Verschweißen ist eine hohe Kunst im Anlagenbau. Auf beides versteht sich STELA, ein „hidden champion“ aus der Trocknungstechnik. Beim mittelständischen Unternehmen hebt eine innovative KUKA Schweißzelle das Verschweißen von großen Bauteilen wie Ventilatoren in neue Dimensionen.
Ein Beispiel, das zeigt: Auch kleine und mittelständische Unternehmen profitieren von einem Roboter
Das bayerische Familienunternehmen STELA Laxhuber aus Massing, das heute in dritter Generation von Thomas Laxhuber geführt wird, ist ein „hidden champion“ unter den Anlagenbauern. Für Kunden aus aller Welt konzipiert, verschweißt und fertigt STELA – benannt nach dem Gründer Stefan Laxhuber – mit 235 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern anspruchsvolle Trocknungsanlagen in allen erdenklichen Größenordnungen und Anwendungsfeldern. Die Abnehmer dafür kommen aus der ganzen Welt, unter anderem aus der Agrarwirtschaft, der Holzwerkstoffverarbeitung, aus der Lebensmittel-, Futtermittel,- Zellstoff- und Papierindustrie oder aus der Wasserwirtschaft.
Im Video: Roboter in der Schweißerei bei STELA verschweißt riesige Ventilatoren
Hoch belastbare Bauteile der STELA Anlagen werden präzise verschweißt
Trocknen in großen Dimensionen und mit hoch belastbaren Bauteilen
Das Herzstück solcher Trocknungsanlagen sind gewaltige Ventilatoren, die einen Strom aus warmer Luft in Gang setzen, um Produkten wie Getreide, Mais, Holz oder recyceltem Kunststoff die Feuchtigkeit zu entziehen. Das macht diese haltbar und schafft die Voraussetzung für ihre Weiterverarbeitung. Die Lüfterräder in den Trocknern können dabei einen Durchmesser von 1,60 Metern haben und eine halbe Tonne auf die Waage bringen. Wenn solch ein Koloss auf bis zu 3.000 Umdrehungen pro Minute beschleunigt wird, ist eine top Verarbeitung aller zusammengefügten, hoch belastbaren Bauteile ein absolutes Muss.
Stefan Laxhuber hat einen hohen Anspruch an die Qualität seiner Produkte
STELA produziert und verschweißt wesentliche Komponenten selbst
„Die Besonderheit bei STELA ist die hohe Fertigungstiefe“, betont Thomas Laxhuber, der 2014 die Geschäftsführung in dritter Generation übernommen hat. „Um weiterhin weltweit führende Trocknungstechnik zu produzieren, wollen wir die wesentlichen Komponenten unserer Maschinen so weit wie möglich selbst herstellen. Darin sehen wir eine Voraussetzung für eine lange Lebensdauer der Anlagen.“ Das treffe ganz besonders auch für hoch belastbare Bauteile wie die Lüfterräder zu. Diese Radialventilatoren mit ihren Schaufeln saugen die Luft über die Motorachse an und blasen sie um 90° versetzt wieder aus.
Die stählerne Konstruktion schwenkt in die Zelle, wo das Verschweißen beginnen kann
Das cell4_production Konzept kombiniert abgestimmte Komponenten und bewährte Standards
Verschweißen mit choreographierter Präzision
Heute steht Andreas Utz vor einer etwa 40 Quadratmeter großen Schweißzelle inmitten der Produktionshalle. Der Produktionsleiter Ventilatorbau bei STELA steuert die funkelnagelneue cell4_arc Roboterzelle. Drinnen bewegt der sechsachsige KUKA Roboter vom Typ KR CYBERTECH beim Verschweißen rhythmisch seinen schlanken orangen Arm und führt den sensorgesteuerten Brenner zu der Ventilatortrommel. Zuvor hatte Andreas Utz die stählerne Konstruktion auf dem Positionierer festgeschraubt. Nachdem die Positioniereinheit ins Innere der Zelle geschwenkt war, tastete zunächst ein intelligenter Linienlaser per KUKA.SeamTech Finding das Bauteil ab und bestimmte den optimalen Startpunkt für den Brenner. Dann konnte das Verschweißen als brenzlige Millimeterarbeit beginnen. Naht für Naht verschweißt der Roboter – in immer gleicher, von der KUKA.ArcSense Software choreographierter Präzision.
