Schweisstechnologie Automatisiert XXL schweissen

Die igm Robotersysteme AG in Wiener Neudorf, Österreich, entwickelt, produziert und vertreibt Roboterlösungen, die besonders darauf ausgelegt sind, extrem grosse und/oder schwere Komponenten zu schweissen, wobei sich sowohl der Schweissroboter als auch das Werkstück bewegt.

Ein Drittel des Umsatzes erwirtschaftet das igm-Team im Bereich Erdbewegungsmaschinen, ein Drittel machen Waggonhersteller aus, der Rest wird mit Herstellern von LKW-Aufbauten und -Anhängern, Kesselbauern und Landwirtschaftsmaschinen erwirtschaftet. «Das Geschäft boomt», erklärt Otto Auer, Leiter Steuerungstechnik bei igm, «allerdings unter erschwerten Bedingungen. Wir finden kaum noch Programmierer und Automatisierer mit Schweisserfahrung bzw. -wissen – eine Generation, die fast ausgestorben ist.»

Zu den Trends, die igm bei ihren Endkunden feststellt, gehören eine immer grösser werdende Produktvielfalt, ein hohes Mass an Customizing, Durchlaufzeiten, die immer kürzer werden, und die Tatsache, dass es kaum noch Standards gibt: das Mass an Kundenspezifika war noch nie so gross – auch in dieser Industrie hat Losgrösse eins schon längst Einzug gehalten. Auer: «Viel Aufmerksamkeit widmen unsere Kunden Themen wie Vollautomatisierung, Sensorik zur Schweissnahtfindung und -verfolgung und Simula­tionen. In unserem Bereich gibt es momentan zum Glück kein Verfahren, das die Schweisstechnologie substituieren könnte, wie etwa 3D-Druck oder Kleben.» Neben den üblichen Lieferschwierigkeiten beim Rohmaterial wird die Öko-Energie immer wichtiger (CO₂-Fussabdruck).

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Zusammenarbeit seit einem Vierteljahrhundert

igm und Keba arbeiten seit etwa 25 Jahren zusammen. Der Start der Kooperation war die Konzeption eines Gehäuses für ein Handbediengerät und einzelne Sub-Entwicklungen dazu.

Vertieft wurde die Kooperation, als igm einen Lieferanten suchte, der in der Lage war, sowohl Steuerungstechnik als auch Antriebsservos für Robotersteuerungen inklusive erforderlicher Sicherheitstechnik zu liefern. Der Markt verlangte sichere Achsen, sichere TCP (Tool Center Points) und sichere Geschwindigkeiten – die ebenfalls in Normen festgelegt wurden. Auer: «Der Bottle­neck war die Sicherheitstechnik. igm stand also vor der Entscheidung: Entweder wir entwickeln das Safety-Konzept selber oder wir vergeben es extern. Am Markt gab es allerdings keinen ‹fertigen› Ansatz, der den Anforderungen von igm entsprach.» igm screente mehrere Unternehmen, um das Safety-­Konzept für sie auszuarbeiten, und ihre Entscheidung fiel zugunsten von Keba. «Ausschlaggebend war die bereits vorhandene Partnerschaft, bei der wir uns, gerade bei dem sensiblen Thema Sicherheit, wohler fühlten. Keba ist für uns ein wichtiger Partner auch deshalb, weil das Unternehmen breit aufgestellt ist: Robotik, Steuerungen, Drives, leistungsfähige Robotik-Safety, und das alles in einer offenen Plattform.»

Die Lösung und die Herausforderungen

Die Keba-Lösung hat drei Merkmale, die igm sehr wichtig sind. Einerseits setzt Keba auf EtherCAT als Bussystem (andere Hersteller favorisierten damals andere Bussysteme).

Zweitens bietet Keba eine clevere Lösung zur Übertragung von Encoderdaten der Servomotoren in den Robotern zu den Antriebsreglern im Schaltschrank. Über eine dezentrale Geberbox werden die Signale am Ro­boter gesammelt und dann via EtherCAT-­Feldbus übertragen. Das spart jede Menge Verdrahtung und macht die Lösung im ganzen Lebenszyklus robuster und einfacher. Das Konzept von Keba ist dabei als Produktlösung einzigartig am Markt.

Drittens die Tatsache, dass eine integrierte SPS Bestandteil der Robotersteuerung geworden ist. Davor lieferte igm ein eigenes SPS-System mit («Soft SPS» genannt). Allerdings wollte das Unternehmen sich auf Schweisstechnik als ihre Kernkompetenz fokussieren und hat die Programmierung der SPS ausgelagert. Walter Schimpelsberger, Key Account Manager Keba: «igm profitiert stark von der Keba Plattform – und braucht so nicht mehr in Basisentwicklung zu investieren, wie Betriebssystem, Diagnosesystem, Sicherheitskonzept etc. igm verwendet den gesamten Baukasten, was igm erlaubt, sich auf die Kernkompetenzen, nämlich das Schweissen und die eigene, auf Schweissanforderungen optimierte Roboterbahnsteuerung zu konzentrieren.»

Keba als Partner

Auf die Frage, wie igm die Zusammenarbeit mit Keba in drei Worten beschreiben würde, kommt entschlossen: kollegial, lösungsorientiert, flexibel.

Nicht nur ist die Kommunikation zwischen Keba und igm auf allen Ebenen gewährleistet, vom Top-Management bis zum einzelnen Soft- und Hardwareentwickler, igm schätzt ebenfalls die hohe Bereitschaft von Keba, Änderungen im Sinne der igm durchzuführen. Auer: «Wir sind Key-Kunde und nicht einer von vielen. Als Beispiel erwähne ich gerne die Programmierung von Safety und SPS als laufender Prozess. Wir konnten sagen, was wir brauchen, was uns wichtig ist, und sind nicht direkt mit einem Standard konfrontiert worden, der nur dies und das kann. Auch in der Bahnplanung fühlen wir uns sehr ernst genommen und sehen, dass viele Entwicklungen bei Keba ausgelöst werden.»

Und igm hat noch einiges mit Keba vor. «Nicht nur werden wir den Safety-Ansatz gemeinsam auf die nächste Ebene heben, wir planen ebenfalls, Teile von KeMotion zu integrieren, im Speziellen grosse Bereiche der Bahnplanung, und so sichere Geschwindigkeitsüberwachung über alle Achsen anzubieten», so Auer.

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