Ist es Zeit für eine automatisierte oder halbautomatische?

Die Schweißautomatisierung von Gullco, die zur Fertigstellung dieses Schiffsrumpfprojekts eingesetzt wurde, führte zu Einsparungen von mehr als 50 Prozent. Das Projekt wechselte vom Metallschutzlichtbogenschweißen zum mechanisierten MSG-Schweißen. Bilder: Gullco

Schweißautomatisierungssysteme verwenden eine Reihe von Robotersteuerungen und automatisierten Geräten, die an eine programmierte Steuerung angeschlossen sind. Diese Systeme erzeugen qualitativ hochwertige, konsistente Schweißnähte unterschiedlicher Art und Art mit begrenztem oder keinem menschlichen Eingriff. Es gibt verschiedene Arten von Schweißautomatisierungssystemen. Einige Einheiten können nur einen einzelnen Schweißtyp in einer bestimmten Ausrichtung ausführen, während andere, flexiblere und programmierbarere Einheiten mehrere Schweißarten und -ausrichtungen für komplexe Konfigurationen berücksichtigen können.

Die Herausforderung besteht darin, zu bestimmen, wann Sie in die Automatisierung einsteigen sollten, zu wissen, was Sie erwartet, und herauszufinden, wie Sie Ihren Erfolg messen können. Beginnen Sie mit der Beantwortung einiger Fragen zu Ihrem aktuellen Betrieb, um zu verstehen, was für die weitere Vorgehensweise erforderlich ist.

Aufgrund der zahlreichen Effizienzsteigerungen, der Steigerung der qualitativ hochwertigen Produktion sowie der Verringerung von Sicherheitsrisiken und Kosten streben Hersteller einen raschen Trend zur Automatisierung an. Insbesondere die Schweißautomatisierung kann eine sinnvolle Investition für Ihr Unternehmen sein. Zwei der Hauptanliegen bei der Umstellung auf Schweißautomatisierung sind:

Automatisierte Schweißsysteme sind ideal für alles, was kontinuierliches Schweißen erfordert, wie zum Beispiel im Schiffbau, bei der Herstellung von Eisenbahnwaggons und im Brückenbau.

Automatisierte Schweißsysteme können die Durchlaufzeiten erheblich verkürzen, die Gesamteffizienz steigern und unerwünschte Schwankungen reduzieren. Während menschliche Schweißer an einem sehr guten Tag eine Schweißnahteffizienz von bis zu 25 Prozent erreichen, erreichen automatisierte Systeme eine Effizienz von 80 bis 90 Prozent.

Da so viele Schweißautomatisierungssysteme, Anpassungen und Add-ons verfügbar sind, ist es wichtig, das richtige System für Ihre spezifischen Anforderungen auszuwählen. Berücksichtigen Sie die folgenden Faktoren:

Die Zusammenarbeit mit einem professionellen Berater oder Supportteam in dieser Planungsphase kann von unschätzbarem Wert sein. Das richtige schlüsselfertige Serviceteam beurteilt die Konditionierung in Ihrer Werkstatt oder vor Ort, unterbreitet Vorschläge basierend auf der Umgebung und den gewünschten Anwendungen und gibt Ratschläge zur Optimierung der aktuellen und zukünftigen Gerätenutzung.

Schweißautomatisierungsgeräte sind eine Geschäftsausgabe. Daher ist es wichtig, die Vorlauf- und laufenden Kosten sowie die Umsatzsteigerungen und die damit verbundenen Kostensenkungen zu kennen. Die wichtigsten Faktoren, die Sie in Ihre Berechnungen einbeziehen sollten, sind:

Arc-on-Zeit. Manuelles Schweißen ist äußerst ineffizient, bei einer Lichtbogen-Einschaltzeit von bestenfalls 25 Prozent Wirkungsgrad. Darüber hinaus erfordert manuelles Schweißen ein hohes Qualifikationsniveau und es kann sehr schwierig sein, erfahrene Schweißer einzustellen. Halbautomatische Schweißprozesse, einschließlich Metall-Schutzgasschweißen (GMAW), Metall-Lichtbogenschweißen (MCAW) und Fülldraht-Lichtbogenschweißen (FCAW), weisen eine höhere Lichtbogeneffizienz auf.

