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Downs - Ein Schweißroboter für die Produktion kleiner und mittlerer Serien

Neben seiner Expertise in optischen Sortierern setzt Downs auch KI für die Herstellung von Landmaschinen ein. Downs (Dubrulle-Gruppe) entwirft und fertigt landwirtschaftliche Geräte für die Annahme und Konditionierung von Wurzelgemüse (Kartoffeln, Zwiebeln, Karotten usw.). Der Einsatz eines Schweißroboters für kleine Baugruppen, die für seine speziellen Maschinen bestimmt sind, erleichtert die tägliche Arbeit der Bediener. Die Ankunft dieses Roboters ist bedeutend, da er Teil eines groß angelegten Entwicklungsprojekts für das Unternehmen ist.

Downs (Dubrulle group)

Entgegen der Meinung mancher ist die Landwirtschaft sehr fortschrittlich in Bezug auf neue Technologien. „Es ist der zweitinnovativste Sektor der Welt nach dem IT-Sektor: In einem Traktor steckt heute mehr Technologie als in einem Auto. Zum Beispiel haben wir einen dreifachen optischen Sortierer (gut/schlecht/zweite Qualität) entwickelt, der weltweit einzigartig ist und Kameras mit künstlicher Intelligenz (KI) kombiniert“, sagt Charles Verbaere, Leiter für Methoden und kontinuierliche Verbesserung bei Downs.

Das französische Unternehmen, das Landmaschinen für den Kartoffelanbau entwirft und herstellt, wurde 1860 mit der Gründung des Unternehmens durch Edward Walter Downs in Großbritannien gegründet. Die Geschichte mit Frankreich begann 1981, als das Unternehmen Dubrulle, das sich damals auf Handling spezialisiert hatte, zum exklusiven Importeur der englischen Marke für den französischen Markt wurde, bis Dubrulle Downs 2006 übernahm.

Ein großes Entwicklungsprojekt

„Heute stellen wir zwischen 350 und 400 Maschinen pro Jahr her, alle an unserem Standort in Sainte-Marie-Cappel (Nord), und exportieren etwa 50 % der Produktion weltweit, hauptsächlich nach Kanada, in die USA, in osteuropäische und nordische Länder“, sagt Charles Verbaere. Die Dubrulle-Gruppe beschäftigt mehr als 200 Mitarbeiter und ist in drei Bereichen tätig: Landmaschinenbau (etwa 100 Personen für einen Umsatz von 22 Millionen Euro), Bauwesen (Dubrulle TP) und Gerätevermietung (DLoc).

„Unsere Philosophie, die zu 100 % integrierte Fertigung umfasst, geht mit zahlreichen Investitionen einher. Nach der Erweiterung der bestehenden Fabrik von 2.000 auf 4.500 m² im Jahr 2015 und dem Bau neuer Büros in den Jahren 2020-2021 startete das Management das Projekt zur Erweiterung und Investition in Mittel auf dem Niveau unserer Maschinen, wie den KI-basierten optischen Sortierer, für einen Betrag von mehreren Millionen Euro“, fährt Charles Verbaere fort.

So brachte die neue Fabrik von mehr als 5.000 m² neben den historischen Gebäuden im Jahr 2023 die gesamte Produktionsfläche auf mehr als 10.000 m². Was die Ausrüstung betrifft, hat Downs TRUMPF-Laserschneidmaschinen für das Schneiden von Blechen und Rohren sowie zwei verbundene TRUMPF-Biegemaschinen und zwei Handhabungsroboter, die mit MAZAK-Bearbeitungszentren verbunden sind, erworben.

Schließlich investierte das Unternehmen in einen Schweißroboter von Valk Welding, um die Schweißabteilung zu vervollständigen. Dieser Roboter ist für die Montage kleiner Baugruppen vorgesehen, die Schweißer dann in landwirtschaftliche Maschinen integrieren.
„Da wir nur maßgeschneiderte Arbeiten ausführen, hat es uns mehrere Jahre gekostet, den Schritt zur Schweiß Robotisierung zu machen. Die Produktionsmittel mussten auch ausreichend präzise Teile liefern, um mit der Robotisierung kompatibel zu sein“, erinnert sich Charles Verbaere.

Die Wahl von Valk Welding, eine offensichtliche Wahl

Die Wahl fiel auf Valk Welding: „In unserem Sektor wird Valk Welding für kleine Serien, spezifische geschweißte Teile und die Einfachheit der Programmierung hochgeschätzt“, sagt Charles Verbaere. Das vom Unternehmen gewählte Modell basiert auf einem TRACK-FRAME-E, bestehend aus zwei 4 Meter langen Stationen, mit Schiene und integrierter Schweißrauchabsaugung, und einem gepulsten MIG-Schweißroboter mit einer Reichweite von 1.999 mm und einer Tragfähigkeit von 6 kg (TL-Serie).

