Robotik & Automatisierung: Moderne Fertigungsmethoden in den KION Werken

Wer die Halle 2C im Aschaffenburger Werk des KION Tochterunternehmens Linde Material Handlings betritt, wird dort Zeuge eines ganz besonderen Schauspiels: „Thelma“ und „Louise“ heißen die beiden glänzend weißen, gigantisch großen Handhabungsroboter, die in der automatischen Rahmenschweißanlage seit 2019 im Einsatz sind. Während sie die sperrigen Rahmen und Fahrerschutzdächer innerhalb der sorgfältig abgeschotteten Fertigungslinie immer wieder aufnehmen und andernorts ablegen, sind ihre Bewegungen in ständigem Fluss. Der Zweck ihrer perfekten Choreografie ist es, die Bauteile innerhalb der Linie von Station zu Station zu bewegen, damit dort ihre kleineren „Kollegen“ – 28 Schweißroboter und sechs Messroboter – ihren jeweiligen Prozessschritt verrichten können. Die menschlichen Kollegen stellen lediglich die benötigten Teile und Materialien bereit – alles andere übernehmen die Roboter, denen die sprießenden Funken und hohen Temperaturen nichts anhaben.

Der Tanz der Riesen ist perfekt getaktet: Alle 14 Minuten verlassen je ein Rahmen und ein Fahrerschutzdach die An¬lage vollständig verschweißt und umfassend geprüft. Während die Qualitätskontrolle der Schweißarbeiten bei konventionellen Produktionsmethoden stichprobenartig stattfand, ist das Vermessen der gefertigten Produkte nun fester Bestandteil des vollautomatisierten Prozesses. Jede Bohrung und jede Schweißnaht wird von den Messrobotern gescannt, jede kleinste Abweichung wird sofort erkannt.

„Der Einsatz von Robotik ist nicht nur der Prozesssicherheit und Qualität zuträglich, sondern verbessert auch den Gesundheitsschutz im Werk“, erklärt Jürgen von Derschau, Verantwortlicher für Global Industrial Engineering und Operational Excellence bei KION ITS EMEA. „Die schwere, körperlich zehrende Schweißarbeit wird von Maschinen übernommen – diesen Standard haben wir nicht nur in Aschaffenburg, sondern mittlerweile in allen europäischen KION Werken geschaffen.“

Das Besondere an der Anlage in Aschaffenburg ist aber, dass nicht nur die einzelnen Schweißschritte, sondern auch das komplette Handling dazwischen vollautomatisiert ist. „Somit ist die automatische Rahmenschweißanlage hier wirklich führend und einzigartig in der Fertigung von Flurförderzeugen“, so von Derschau. Einzigartig soll sie aber im KION Kosmos nicht bleiben. So entsteht aktuell im französischen KION Werk in Châtellerault eine ebenfalls verkettete Anlage zum vollständigen Schweißen der Chassis für die dort hergestellten Elektrohubwagen.

Rund 500 Kilometer weiter östlich am KION Standort nahe der Weltkulturerbe-Stadt Krumau an der Moldau in Tschechien hat die vollautomatisierte Fertigungslinie längst Einzug gehalten. „Krumau ist mittlerweile einer unserer Vorzeigestandorte, wenn es um Robotik und Automatisierung geht“, berichtet von Derschau nicht ohne Stolz. Intelligente Maschinen spielen hier gleich in mehreren Prozessen rund um die Fertigung von Lenk- und Antriebsachsen für die Stapler der KION Group Marken eine wichtige Rolle.

So werden schon seit Jahren die CNC-Fräsen, die die Radwellen, Gehäuse und weitere Unterbaugruppen für die Getriebefertigung herstellen, von Robotern bestückt. Ein Roboterarm nimmt die Teile nach dem hochpräzisen Fräsen auf und übernimmt das Handling verschiedener Prozessschritte (wie zum Beispiel das Entgraten und die Reinigung der Teile), bevor sie zur ebenfalls automatisierten Getriebefertigung überführt werden.

Die Fertigungslinie für die Lenk- und Achsgetriebe ist das Herzstück des hochmodernen Werks: Drei Handhabungsroboter arbeiten im Verbund in einer Zelle, vor die die Mitarbeitenden lediglich die in der CNC-Fräse entstandenen Unterbaugruppen auf Paletten abstellen. Innen wird die komplette Montage der Getriebevarianten durch die unermüdlichen Roboterarme geleistet, die in perfekter Abstimmung miteinander arbeiten. Sie bestücken die verschiedenen Maschinen für die Montage und übernehmen das Handling sämtlicher Prozessschritte – bis zur Ablage des fertigen Getriebes auf einer Palette am Ende der Roboterzelle, wo sie zur Abholung für den finalen Bearbeitungsschritt bereitgestellt werden: die Lackierung.

