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    2023-06-16

    中小企业自动化之路 | 镀锌厂利用焊接单元扩展产品组合

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    KUKA

     

    得益于库卡系统合作伙伴KIWI-Automations GmbH和库卡紧凑型焊接单元的支持，Lichtgitter集团旗下的Sulz 镀锌厂为客户提供了更多样化的服务，助力客户获得成功。

     

    快如闪电的焊接速度，令人折服的焊缝质量

    镀锌厂的核心实力在于热浸镀锌或离心镀锌，用以防止钢件受到腐蚀。在镀锌厂焊接钢件并不常见。然而，来自黑森林内卡河畔苏尔茨的Sulz 镀锌厂凭借其焊接机器人和工作站获得了更多竞争优势。
    机器人使用焊接设备自主而精确地将八角棱柱与紧凑型钢板连接起来，完成两个焊接过程只需90秒。随后会有一名员工取出成品，并换上两个新待焊接零件。“焊缝质量非常出色”，Sulz 镀锌厂总经理 Bernd D. Euschen 在谈到使用 KR CYBERTECH nano 焊接机器人的机器人辅助解决方案时满意地如是说到。

     

    为自动化生产提供动力

    KR CYBERTECH nano凭借其多功能性和适应性强的特点，可以完美胜任焊接组件的工作。这些组件用于在焊接中连接钢梁、焊接板或其他连接点。它们适用于在建筑物和工地上建造悬架、桁架的工作场景。此前，Euschen 称，这些组件交付时焊缝质量参差不齐。这可能是由于经常更换合同制造商，组件有时由人工焊接，而有时由机器人焊接导致的。

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    自动化焊接：质量稳定、运输减少

    过去，客户需要用卡车将部件运至东欧进行焊接。焊接完成后，卡车再将焊接组件运往位于黑森林的Sulz 镀锌厂，在那里进行镀锌处理、货品包装和发货。“因此，我们的客户必须每周两次陆路运输 40 吨的货物”，Euschen 说道。他对此很不满意，打算寻找一家新的服务供应商来完成这项任务，“最好就在附近”。于是，Euschen 和他的团队提出了这个想法：“我们为什么不就在自己的工厂里进行焊接呢？”

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    Euschen 承认这次尝试对他们行业来说是非同寻常的：“无论如何，我们知道在德国还没有其他镀锌厂使用焊接机器人。”然而，自动化焊接在未来能够节省数千公里的运输距离并减少大量二氧化碳排放。因此，Euschen 和他的团队决定：“我们要以支持优质客户并成为一家专注于资源节约型加工的公司为目标。”

     

    焊接机器人在生产中的集成

    Euschen和他的团队从一开始就明确意识到：焊接这项任务应该实现自动化。规划并分配焊接任务已成为过去式，因为公司里甚至整个地区都没有焊工了。然而，他们知道机器人擅长激光焊接、搅拌摩擦焊和气体保护焊等技术，并且还在不断改进。
    Euschen 想要就近寻找一位专业的集成商，因此他结识了来自巴登奥伯基希的 KIWI-Automations GmbH 的总经理 Christoph Welle。这家公司于 2006 年从一家设计事务所发展而来，自 2016 年以来就一直是库卡的系统合作伙伴。Christoph Welle 和他的团队当即热情地提供了服务。

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    “我们的任务是以相对较高的速度和稳定的质量焊接整个产品系列的各种产品”，Christoph Welle 回忆道，“每月手工焊接多达 10000 个部件从来都不是问题。同时我们还可以满足通过机器人实现稳定的品质，以及在机器上灵活地更换工装等要求。我们希望能够针对产品系列的不同部件快速改装工装和选择程序，这样可以在短暂的改装后立即投入新产品的加工，这就是我们设计机器的宗旨。”

     

    紧凑型焊接单元，让中小企业受益匪浅

    Bernd D. Euschen 补充道：“我们要求系统结构紧凑。如果要迈出机器人焊接的第一步，我们就必须从中学习并积累专业知识。对我们来说，考虑到所有安全相关事项也很重要。负责这项任务的库卡团队为我们带来了焊接应用方面的专业知识，这非常有帮助。此外，系统集成商还与钣金加工行业的许多公司有合作，并且对行业情况了如指掌。这一点也让我们受益匪浅，并且帮助我们和客户找到了合适的解决方案。”

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    Sulz镀锌厂最终决定采用紧凑型工作站。它长 3,980 mm、宽 2,365 mm、高 2,445 mm，占地面积小，性能出众。工作站中集成了一台库卡KR CYBERTECH nano机器人，这台机器人具有较小的干涉半径，同类机器人中最小的直列式手腕，以及高重复精度和出色的灵活性。  Euschen和Welle同时选择了既稳定又可通信的Fronius TPS 400i 作为焊机。此外，Euschen 对用作变位机（其上有焊接设备）的手动转台和小型机器人控制柜 KR C4也很满意，他还借助 KUKA.Sim 软件预先检查焊缝的设置和循环时间。  
    之后，Euschen 在他的团队中找了一名员工负责单元装卸料，并雇佣了一名掌握编程知识的新员工。就这样，工作开始了。
    KUKA.ArcTech 软件为机器人系统添设了直观的命令、结构化菜单和实用的状态按钮，从而实现简单的高精度气体保护焊。“焊接过程不到一分钟”，Bernd D. Euschen 高兴地说。根据钢基板的类型，Euschen 预计每月可镀锌 5,000 到 10,000 个部件。“我们每年的产量几乎都能达到六位数。”他说。

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    九个月后，资产负债表中的数据为正数。Euschen说：“我们计算过，需要两年半才能获得投资回报，但我们有信心在一年半到两年后就会实现。现在我们也可以承接焊接工作，这让我们赢得了更多的镀锌订单并让我们能够加强自己的核心流程。

     

    在可控的投资下接近完美的焊缝

    在专业技术人员短缺的时代，Euschen 认为，对于许多中小型公司而言，自动化是必经之路。他鼓励其他企业家：“投资成本是可控的，只要迈出这一步就可以积累专业知识并有很大机会赢得第一批优质客户订单。”Christoph Welle 也很满意：“对我们这些系统建造商来说，这个项目是一个非常好的试点项目。它向其他公司证明，在自动化领域起步并不一定很困难。你不必顾虑，可以慢慢成长，即使对一家小公司也是如此。”

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    “我们两家公司都认为库卡是自动化和焊接领域可靠、称职的合作伙伴，” Welle 继续说道，“在焊接编程和焊接优化方面，库卡的团队给予了我们非常好的支持。”正是由于库卡的支持，才让Sulz镀锌厂在焊接领域显得如此专业。  

     

    关于自动化和数字化的更多想法

    Sulz 镀锌厂的员工很愿意支持集成焊接机器人的决定。毕竟，自动化焊接并没有让他们失去工作。恰恰相反，“由于系统和焊接机器人的操作需求，我们雇用了新员工，因为我们意识到我们必须积累专业知识”，Euschen 说道。“总而言之，我们的员工对自动化解决方案很感兴趣，并对此持积极态度。正如您所见，我们正在开辟新的道路，为的是保证在市场上能够占有一席之地。”
    同时，广泛使用焊接机器人的主要客户承诺会有新订单，其他潜在客户也已经来“敲门”。Bernd D. Euschen 和他的团队已经在与 库卡和 KIWI-Automations 一起规划进一步的自动化解决方案。

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