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Montiert wird das Gasbrennwertgerät MGK-2 mit mehreren kabelgebundenen und kabellosen Elektroschraubern. Dabei sind Drehmomente von 1,5 bis etwa 50 Nm abzudecken. Für die Montage stehen verschiedene Steckschlüssel zur Verfügung, die in Vierfach- und Achtfach-Bitwechslern bereitgehalten werden. Ein Werkzeug mit Bitwechsler ersetzt sieben bis acht herkömmliche Druckluft- oder Akkuschrauber. Bild: Desoutter

„Bei der Montage von Gasbrennwertgeräten kann der Sicherheitsaspekt gar nicht groß genug sein“, sagt Georg Kellerer, Fertigungsprozessingenieur beim Heizungshersteller Wolf in Mainburg. Denn wenn etwa im Keller eines Hauses unbemerkt Gas austrete, bestehe Gefahr für Leib und Leben. „Bei uns werden gasführende Teile montiert.“ Diese Verbindungen bedürften besonderer Aufmerksamkeit. Die Qualitätssicherung habe daher die Anforderungen zur Absicherung der Schraubverbindungen erhöht. Und zwar schon ehe das Produkthaftungsgesetz und die VDI/VDE 2862 Blatt 2 für Anlagen- und Maschinenbau in aller Munde war: Die Richtlinie definiert seit 2015 Mindestanforderungen zum Einsatz von Schraubsystemen und -werkzeugen. Damit müssen Unternehmen im Falle des Falles nachweisen können, dass sie nach dem aktuellen Stand von Wissenschaft und Technik gefertigt haben. „Mit unseren Produkten gab es bislang keinen kritischen Fall“, so Fertigungsplaner Kellerer. Die Entscheidung für noch mehr Sicherheit sei gefallen, weil der hohe Qualitätsstandard zur Firmenphilosophie gehöre.

Im ersten Schritt ging Wolf daran, alle Schraubverbindungen an seinen Brennwertgeräten zu klassifizieren. Die Produktentwicklung bewertete dabei sicherheitskritische Verschraubungen, bei deren Versagen ein Risiko für Leib und Leben besteht, als Schraubfallklasse A. „Die wichtigste Schraubstelle ist die Gaszuleitung“, sagt Kellerer. Weiterhin seien die Teile, die direkt im Brennraum verschraubt werden, sicherheitskritisch; auch der Brennkammerdeckel sowie weitere Anschlussrohre, durch die Gas geleitet wird.

Nach der Klassifizierung der Schraubfälle und der Fixierung der jeweiligen Verschraubungsparameter legt die Fertigungsprozessplanung die geeignete Schraubtechnik fest. „Bei den Klasse-A-Verschraubungen war uns wichtig, dass wir sie dokumentieren können“, betont Fertigungsplaner Kellerer. Dies war mit den vorhandenen einfachen Druckluft- und Akkuschraubern nicht möglich gewesen. „Wir wollten außerdem sicherstellen, dass alle Bauteile bearbeitet und bestimmte Schraubreihenfolgen eingehalten werden.“ Gelöst wurden alle Anforderungen mit den dokumentationsfähigen, computergesteuerten Schraubwerkzeugen aus der CVI3-Serie des Maintaler Schraubspezialisten Desoutter. Dabei werden Drehmomente von 1,5 bis etwa 50 Nm abgedeckt.

An der Produktionslinie sind nun deutlich weniger Werkzeuge zu finden. Vor dem Wechsel gab es für nahezu jede Verschraubung ein eigenes Werkzeug. Jetzt kann ein dokumentationsfähiger Schrauber sieben bis acht der bisherigen Werkzeuge ersetzen, indem Vierfach- und Achtfach-Bitwechsel-Boxen eingesetzt werden. „Damit ist auch die Wartung und Überprüfung der Werkzeuge wesentlich weniger aufwendig“, so Kellerer weiter.

Montiert wird zum Beispiel das Gasbrennwertgerät MGK-2 mit kabelgebundenen und kabellosen Elektroschraubern. Mit den gesteuerten Akkuschraubern – einem Pistolen- und einem Winkelschrauber der Typen EABcom und EPBcom – können auch schwer zugängliche Schraubstellen leicht erreicht werden. Für die Montage einer sicherheitskritischen Überwurfmutter, die mit einem Offenmaul angezogen werden muss, verwenden die Werker außerdem den elektronischen Delta-Drehmomentschlüssel aus dem Desoutter-Programm. Dieses Tool überträgt die Schraubdaten per WLAN direkt an die Wolf-Leitrechner. Der Delta-Wrench ist ein Produktions- und Prüfschlüssel, ließe sich also auch gut für die Überprüfung der Schraubverbindungen einsetzen.

Jeweils vier WLAN-Werkzeuge kommunizieren mit einer übergeordneten Steuerung des Typs CVI 3 von Desoutter. Über diese lässt sich ein komplexer Montageprozess mit mehreren Verschraubungen und Logikschritten programmieren und steuern. Die Ergebnisse werden bei Wolf über ein Protokoll ausgelesen und auf einem Monitor ausgegeben, so dass der Mitarbeiter direkt kontrollieren kann, ob die Verbindung in Ordnung ist.

Wolf-Mitarbeiter haben außerdem für einige Stationen eine Werkerführung programmiert: Auf einem Bildschirm direkt am Arbeitsplatz wird visualisiert, was mit welchem Werkzeug, Bit und Drehmoment montiert wird. Was fertig abgearbeitet ist, wird quittiert. So kann kein Bauteil mehr vergessen werden; alle Schritte werden in der richtigen Reihenfolge bearbeitet. Außerdem werden sicherheitsrelevante Bauteile eingescannt. Die entsprechenden Nummern in SAP werden in der Datenbank mit der Herstellnummer der Gastherme verbunden. „So ist immer nachvollziehbar, welche Bauteile in welchem Gerät verbaut wurden“, berichtet Kellerer.