Steuern & Regeln (News)

Günter Herkommer,

Dokumentierte Qualität

Nur Qualität zu produzieren, reicht heute nicht mehr. Mindestens ebenso wichtig ist in vielen Branchen deren lückenloser Nachweis. So auch beim Automobilzulieferer Griwe im rheinland-pfälzischen Westerburg. Hier wird auf der Grundlage einer speziellen Dokumentations- und Management-Software das Fügen jeder einzelnen Schweißnaht im 0,1-Sekunden-Takt erfasst und aufgezeichnet.

Von Gerd Trommer

Die Firma Griwe Innovative Umformtechnik ist spezialisiert auf die Fertigung sicherheitsrelevanter Komponenten. Unter anderem produziert das 630-Mann-Unternehmen in seinen beiden Werken in Westerburg-Sainscheid und im thüringischen Heynrode Stoßfänger und Airbag-Komponenten für BMW, Ford, Opel und VW; also Bauteile, die im Ernstfall Leben retten können. 44 Mio. gefertigte Teile verteilt auf 400 verschiedene Artikel verließen im Jahr 2007 allein das Werk in Westerburg. „Um den Ansprüchen der Automobilbauer zu genügen, sind wir gefordert, bestmögliche Qualität zu liefern. Gleichzeitig wollen wir natürlich profitabel wirtschaften“, – beschreibt Werkleiter Roman Löw die Herausforderung, der sich das Unternehmen tagtäglich stellen muss.

Die Fertigung von Stoßfängern gebietet höchste Qualität und erfordert ”“ je nach Ausführung des Endproduktes ”“ bis zu 80 Schweißnähte.

Was das Fügen komplexerer Baugruppen aus mehreren Metallteilen angeht, arbeiten bei Griwe meist verschiedene Fertigungsroboter miteinander. Im idealen Fall kommunizieren die Systemkomponenten über ihre Steuerung so, dass die Arbeitsschritte direkt ineinander greifen – die Maschinen sich die Teile also in Eigenregie weiterreichen. Seit über fünf Jahren kommen für das Schweißen Systeme vom Typ TransPuls Synergic 4000 des Herstellers Fronius zum Einsatz. Aus der Erkenntnis heraus, dass sich das Netzwerk, über welches die verwendeten Schweißsysteme verbunden sind, zusätzlich zur Kommunikation für Dokumentationszwecke nutzen lässt, war die Einführung einer entsprechenden Dokumentations- und Management-Software der nächste logische Schritt zur Optimierung der automatisierten Fertigung. Konkret handelt es sich dabei um die Software Xplorer von Fronius, welche seit nunmehr zwei Jahren in der „Bumperline“ installiert ist – zwei Jahre, in denen es zu keiner Reklamation mehr hinsichtlich der produzierten Stoßfänger gekommen ist!

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Die Dokumentations- und Management-Software erlaubt den ferngesteuerten Zugriff auf die Parameter aller Schweißstromquellen.

Bei der Bumperline handelt es sich um eine mehrzellige Produktionseinheit, bestehend aus drei Schweißzellen mit jeweils zwei Schweißstromquellen. Die auf ABB-Robotern montierten Schweißköpfe fügen, je nach Typ des Endproduktes, 13 oder 14 Einzelteile mit bis zu 80 Schweißnähten zu einer kompletten Baugruppe. Die Maschinen arbeiten an sechs Tagen in der Woche rund um die Uhr. „Wir können unser Produktionsvolumen nur mit genau aufeinander abgestimmten Fertigungsschritten realisieren“, so André Rossbach, der im Werke Westerburg für sämtliche Fügeprozesse zuständig ist. Der Schweißfachingenieur weiter: „Wir verarbeiten zwar stets die gleichen Materialien zu ähnlichen Konstruktionen, die Bautypen unterscheiden sich aber in Teilkomponenten und Materialpaarungen. Der Xplorer unterstützt uns bei der Umstellung der Produktion auf ein anderes Modell von Stoßfängern. Sämtliche Parameter sind über das Programm einstellbar und bereits gespeicherte Profile lassen sich automatisch vom Server einspielen. Die ‘Umbauarbeiten’ belaufen sich meist nur auf wenige Mausklicks.“

