Auf die perfekte Schweißnaht kommt es an: Die PTS Prototypenteile und System Technik GmbH hat mit einer mobilen Roboterzelle von OTC Daihen Europe eine hohe Gefügequalität der Schweißnähte erzielt ‒ der Startschuss für eine neue Kleinserie.
Seit 2006 konzentriert sich PTS aus dem Randgebiet von Stuttgart auf die Entwicklung, Produktion und Prüfung von Fahrzeugkomponenten, insbesondere auf Abgassysteme und medienführende Bauteile. Das Unternehmen fertigt sowohl Prototypen als auch Kleinserien für PKWs (auch Rennfahrzeuge), Nutzfahrzeuge sowie Luft,- Wasser- oder Schienenfahrzeuge.
In Einzelfällen übernimmt PTS die komplette Entwicklungsarbeit neuer Bauteile einschließlich der dafür erforderlichen Dokumentationen. Sowohl Prototypen als auch Serien werden auf der Grundlage eines etablierten Projektmanagements durchgeführt. AMG (eine Tochtergesellschaft der Daimler AG) als ältesten und treuesten Kunden betreut die PTS bereits seit 2006 – mittlerweile zählen alle namhaften Fahrzeughersteller aus Süddeutschland sowie große Zulieferer von Abgasanlagen, die ausschließlich Großserien produzieren, zur Klientel des Mittelständlers.
Als stetig wachsendes Unternehmen verfügt PTS über große schweißtechnische Erfahrungen. Die Produktionsarbeiten sind sowohl räumlich als auch fertigungstechnisch in zwei Bereiche unterteilt: die Prototypenentwicklung und die Kleinserienherstellung. „Das versetzt uns in die Lage, spontan Aufträge in beiden Segmenten abzuwickeln“, so Geschäftsführer Martin Kunze.
Durch ihre Flexibilität sowie die entsprechenden Lagerhaltungskapazitäten sieht sich PTS in der Lage, unmittelbar auf sich ändernde Marktanforderungen zu reagieren. „Das gelang uns bereits in der Produktionskrise 2008 und 2009, als wir durch unsere spontane Reaktionsbereitschaft gegenüber zahlreichen Wettbewerbern punkten und unsere Marktposition festigen konnten“, sagt Kunze. „Das hat uns enorme Vorteile verschafft und wir sind bei den Herstellern nachhaltig im Gedächtnis geblieben.“
Wie hoch die maximale Stückzahl einer Serie aus dem Hause PTS ausfällt, hängt laut Kunze von der erforderlichen Fertigungstiefe ab. Bei besonderen Aufträgen ist das Unternehmen auch jederzeit bereit, maschinell aufzustocken oder eigene Fertigungsinseln in der Produktion zu schaffen.
So verhielt es sich etwa Anfang dieses Jahres, als sich Kunze für eine Roboterzelle zum WIG-Schweißen interessierte, um seine Kleinserienproduktion für den Automobilbereich zu entlasten. Da es sich für PTS um die erste Roboterzelle für Kleinserien handelte, verließ sich der Unternehmer auf einen zuverlässigen Ratgeber und dessen Empfehlung, sich für eine „Easy Arc“-Roboterzelle der OTC Daihen Europe GmbH, Mönchengladbach, zu entscheiden. Kurz darauf stand die entsprechende Schweißzelle mit einem Sechs-Achsen-Schweißroboter vom Typ „FD-V8“, einem Horizontal-Dreh-Positionierer, Brenner, passender Stromquelle, Synchromotion-Software und „Easy Teach“-Steuerung zur Verfügung.
Nach der programmiertechnischen Einweisung stand als erstes das Verschweißen von polierten und verchromten Blenden mit Abgasrohren auf dem Programm. „Um für solche Fälle gut gerüstet zu sein, haben wir uns bei ,Easy Arc’ von vornherein für die WIG-Variante entschieden. Bei der Produktion unserer Kleinserien müssen wir Schweißspritzer ausschließen. Diese wären aber beim MIG/MAG-Schweißen unvermeidbar gewesen“, sagt Kunze. Mit der Roboterzelle von OTC fiel deshalb auch die Entscheidung zugunsten einer wassergekühlten WIG-Schweißmaschine vom Typ „DA300P“, deren Schweißqualität selbst bei dünnen Blechen hervorragende Ergebnisse erzielt.