Genau wie das Schweißen ist auch das Lackieren eine Tätigkeit, die umfassende Schutzvorkehrungen für die Mitarbeitenden erfordert. Um hier einen besseren Arbeitsschutz und effizientere Prozesse zu gewährleisten, wurde in Krumau der gesamte Lackier- bzw. Beschichtungsprozess in eine automatisierte Linie überführt. Das Lackieren der zuvor erwähnten Lenk- und Getriebeachsen geht komplett von Roboterhand vonstatten. Hierzu arbeiten zwei mit speziellen Gewebeschichten geschützte Roboterarme gemeinsam in einer Zelle und sorgen ohne menschliches Zutun für den perfekten Farbauftrag. Nicht nur in Krumau, sondern auch in Aschaffenburg und im chinesischen KION Werk in Jinan verläuft die Lackierung vollautomatisiert – und trägt so nicht nur zu verkürzten Durchlaufzeiten, sondern auch zu deutlich verbesserten Arbeitsbedingungen bei.

In Aschaffenburg werden mehr als 100.000 Mastrahmen pro Jahr von zwei Robotern in einer Zelle pulverbeschichtet und anschließend per automatischem Hängeförderer durch einen Ofen gefahren. Unter der starken Hitze verfestigt sich die Pulverbeschichtung und schützt das jeweilige Bauteil nach der (ebenfalls automatisiert gehandelten) Auskühlphase dauerhaft vor Korrosion. Diese umweltfreundliche Alternative zur klassischen Lackierung führt zusätzlich zu besserer Qualität, und ist daher – wo möglich – ein Standard bei KION Produkten.

Ein weiterer KION Standort befindet sich in Weilbach im deutschen Odenwald. An dem Traditionsstandort, an dem bereits seit 200 Jahren Metall verarbeitet wird, entstehen am über 1.000 Grad Celsius heißen Kupolofen die Gegengewichte, die in den Staplern von Linde Material Handling verbaut werden. Wenn die Gegengewichte nach dem Guss aus der Form genommen werden, müssen die Gussblöcke abgeschliffen und von sogenannten „Gussgraten“ befreit werden. Während dies früher mühselig per Hand mit der Flex passierte, sind heute in Weilbach „Putzroboter“ am Werk. Die menschlichen Mitarbeiter kümmern sich nur noch um den Feinschliff – während die Roboter im wahrsten Sinne des Wortes die „Drecksarbeit“ übernehmen.

Auch das Handling von sehr schweren, sperrigen Teilen wie den Mastprofilen wurde in den osteuropäischen KION Werken in Stříbro (Tschechien) und Kołbaskowo (Polen) sowie im erst 2021 eröffneten chinesischen Standort in Jinan automatisiert. Die meterlangen Metallprofile, die eigentlich nur mit Kränen bewegt werden können, werden nach der Anlieferung automatisch eingelagert. Von diesem Moment an laufen alle Schritte automatisch ab: Die Profilstangen werden auftragsbezogen aus dem Lagersystem entnommen, sandgestrahlt, durchlaufen auf Fließbändern ein Meß- und Richtsystem und eine CNC-Maschine. So kommen sie garantiert unfallfrei und perfekt bearbeitet beim Schweißen an.

Im italienischen KION Werk in Luzzara ist wiederum ein Roboter im Einsatz, um die Masten für die Lagertechnikgeräte zu schweißen. Zwei Mitarbeiter überwachen die automatische Schweißanlage und nehmen die Einstellungen für die verschiedenen Mastvarianten vor. Neben dem erhöhten Komfort für die Mitarbeitenden und der gesteigerten Effizienz macht auch die Qualität einen Unterschied: Denn die Schweißnähte der automatischen Anlage gelingen so sauber und gleichmäßig, wie es in Handarbeit nicht möglich wäre.

Wenn alle Module und Komponenten für den Zusammenbau der Stapler bereitstehen, verlässt sich KION für die finale Montage der Fahrzeuge in nahezu allen Standorten auf seine hauseigenen „Roboter“: So kommen in Aschaffenburg, Hamburg, Châtellerault, Luzzara, Krumau und Kołbaskowo fahrerlose Transportsysteme (FTS oder englisch „AGV“ für „Automated Guided Vehicle) zum Einsatz, um die gerade entstehenden Stapler entlang der Montagelinie zu transportieren. „Unser System funktioniert im Prinzip wie ein Förderband, ist dabei aber viel flexibler und eleganter“, erklärt von Derschau. Der Rahmen des Staplers wird auf das FTS aufgesetzt und von diesem Schritt für Schritt in einer kontinuierlichen Bewegung durch den Montageprozess transportiert und automatisch gesteuert. Auftragsspezifisches Material, das für die Montage benötigt wird, fährt teilweise einfach auf einem Trolley hinter dem FTS mit.

Dies sind nur einige Beispiele, wie KION in der eigenen Produktion die Automatisierung vorantreibt – aber nicht als Selbstzweck, sondern immer zum größtmöglichen Nutzen aller Beteiligten: „Wir setzen Robotik gezielt dort ein, wo sie für unsere Mitarbeitenden, unsere Kunden und uns als Unternehmen spürbare Vorteile erzeugt“, so von Derschau. „So profitieren unsere Mitarbeitenden von einer deutlichen Arbeitserleichterung und erhöhter Sicherheit, unsere Kunden von äußerster Präzision in der Fertigung und höchster Qualität der Produkte – und die KION Group von gesteigerter Effizienz und Prozesssicherheit.“ So sind Thelma, Louise und all die anderen Roboter mehr als nur intelligente Werkzeuge – sondern eine echte Bereicherung für ihre menschlichen Kollegen.