Robotik Optimierte Schaltschrankfertigung

Redakteur: Silvano Böni

Die Rittal GmbH & Co. KG ist ein Systemanbieter für Schaltschränke, Stromverteilung, Klimatisierung, IT-Infrastruktur sowie Software und Service. Für das Schweissen der Schaltschrankrahmen sind am Standort Rittershausen mehrere Anlagen des Haigerer Schweissspezialisten Carl Cloos Schweisstechnik GmbH im Einsatz. Kürzlich hat ein Projektteam eine der Fertigungslinien optimiert, die von hoher Bedeutung für die gesamte Fertigung ist. Die Produktivität der vollautomatisierten Anlage stieg damit um 12 Prozent.

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Die verkettete Anlage besteht aus insgesamt 15 Robotern und ist von grosser Bedeutung für die gesamte Fertigung.
Die verkettete Anlage besteht aus insgesamt 15 Robotern und ist von grosser Bedeutung für die gesamte Fertigung.
(Bild: Cloos)

Am Standort Rittershausen produziert Rittal Schaltschränke für die Industrie – beziehungsweise Racks für IT-Anwendungen – in unterschiedlichen Ausführungen, welche die Basis für Systemlösungen darstellen. Insgesamt betreibt Rittal sechs Schweissanlagen von Cloos, darunter zwei vollautomatisierte Fertigungsanlagen. Diese bestehen jeweils aus 15 beziehungsweise 13 verketteten Robotern, etlichen Manipulatoren und umfangreicher Steuerungstechnik, die die Fertigungsabläufe koordiniert. Hier werden Schaltschrankrahmen verschweisst, deren Länge, Breite und Höhe individuell stark variieren kann. Die Werkzeuge verstellen sich automatisch gemäss Fertigungsplan auf die jeweils gewünschte Grösse, die aus über 1800 Schaltschrankmodellen gewählt wird. So verlassen pro Schicht hunderte geschweisste Schaltschrankrahmen jede der beiden Anlagen.

Kontinuierliche Verbesserung im Fokus

«Um unseren Kunden die Schaltschränke innerhalb von 24 Stunden zur Verfügung zu stellen, laufen die Fertigungslinien Tag und Nacht durch und sind teils auch am Wochenende in Betrieb» erklärt Gerhard Puhl-Turian, Abteilungsleiter Rohfertigung bei Rittal in Rittershausen. «Die Anlagen sind von höchster Bedeutung für die gesamte Schaltschrankfertigung, da hier sämtliche Serienschrankgerüste geschweisst werden. Wir legen daher grossen Wert auf ein kontinuierliches Verbesserungsmanagement», betont Puhl-Turian.

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Ein Projektteam, bestehend aus Cloos- und Rittal-Mitarbeitern, hat den komplexen Fertigungsablauf sowie die Verfahrenstechnik genau unter die Lupe genommen. An den komplexen Anlagen wurden umfangreiche Analysen in Form von Filmaufnahmen und Zeitmessungen einzelner Prozesse innerhalb des Fertigungsablaufs durchgeführt.

Bei den Untersuchungen wurde auf folgende Kriterien besonderes Augenmerk gelegt: Taktzeit, Schweissnahtqualität, Prozesssicherheit und Nacharbeit. Hier hat Cloos Rittal konkrete Werte zur Verbesserung vertraglich zugesichert. Ausserdem sollten die Instandhaltungs- und Betriebsmittelkosten gesenkt werden.

Ergebnis übertrifft Erwartungen deutlich

Durch den Einsatz neuester Cloos-Technologie und einen umfangreichen Umbau der Anlage konnten die genannten Kriterien erheblich verbessert werden. Die permanenten Analysen des Produktionsprozesses und die daraus abgeleiteten Optimierungsmassnahmen führten zu einer stetigen Stabilität und Verbesserung der Produktivität. Die Taktzeiten konnten erheblich verbessert und die Störzeiten permanent verringert werden. Insgesamt konnte Rittal die Produktivität der Fertigungslinie um 12 Prozent steigern. Dieses Ergebnis liegt deutlich über den erwarteten 10,5 Prozent.

Auch die Aufwendungen für die Instandhaltung konnten durch den Einsatz eines neuen MAG-Pulse-Schweissverfahrens deutlich reduziert werden. Eine besondere Herausforderung stellte die erforderliche flache Schweissnaht dar, damit die Türen der Schaltschränke gut schliessen. Bei der ursprünglichen Anlage wurde das Plasma-Pulver-Schweissverfahren eingesetzt, das wegen seiner hohen Oberflächenqualität gut für das Verschweissen der Rahmen geeignet ist. Jedoch ist dieses Verfahren wartungsintensiver als das neue MAG-Pulse-Schweissverfahren und die Instandhaltungskosten sind vergleichsweise höher. Durch den Einsatz des MAG-Pulse-Schweissverfahrens konnten diese Kosten bei gleichbleibender Schweissnahtqualität erheblich gesenkt werden.

Projektteam plant weitere Optimierungen

Der Anlagenumbau wurde detailliert geplant und reibungslos umgesetzt. Das gesamte Projekt wurde schrittweise während der Wochenenden und der produktionsfreien Zeit an Feiertagen realisiert, um jeglichen Produktionsausfall zu vermeiden. «Die Zusammenarbeit war sehr zielorientiert», hebt Puhl-Turian hervor. «Ein hohes Mass an Disziplin, Kreativität und Erfahrung aller Beteiligten führten zu dem positiven Ergebnis, das unsere Erwartungen übertroffen hat», so Puhl-Turian weiter. Er sieht einen grossen Vorteil in der räumlichen Nähe zu Cloos, da Ersatzteile innerhalb einer halben Stunde geliefert werden können.

Das Projektteam berät sich auch in Zukunft und arbeitet an neuen Ideen, um die Anlage weiter zu verbessern. Aufgrund des ausgezeichneten Ergebnisses des Performance-Checks optimieren Rittal und Cloos derzeit die zweite Fertigungslinie im Werk Rittershausen. Beide Partner möchten die Zusammenarbeit künftig intensivieren und Anlagen an weiteren Standorten optimieren. <<

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