Per Hand dauerte das Verschweißen gut einen Tag, mit der Roboterzelle nun rund 50 Minuten
In der Schweißerei ist Zeit Geld: Roboter-Schweißzelle steigert Produktvität
In etwa 50 Minuten ist der Radialventilator verschweißt. Beim Rausfahren des fertigen Werkstücks dreht bereits das zuvor auf der anderen Seite von Andreas Utz aufgeschraubte nächste Werkstück in die Zelle hinein. „Work in progress“, sagt Utz mit einem Lächeln. „Per Hand dauert das Verschweißen rund einen Tag. Mit der Roboterzelle sind wir jetzt in der Produktion auf der Überholspur. Zeitlich wie qualitativ. Denn die Schweißnähte sitzen in kurzer Zeit so perfekt, wie es per Hand nicht verschweißt werden kann. Jetzt verschweißen wir in Mengen, die wir es uns nie erträumt hätten und konnten der Auftragslage wieder Herr werden.“
„Die Schweißnähte des Roboters sitzen so perfekt, wie per Hand nicht verschweißt werden kann“, sagt Andreas Utz
Kaum geeignetes Personal zu finden, das per Hand verschweißt
Der Weg zu solcher Arbeitserleichterung in der Schweißerei war weniger einfach als die Bedienung der Zelle. Sven Pietsch erinnert sich noch genau an die abweisenden Reaktionen der Roboter-Anbieter, als sich der Einkaufsleiter von STELA gemeinsam mit Geschäftsführer Thomas Laxhuber auf den Weg gemacht hatte, um nach einer Schweißzelle zu suchen. „Wir hatten Druck“, erinnert sich Pietsch. „Die Auftragsbücher waren voll und gleichzeitig wurde es immer schwerer, geeignete Fachkräfte fürs anspruchsvolle, aber auch vergleichsweise monotonen Verschweißen zu finden.“
Ein Linienlaser tastet das Bauteil ab und bestimmte den optimalen Startpunkt für den Brenner
Perfekte zugeschnittene Zelle zum Verschweißen aus Standardmodulen konfiguriert
Auf verschiedenen Messen hätten die Bayern vergeblich nach passenden Lösungen fürs Verschweißen gesucht. „Offenbar hielt man uns als mittelständisches Unternehmen für zu unbedeutend“, sagt Sven Pietsch mit einem Schmunzeln. „Bis wir auf der EUROBLECH in Hannover auf die KUKA Experten trafen. Hier sind wir sehr schnell über eine maßgeschneiderte Lösung, um unsere großen Bauteile zu verschweißen, ins Gespräch gekommen.“ Im KUKA TechCenter fürs Verschweißen sei man schon bald darauf tief in die Produktionsabläufe von STELA eingetaucht und habe so die für das Verschweißen der Ventilatoren perfekt zugeschnittene cell4_arc Roboterzelle aus verschiedenen verfügbaren Standardmodulen konfiguriert – mit aller Hard- und Software fürs Verschweißen. „Wir hatten zu jedem Zeitpunkt das Gefühl, mit den richtigen Leuten und der richtigen Technik zu tun zu haben“, stellt Thomas Laxhuber fest.
Der Roboter verschweißt in immer gleicher, von der KUKA.ArcSense Software choreographierter Präzision
Eine passend gemachte Zelle, die hochwertig und schnell verschweißt
Die cell4_arc für STELA beschreibt dabei auch für KUKA einen neuen Weg zu kundenindividuellen, modularen Automatisierungsschritten. „Mit unserem KUKA cell4_production Konzept können wir mit unseren Kunden optimal aufeinander abgestimmte Komponenten und bewährte Standards aus dem Bereich des Schutzgasschweißens zu jeweils idealen Lösungen fürs automatisierte Verschweißen zusammenführen. Mit der passenden Applikationssoftware sind die Handhabung und die Programmierung der Schweißparameter maximal einfach und helfen, höchsten Produktionsansprüchen gerecht zu werden“, sagt Mathias Klaus, verantwortlich für Solution Sales Modular Cell Business bei KUKA. „Dafür ist die Roboterzelle, die bei STELA Ventilatoren verschweißt, ein eindrucksvolles Beispiel.“
Es ist seit bald 100 Jahren Teil der DNA von STELA, dass wir uns von Qualität leiten lassen und technologisch immer einen Schritt voraus sind. Darauf lässt sich mit der Automation, die bei uns Ventilatoren verschweißt, auch in Zukunft bauen.
