Intelligentes Anlagenkonzept von Cloos zum automatisierten Schweißen von Hubmasten für Flurförderzeuge

Gemeinsam haben Cloos und Kion für den Standort Stribro (CZ) eine verkettete Roboteranlage zum automatisierten Schweißen von Masten entwickelt.

Mit mehr als 40.000 Mitarbeitern in mehr als 100 Ländern verbessern die Lösungen von Kion den Material- und Informationsfluss in Produktionsbetrieben, Lagerhäusern und Vertriebszentren. Weltweit sind mehr als 1,6 Millionen Gabelstapler und Lagertechnikgeräte sowie rund 8.000 installierte Systeme im Einsatz – bei Kunden verschiedener Größen in zahlreichen Industrien auf sechs Kontinenten.

Im Jahre 2015 hat Kion im tschechischen Stribro einen neuen Standort für die Fertigung von Schubmaststaplern und Hochhubwagen eröffnet. Wie an allen Standorten setzt das Unternehmen auch hier auf innovative Produktionstechnologien und investiert kontinuierlich in die Automatisierung und Digitalisierung entlang der gesamten Fertigungskette. Der Standort Stribro ist seit der Eröffnung sehr stark gewachsen. Von den mittlerweile etwa 400 Mitarbeitern dort sind rund 70 im Schweißbereich beschäftigt. Aufgrund des allgemeinen Fachkräftemangels und vielen Industrieunternehmen in der Region ist es nicht einfach, qualifizierte Mitarbeiter zu finden. Kion möchte hier mit einem hohen Automatisierungsgrad gegensteuern. „Die Sicherheit unserer Mitarbeiter steht für uns an oberster Stelle“, betont Jakub Stajner, Project Leader Industrial Engineering bei Kion in Stribro. „Außerdem ist unser Ziel, einen One-Piece-Flow in unserer Fertigung zu erreichen, wo wir den zur Verfügung stehenden Platz bestmöglich ausnutzen. Nicht zuletzt möchten wir die Anforderungen unserer Kunden in Bezug auf Qualität, Kosten und Lieferzeit erfüllen und übertreffen.“

Die drei Vorrichtungen fahren in einem Umlauf kontinuierlich durch die Anlage.

Infos zum Anwender

Der Kion-Produktionsstandort mit digital vernetzten Systemen im tschechischen Stříbro umfasst drei Hallen. In zwei Hallen werden Kabinen, rollende Fahrgestelle und Masten montiert sowie End-of-Line-Tests und die Validierung für Schubmaststapler und Schwerlaststapler der KION-Staplermarken durchgeführt. Zudem findet dort die Mast- und Fahrgestellfertigung statt. 2022 wurden die Prozesse um die Rollfahrgestell- und Gabelträgerfertigung erweitert.

Schweißen als zentrales Fertigungsverfahren

Deshalb vertraut das Unternehmen beim Schweißen auf Automatisierungslösungen von Cloos. Sieben Roboteranlagen setzt Kion mittlerweile in Stribro ein. Eine weitere befindet sich derzeit im Montageprozess. „Wir haben uns für Cloos entschieden, da das Unternehmen der beste Anbieter in der Kombination von Schweißverfahren und Robotersystemen auf dem Markt ist“, betont Jürgen Grünewald, Senior Project Manager Welding & Automation Production Technologies bei der Kion Group. „Das ist ein großer Vorteil, da Schweißen ein zentrales Fertigungsverfahren für uns ist.“

Bei der neuen Roboteranlage zum Schweißen der Hubmaste erhält der Anlagenbediener die Information aus dem SAP-System, welches Bauteil als nächstes bearbeitet wird. Der Bediener legt das Bauteil dann zunächst manuell oder mit einem Kran in die Einlegestation und erfasst es mit dem Scanner im System. Anschließend bereitet er das Bauteil für den automatischen Schweißprozess vor. Einzelne Stellen werden auch mit der Handschweißstromquelle Qineo NexT von Cloos geheftet.

