\“Das ist für uns ein Riesenschritt in Richtung Automation\“, erklärt Rüdiger Krieger, Werkleiter im Werk Wettringen der Bosch Solarthermie GmbH, ein Unternehmen der Bosch Thermotechnik. Ausgangspunkt für die von ihm so bezeichnete \’Evolution\‘ war eine manuelle Fertigung, in der Transportwagen mit Kollektoren per Hand durch die Fertigung geschoben wurden – und das alles in einer mittlerweile zu klein gewordenen Halle. Bosch Solarthermie nutzte die während der Wintermonate typische geringe Auslastung deshalb zu einem regelrechten Rundumschlag: Bau einer neuen Halle als Verbindung von zwei bestehenden Hallen, Einbau neuer Fußböden im Bestand, größere Fertigungs- und Lagerflächen und schließlich Aufbau einer neuen Montagelinie mit Rexroth-Transfersystemen. Einzig der Trockenofen musste unverändert an Ort und Stelle stehen bleiben und in die neue Anlage integriert werden. In enger Zusammenarbeit mit der Weno Werkzeug & Maschinenbau GmbH (Viersen) und Rexroth gelang es, die Fertigung innerhalb von nur sechs Wochen pünktlich zum \’Saisonbeginn\‘ wieder auf Hochtouren zu bringen. Ausschlaggebend für die Entscheidung zum grundlegenden Umbau waren die Forderungen nach Kapazitätserweiterung und Fertigung nach industriellen Maßstäben. \“Wir arbeiten gemäß dem Bosch Production System, BPS, sodass wir Abweichungen vom Soll-Zustand sofort erkennen und damit kontinuierliche Verbesserungen unmittelbar umsetzen können\“, erläutert Werkleiter Krieger. \“Das konnten wir jedoch mit unserer bisherigen Fertigungsorganisation nur bedingt umsetzen, da ein klarer Materialfluss und damit die notwendige Transparenz fehlten.\“ Robuste Lösung mit unkonventionellen Details In zahlreichen Gesprächen mit unterschiedlichen Anbietern reifte die Idee, eine Teilautomatisierung der Fertigung mit einem Transfersystem einzuführen. Die Kernargumente hierfür waren eine durchgehende, klar strukturierte Fertigungslinie unter Einbezug des Ofens und die Rückführung der leeren Werkstückträger. Weno und Rexroth präsentierten schließlich ein hybrides System. Der Werkleiter nennt es \“eine mutige Lösung mit unkonventionellen Details\“, für den die Firmen den Auftrag erhielten. \“Wir fertigen hier im Werk große Produkte und bevorzugten deshalb sozusagen eine schwere Ausführung, die wir u.a. in den robusten Transfersystemen TS 2plus sowie TS 4plus gefunden haben\“, fügt Rüdiger Krieger hinzu. Die Fertigungslinie beginnt mit dem Zusammensetzen der Rahmenmodule auf rund 1,2m breiten und 2m langen Werkstückträgern, die Bosch Solarthermie aus der bisherigen Fertigung mit diversen Anpassungen selbst bereitstellte. Gleich bei der ersten Station wird eine Dreheinheit eingesetzt, damit die Montagerahmen dem Mitarbeiter ergonomisch und effizient bereitgestellt werden können. In den darauf folgenden Stationen werden Rückwandbleche eingeklebt, Rahmenverstärkungen montiert sowie Isoliermaterial und die mit Gas gefüllten Glas-Absorber-Einheiten und Kollektoren eingelegt. Dieser Teil des Transfersystems TS 4plus besteht aus Standardkomponenten des Modulbaukastens, basierend auf der angetriebenen Staurollenkette als Fördermedium. Sicherheit auch für zukünftige Aufgaben gewährleisten Dann aber klaffen Lücken zwischen automatisiertem und manuellem Transfer sowie im weiteren Verlauf der Anlage. \“Aus gutem Grund\“, wie Norbert Gohs, Geschäftsführer Weno, bekräftigt, \“denn hier benötigen die Mitarbeiter Zugang zu den Solarkollektoren von allen Seiten. Sie müssen sowohl beim Auflegen der Glasscheibe als auch beim Auftragen von Dichtungsmasse und dem sauberen Abziehen des überschüssigen Dichtungsmaterials um die Werkstückträger bzw. die Solarkollektoren herum gehen können. Deshalb hatten wir die Idee, zwischen diesen Stationen Lücken in der Linie zu lassen und die Werkstückträger manuell über die nicht angetriebene Staurollenkette zu schieben.