Vollautomatisches Schweißen, bei dem die Maschine den Brenner hält und ausrichtet, ist die effizienteste Option, wobei die Lichtbogen-Einschaltzeiten Wirkungsgrade von 80 bis 90 Prozent erreichen.

Der Schweißmengenplan sah eine Auftragsmenge von 6 bis 7 kg/h Schweißgut vor. Um eine so hohe Abschmelzleistung zu erreichen und verschiedene Schweißpositionen zu ermöglichen, war eine Mechanisierung erforderlich. Daher mussten die Schweißbrenner mithilfe eines Schweißwagens um die Verbindungsstellen manövriert werden, um die Bewegung und Steuerung des Schweißlichtbogens sicherzustellen.

Qualität und Mängelpotenzial. Überschweißungen, Fehler und Inkonsistenzen führen zu Verzögerungen und kostspieliger Materialverschwendung. Überschweißen kostet Unternehmen jedes Jahr Millionen von Dollar an verschwendeten Teilen und Schweißmaterialien.

Angestrebte Amortisationszeit. Die „Amortisationszeit“ ist die Zeit, die benötigt wird, um die Kosten für den Übergang zu einem automatisierten System wieder hereinzuholen. Für große Unternehmen ist ein Jahr oder weniger eine optimale Amortisationszeit. Mithilfe eines Investitionsprogramms können Sie berechnen, wie lange es dauert, bis Ihr Unternehmen die Gesamtkosten für die Implementierung der Schweißautomatisierung amortisiert hat.

Arbeitsersatz. Halbautomatische Schweißsysteme reduzieren Ihre Abhängigkeit von Fachkräften, sodass Sie die Bediener schnell in der Handhabung der Geräte schulen können. Vollautomatische Systeme verändern Ihren Arbeitsaufwand und können Ihre Ausrüstung sogar für mehr Verwendungszwecke und Anwendungen öffnen.

Reduzierte Materialkosten. Schweißen ist ein teurer Teil der gesamten Produktionskosten und macht etwa 28 Prozent der Kosten für geschweißte Produkte aus. Mit automatisierten Prozessen können Sie Material- und Arbeitskosten senken und die Effizienz steigern, was sich nahezu unmittelbar positiv auf Ihr Geschäftsergebnis auswirkt.

Die Berechnung des Zeitrahmens, in dem Sie beginnen, Ihre Kosten für automatisierte Schweißgeräte wieder hereinzuholen, ist von entscheidender Bedeutung, damit Sie Ihr Amortisationsdatum vorhersagen und einen Einblick in den ROI der Umstellung erhalten können. Erwarten Sie schnell sowohl direkte als auch indirekte Renditen.

Automatisierte Prozesse können die Effizienz schnell steigern. Wenn Ihr Unternehmen umfangreiche Schweißaufträge verwaltet, erzielen Sie einen schnelleren direkten ROI.

In Ihre Berechnungen sollten auch indirekte Renditen einfließen. Zu den vorteilhaftesten indirekten Erträgen gehören eine höhere Produktqualität und -konsistenz, weniger Materialverschwendung aufgrund von Ineffizienz oder Fehlern, weniger Nacharbeiten und teurer Ersatz sowie eine größere Produktionskapazität aufgrund weniger Verzögerungen und Zeitverschwendung.

Die Berechnung sowohl direkter als auch indirekter Erträge kann Ihnen dabei helfen, die voraussichtliche Amortisationszeit Ihrer Einrichtung vorherzusagen. Sobald die neue Ausrüstung bezahlt ist, stellen die Effizienzgewinne einen reinen Gewinn und die Möglichkeit dar, Ihr Unternehmen wachsen zu lassen.

Nick Drake ist Marketingmanager, Gullco Intl., 1175 Nicholson Rd., Newmarket, Ontario. L3Y 9C3, 905-953-4140. Dieser Artikel wurde aus einem von Gullco entwickelten Whitepaper übernommen. Einen Link zu entsprechenden Fallstudien finden Sie unter www.gullco.com.