Helautomatiserad pannsvetsning

Värmespecialisten Windhagers varumärke har i över 100 år varit förknippat med perfekt kvalitet ”Made in Austria” och en stark innovationsanda. Därför har företaget i Salzburg nu investerat i en av de mest moderna pannsvetsningsanläggningarna i Europa. I den helautomatiserade svetslinjen från ism-technic ser arbetar 13 robotar från KUKA och säkerställer maximal produktivitet, flexibilitet och precision in i minsta detalj.

Det Windhager tror p? satsar Windhager ocks? p?

Just p? v?rmemarknaden ?r trenden mot l?ngsiktigt v?rdet?nkande o?versk?dlig. Ekonomi och h?llbarhet tillh?r nu de viktigaste kriterierna vid nyanskaffning inom v?rme.?”Denna trend med v?rme fr?n biomassa uppt?ckte vi redan i ett tidigt skede och vi har d?rf?r specialiserat oss p? att tillverka milj?v?nliga ved- och flisbr?nnare och effektiva pelletspannor”, ber?ttar Stefan Gubi, VD f?r Windhager Zentralheizung GmbH.?

Idag ?r familjef?retaget i Seekirchen med cirka 650 medarbetare en av de ledande tillverkarna av v?rmepannor f?r f?rnybar energi. F?r att verksamheten ska f? ytterligare ett stadigt ben att st? p? bygger det traditionsrika f?retaget i Pinsdorf n?ra Gmunden ett 27?000?m² stort produktions- och utvecklingscentrum f?r v?rmepumpar. Fr?n och med 2024 kommer f?retaget tillsammans med v?rmepumpspecialisten M-Tec att tillverka upp till 20?000 v?rmepumpar per ?r. Men ?ven i v?rmepanneproduktionen i fabriken i Zaisberg/Seekirchen investeras det kontinuerligt i innovativ produktionsteknik, och d? framf?r allt i pannsvetsningen. Framf?r allt satsar f?retaget p? att ?ka den vertikala integrationen.?”Det Windhager tror p? satsar Windhager ocks? p?. D?rf?r str?var vi ocks? efter att producera s? mycket som m?jligt i egen regi”, f?rs?krar VD.

”F?rutom en omfattande maskinpark inom pl?ttillverkning f?r lasersk?rning, stansning och bockning har vi ?ven en pulverlackeringsanl?ggning. Patrick Heitzinger, produktionschef hos Windhager, till?gger: ?ven processer som trovalisering, vibrations- och ytslipning utf?r vi inhouse, och vi tillverkar elutrustning och slutmonterar”.

Kapacitetsutbyggnad genom svetsningsautomation

F?r att uppfylla de str?ngaste kriterierna i fr?ga om v?rmepannornas tillf?rlitlighet, s?kerhet och livsl?ngd ?r pannsvetsningen en av k?rnkompetenserna hos det traditionsrika f?retaget i Salzburg. P? grund av den kraftigt ?kade efterfr?gan under de senaste ?ren har f?retaget i allt h?gre grad n?tt gr?nsen f?r sin kapacitet.

Helautomatiserad pannsvetsning med KUKA-tekniker.

”F?r att kunna hantera dessa ?kade kvantiteter och samtidigt uppfylla de st?ndigt ?kande kvalitetskraven, och ?ven hantera den akuta bristen p? kompetent arbetskraft, har en ?kning av v?r automationsgrad inom svetstillverkningen blivit oundviklig”, f?rklarar Stefan Gubi. D?rf?r best?mde sig Windhager f?r att ers?tta de befintliga och ?lderstigna robotsvetsningsanl?ggningarna med en svetslinje av senaste slag d?r pannsvetsningen utf?rs helt automatiserat.

I de båda häftsvetsningscellerna svetsas den mest efterfrågade Windhager-pannserien BioWIN och det helt automatiserat med hjälp av KUKA:s produktionsteknik.

Den största fördelen med den nya svetslinjen är den ökade kapaciteten och produktiviteten. En planerad ökning av produktionen på upp till 40 procent är därför helt realistisk.

Stefan Gubi, VD för Windhager

En av Europas modernaste pannsvetsningslinjer

Uppdraget att realisera automationsl?sningen gick till ism-technic GmbH. KUKA:s systempartner fr?n Münchendorf i Nieder?sterreich ?r specialist p? skr?ddarsydda, nyckelf?rdiga robotceller och kompletta produktionssystem f?r svetsning och sk?rning inklusive materialhantering.?”Projektet var mycket komplext. Som systempartner till KUKA hade tillg?ng till deras breda produktutbud, med vars hj?lp vi automatiserade b?de svetsprocessen samt komponentbetj?ningen vid de enskilda robotcellerna liksom hela komponentlogistiken”, ber?ttar Andreas Stremitzer, VD f?r ism-technic. Han ?r mycket stolt ?ver resultatet: ”Att dra det l?ngsta str?et med s? m?nga v?lk?nda leverant?rer av automationsl?sningar p? marknaden k?ndes som en olympisk seger. Men jag ?r s?ker p? att vi h?r i Zaisberg, i ett mycket n?ra samarbete med KUKA och Windhager, har byggt en av de modernaste helautomatiserade pannsvetsningslinjerna, vars like knappast finns i Europa.”