\“ Die Abstände sind exakt berechnet und nur so groß, dass der Werkstückträger bequem von einer Förderstrecke auf die nächste geschoben werden kann. Betriebsingenieur Klaus Roling sieht darin auch eine für die Zukunft sichere Lösung: \“Sollten diese Tätigkeiten später automatisiert werden, können wir die Lücken leicht schließen, indem wir Streckenprofile und Staurollenkette verlängern und Motoren zum Antrieb der Ketten nachrüsten.\“ Mit einem hydraulischen Hubscherentisch werden die Werkstückträger angehoben und auf einer fest definierten Höhe via TS 4plus in den Trockenofen geschoben. Aufgrund der Reversierbarkeit des TS 4plus ist zudem eine Beschickung des Ofens an zwei Positionen mit nur einer Fördertechnik möglich. \“Die ausgeklügelte Lösung erforderte vom Anlagenbauer viel Flexibilität und Engineering zur Anbindung des Transfersystems und sorgt dafür, dass wir den Ofen nun optimal beschicken können\“, freut sich Betriebsingenieur Horst Kippenbrock. Trockenofen mit 80 Werkstückträgern integriert Der Trockenofen hat es in sich: Er nimmt stolze 80 der insgesamt 140 im Umlauf befindlichen Werkstückträger auf und fördert sie mit 42 bis 47kg schweren Solarkollektoren via Paternostersystem auf beiden Seiten nach oben und mit doppelter Geschwindigkeit in der Mitte des Ofens wieder nach unten. Die Durchlaufzeit beträgt zwei Stunden und berechnet sich nach der Zeit, die Dicht- und Klebwerkstoffe zum Aushärten bei 120°C benötigen. Der Trockenofen konnte aufgrund seiner Dimensionen nicht einfach versetzt werden. \“Die von uns gewünschte Integration in die Transferlinie war jedoch die hohe Schule der Programmierung seitens Weno\“, lobt Rüdiger Krieger. Nach dem Ofen prüfen Mitarbeiter die fertigen Solarkollektoren und führen sie mittels einer Hebevorrichtung in die Folien-Schweißanlage zum Verpacken. Die leeren Werkstückträger werden über das Transfersystem TS 2plus parallel zur Hauptlinie zurück zum Linienanfang befördert. Norbert Gohs fügt an, dass hier anwendungsspezifisch automatisiert wurde. So dient ein angetriebener Flachriemen im ersten Teil des Rücklaufs als Transportmedium für die leeren, 20kg schweren Werkstückträger, während im zweiten Teil, in dem die Werkstückträger gestaut werden, wieder die Staurollenkette zum Einsatz kommt. Die Fertigungslinie ist ausgelegt für einen 60-Sekunden-Takt im sommerlichen Hochbetrieb mit drei Schichten, denn Größe und Gewicht der Kollektoren erfordern Just-in-Time-Lieferungen, da Lagerhaltung zu kostspielig wäre. Mit der Eigenproduktion von drei verschiedenen Absorbern ist die Fertigungstiefe im Werk Wettringen sehr hoch. \“Das ist auch ein Grund, warum wir großen Wert auf mehr Platz gelegt und durch die teilautomatisierte Fertigung der Solarkollektoren nun erhalten haben\“, bescheinigt Rüdiger Krieger. Immerhin beherbergt die gleiche Halle auch Coilanlagen, Ultraschall-Schweißanlagen, Blechpressen, Gasabfüllanlagen sowie Lagerraum für die zuzuführenden Bestandteile der Kollektoren.
Bosch Rexroth AG
