Verdopplung der Produktivität durch Cobot-Schweißen von Rohrrahmen

Auf einen Blick

Wenn frühmorgens die Mitarbeiter der Köhler MFE GmbH in den Tag starten, beginnt auch der Einsatz für den UR10e von Universal Robots. Der kollaborierende Roboterarm hat das Schweißen der Edelstahlteile übernommen, die bei Köhler für die Herstellung von Mobile Food Equipment verarbeitet werden. Diese komplexe und körperlich anstrengende Tätigkeit erfordert eine hohe Präzision über Stunden. Indem der Cobot diese Aufgabe erledigt, entlastet er Mitarbeiter und sorgt für eine konstante Qualität - selbst bei zahlreichen Wiederholungen.

Auch Sie möchten Ihre komplexen Schweißprozesse automatisieren? Dann lesen Sie diese Case Story über das mittelständische Unternehmen Köhler und finden Sie heraus, wie das spezialisierte Unternehmen diese Herausforderung meistert.

Die Herausforderung

Mitten im Westerwald in Rheinland-Pfalz krempeln bei der Köhler MFE GmbH tagtäglich 33 Mitarbeiter die Ärmel hoch. Der Familienbetrieb, der sich auf die Edelstahlverarbeitung spezialisiert hat, setzt bereits seit mehr als 50 Jahren Maßstäbe in der Produktion von Mobile Food Equipment. Das Unternehmen aus Alsdorf, welches unter anderem Kunden aus der Lebensmittelproduktion, der Zulieferindustrie sowie Großhandelsverbände mit Regalen, Servier- beziehungsweise Regalwagen und weiteren Arbeitsmöbeln beliefert, hatte bereits vor einiger Zeit den Schritt in die Automatisierung gewagt und Routinetätigkeiten in seiner Fertigung an Roboter übertragen.

Doch weil die Anforderungen auf Seiten der Kunden stetig steigen, sah sich Köhler im Laufe der Zeit mit einer immer größer werdenden Produktvielfalt konfrontiert. Das wiederum stellte die Fertigung des Mittelständlers vor Herausforderungen. „Weil wir unseren Kunden stets die besten Produkte in kürzester Zeit liefern wollen, produzieren wir mittlerweile sehr flexibel und variantenreich – und das bei einer hohen Stückzahl“, erklärt Heinz Lück, Produktionsleiter bei Köhler. Eine flexible Technologie war gefragt, die kurzfristig auf die Veränderungen im Fertigungsprozess reagieren und die Mitarbeitenden unterstützen kann. „Konkret haben wir nach einer Lösung gesucht, um den präzisen Schweißprozess der Edelstahl-Rohrrahmen zu automatisieren, die teils eine Größe von zwei Meter haben. Wir hatten den Wunsch, die Mitarbeiter zu entlasten und die Produktionsgeschwindigkeit zu erhöhen“, sagt Lück.

Die Lösung

Aufgrund der Größe der Werkteile wandte Köhler sich für die Entwicklung einer zugeschnittenen Schweißlösung an den von Universal Robots zertifizierten Systemintegrator fsk industries. Für Köhler war es zudem wichtig, schnell eine einsatzfähige Lösung an der Hand zu haben, die ohne Programmierkenntnisse in Betrieb genommen und bei Bedarf an neue Anforderungen angepasst werden kann. fsk industries entschied sich daher für einen Cobot von Universal Robots.

Heute kommt bei Köhler ein UR10e zum Einsatz, der das Schweißen der Teile übernimmt. Der Cobot ist in einer von fsk industries entwickelten Schweißanlage installiert, die ebenfalls als UR+ Anwendungs-Kit zertifiziert wurde und unter dem Namen SmartArc verfügbar ist. Die Applikation ermöglicht es, Schweißprogramme mit einem Cobot intuitiv und einfach zu erstellen. Die Schweißanlage bei Köhler besteht aus zwei Stationen: Während die Mitarbeiter eine Seite der Station mit neuen Teilen beladen, schweißt der Roboter im anderen Bereich bereits eine Baugruppe zusammen. Damit der UR10e auch große Werkteile schweißen kann, ist er auf einer Linearachse montiert. Eine zusätzliche Wendeachse ermöglicht, das Bauteil in jede beliebige Position zu bringen. Für die Sicherheit der Mitarbeiter ist die Anlage vollständig eingehaust und mit zwei Schiebetüren ausgestattet, die sich gegenseitig verriegeln.

Das Besondere an dem Cobot von Universal Robots in Kombination mit der SmartArc-Applikation ist die einfache Bedienung: „Der Anwender aktiviert die drei Assistenzsysteme Free-Drive, LinDrive und RotDrive, indem er einen der drei Knöpfe an der Front des Roboters – dem sogenannten SmartArt Extension Pack – drückt. Dann fährt er den Brenner mit der Hand an die Stelle, an der die Schweißnaht starten und enden soll“, erklärt Nils Kühle, Geschäftsführer fsk industries. Eine Linearnaht entsteht auf diese intuitive Führung beispielsweise in weniger als drei Minuten. „Von Programmieren kann hier eigentlich nicht mehr die Rede sein – es ist noch einfacher, als mit der Touch-Oberfläche des Teach Pendants zu agieren“, sagt Kühle.

Bei Köhler hat der Einsatz des UR10e die Dauer des Schweißprozesses halbiert. Der kollaborierende Roboterarm sorgt zudem für gleichmäßige Schweißnähte auch bei einer Produktion rund um die Uhr. Zugleich entlastet er die Mitarbeitenden von anstrengenden Tätigkeiten und verschafft ihnen mehr Zeit für anspruchsvollere Aufgaben. „Wir waren überrascht, wie schnell und einfach das Schweißsystem von fsk industries mit dem UR10e implementiert war – trotz komplexer Anforderungen,“ resümiert Produktionsleiter Lück. Köhler rechnet damit, dass sich die Investition in sehr kurzer Zeit amortisiert haben wird. Das Unternehmen überlegt deshalb bereits, einen weiteren Cobot von Universal Robots für das Polieren der Nähte anzuschaffen. „Dank der Schweißlösung von fsk industries und der Zuverlässigkeit des Cobots von Universal Robots können wir unseren Kunden weiterhin individuelle Lösungen und Produkte mit höchster Qualität liefern“, erklärt Lück. „So sichern wir die Zukunft unseres Unternehmens.“

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