Fraunhofer-Institut für Großstrukturen in der Produktionstechnik IGP
Das Unternehmen Hanseatic Rohr bietet für den maritimen Bereich sowohl im Neubau, auf der Werft, oder während des laufenden Betriebs, einen umfassenden Service für Rohrleitungssysteme aller Art. Hierzu gehört auch der Austausch bzw. Neubau von Rohrleitungen. Da die Rohrleitungen kundenspezifisch angepasst und gefertigt werden, herrschen auch nur sehr kleine Losgrößen.
Die Teilschritte dieses Prozesses werden im Moment händisch durchgeführt und bereits vor der Fertigung gibt es sehr viele Schritte die zeitintensiv sind. Die Rohre werden auf der Baustelle vermessen und aufgrund der Bedingungen, die dort herrschen, wird eine schnelle Handskizze kreiert. Unter Aufwand weiterer Teilschritte entsteht schlussendlich eine CAD-Datei mit allen erforderlichen technischen Zeichnungen. An diesem Punkt könnte ein digitales Mittel helfen diese Prozesskette zu verkleinern und somit Zeit zu sparen. Denkbar wäre der Einsatz einer Software mittels einem mobilen Endgerät, welches alle erforderlichen Maßen aufnimmt und diese bereits für die Weiterverarbeitung in einem CAD-Programm vorbereitet. Dieses CAD-Programm könnte dann autonom alle notwendigen Dateien aus den vorher ermittelten Informationen generieren.
Die Fertigung erfolgt zurzeit manuell in der Werkstatt. Die einzelnen Rohrabschnitte werden nach technischen Zeichnungen zugesägt, geheftet und anschließend, abhängig vom Werkstoff, mit dem geeigneten Schweißverfahren gefügt. Das Schweißen erfolgt hierbei in Vorhandposition, vorzugsweise in Wannenlage, aber auch steigende und quer zu schweißende Rohrrundnähte sind im erheblichen Umfang zu realisieren. Der Einsatz eines Schweißroboterarbeitsplatzes könnte den Vorfertigungsumfang komplizierter Rohrleitungsabschnitte und Baugruppen deutlich erhöhen.
Das im Fokus stehende Produktspektrum besteht vorrangig aus Rohrsegmenten für den Schiffbau, darunter auch die Passrohrfertigung, die als Einzelfertigung eine bedeutende Herausforderung innerhalb des Projektes darstellt. Obwohl Automatisierungsanlagen hauptsächlich für größere Losgrößen eingesetzt werden, wäre dieses Kriterium vernachlässigbar, da es sich hier vor allem um ein eng spezifiziertes Produktspektrum mit immer denselben Prozessbedingungen handelt. Aus diesem Grund und dank des günstigen Verhältnisses von Fertigungs- zu Vorbereitungszeit würde sich eine Automatisierung der Rohrfertigung lohnen. Die Herausforderung der Anlage besteht darin flexibel auf die verschiedenen Rohrgeometrien reagieren zu können. Dieser Herausforderung ist am besten mit einer anpassungsfähigen Automatisierungsanlage zu begegnen, diese könnte aus einem 6-Achs Roboter in Verbindung mit einem gekoppelten Werkstückmanipulator bestehen. Außerdem sollte die Programmierung des Roboters so konzipiert sein, dass dieses intuitiv von den Bedienern benutzt werden kann. Auf Basis programmierbarer Abläufe sollen daher reproduzierbare Prozesse gebildet werden mit denen verschiedene Rohrleitungsabschnitte mit gleichbleibender Schweißnahtqualität von wechselnden Bedienern gefertigt werden können. Diese sollen die Arbeiten im sicheren Abstand überwachen und nicht mehr selbst im gesundheitsgefährdenden Arbeitsbereich agieren.