De groei van Kuhz Metallbau zorgde voor een dilemma. De Duitse metaalbouwer kreeg steeds meer opdrachten, maar kon niet voldoende vakmensen vinden om de productie verder uit te breiden. Vooral bij het lassen van terugkerende onderdelen ontstonden knelpunten. Een collaboratieve lasrobot bleek een praktische manier om capaciteit vrij te maken zonder het bestaande team verder te belasten.
Kuhz Metallbau werd in 2011 opgericht en groeide in korte tijd uit tot een leverancier van uiteenlopende metaalconstructies. Het bedrijf maakt onder meer balkons, leuningen, trappen, poorten en hekwerken. Daarnaast produceert het onderdelen voor andere bedrijven en heeft het een eigen assortiment trailers voor motorboten, zeilboten en rubberboten.
Juist de groei van deze traileractiviteiten zette de productie steeds vaker onder druk. De trailers hebben een laadvermogen van 570 tot 2.870 kilogram en bestaan uit verschillende onderdelen die in relatief kleine tot middelgrote series worden geproduceerd. Veel van deze onderdelen vragen om hetzelfde laswerk. Dat maakt ze geschikt voor automatisering, maar de aantallen zijn niet groot genoeg voor een omvangrijke, traditionele robotinstallatie.
Snel inzetbaar in bestaande productie
Eigenaar Roland Kuhz maakte via lastechniekleverancier SUT Rostock kennis met de CoWelder van Migatronic. Deze collaboratieve lasrobot is bedoeld voor bedrijven die series van ongeveer twintig tot enkele honderden onderdelen produceren. Voor Kuhz waren vooral de beperkte ruimtebehoefte en de relatief eenvoudige programmering belangrijk. De robot kon daardoor worden opgenomen in de bestaande productieomgeving, zonder dat daarvoor een compleet nieuwe productielijn nodig was.
Na de levering en ingebruikname volgde een training van een halve dag. Daarna konden de medewerkers al beginnen met de productie van de eerste onderdelen. Twee werknemers kregen vervolgens tijdens een tweedaagse cursus aanvullende instructies voor het programmeren van nieuwe lasopdrachten.
Bewerkingstijd teruggebracht tot ruim drie minuten
Een van de eerste toepassingen was het lassen van boegsteunen voor boottrailers. Voorheen kostte de productie van één onderdeel acht tot tien minuten. Met de robot duurt het lassen zelf minder dan vijf minuten. Inclusief het wisselen van de werkstukken en de voorbereidende en afrondende werkzaamheden worden nu drie onderdelen in iets minder dan tien minuten geproduceerd.
Daarmee daalde de gemiddelde bewerkingstijd per onderdeel van acht à tien minuten naar iets meer dan drie minuten. De belangrijkste reden voor de investering was volgens Kuhz echter niet alleen het verlagen van de productiekosten. Het bedrijf wilde vooral minder afhankelijk worden van de beschikbaarheid van lassers. Door repetitief laswerk aan de robot over te dragen, kunnen medewerkers zich richten op werkzaamheden waarvoor hun vakkennis en flexibiliteit harder nodig zijn.
Grote order wordt alsnog haalbaar
De extra capaciteit maakte het ook mogelijk om opdrachten aan te nemen die het bedrijf eerder waarschijnlijk had laten lopen. Zeven maanden na de ingebruikname kreeg Kuhz een order voor zeshonderd zware stalen onderdelen met in totaal 1.200 lasposities.
Het ging om hijsogen voor de handling van scheepssegmenten met een gewicht tot 300 ton. Voor ieder onderdeel wordt een ronde stalen plaat van 30 millimeter dik op een eveneens 30 millimeter dikke basisplaat gelast. Na de eerste lasgang volgen aan beide zijden nog vier extra lasnaden. Per onderdeel ontstaat zo ongeveer tien meter aan ronde lasnaden.
Handmatig zou de productie van één onderdeel ongeveer zeventig minuten kosten. De CoWelder voert dezelfde werkzaamheden, inclusief het omdraaien van het werkstuk, in ongeveer dertig minuten uit. Voor de volledige order wordt circa dertig ton staal verwerkt.
Een lasser zou naar schatting ongeveer zevenhonderd uur, ofwel 17,5 werkweken, nodig hebben om alle onderdelen handmatig te produceren. Bij de geautomatiseerde aanpak hoeft een medewerker vooral de onderdelen in de mal te plaatsen en ze tijdens het proces om te draaien. Terwijl de robot last, kan de medewerker ander werk uitvoeren. “Het is moeilijk om iemand gemotiveerd te houden wanneer die zevenhonderd uur lang vrijwel hetzelfde werk moet doen,” zegt Kuhz. “Voor de robot is die herhaling geen probleem.”
Constante kwaliteit tijdens iedere dienst
Naast de kortere productietijd ziet Kuhz voordelen in de constante laskwaliteit. De robot kan ronde lasnaden in één gelijkmatige beweging aanbrengen, zonder tussentijds te stoppen. Bij handmatig lassen is dat lastiger vol te houden. Ook de kwaliteit blijft volgens het bedrijf gedurende de hele dienst gelijk. “Of de robot nu overdag of ’s nachts werkt, het resultaat blijft hetzelfde,” aldus Kuhz. “Van een medewerker zouden we die constante prestaties gedurende een volledige dienst niet kunnen verlangen.”
De voorbereiding van de grote order bleef relatief beperkt. Het maken van de opspanmal nam ongeveer een halfuur in beslag. Voor het programmeren van de lasbewegingen was circa drie uur nodig. Gezien het aantal te produceren onderdelen leverde die voorbereiding vervolgens een aanzienlijke tijdsbesparing op.
Robot volledig bezet
Kuhz gebruikt de CoWelder inmiddels ook voor andere onderdelen van boottrailers, waaronder verstevigingsplaten en rolsteunen. De robot draait gedurende een volledige ploegendienst. Ondertussen ontwikkelt het bedrijf nieuwe opspanmiddelen en programma’s om meer producten met dezelfde installatie te kunnen lassen.
Door standaardonderdelen te combineren met onderdelen uit klantopdrachten wil Kuhz de robot het hele jaar door benutten. Verdeeld over ongeveer vijftien verschillende traileronderdelen rekent het bedrijf op een gemiddelde tijdsbesparing van circa 40 procent. Werk waarvoor eerder 480 uur handmatig lassen nodig was, vraagt nu ongeveer 270 roboturen. Een groot deel van die tijd is de lasser beschikbaar voor andere werkzaamheden. Volgens Kuhz heeft de investering zich inmiddels terugverdiend. “De robot maakt het werk eenvoudiger en geeft ons extra productiecapaciteit. We hebben geen spijt van de beslissing.”