„Ganz entgegen unserem ursprünglichen Vorhaben ging es beim ersten konkreten Auftrag mit der Roboterzelle um eine Schweißaufgabe für einen völlig neuen Kunden. Dieser kam überraschenderweise nicht aus dem Automobil-, sondern aus dem Ofenbau. Das Ganze war für uns gleich im doppelten Sinne eine Bewährungsprobe: Die Zusammenarbeit mit dem neuen Kunden hing von einer Roboterzelle ab, mit der wir zuvor keinerlei Erfahrungen sammeln konnten“, erklärt Kunze. „Die Aufgabe bestand darin, eine Abschirmplatte für eine Brennkammer mit drei Rohren zu verschweißen. Es ging also konkret um drei saubere Schweißnähte. Diese sollten nach den ersten Tests über ein Labor auf ihre Gefügequalität hin überprüft und anschließend dem Kunden vorgelegt werden. Beim Werkstoff handelte es sich um einen hitzebeständigen hochlegierten austenitischen CrNi-Stahl, der auch nicht gerade einfach zu verschweißen ist – eben eine verfahrenstechnische Herausforderung, die mit der richtigen Schweißtemperatur und der Stromstärke steht und fällt. Dabei durften keinerlei Heißrisse auftreten“, fährt Kunze fort.
Das Laborergebnis fiel auf Anhieb positiv aus, die befürchteten Rissbildungen in den Schweißnähten blieben aus. Rückblickend war man froh, den Prototypen nicht von Hand geschweißt zu haben.
Bevor das Bauteil in Serie gehen sollte, prüfte der Kunde die neue Abschirmplatte für die Brennkammer im Langzeittest. Das Ergebnis: Die Standzeit des über die Roboterzelle produzierten neuen Bauteils ist im Vergleich zum Vorgänger um das Drei- bis Vierfache höher. Ausschlaggebend dafür war ausnahmslos die Qualität der Schweißnaht. Die überraschend positiven Ergebnisse übertrafen alle Erwartungen. Die Aussichten auf weniger Reklamationen, Reparaturen und Ausfälle führten beim Ofenbauer zur endgültigen Entscheidung – dem Startschuss für die Erstauflage mit dem neuen Geschäftspartner PTS. Die erste Kleinserie in einer Größenordnung von 800 bis 1.000 Bauteilen wurde anschließend mit wiederholter Präzision mühelos über die neue Roboterzelle „Easy Arc“ produziert.
Nach erfolgreichem Abschluss dieses Einstiegsauftrags und schneller Lieferung konnte PTS den Weg für Folgeaufträge beim neuen Kunden ebnen. „Normalerweise sind solche Entwicklungen für uns nur Kleinaufträge, doch liegen jetzt anspruchsvollere Aufgaben mit deutlich höherer Fertigungstiefe vor uns“, so Martin Kunze. „Das Kerngeschäft bei PTS besteht üblicherweise darin, komplexere Bauteile wie Abgasanlagen mit Abgassträngen und mehrstufigen Schalldämpfern für Achtzylinder-Motoren zu fertigen. Mit der Schweißzelle haben wir uns einen wichtigen Vertrauensvorschuss bei einem Kunden erarbeitet, der uns bis vor Kurzem nicht kannte.“
Die neue Roboterzelle hat durch ihre Pionierleistung bei PTS eine wichtige Türe für das Neugeschäft geöffnet. Auf einige Details dieser schweißfertigen Lösung geht Kunze näher ein: „Wir waren spontan davon begeistert, dass unsere Tische das gleiche Rastermaß aufweisen wie der Tisch der neuen Roboterzelle und dadurch sämtliche Vorrichtungen auf Anhieb passten. Auch mit der Sicherheitseinhausung, die bei dieser Lösung zum Standard gehört, sind wir äußerst zufrieden.“
Die „Easy Arc“-Technologie unterstützt die etablierte Vorgehensweise bei PTS, jeglichen Prototyp innerhalb einer Zeitspanne von maximal drei bis vier Wochen nach Auftragseingang zu liefern. Sofern sich die Anfragen zum Roboterschweißen von Bauteilen in dieser Form häufen, kommt für Kunze zukünftig auch eine betriebliche Erweiterung der schweißfertigen Lösungen in Betracht.
(Quelle: Presseinformation der OTC Daihen Europe GmbH)
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