Project Gems

Flexible Schweißautomation für Großvolumentanks

Die niederländische Tank- und Gerätebaufirma GEMS hat im vergangenen Jahr einen rigorosen Umstieg vom Hand- auf das Roboterschweißen vollzogen. Auf den ersten Blick ein logischer Schritt für ein Unternehmen, in dem 80 % der Zeit mit Schweißarbeiten verbracht werden. Aber GEMS musste die gesamte Organisation auf mehreren Ebenen anpassen. „Innerhalb von 2 Jahren hat sich unser Unternehmen komplett verändert“, erläutert Geschäftsführer Jan Grasmeijer. Inzwischen ist die Schweißproduktion bei GEMS vollständig auf eine flexible Produktion sowohl einzelner Bauteile als auch kompletter Tanks mithilfe von Schweißrobotern abgestimmt und lenkt die Leistung des Schweißroboters auch den Rest der Fertigung. Valk Welding, der Integrator von Schweißrobotern, hat die Systeme konstruiert und installiert, die Mitarbeiter ausgebildet und die Tankbaufirma den gesamten Prozess über begleitet.

GEMS ist mit seinem Know-how stark im Markt für Großvolumenprodukte verankert. GEMS ist der europäische Produktionspartner für einen amerikanischen Verleiher von mobile Cleantanks. Ein stabiles Wachstum der Stückzahlen machte die Investition in eine Roboteranlage möglich. Geschäftsführer Jan Grasmeijer: „Wann man dies mit Handschweißern in 3 Schichten bewältigen will, kann man keine konstante Qualität garantieren. Das war für uns der Moment, uns seriös der Schweißautomation zu widmen. Die Herausforderung bestand dabei darin, die Automation so in die Organisation einzufügen, dass sich möglichst schnell Gewinne erzielen lassen. Valk Welding hat uns dabei auf dem gesamten Weg sehr gut unterstützt.“

Aus starr wird flexibel
GEMS besaß schon seit längerem einen Cloos Schweißroboter. Der technische Leiter Rik Grasmeijer: „Der beherrschte aber nur einen einzigen Dreh. Bei jeder Änderung oder einem neuen Programm mussten wir uns an den Lieferanten wenden. Auf diese Weise wollten wir die Automatisierung nicht aufbauen. Ein Roboter muss Teil des Prozesses sein. Daher stand Flexibilität an vorderster Stelle und die Leistung des Schweißroboters sollte der maßgebliche Faktor für den Rest der Produktion werden. Das stellt höhere Anforderungen an die gesamte Logistik, an die Lieferanten und die Qualität der Arbeitsvorbereitung. Aber wenn man, wie wir, später in die flexible Schweißautomation einsteigt, kann man das auch direkt von Grund auf und mit der neuesten Technologie in Angriff nehmen. Die Schweißroboter werden nun offline programmiert. Die Roboterprogrammen werden 1:1 erstellt auf Grund der CAD-Daten.“

Tanks werden komplett verschweißt
GEMS hat die Schweißautomation mit dem großvolumigsten Produkt begonnen: den gut 11 x 2,5 m großen und 3,7 m hohen Sammeltanks. Alex Hol, der technische Leiter von Valk Welding, der das Projekt von A bis Z begleitet hat: „Vielleicht nicht das Nächstliegende, direkt so groß zu beginnen, aber andererseits ist dies das Produkt, das den größten Schweißaufwand verlangt. Zu diesem Zweck haben wir einen Schweißroboter an einem 15 m langen Portal mit einer 3 m langen Traverse geliefert. Zwischen der Traverse und dem Roboter ist eine Hebevorrichtung installiert, die dem Roboter eine vertikale Beweglichkeit von 2,5 m verleiht.
Auf diese Weise kann der Roboter den gesamten Tank erreichen, nicht nur an der Vorder- und Rückwand, sondern auch an beiden Enden. Valk Welding hat die gesamte Anlage schlüsselfertig einschließlich eines Programms für ein Sammeltankmodell und eines Programmierlehrgangs für 3 Mitarbeiter geliefert.“ Valk Welding baute auch eine Cloos-Roboter-System um mit einem Panasonic-Schweißroboter für die Steigerung der Produktion.

Positionieren ohne Aufspannen
Die großen Sammeltanks werden lose auf dem Boden platziert und zweimal mit dem Kran gedreht, sodass der Schweißroboter alle Stellen in der korrekten Schweißposition erreichen und alle Nähte schweißen kann. Alex Hol: „Ein derartiges Volumen ist zu groß und zu schwer, um es zu manipulieren, weswegen wir uns dafür entschieden haben, den Tank mit einer Toleranz von ± 10 cm lose vor dem Schweißroboter abzusetzen. Dies hat natürlich Auswirkungen auf die Positionswahl. Deshalb lassen wir den Schweißroboter zuerst mit Schweißdraht und Gasdüse die richtige Position der Schweißnähte suchen. Die im Vergleich zu den programmierten Positionen ermittelten Abweichungen werden dann im Schweißprogramm automatisch korrigiert und der Schweißroboter kann mit der Arbeit beginnen. Ein Sammeltank wird auf diese Weise sowohl von innen als auch von außen in 14 Stunden komplett verschweißt, manuell beliefen sich auf mehr als 40 Stunden.“

Schon nach 3 Monaten auf Niveau
Jan Grasmeijer: „Da wir schon früh im Vorfeld einige Mitarbeiter in die Arbeit mit dem Panasonic-Schweißroboter eingearbeitet hatten, das Engineering auf 3D umgestiegen war und wir auch die Logistik angepasst hatten, konnten wir schon nach 3 Monaten die gewünschten Stückzahlen komplett automatisiert fertigen. Inzwischen ist der gesamte Schweißroboterprozess vollständig in unsere Organisation integriert und entdecken wir immer mehr Einsatzmöglichkeiten für den Schweißroboter. In Kürze erwarten wir, die Sammeltanks in mehreren Varianten zu fertigen. Mittlerweile wurden sechs weitere Mitarbeiter für die Arbeit am Schweißroboter geschult und vielleicht werden das noch mehr um damit unsere Produktivität weiter zu erhöhen.“

www.gems.nl

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“Innerhalb von 2 Jahren hat sich unser Unternehmen komplett verändert.”

Da wir schon früh im Vorfeld einige Mitarbeiter in die Arbeit mit dem Panasonic-Schweißroboter eingearbeitet hatten, das Engineering auf 3D umgestiegen war und wir auch die Logistik angepasst hatten, konnten wir schon nach 3 Monaten die gewünschten Stückz

Jan Grasmeijer
Direktor GEMS

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