Wie ein Roboter Wettbewerbsvorteile für den Kleinbetrieb schafft
„Ursprünglich als Glashändler gegründet, haben wir uns über die Jahre auf die Glasverarbeitung spezialisiert“, so Uwe Barenthien, der den Betrieb in der 3. Generation leitet. „Die erste CNC haben wir bereits im Jahr 1995 angeschafft und waren hier der erste Glasbetrieb, der so eine Anschaffung stemmte. Da wir hochwertige Gläser fertigen wollten, war es notwendig diese Investition zu machen. Heute konzentrieren uns auf Kleinserien und Sonderanfertigungen in Losgröße 1“.
Die Schwerpunkte der Wegerle Glastechnik (www.wegerle.de) liegen in der hochwertigen Bearbeitung von Einzelgläsern sowie in der Fertigung von kleineren Serien zwischen 100 bis 500 Stück. Diese Gläser gehen an Ladenbauer sowie in den Innenausbau. Weiter werden Schreiner beliefert, ebenso auch Möbelhersteller. Gerade letztere benötigen öfters auch größere Stückzahlen bzw. Serien, die bis dato alle händisch gefertigt wurden.
Dazu Moritz Barenthien, der in der 4. Generation im Betrieb tätig ist: „Gerade bei Serien waren zwei Mann bei den Aufträgen damit beschäftigt, teils hunderte von Gläsern von Hand in die Maschine einzulegen und wieder zu entnehmen. Dies war nicht wirtschaftlich und immer wieder schwierig, wenn Urlaub anstand oder ein Mitarbeiter krank wurde.“
Gläser genauer und effektiver fertigen
„Aufgrund dieser Serienfertigung haben wir uns lange Gedanken gemacht, wie wir solche Arbeitsschritte automatisieren können“, erinnert sich Uwe Barenthien. „Bei großen Betrieben haben wir uns dann unterschiedliche Lösungen zur Serienfertigung angeschaut, allerdings waren diese entweder für uns zu teuer oder mit ihren Förderstrecken etc. so platzraubend, dass uns dies die Flexibilität für die Einzelteilfertigung genommen hätte. Als ich dann in der Fachzeitschrift GLASWELT den Beitrag ’Wettbewerbsvorteile durch Roboter’ gelesen hatte, ging mir die Idee, bei uns Roboter einzusetzen nicht mehr aus dem Kopf.“
Auch Sohn Moritz zeigte sich von der Idee, mit Robotertechnik zu arbeiten begeistert. Rückblickend meint er: „Wir wollen bei den Produkten höchste Qualität sowie höchste Präzision. Kunden verlangen von uns Gläser, die auf den Zehntel-Millimeter genau sein müssen, Tendenz steigend. So war der Einsatz eines Roboter für uns eine logische Konsequenz!“
Jetzt kommt der Roboter ins Spiel
Bald war es dann soweit: Nach Prüfung mehrerer Anbieter und Lösungsansätze ging es an die Planung. Uwe Barenthien: „Zusammen mit unserem Nachbarn, der AAT Automation GmbH, sind wir die Aufgabe angegangen. Wir kennen AAT und wussten, dass sie fundiertes Know-how beim Einsatz von Robotern besitzt. Das Ziel unseres Projekts war es, eine kostengünstige Roboter-Lösung für uns zu finden, mit der wir bedienerfreundlich, sicher und effizient Serien und größere Stückzahlen fertigen können.“
Ausgestattet war die Wegerle Glastechnik vor dem Zeitpunkt der Anschaffung des Roboters mit zwei CNC-Maschinen, vier doppelseitigen Schleifmaschinen (davon zwei für Kleingläser), zwei Bohrmaschinen, drei Waschmaschinen und einer Facettenmaschine. Weiter verfügt der Betrieb über eine Sandstrahlkabine sowie eine UV-Klebestation. Der neue Roboter sollte in der Lage sein, Gläser zwischen 250 × 250 mm und 800 × 800 mm zu verarbeiten. Wichtig war es den Barenthiens, dass sich die Glasformate stufenlos ändern lassen und dafür die Anlage mit einer automatischen Erkennung der Scheibengröße ausgestattet sein musste.
Heute scannt der Roboter die X- und Y-Achse und erkennt automatisch die Stapel sowie die Scheiben. Dabei werden verschiedene Scheibenformate in den unterschiedlichen Geschwindigkeiten über die Anlage gefahren. Im Januar 2020 wurde als Lösung ein Roboter des Herstellers Yaskawa angeschafft, der dann von AAT Automation entsprechend mit Saugvorrichtungen und Sensoren ausgestattet wurde. Die ersten Testläufe fanden bei AAT statt und überzeugten die Barenthiens davon, auf das „richtige Pferd“ gesetzt zu haben. Anschließend wurde die Anlage mit dem Roboter von AAT in der Werkstatt der Wegerle Glastechnik installiert.
Moritz Barenthien: „Als Ergänzung zur Anlage wurde von uns eine Sicherheitsumzäunung um den Roboter gebaut und virtuell noch eine von AAT, um allen Sicherheitsbestimmungen gerecht zu werden. Zur Bestückung des Roboters haben wir dann noch Glasracks und eine Rackstation gebaut.“
Reibungslose Inbetriebnahme
Nun ging es an die Tests im Produktionslauf. Hierbei wurde die Anlage mit allen denkbaren Scheibengrößen, verschiedenen Saugern, unterschiedlichen Bewegungen etc. geprüft. Alles musste zu 100 Prozent passen, denn die Gläser müssen bei der Bearbeitung millimetergenau abgelegt werden. Moritz Barenthien: „Die Glasveredlung, wie wir sie bei uns handhaben, war Neuland für die AAT Automation, aber wir haben es gemeinsam zum Erfolg gebracht. Wir haben auf den richtigen Partner gesetzt.“
Nachdem alle Einstellungen über einen Zeitraum von zwei Monaten getestet und optimiert wurden, konnte die erste Serienproduktion starten. Seitdem läuft die Roboter-Fertigung sicher und stabil und unterstützt Tag für Tag die Mitarbeiter in der Produktion. Der Bediener muss zum Start des Roboter-Prozesses mit einer kleinen Handsteuerung nur den Motor starten, dann den Scanvorgang, nun kann der Produktionsstart der Automatik erfolgen. Das ist alles, den Rest übernimmt die Anlage selbsttätig. Während der Roboter die Gläser in die Maschine einlegt und die Bearbeitung beginnt, steht der Mitarbeiter am anderen Ende und kontrolliert die Qualität der Scheiben.
„Letztendlich lässt sich so der Bearbeitungsvorgang durch das Drücken von nur drei Knöpfen bedienen. Das wiederum erlaube es auch Mitarbeiter einzustellen, die kein profundes Glaswissen besitzen“, so Uwe Barenthien. Auf die Frage, wie die Mitarbeiter mit dem Roboter zurechtkommen, meint Uwe Barenthien: „Das wurde sehr positiv aufgenommen. Der Roboter entlastet ja auch die Bediener.“
Und Moritz Barenthien ergänzt: „Durch den Einsatz des Roboters gewinnen wir wertvolle Zeit, die wir darauf verwenden, die Qualität zu prüfen. Das zahlt sich aus. Mit unserem Yaskawa-Roboter haben wir einen wichtigen Schritt in Richtung Zukunft gemacht.”