Die Länge der Masten variiert zwischen zwei und sechs Metern – insgesamt gibt es mehr als 80 unterschiedliche Bauteilvarianten. Um eine hohe Flexibilität zu gewährleisten, passen sich die Vorrichtungen zur Aufnahme der Bauteile automatisch auf die unterschiedlichen Größen an. Anschließend wird das Bauteil über zwei synchronisierte Teleskopeinheiten auf der Bodenbahn automatisch in die Schweißstation transportiert, wo zwei überkopf montierte Qirox-Schweißroboter QRC-350 die weitere Bearbeitung übernehmen. Das Schweißprogramm dauert je nach Bauteilgröße zwischen 20 und 45 Minuten.

Höherer Ausstoß bei geringerem Platzbedarf

Nach dem Schweißprozess nimmt ein Greifer das geschweißte Bauteil von der Vorrichtung und legt es auf ein Auslauf-Förderband ab. Nach dem automatischen Entladen des Bauteils wird die leere Vorrichtung wieder nach vorne zum Anlagenbediener befördert. Die insgesamt drei Vorrichtungen fahren so in einem Umlauf kontinuierlich durch die Anlage.

Die neueste Entwicklungsstufe der Mastschweißanlagen bietet einen höheren Ausstoß bei geringerem Platzbedarf im Vergleich zu vorherigen Anlagen. Das Konzept ermöglicht einen vollen One-Piece-Flow innerhalb der geforderten Sequenz und gleichzeitig ein gleichbleibend hohes Qualitätsniveau bei den erzeugten Schweißnähten. „Ein weiteres wichtiges Merkmal in diesen volatilen Zeiten ist die hohe Produktvariantenflexibilität“, erklärt Grünewald. „Diese ermöglicht es uns, unterschiedliche Produkttypen zwischen den Schweißanlagen zu verschieben, um damit einen optimalen Kapazitätsausgleich zu erreichen.“

Entlastung der Mitarbeiter

Darüber hinaus kann die gesamte Fertigungslinie zum Schweißen der Maste von nur einem einzelnen Mitarbeiter bedient werden. Durch den hohen Automatisierungsgrad werden menschliche Fehler und unergonomische Arbeiten vermieden. „Unsere Mitarbeiter sind begeistert von den neuen Anlagenkonzepten“, betont Michal Kriz, Senior Plant Director von Kion Stribro. „Da die Roboter die physisch schwere Arbeit erledigen, ist die allgemeine Gefährdung durch Lichtbogenstrahlung und Schweißrauch geringer. So können sich die Mitarbeiter verstärkt auf die Prozessüberwachung konzentrieren.“

Um die innovative Schweißtechnik voll ausnutzen zu können, werden die Anlagenbediener intensiv durch Cloos geschult. „Unsere Mitarbeiter sind sehr enthusiastisch, wenn es darum geht, mit der besten Ausrüstung für die Schweißfertigung zu lernen“, schildert Grünewald weiter. „Wir haben bereits mehrere Spezialisten im Haus, die in der Lage sind, komplette Systeme selbst zu bedienen und teilweise auch zu programmieren.“

Weitere Investitionen im Roboterschweißen

Innerhalb des globalen Kion-Netzwerks von Produktionsstandorten stehen weitere Investitionen im Schweißbereich bevor. So hat Kion für das Werk in Summerville (USA) ebenso zwei gleiche Cloos-Roboteranlagen bestellt und auch für das Werk in Luzzara (ITA) bereitet Kion eine Investition in das Anlagenkonzept von Cloos vor. Damit möchte das Unternehmen die Flexibilität zwischen den einzelnen Standorten erhöhen.

Ein festes Team von Cloos-Projektmanagern unterstützt Kion bei der Planung und Umsetzung der Anlagenkonzepte. Die Vor-Ort-Betreuung sowie Service und Schulung am Standort Stribro übernimmt das tschechische Tochterunternehmen Cloos Prag. „Während unserer jahrzehntelangen Zusammenarbeit hat Cloos zuverlässig immer eine sehr gute Qualität und ein professionelles Projektmanagement gezeigt“, betont Grünewald und ergänzt: „Gemeinsam konnten wir den Projektzeitplan immer einhalten und haben auch kritische Themen sehr gut gemanagt.“