zu digitalisieren, und das ist mit der Smart Cell gelungen.“ Und weil alle Mitarbeiter zufrieden sind, kann sich Alexandra Walter vorstellen, im nächsten Jahr mit einer weiteren Smart Cell von Fronius noch einen Schritt in Richtung digitale Fabrik zu gehen.