Automatisierung in der Behälterfertigung

Wie Cloos HUCHs Pufferspeicherfertigung verändert

HUCH modernisiert seine Pufferspeicherfertigung mit einer umfassend automatisierten Cloos-Roboterlinie. Der Schritt zeigt, wie sich industrielle Serienfertigung unter Fachkräftemangel und steigendem Druck neu ordnen muss.

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Die Kombination aus robotischem Schweißen, sensorgestütztem Handling, integrierter Qualitätsprüfung und flexibler Variantenfertigung zeigt wie sich Serienfertigung weiterentwickelt.
Die Kombination aus robotischem Schweißen, sensorgestütztem Handling, integrierter Qualitätsprüfung und flexibler Variantenfertigung zeigt, wie sich Serienfertigung weiterentwickelt.

Wie definiert die moderne Roboterlinie die Pufferspeicherfertigung neu?

HUCH steht – wie viele Hersteller großvolumiger Metallbehälter – vor der Herausforderung, steigende Qualitätsanforderungen, variantenreiche Geometrien und einen zunehmenden Mangel an qualifizierten Schweißfachkräften in Einklang zu bringen. Die automatisierte Anlage von Cloos soll genau diese strukturellen Engpässe entschärfen. Sie ermöglicht reproduzierbare Schweißqualität, einen stabilen Materialfluss und eine deutlich höhere Ausbringung. Da das Unternehmen Pufferspeicher mit Volumina von bis zu 25.000 Litern fertigt, entsteht insbesondere durch unterschiedliche Durchmesser, Mantellängen und kundenspezifische Abzweige ein hoher Variantenmix. Solche komplexen Aufgaben profitieren besonders von sensorgestützten und stabil geführten Automationsprozessen, die gleichbleibende Prozesssicherheit gewährleisten.

(Video: Cloos)

Welche technischen Bausteine prägen die neue Fertigungsstrecke?

Die Fertigungslinie bildet den gesamten Prozess vom Rohblech bis zum geprüften Speicher ab und verknüpft die einzelnen Arbeitsschritte über koordinierte Handlingsysteme. Ein Portalfahrwerk mit Sauggreifern übernimmt das automatisierte Blechhandling. Für die Längsnaht steht ein QRC-350-Schweißroboter mit Absaugbrenner bereit, während für die Rundnähte zwei Roboter im Tandemverfahren eingesetzt werden, um Geschwindigkeit und Qualität gleichermaßen zu erhöhen. Online-Lasersensorik unterstützt die automatische Nahtsuche und sorgt für stabile Prozessführung, unabhängig von leichten Maßabweichungen. Für die exakte Positionierung der Muffen setzt die Linie auf einen QI-ROX-Roboter QRC-350-H mit ICSE-System. Mechanische Greifer und Presssysteme stellen dabei sicher, dass die erforderliche Fügekraft von bis zu zwei Tonnen präzise und wiederholgenau eingebracht wird. Diese integrierte Architektur zielt darauf ab, Schweißnahtqualität auch bei variablen Geometrien reproduzierbar zu machen – ein kritischer Faktor in der Druckbehälterfertigung, in der selbst geringfügige Abweichungen zu späteren Dichtigkeitsproblemen führen können, die erst beim Wasser-Abdrücktest sichtbar werden.

Wie verändert die Automatisierung die Prozessstabilität?

Die Linie nutzt sensorgestützte Schweißverfahren, eine abgestimmte Greiferlogik und präzise Lageerkennung, die gemeinsam eine stabil geführte Prozesskette erzeugen. Die Längsnaht entsteht reproduzierbar durch den Roboter mit Absaugbrenner. Gleichzeitig wurden Wärmetauscherspulen bewusst weiterhin in den Ablauf integriert, allerdings manuell – ein hybrider Ansatz, der dort Automatisierung vermeidet, wo Flexibilität wichtiger ist als Taktzeit. Die Rundnähte profitieren von zwei Robotern, die im Tandemverfahren arbeiten und die Schweißgeschwindigkeit deutlich erhöhen. Für die Muffenmontage erkennt eine Offline-Lasersensorik die Positionen der Öffnungen und ermöglicht dadurch eine exakte Ausrichtung der Bauteile. Insgesamt entsteht eine Fertigungslinie, die wechselnde Geometrien zuverlässig verarbeitet und dennoch präzise Taktzeiten ermöglicht. Der abschließende Dichtheitstest mit Wasser schließt den Qualitätsprozess ab und stellt sicher, dass die Anforderungen der Druckbehälternorm erfüllt werden.

Wo entstehen die größten Produktivitätsgewinne?

Ein QI-ROX-Roboter QRC-350-H arbeitet mit einem intelligenten Greifersystem, das mit dem ICSE-System ausgestattet ist.
Jeder Fertigungsschritt ist auf maximale Präzision, Effizienz und Automatisierung ausgelegt.