I cellens försvetsningsstation svetsas de komponenter som behövs i häftsvetsningsstationen helt automatiserat.

Sedan slutet av f?rra ?ret ?r den nya produktionslinjen med tv? identiska h?ftsvetsningsceller och sex identiska svetsceller samt ett h?glager i drift. ”Tack vare l?sningen fr?n ism-technic kunde vi automatisera hela pannsvetsningen med h?gsta process?kerhet – fr?n sj?lva h?ftsvetsningen till transporten till efterbearbetningsplatserna, d?r personal svetsar de sista svetsfogarna och kontrollerar att pannorna ?r t?ta”, ber?ttar Patrick Heitzinger entusiastiskt. Konceptet har utformats s? att samtliga 19 Windhager-panntyper kan svetsas i var och en av de sex svetscellerna.?”Tack vare det kan vi p? ett mycket flexibelt s?tt anpassa produktionen till den st?ndigt f?r?nderliga efterfr?gan p? enskilda v?rmepannor. Om det skulle uppst? en driftst?rning i en av cellerna f?r vi allts? inga produktionsflaskhalsar”, ber?ttar produktionschefen n?jt.?

Tack vare den nya produktionslinjen från ism-technic kunde vi automatisera hela vår pannsvetsning – från själva häftsvetsningen till transporten till efterbearbetningsplatserna – och det med högsta processäkerhet.

Patrick Heitzinger, produktionschef på Windhager

Maximal produktivitet med automatiserad h?ftsvetsning

I de b?da h?ftsvetsningscellerna svetsas f?r n?rvarande endast de tv? mest efterfr?gade panntyperna i Windhagers pannserie BioWIN. ?vriga panntyper, f?r vilka det inte l?mpar sig att automatisera h?ftsvetsningsprocessen eftersom pannvarianterna ?r s? m?nga, sker svetsningen alltj?mt manuellt i en separat h?ftsvets. Dessa pannor slussas sedan in i anl?ggningen f?r slutgiltig svetsning via en rulltransport?r och buffras i ett h?glager.

Den helautomatiserade svetslinjen för pannsvetsning realiserades av ism-technic med hjälp av KUKA:s produktionsteknik.

”Men enbart tack vare produktionsomst?llningen f?r v?ra BioWIN-pannor kunde vi ?ka produktiviteten vid h?ftsvetsningen med cirka 50 procent”, ber?ttar Patrick Heitzinger. En h?ftsvetsningscell ?r utrustad med tv? svetsrobotar KUKA-robotar av typen KR CYBERTECH ARC – en f?r svetsning av insatskomponenter och en f?r h?ftsvetsning av hela v?rmepannan. De enskilda pl?tdelarna som beh?vs f?r detta l?ggs p? paletter av en medarbetare och matas in i linjen via ett rulltransportband samt kontrolleras av ett kamerasystem f?r att s?kerst?lla att delarna har lagts i paletten i r?tt position. I varje h?ftsvetsningscell finns ?ven en hanteringsrobot av typen KR QUANTEC fr?n KUKA. Denna robot tar ut de n?dv?ndiga komponenterna ur hyllsystemet och tillf?r material, enligt det aktuella svetsjobbet, till n?gon av de b?da robotstationerna i cellen.?

En hanteringsrobot från KUKA hämtar de komponenter som behövs i häftsvetsningscellen från ett hyllsystem.

”En BioWIN-beh?llare som ska h?ftsvetsas best?r av totalt 18 komponenter som antingen l?ggs in i h?ftsvetsningsstationens fixtur som en enskild pl?tdel eller som en pl?tkomponent som redan har svetsats i anl?ggningens f?rsvetsningsstation”, f?rklarar produktionschefen. ”Tack vare ett automatiskt gripperv?xlingssystem med sex olika grippers kan hanteringsroboten betj?na cellen helt process?kert.??ven n?r sm? fixturer beh?vs i f?rsvetsningsstationen positionerar roboten dessa helt automatiskt p? svetsbordet utan att en medarbetare beh?ver ingripa” forts?tter Andreas Stremitzer.

KUKA:s tunglastrobot betjänar totalt sex svetsceller genom att sätta in och ta ut komponenter.

