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Kleine Losgrößen produktiv Schweißen
M. Geiger, W. Andreasch, S. Klingschat
Die Fertigung kleiner Stückzahlen bzw. Losgrößen ist eine Herausforderung für die flexible Blechfertigung. Für die
Bearbeitung von schnell wechselnden Bauteilen hervorgerufen durch kürzere Entwicklungszeiten, zunehmende Produktvarianten,
eine schwierige Beschaffungssituation und fehlende Fachkräfte müssen Lösungen gefunden werden.
Für Technologien mit hohem Automatisierungsgrad, zum Beispiel das Schneiden oder Biegen von Blech, liegen
Daten zu dem jeweiligen Arbeitsschritt vor, sodass Transparenz in der Fertigung besteht. Um sich zukunftssicher
aufzustellen, liegt der Fokus in Unternehmen verstärkt auf Fertigungsschritten, die noch durch manuelle Tätigkeiten
geprägt sind.
Dazu zählt in der Blechfertigung insbesondere das manuelle Schweißen. Viele Unternehmen greifen aufgrund der
hohen Flexibilität nach wie vor auf Handschweißarbeitsplätze zurück. Mit dem Ausbruch des Corona-Virus hat sich
für deutsche Unternehmen die Abhängigkeit von Schweißfachkräften aus dem europäischen Ausland gezeigt. Mit
der Einschränkung der Reisefreiheit konnten zahlreiche Schweißarbeitsplätze quasi über Nacht nicht mehr belegt
werden. Diese Einschränkungen haben den dringenden Handlungsbedarf deutlich gemacht. Da der demografische
Wandel erkennen lässt, dass sich die Fachkräfteverfügbarkeit in Zukunft nicht verbessern wird, werden für das
Schweißen, mehr als für andere Technologien, einfache Systeme zum Einstieg in die Automatisierung benötigt. Dafür
bietet TRUMPF mit der TruArc Weld 1000 und der TruLaser Weld 1000 zwei Lösungen an.
1 Einleitung
Was sind kleine Losgrößen? Die Antwort auf diese Frage ist abhängig von der Branche, in der die Fertigung angesiedelt
ist. Ein Fertigungsleiter im Automobilbereich wird diese Frage mit kleiner 50.000 Stück beantworten. Ein
Schweißer bei einem Lohnfertiger mit einer Spezialisierung auf beispielweise Kücheneinrichtungen, spricht dagegen
ab 1000 Stück eines Bauteiles von einem High-Runner in seiner Produktion. Der Lohnfertiger wird daher neben den
kleinen Stückzahlen auch mit einer hohen Teilevielfalt konfrontiert, um seine Produktion voll auslasten zu können.
Es ist daher wichtig den Maschinenpark auf die flexible Fertigung hin auszurichten. Typische Branchen, in denen die
Technologien der flexiblen Blechfertigung eingesetzt werden, sind die Möbelindustrie, Küchenausstattungen, Sportgeräte
oder der Schaltschrankbau. Alle haben gemeinsam, dass die zu fertigenden Losgrößen mit 1 Stück beginnen
können und selten weit über 1000 Stück hinaus gehen, die Lose aber mehrmals im Jahr abgerufen werden.
Der Verbund an Fertigungsverfahren, mit dem einer hohen Teilevielfalt begegnet werden kann, wird Prozesskette
der flexiblen Blechfertigung genannt (Bild 1). Diese Prozesskette beginnt mit der Software zur Konstruktion sowie
Programmierung von Maschinen und umfasst die Technologien Schneiden, Biegen, Schweißen und die abschließende
Oberflächenbehandlung [1].
Bild 1. Fertigungsverfahren in der flexiblen Blechfertigung [2].
CAD Programme haben bereits Konstruktionsvorgaben und Richtlinien in der Software implementiert, die den Konstrukteur
dabei unterstützen, den Entwurf des Bauteiles oder einer Baugruppe gezielt auf Anforderungen des späteren
Fertigungsverfahrens auszurichten. Damit hat der Konstrukteur bereits zu Beginn der Prozesskette
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