„Die beiden Drehtische sind besser geeignet als zwei gegenüberliegende Stationen. Sie ermöglichen es nämlich, auf der einen zu schweißen und auf der anderen gleichzeitig zu laden/entladen. Diese Möglichkeit sorgt für eine schnelle Produktion großer Mengen kleiner Teile, bis zu mehreren Tausend pro Jahr für einige Referenzen“, erklärt Gabriel Letombe, Prozesstechniker. Ein weiterer Vorteil ist die Sauberkeit und Wiederholbarkeit der so produzierten Baugruppen: Im Vergleich zum manuellen Schweißen, das mehr Spritzer produziert, die dann abgeschabt werden müssen, und eine variablere Position der Schweißnähte aufweist, führt dies zu einer Zeitersparnis.

„Eines der Auswahlkriterien war die Einfachheit der Programmierung, direkt an der Maschine (online) oder offline (am Computer), mit der Einfachheit des Wechsels von einer zur anderen“, bemerkt Charles Verbaere.

Tägliche Hilfe für Schweißer

Sobald die Entscheidung getroffen ist, eine Baugruppe basierend auf Kriterien wie der Notwendigkeit der Wiederholbarkeit, der Zeitersparnis oder dem Mangel an Mehrwert für einen Schweißer an den Schweißroboter zu übergeben, reicht es aus, das 3D-Modell der Baugruppe in die DTPS-Offline-Programmiersoftware zu importieren, um schnell ein Ergebnis zu erzielen.
„Der Schweißroboter ist auch eine Antwort auf die Rekrutierungsschwierigkeiten im Schweißsektor; es ist keineswegs die Absicht, das Personal zu reduzieren, ganz im Gegenteil. Wie andere Produktionsmittel ist der Schweißroboter dazu da, die Bediener zu entlasten und ihnen zu ermöglichen, Aufgaben mit hohem Mehrwert auszuführen. Wir schaffen es auch, die Arbeitszeiten zu verlängern, ohne auf 2x8- oder 3x8-Schichten umzustellen“, erklärt Charles Verbaere. Downs hat nicht vor, hier aufzuhören und plant, seinen Maschinenpark zu erweitern.

www.downs.fr

ArcNC, eine „überraschende“ Software

Das Prozessteam von Downs ist eines der ersten in Frankreich, das die automatische Roboterprogrammiersoftware ArcNC verwendet. Dieses Tool erfordert nur wenige Informationen (3D-Modell, Art der Baugruppe, Position der Schweißnähte), um ein vollständiges Programm zu erstellen. „Es ist eine sehr interessante Software für uns, die einen Schweißroboter für kleine Serien verwenden. Obwohl sehr intuitiv, ist diese Software anfangs dennoch etwas überwältigend“, sagt Charles Verbaere.

„Es sind vor allem die Bahnen (Positionen und Ausrichtungen des Roboters), die etwas überwältigend sind, die wir uns mit herkömmlicher Programmiersoftware nicht vorgestellt hätten. Aber es ist vor allem das Schweißergebnis, das zählt“, bemerkt Florian Catteau, Techniker für Methoden und kontinuierliche Verbesserung. Nachdem sich das Downs-Team auf die Bewegungen des Roboters konzentriert hatte, führte es die ersten Schweißtests an einer Baugruppe durch, die von ArcNC generiert wurde. „Die ersten Vorteile, die wir identifiziert haben, sind Zeitersparnis bei bestimmten Baugruppen, auch wenn einige Anpassungen erforderlich sind – es ermöglicht das grobe Erstellen des Programms – und die Möglichkeit, in versteckter Zeit zu arbeiten. Es verbessert auch den ‚Qualitätsstandard‘ des Schweißens und die kontinuierlich verbesserten Downs-Produkte durch die Kapitalisierung von Einstellungen und Tests mit KI. ArcNC bringt auch frischen Wind in das Feld der Programmiersoftware“, sagt Charles Verbaere.

Diese neue Art der Programmierung ermöglicht es auch, das Fertigungsniveau von Menschen zu erhöhen, die offen für kontinuierliche Verbesserung und neue Technologien sind, im Einklang mit dem innovativen Geist, der bei Downs in der Konstruktion seiner Maschinen entwickelt wurde… Wie es bei Béatrice Lejeune, der Roboterbedienerin, der Fall ist, die während des Interviews getroffen wurde.

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