Jörg Monsig, Betriebsleiter von Lang Metallwarenproduktion Neubrandenburg, sucht die Schwachpunkte. Ziel ist eine optimierte Fertigung, um weiterhin wettbewerbsfähig und ein attraktiver Arbeitgeber zu bleiben. „Wir wollen moderne, intelligente und vernetzte Arbeitsplätze schaffen“, unterstreicht Monsig. Bereits 2013 führte er ein betriebliches Gesundheitsmanagement ein und optimierte diverse Arbeitsprozesse nach ergonomischen Gesichtspunkten. Jetzt galt es, die Bestückung einer Punktschweißanlage zu automatisieren und damit die Produktivität und Arbeitsplatzsicherheit zu steigern.

Lang Metallwarenproduktion Neubrandenburg blickt auf eine lange Tradition zurück: Der Mutterkonzern, die Lang und Vertriebs GmbH mit Sitz in München, fertigt und montiert seit über 60 Jahren Stanz- und Ziehteile. Den Anfang machten Komponenten aus Chrom für die Automobilindustrie. 1992 bezog die Firma neue Produktionsräume am Standort Woldegk im Südosten Mecklenburg-Vorpommerns und gründete Lang Metallwarenproduktion Neubrandenburg. Heute fertigen rund 50 Mitarbeiter Stanz- und Ziehteile hauptsächlich für die Automobilindustrie – aus Edelstahl und allen gängigen Metallen in kleinen Stückzahlen bis hin zur Großserie.

Klare Anforderungen an die Handhabung

„Wir schauen immer, wo wir monotone manuelle Tätigkeiten vermeiden können“, erzählt Monsig und zeigt auf einen gelben Roboter, der – durch einen Schutzzaun abgetrennt – Blechteile von einem Revolvertisch greift. Bis vor sechs Monaten stand hier noch ein Werker, der eine Punktschweißanlage mit Stanzbiegeteilen bestückte, die mit einer automatisch zugeführten Mutter verbunden wurden. Nach dem Fügen prüfte er die Verbindungsstelle. „Monotone Arbeiten führen tendenziell zu einer höheren Ausschussquote“, betont der Betriebsleiter. Was ihn außerdem störte: Nur eine Person konnte an der Anlage arbeiten, was den Output begrenzte.

Das wollten die Verantwortlichen in Woldegk ändern und starteten mit Unterstützung des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung ein F&E-Projekt. Ihre Anforderungen an die Automatisierung: „Ein Roboter sollte die Bauteile von oben aufnehmen und vereinzeln. Dafür brauchten wir einen Greifer, der hohe Taktzeiten ermöglicht und auf 5 m/s² beschleunigen kann“, sagt Monsig.

Eine mechanische Greiferlösung stellte sich als Sackgasse dar: Sie würde am Vereinzeln der dünnen, 500 g wiegenden, 150 x 150 mm messenden Stanzbiegeteile scheitern. Eine pneumatische Variante wiederum stünde vor ganz anderen Herausforderungen: Die Greifflächen sind aufgrund von Gravuren, Löchern und der dreidimensionalen Geometrie begrenzt und liegen in verschiedenen Ebenen. „Eine Lösung von der Stange erschien uns schwierig“, erinnert sich der Betriebsleiter.

Nicht für die Vakuumexperten von J. Schmalz: „Jörg Monsig und sein Team brauchten einen Greifer für eine Roboterautomation, der speziell auf die besondere Geometrie der Blechteile zugeschnitten ist“, sagt Dr. Florian Fritz, Leiter Geschäftsentwicklungsprozess Vakuum-Systeme bei Schmalz. Für die Vakuumexperten lag die Lösung auf der Hand: Der Leichtbaugreifer SLG lässt sich ohne Konstruktions- oder Fertigungsaufwand für den Anwender individuell an die Blechteile anpassen. Mithilfe der STL-Datei des Biegestanzteils konnte Monsig den Greifer online konfigurieren und schon wenige Tage später montieren.

„Damit wir individuell gestaltete und automatisiert konstruierte Greifer in so kurzer Zeit liefern können, nutzen wir 3D-Drucker“, berichtet Fritz. „Die additive Fertigungstechnologie reduziert nicht nur das Gewicht, sondern auch die Störkonturen, da die Luftführung gleich in das End-of-Arm-Tool integriert wird und somit eine separate Schlauchführung entfällt. Entscheidend war auch ein sparsamer Betrieb: Der Greifer hält das Bauteil über eine lange Zeit fest – beim Aufnehmen, während des Schweißens und des Qualitätschecks bis zum Ablegen. „Diese Anforderungen erfüllt der Kompaktejektor ‚SCPSi‘ mit Bravour“, so Fritz. „Der SCPSi erreicht dank seiner ‚Eco‘-Düsentechnologie ein hohes Saugvermögen bei geringem Druckluftverbrauch. Dieser lässt sich durch die integrierte Luftsparfunktion um bis zu 80 % senken.“

Materialfluss optimiert

Durch die neue Anlage hat der Automobilzulieferer seinen Materialfluss optimiert: Ein Mitarbeiter stapelt heute die Biegestanzteile auf den Revolverdrehtisch und steht dabei in sicherem Abstand zum Roboter und dem Schweißautomaten außerhalb des Schutzzauns. Der Roboter greift die Teile einzeln vom Tisch ab und hält sie in die Punktschweißanlage. Stück für Stück hebt der Tisch den Stapel an, sodass der Roboter das nächste Teil immer von der gleichen Position entnehmen kann. Die Schweißzange schließt sich und verbindet mittels Widerstandspunktschweißen eine automatisch zugeführte Mutter mit dem Biegestanzteil. Der Roboter hält das Bauteil während des Prozesses sicher fest und führt es anschließend vor eine Kamera, die die korrekte Verbindung prüft. Danach lässt er das Bauteil auf ein Förderband fallen.

Lang Metallwarenproduktion profitiert von der Schmalz-Lösung mehrfach: „Unsere Produktivität hat sich um 140 % verbessert“, beziffert Monsig. Darüber hinaus habe sich die Prozesssicherheit deutlich erhöht: „In sechs Monaten haben wir 180 000 Bauteile ohne jede Störung geschweißt.“ Auch die Mitarbeiter haben die Anlage sehr gut angenommen. „Wir konnten die Arbeitsbedingungen klar verbessern, und die Tätigkeit ist sicherer geworden. Umständliche manuelle Tätigkeiten entfallen, und die Leistungsfähigkeit aller beteiligten Personen ist gestiegen – im Hinblick auf den demographischen Wandel ein wichtiger Aspekt. Mit der Lösung sind wir sehr zufrieden“, fasst Monsig zusammen. Lob gibt es auch für den Service von Schmalz. „Die Lieferung erfolgte nur wenige Tage nach der Bestellung, und die Anlage wurde vor Ort schnell montiert. Anschließend sind wir direkt durchgestartet.“

J. Schmalz GmbH
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