Wie lässt sich die Leistung einer Cobot-Schweißzelle messen?

Wie misst man die Leistung einer Cobot-Schweißzelle?

Als Lieferant von Cobot-Schweißzellen weiß ich, wie wichtig es ist, die Leistung dieser fortschrittlichen Systeme genau zu messen. In der heutigen wettbewerbsintensiven Fertigungslandschaft können die Effizienz, Qualität und Produktivität einer Cobot-Schweißzelle einen erheblichen Unterschied im Geschäftsergebnis eines Unternehmens machen. Ziel dieses Blogbeitrags ist es, die wichtigsten Kennzahlen und Methoden zur Bewertung der Leistung einer Cobot-Schweißzelle zu untersuchen.

1. Schweißqualität

Die Schweißqualität ist möglicherweise der kritischste Aspekt der Leistung einer Cobot-Schweißzelle. Es wirkt sich direkt auf die Festigkeit, Haltbarkeit und das Aussehen der geschweißten Produkte aus. Zur Schweißqualität tragen mehrere Faktoren bei, deren Messung für die Sicherstellung konsistenter Ergebnisse unerlässlich ist.

• Durchdringung und Fusion: Ausreichende Eindringung und Verschmelzung sind entscheidend für die Herstellung starker Schweißnähte. Unter Eindringung versteht man die Tiefe, bis zu der das Schweißgut in das Grundmetall eindringt, während beim Schmelzen das vollständige Schmelzen und Vermischen des Schweißguts und des Grundmetalls gemeint ist. Zur Beurteilung der Durchdringung und Verschmelzung der Schweißnähte können zerstörungsfreie Prüfmethoden wie die Ultraschallprüfung (UT) und die Durchstrahlungsprüfung (RT) eingesetzt werden. Mit diesen Tests können interne Defekte wie mangelnde Verschmelzung, Porosität und Risse erkannt werden.
• Schweißnahtgeometrie: Auch die Form und Größe der Schweißraupe spielt eine wesentliche Rolle für die Schweißqualität. Parameter wie Sickenbreite, -höhe und -verstärkung sollten innerhalb der vorgegebenen Toleranzen liegen. Zur Beurteilung der Schweißnahtgeometrie können visuelle Inspektions- und Messwerkzeuge wie Messschieber und Messgeräte verwendet werden.
• Schweißfehler: Das Vorhandensein von Schweißfehlern wie Porosität, Rissen und Einschlüssen kann die Festigkeit und Integrität der Schweißnähte erheblich beeinträchtigen. Regelmäßige Inspektionen mittels Sichtprüfung, Magnetpulverprüfung (MPI) oder Flüssigkeitseindringprüfung (LPI) können dabei helfen, diese Mängel frühzeitig zu erkennen und Korrekturmaßnahmen zu ergreifen.

2. Produktivität

Produktivität ist eine weitere wichtige Kennzahl zur Messung der Leistung einer Cobot-Schweißzelle. Sie wird typischerweise anhand der Anzahl der pro Zeiteinheit geschweißten Teile oder der Zykluszeit pro Schweißung gemessen.

• Zykluszeit: Die Zykluszeit ist die Zeit, die benötigt wird, um einen Schweißvorgang abzuschließen, einschließlich des Ladens und Entladens der Teile, der Positionierung des Cobots und der Durchführung der Schweißung. Durch die Reduzierung der Zykluszeit kann die Gesamtproduktivität der Schweißzelle gesteigert werden. Zu den Faktoren, die sich auf die Zykluszeit auswirken können, gehören die Geschwindigkeit des Cobots, die Komplexität der Schweißaufgabe und die Effizienz des Teilehandhabungssystems.
• Durchsatz: Der Durchsatz ist die Anzahl der Teile, die in einem bestimmten Zeitraum geschweißt werden können. Sie wird berechnet, indem die Gesamtzahl der geschweißten Teile durch die Gesamtzeit dividiert wird. Eine Steigerung des Durchsatzes lässt sich durch die Optimierung des Schweißprozesses, eine verbesserte Programmierung des Cobots und eine Reduzierung der Ausfallzeiten erreichen.
• OEE (Gesamtanlageneffektivität): OEE ist eine umfassende Kennzahl, die Verfügbarkeit, Leistung und Qualität berücksichtigt. Unter Verfügbarkeit versteht man den Prozentsatz der Zeit, in der die Schweißzelle für die Produktion verfügbar ist, Leistung ist das Verhältnis der tatsächlichen Produktionsrate zur maximal möglichen Produktionsrate und Qualität ist der Prozentsatz der produzierten Gutteile. Ein hoher OEE zeigt an, dass die Schweißzelle effizient und effektiv arbeitet.

3. Sicherheit

Sicherheit hat in jeder Fertigungsumgebung höchste Priorität, und Cobot-Schweißzellen bilden da keine Ausnahme. Zur Messung der Sicherheitsleistung einer Cobot-Schweißzelle gehört die Beurteilung der Wirksamkeit von Sicherheitsfunktionen und -verfahren.

