DVS_Bericht_376_LP
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entscheidenden Einfluss auf die spätere wirtschaftlich sinnvolle Fertigung eines Bauteiles oder einer Baugruppe [3].<br />
Die ersten physischen Fertigungsschritte in der Prozesskette Schneiden und Biegen haben bereits ein sehr hohes<br />
Maß an Automatisierung erreicht. Hier gehört der Einsatz von Offlineprogrammierung ebenso zum Standard der<br />
Maschinen wie ein automatisierter Werkzeugwechsel. Die Auslastung der Maschinen ist durch die Automatisierung<br />
transparent, wodurch die Produktivität der Maschinen auch bei hoher Teilevielfalt verbessert werden kann. Der Blick<br />
in zahlreiche Fertigungen zeigt aber, dass die Schweißereien dieser Entwicklung hin zur Automatisierung und Vernetzung<br />
bisher nicht schritthalten konnten [4]. Das Schweißen ist nach wie vor häufig ein manueller Arbeitsschritt.<br />
2 Herausforderungen beim Schweißen<br />
Es lohnt sich einen Blick auf die manuellen Schweißarbeitsplätze zu werfen, um zu verstehen, warum die Automatisierung<br />
beim Schweißen hinter den Fertigungsschritten Schneiden und Biegen zurückliegt. Ein erfahrener Handschweißer<br />
erfasst die Anforderungen aus einer Schweißzeichnung oder Schweißanweisung, kann dabei flexibel auf<br />
kleine Veränderungen reagieren und gleicht im Prozess gekonnt kleinere Toleranzen aus. Erst wenn die Fertigungstoleranzen<br />
nicht mehr schweißbar sind, wird Qualitätsdruck auf die vorher ausgeführten Prozessschritte ausgeübt.<br />
Bei automatisierten Schweißprozessen muss jede Technologie in der Prozesskette eine konstante Qualität gewährleisten<br />
[5].<br />
Dazu kommt, dass gerade bei kleinen Losgrößen und Stückzahlen die Kosten für eine präzise Spannvorrichtung als<br />
nicht wirtschaftlich betrachtet werden. Bei manuellen Handschweißarbeitsplätzen kann es dem Schweißer überlassen<br />
werden, eine Fixierung aus flexiblen Stecksystemen zu erstellen. Diese Vorteile des manuellen Schweißens<br />
gehen aber damit einher, dass der Schweißer in ergonomisch schwierigen Lagen, oft bei ungünstigen Lichtverhältnissen<br />
und im Umfeld des gesundheitsschädlichen Schweißrauchs arbeiten muss [6]. Die Qualität der Schweißergebnisse<br />
unterliegt in der Folge Schwankungen. Eine Erfassung von Daten über Durchlaufzeiten und Fertigungszeiten<br />
von Bauteilen oder Baugruppen ist kaum möglich, wodurch es an Transparenz für die Fertigungsteuerung und<br />
Kalkulation fehlt. Der größte Treiber für die Automatisierung ist jedoch nicht die fehlende Transparenz, sondern der<br />
Mangel an fähigen und gut ausgebildeten Schweißern auf dem europäischen Fachkräftemarkt [7]. Bereits 2008 gaben<br />
dreiviertel einer Gruppe vom Fachverband <strong>DVS</strong> befragter Unternehmen an, dass Schweißer die am meist gesuchten<br />
Fachkräfte darstellen. [8].<br />
3 Kostenvorteil der Schweißautomatisierung mit Robotern<br />
Der Fachkräftemangel ist nicht der einzige Grund, warum Unternehmen in die Automatisierung investieren sollten.<br />
Um in Europa wettbewerbsfähig zu bleiben, müssen Unternehmen die Kosten ihrer Fertigung kennen und auf unwirtschaftliche<br />
Fertigungsprozesse reagieren. Die Analyse von sechs Musterteilen (Bild 2) aus der flexiblen Blechfertigung<br />
zeigt, dass die anfallenden Aufwände und damit resultierenden Kosten bei manuellem Schweißen das<br />
größte Einsparpotential bieten.<br />
Bild 2. Musterbauteile der flexiblen Blechfertigung.<br />
Die folgenden Werte bilden den Durchschnittswert über die sechs Musterteile. Der Anteil der Materialkosten beträgt<br />
bei dieser Analyse 16 % der Produktionskosten. Die Fertigungsschritte Schneiden und Biegen erreichen zusammen<br />
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