Ein wesentlicher Effekt der Automatisierung ist die deutliche Reduktion des Personalbedarfs. Die Linie kommt mit einer Bedienperson aus – ein relevanter Faktor angesichts des Fachkräftemangels im Schweißbereich. Gleichzeitig steigt die Ausbringung signifikant: Alle fünf bis sechs Minuten verlässt ein fertiger Speicher die Linie, wodurch im Zweischichtbetrieb etwa 40.000 Behälter pro Jahr realisiert werden können. Die Fertigung deckt dabei Varianten von 300 bis 1.100 Litern ab, kombiniert mit sechs unterschiedlichen Durchmessern und variablen Mantellängen. Diese Leistungsdaten verschieben die Wirtschaftlichkeit der Produktion klar zugunsten automatisierter und reproduzierbarer Prozesse und reduzieren die Abhängigkeit von individueller handwerklicher Spitzenleistung.

Warum ist die Linie aus Sicht des Anlagenbaus besonders interessant?

Der technologische Fokus liegt nicht nur auf den Schweißprozessen, sondern vor allem auf der Gestaltung eines konsistenten Materialflusses. Die Herausforderung besteht darin, Blechkörper, Böden, Spulen und Muffen in einer robusten, kollisionsfreien und logisch aufgebauten Abfolge durch die einzelnen Stationen zu führen. HUCH und Cloos entwickelten dafür speziell konstruierte Greifer, segmentierte Vorrichtungen und Handlingsroboter, die Bauteile autonom zentrieren. Ergänzt wird dies durch eine intelligente Schnittstellenlogik, die sicherstellt, dass die Bewegungsabläufe der Stationen miteinander harmonieren. Das Ergebnis ist eine Fertigungsstrecke, die im europäischen Kontext als einzigartig beschrieben wird und zeigt, wie weit integrierte Automation heute reichen kann.

Welche organisatorischen Veränderungen begleiten die Automatisierung?

Automatisierung verändert nicht nur Maschinen, sondern auch Qualifikationsprofile. HUCH integrierte daher die Bediener frühzeitig in den Projekt- und Testbetrieb. Das erleichterte sowohl die Schulung als auch die spätere Akzeptanz der Anlagen. Bediener Jens Böhm beschreibt die Lernkurve als intensiv, betont jedoch, dass die Anlage heute übersichtlich aufgebaut sei und sich die Qualität der Schweißnähte als herausragend erweise. Das Beispiel verdeutlicht, dass Automationsprojekte besonders erfolgreich sind, wenn Mitarbeitende nicht nur trainiert, sondern aktiv in Entscheidungen und Verbesserungen eingebunden werden.

Welche Vorteile ergeben sich für Maschinen- und Anlagenbauer generell?

Für Hersteller im Maschinen- und Anlagenbau zeigt dieser Fall, welche Anforderungen und Chancen moderne Automationsprojekte prägen. Automatisierte Nahtvorbereitung, sensorgestützte Lageerkennung und stabile Parameterführung erhöhen die Fertigungssicherheit. Gleichzeitig ermöglichen präzise Taktzeiten und geringerer Personalbedarf deutliche Produktivitätsgewinne. Die Variantenflexibilität steigt, da automatisiertes Handling unterschiedliche Geometrien schnell und reproduzierbar verarbeiten kann. Robotik wirkt dabei nicht als Ersatz menschlicher Facharbeit, sondern als Stabilisierung der Fertigung unter den Bedingungen eines strukturellen Fachkräftemangels. Zudem eröffnet die modulare Struktur solcher Anlagen neue Freiheitsgrade für skalierbare Produktionssysteme, was die Planbarkeit im Anlagenbau verbessert.

In der Fertigung werden Pufferspeicher mit verschiedenen Durchmessern und unterschiedlichen Mantellängen gefertigt.
Herausforderung in der Fertigung von HUCH: Es gilt, Pufferspeicher mit rund 50 verschiedenen Durchmessern und Mantellängen zu produzieren.

Warum ist der Fall über HUCH hinaus relevant?

Die Kombination aus robotischem Schweißen, sensorgestütztem Handling, integrierter Qualitätsprüfung und flexibler Variantenfertigung zeigt exemplarisch, wie sich Serienfertigung unter modernen Rahmenbedingungen weiterentwickelt. Der Fall HUCH steht damit stellvertretend für eine industrielle Logik, in der Automatisierung nicht als Ersatz menschlicher Arbeit verstanden wird, sondern als Mittel zur Stabilisierung und Sicherung der Wertschöpfung. Er liefert somit ein praxisnahes Beispiel dafür, wie mittelständische und größere Hersteller ihre Produktionsprozesse resilienter, variantenfähiger und planbarer gestalten können.

Dieser Beitrag wird präsentiert von: Cloos