H?ftsvetsningsstationen ?r ?ven utrustad med en dubbelaxlad l?gesst?llare av typen KP2-HV HW fr?n KUKA. Tack vare l?gesst?llaren kan delarna l?ggas in optimalt och roboten st?r alltid i optimal position vid h?ftsvetsningen.?”Ett automatiskt v?xlingssystem f?r slitdelar, automatisk TCP-korrigering samt mekanisk br?nnarreng?ring s?kerst?ller en helt autonom h?ftsvetsning utan att medarbetare beh?ver ingripa”, till?gger VD:n f?r ism. Hanteringsroboten KR QUANTEC tar ut de f?rdigsvetsade pannorna fr?n cellen och l?gger dem p? en ?verl?mningsplats d?r en lagrings- och h?mtningsmaskin transporterar dem till ett h?glager f?r senare slutsvetsning.?”Cellerna ?r designade s? att en BioWIN-panna kan svetsas var 30:e minut”, ber?ttar Patrick Heitzinger imponerad.

Som systempartner till KUKA har tillgång till deras breda produktutbud, med vars hjälp vi automatiserade både svetsprocessen samt komponentbetjäningen vid de enskilda robotcellerna liksom hela komponentlogistiken

Andreas Stremitzer, VD för ism-technic

Samtliga svetsceller betj?nas av KUKA:s hanteringsrobot KR QUANTEC. En tunglastrobot av typen KR 600 FORTEC fr?n KUKA ?r monterad p? en k?rbana p? golvet och f?rser den valda svetscellen med r?tt fixtur.?”F?r att s?kerst?lla universell sp?rbarhet anbringas en QR-kod p? varje panna. Patrick Heitzinger f?rtydligar: D? vet man alltid n?r, i vilken cell och med vilka svetsparametrar en panna har svetsats”.?

KUKA:s hanteringsrobot positionerar pannan som ska svetsas exakt i den redan fastspända fixturen.

D?refter transporterar hanteringsroboten v?rmepannan till den valda cellen och positionerar den exakt i den redan fastsp?nda fixturen. ?ven svetscellerna ?r utrustade med en dubbelaxlad l?gesst?llare av typen KP2-HV HW fr?n KUKA och de har ett automatiskt br?nnarhalsv?xlingssystem. Tack vare l?gesst?llaren st?r roboten alltid i optimal svetsposition.?”Tack vare att vi anv?nder olika br?nnarl?ngder kommer vi ?t i princip hela pannan. Idag kan vi allts? svetsa betydligt fler fogar ?n tidigare helt automatiserat”, f?rklarar produktionschefen n?jt. ”F?re svetsningen m?ts dessutom varje v?rmepanna med en lasersensor och j?mf?rs med en programmerad referenspanna; vid avvikelser riktas pannan”, till?gger Andreas Stremitzer.?

Dessutom finns det ?ven, precis som i h?ftsvetsningscellerna, ett automatiskt v?xlingssystem f?r slitdelar som ser till att str?mmunstycket byts i tid och det helt automatiskt. N?r en f?rdigsvetsad panna slutligen h?mtas med en knapptryckning f?r avslutande bearbetning och t?thetsprovning, d? transporteras den automatiskt p? en transportstr?cka till efterbearbetningsplatsen.?”M?ngden avslutande eftersvetsningar vi m?ste utf?ra har sjunkit markant”, konstaterar Patrick Heitzinger och till?gger:?”Den nya svetsautomationen har ?ven inneburit en stor avlastning f?r v?ra medarbetare.”

För att roboten alltid ska stå i optimal svetsposition är cellerna utrustade med dubbelaxlade lägesställare från KUKA.

Samarbete med partner

Den st?rsta f?rdelen med den nya svetslinjen ligger enligt Windhagers VD Stefan Gubi i den ?kade kapaciteten och produktiviteten.?”En planerad ?kning av produktionen p? upp till 40 procent ?r helt realistisk med v?r nya produktionslinje. Dessutom kan vi reagera mycket flexibelt och snabbt p? marknadsf?r?ndringar och vid behov ?ven k?ra skift nattetid med l?g bemanning.”

Avslutningsvis vill VD f?r ism-technic Andreas Stremitzer po?ngtera att han i s? h?r stora projekt alltid uppskattar att kunna f?rlita sig p? en stark partner som KUKA:?”F?r en systemintegrat?r av v?r storlek vore det hart n?r om?jligt att realisera en s? pass komplex automationsl?sning utan st?d fr?n en stark robotpartner som KUKA.”

?ven Stefan Gubi konstaterar att framg?ngen med projektet i h?g grad berodde p? det goda samarbetet med j?mlika partner: ”Konsekvent kundorientering ?r ett av Windhagers varum?rken. Det f?rv?ntar vi oss ocks? av v?ra partner. Det s?tt p? vilket v?ra ?nskem?l, krav och problem hanterades var exemplariskt.?Jag k?nner tacksamhet f?r v?ra partner ism och KUKA och ser fram emot ett fortsatt framg?ngsrikt samarbete.”