Transparenz über den kompletten Prozess

Vor der Einführung der Software und der Vernetzung aller elf Schweißstationen arbeiteten diese jeweils autonom. Heute werden während der Produktion die Daten jeder einzelnen Naht im 0,1-Sekunden-Takt dokumentiert und Toleranzüberschreitungen sofort durch Fehlermeldungen aufgezeigt. Jeder Berechtigte kann sie direkt an einem Monitor in der Produktionshalle einsehen und analysieren. Um Parameter direkt an den Schweißstromquellen zu ändern, authentifizieren sich die Mitarbeiter mit einer Keycard an der Steuereinheit. Je nach zugewiesener Kompetenz und Zuständigkeit haben sie unterschiedliche Berechtigungen. Vor jeder Änderung archiviert das System automatisch die aktuellen Parameter auf dem Server. Sollten Änderungen nicht den gewünschten Effekt erzielen, kann der Anwender auf den Ausgangszustand zurückschalten.

Über die autarke Bedieneinheit gibt Schweißtechnik-Experte Rossbach den Steuerungen die Daten vor und hat dabei zugleich stets alle qualitätsrelevanten Parameter im Auge.

In regelmäßigen Abständen sichert das Management-System die Daten der abgearbeiteten Schweißjobs auf dem Server und archiviert sie für zukünftige Auswertungen. André Roßbach kann so vom Schreibtisch aus die Daten analysieren und Rückschlüsse für die Produktion ziehen. Grafisch aufbereitet vergleicht er Soll- mit Ist-Daten und betrachtet Unterschiede der Prozesse nach Änderungen im System: „Im Falle einer Reklamation könnten wir genau nachvollziehen, wann und mit welchen Arbeitsschritten ein Produkt hergestellt wurde – die Nachweis-Sicherheit ist durchgängig gegeben.“

Damit nicht genug: Die Software vereinfacht zudem das Entwickeln von Strategien zur Fehlervermeidung im Produktionsprozess enorm. Früher wurden auftretende Fehler festgehalten, indem die Mitarbeiter Strichlisten führten. Dieses unterbrach den Arbeitsablauf unnötig – die automatische Dokumentation kann Informationen detaillierter und wesentlich schneller festhalten. Roßbach verdeutlicht dies an einem einfachen Beispiel: „Beim Fördern von der Spule lassen die Mitarbeiter jetzt den Schweißdraht durch ein Reinigungstuch ziehen. Die aufgezeichneten Fehlermeldungen machten uns klar, dass wir die Drahtzufuhr unserer Anlage allzu oft reinigen mussten, weil anhaftende Partikel auf dem Schweiß-Zusatzwerkstoff diese Zufuhr unnötig verschmutzten. Eine simple Vorrichtung verhindert dies nun, und das System fällt nicht mehr aus. Das Ausgangsproblem hätten wir ohne den Xplorer kaum wahrgenommen.“

Um jederzeit den nötigen Überblick zu haben, zeigt das Managementsystem dem Schweißspezialisten von Griwe über eine grafische Oberfläche sämtliche Schweißsysteme mit ihren Bezeichnungen an. Die Namen hat dieser so vergeben, dass Standort und Funktion der Geräte aus ihnen hervorgehen. Eine umständliche Suche über abstrakte IP-Adressen erübrigt sich damit. Die Xplorer-Software selbst ist eine Freeware, die Anwendern der Fronius-Systeme kostenfrei zur Verfügung steht. Einzige Voraussetzung, um die Schweißsysteme mit dieser Software betreiben zu können, ist der Einsatz der autarken Bedieneinheit RCU 5000i von Fronius. Auf diese Weise lassen sich beliebig viele Schweißsysteme vernetzen und optional auch über Touchscreens schneller und einfacher bedienen.

Autor

Gerd Trommer ist freier Journalist aus Gernsheim.

 

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