• Sicherheitsfunktionen: Cobot-Schweißzellen sind mit verschiedenen Sicherheitsfunktionen wie Sicherheitssensoren, Not-Aus-Tastern und Schutzbarrieren ausgestattet. Diese Funktionen sollen Unfälle verhindern und die Bediener schützen. Eine regelmäßige Inspektion und Prüfung dieser Sicherheitsfunktionen ist unerlässlich, um deren ordnungsgemäße Funktion sicherzustellen.
• Bedienerschulung: Eine ordnungsgemäße Bedienerschulung ist entscheidend für den sicheren Betrieb einer Cobot-Schweißzelle. Bediener sollten in der Verwendung des Cobots, Sicherheitsverfahren und Notfallmaßnahmen geschult werden. Die Wirksamkeit der Bedienerschulung kann durch schriftliche Tests, praktische Demonstrationen und Beobachtungen am Arbeitsplatz gemessen werden.
• Unfallrate: Die Unfallrate ist ein direktes Maß für die Sicherheitsleistung einer Cobot-Schweißzelle. Eine niedrige Unfallrate weist darauf hin, dass die vorhandenen Sicherheitsmaßnahmen wirksam sind. Durch die Verfolgung und Analyse von Unfalldaten können Verbesserungspotenziale identifiziert und Korrekturmaßnahmen umgesetzt werden.

4. Flexibilität

Im heutigen dynamischen Fertigungsumfeld wird Flexibilität immer wichtiger. Eine Cobot-Schweißzelle soll sich an unterschiedliche Schweißaufgaben, Teilegeometrien und Produktionsmengen anpassen können.

• Umstellungszeit: Die Umrüstzeit ist die Zeit, die benötigt wird, um von einer Schweißaufgabe zur anderen zu wechseln. Eine kurze Umrüstzeit ermöglicht eine größere Flexibilität und die Fähigkeit, eine Vielzahl von Produkten zu verarbeiten. Zu den Faktoren, die sich auf die Umrüstzeit auswirken können, gehören die einfache Programmierung des Cobots, die Verfügbarkeit von Werkzeugen und die Effizienz des Teilehandhabungssystems.
• Kompatibilität mit verschiedenen Teilen: Eine Cobot-Schweißzelle sollte in der Lage sein, verschiedene Arten von Teilen mit minimaler Neukonfiguration zu schweißen. Dies erfordert ein flexibles Programmiersystem und die Möglichkeit, unterschiedliche Schweißverfahren und -werkzeuge einzusetzen.
• Skalierbarkeit: Auch die Möglichkeit, die Produktionskapazität einer Cobot-Schweißzelle zu vergrößern oder zu verkleinern, ist ein wichtiger Aspekt der Flexibilität. Dies kann durch das Hinzufügen oder Entfernen von Cobots, die Änderung des Teilehandhabungssystems oder die Anpassung des Schweißprozesses erreicht werden.

5. Kosten – Wirksamkeit

Kosteneffizienz ist ein wichtiger Gesichtspunkt bei jeder Fertigungsinvestition. Die Messung der Kosteneffizienz einer Cobot-Schweißzelle umfasst die Bewertung der Anfangsinvestition, der Betriebskosten und des Return on Investment (ROI).

• Erstinvestition: Die Anfangsinvestition umfasst die Kosten für den Cobot, die Schweißausrüstung, die Werkzeuge und die Installation. Der Vergleich der Anfangsinvestition verschiedener Cobot-Schweißzellenoptionen kann dabei helfen, die kostengünstigste Lösung zu ermitteln.
• Betriebskosten: Die Betriebskosten umfassen Energieverbrauch, Wartung und Verbrauchsmaterialien. Durch die Reduzierung der Betriebskosten kann die Wirtschaftlichkeit der Schweißzelle verbessert werden. Dies kann durch den Einsatz energieeffizienter Geräte, die Implementierung vorbeugender Wartungsprogramme und die Optimierung der Verwendung von Verbrauchsmaterialien erreicht werden.
• ROI: Der ROI wird berechnet, indem der von der Cobot-Schweißzelle generierte Nettogewinn durch die Anfangsinvestition geteilt wird. Ein hoher ROI zeigt an, dass sich die Investition in die Schweißzelle lohnt. Zu den Faktoren, die sich auf den ROI auswirken können, gehören die Produktivität der Schweißzelle, die Qualität der Schweißnähte und die erzielten Kosteneinsparungen.

Unsere Cobot-Schweißzellen-Angebote

In unserem Unternehmen bieten wir eine Reihe von Cobot-Schweißzellenlösungen an, um den vielfältigen Anforderungen unserer Kunden gerecht zu werden. UnserMobiler kollaborativer Schweißroboterist auf Flexibilität und Benutzerfreundlichkeit ausgelegt und ermöglicht eine schnelle Einrichtung und Neukonfiguration. DerCobot Lifting Mobile Schweißeinheitist ideal für die Handhabung schwerer Teile und kann problemlos in der Produktionshalle bewegt werden. UnserMobile Cobot-Schweißzelle mit schwerer PlattformBietet eine stabile und robuste Plattform für großvolumige Schweißarbeiten.

Wenn Sie mehr über unsere Cobot-Schweißzellenlösungen erfahren möchten oder Ihre spezifischen Anforderungen besprechen möchten, empfehlen wir Ihnen, uns für eine ausführliche Beratung zu kontaktieren. Unser Expertenteam unterstützt Sie gerne bei der Auswahl der richtigen Cobot-Schweißzelle für Ihre Anwendung und stellt deren optimale Leistung sicher.

Referenzen

• ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Abschnitt IX – Schweiß- und Lötqualifikationen
• ISO 15614 – 1:2017 – Spezifikation und Qualifizierung von Schweißverfahren für metallische Werkstoffe – Schweißverfahrensprüfung
• AWS D1.1/D1.1M:2020 – Strukturschweißcode – Stahl