Mehr Qualität mit weniger Werkzeugen - Prozesssichere Schraubmontage bei Wolf Heiztechnik

Mehr Qualität mit weniger Werkzeugen - Prozesssichere Schraubmontage bei Wolf Heiztechnik


Maintal/Mainburg, Dezember 2016. Um seine Gas- und Ölbrennwertgeräte noch sicherer zu machen, montiert die Wolf GmbH an mehreren Montagelinien mit gesteuerter Schraubtechnik von Desoutter. Jede Verschraubung wird dokumentiert, und eine durchdachte Werkerführung bringt mehr Sicherheit und Qualität in die Produktion.

Maintal/Mainburg. „Bei der Montage von Gasbrennwertgeräten kann der Sicherheitsaspekt gar nicht groß genug sein“, sagt Georg Kellerer, Fertigungsprozessingenieur beim Heizungshersteller Wolf im bayerischen Mainburg. „Denn wenn etwa im Keller eines Hauses unbemerkt Gas austritt, besteht Gefahr für Leib und Leben.“ Wolf gehört zu den führenden Systemanbietern für Heiz-, Solar-, Lüftungs- und Klimatechnik. In Mainburg produziert das Unternehmen unter anderem Gas- und Ölbrennwertgeräte für Ein- und Mehrfamilienhäuser. Auch größere Gebäude werden mit Wolf-Heiztechnik ausgestattet.

+++ Qualität sichern nach VDI/VDE 2862 Blatt 2

Vor etwa drei Jahren nahmen die Mainburger alle Schraubfälle an ihren Produkten unter die Lupe. Mehrere Produktionslinien hat das Unternehmen seither mit gesteuerter Schraubtechnik der in Maintal ansässigen Desoutter GmbH ausgestattet und damit seine Qualität weiter abgesichert. „Bei uns werden gasführende Teile montiert“, erklärt Kellerer. Diese Verbindungen bedürften besonderer Aufmerksamkeit. Die Qualitätssicherung des Unternehmens 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 gilt jetzt auch für die allgemeine Industrie offiziell, was in der Automobilbranche schon lange bekannt ist: Im Fall des Falles müssen Unternehmen nachweisen können, dass sie nach dem aktuellen Stand von Wissenschaft und Technik gefertigt haben. „Mit unseren Produkten gab es bislang keinen kritischen Fall“, sagt Fertigungsplaner Kellerer. Für das Unternehmen sei die Entscheidung für noch mehr Sicherheit gefallen, weil der hohe Qualitätsstandard zur Firmenphilosophie gehöre.

+++ Schraubfall Klasse 1 – Gefahr für Leib und Leben

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. Und davon gibt es an Gasheizungen viele. „Die wichtigste Schraubstelle in diesem Zusammenhang ist die Gaszuleitung“, erklärt Kellerer und zeigt auf die Stelle des Gaseintritts beim Gasbrennwertgerät MGK-2. Weiterhin seien die Teile, die direkt im Brennraum verschraubt werden, sicherheitskritisch; auch der Brennkammerdeckel müsse halten, ebenso wie weitere Anschlussrohre, durch die Gas geleitet wird. An jedem Gerät gibt es je nach Ausführung etwa 50 verschiedene Schraubstellen.

+++ Mit gesteuerter Schraubtechnik Montage absichern

Die Klassifizierung für jeden Schraubfall hinterlegt die Wolf‘sche Produktentwicklung mit den jeweiligen Verschraubungsparametern in einer Datenbank. Anschließend legt die Fertigungsprozessplanung die geeignete Schraubtechnik fest und wählt das passende Werkzeug aus. „Bei der Auswahl der Werkzeuge für die als Klasse A bewerteten Schraubfälle war uns wichtig, dass wir die Verschraubungen dokumentieren können“, betont Fertigungsplaner Kellerer. Dies war mit den vorhandenen einfachen Druckluft- und Akkuschraubern bislang 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 Newtonmeter abgedeckt. 

+++ Ein Schrauber mit Bitwechsler ersetzt bis zu sieben Werkzeuge

An der Produktionslinie zeigt Vorarbeiter Alois Huber, was sich mit Einzug der neuen Schraubtechnik geändert hat. Am augenfälligsten ist, dass sich die Anzahl der Werkzeuge deutlich reduziert hat. 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 4-fach- und 8-fach-Bitwechsel-Boxen eingesetzt werden. „Damit ist natürlich auch die Wartung und Überprüfung der Werkzeuge wesentlich weniger aufwendig“, erklärt Huber.

Montiert wird das Gasbrennwertgerät MGK-2 an dieser Linie mit mehreren kabelgebundenen und kabellosen Elektroschraubern. Mit den gesteuerten Akkuschraubern – einem Pistolen- und einem Winkelschrauber der Typen EABcom und EPBcom – könnten auch schwerer zugängliche Schraubstellen leicht erreicht werden, streicht Huber heraus. 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.

„Bei den wasserseitigen Anschlussflanschen verwenden wir M10- bis M12-Schrauben mit großen Drehmomenten. Filigrane Teile wie Temperaturfühler oder Zündelektronik werden mit kleinen Drehmomenten von ein bis drei Newtonmetern verschraubt“, veranschaulicht Kellerer die Bandbreite der Anforderungen. Die häufigste Schraubstrategie sei die Steuerung über das Drehmoment mit Kontrolle des Drehwinkels. Die meisten Schraubfälle verbinden zwei Metalle; an einigen anderen Stellen werden mit selbstfurchenden Schrauben Aluminium- und Kunststoffteile montiert.

+++ Je vier Werkzeuge kommunizieren mit einer Steuerung

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 „i. O.“, also in Ordnung, ist.

Wolf-Mitarbeiter haben außerdem an einigen Stationen eine Werkerführung programmiert, die über einen Bildschirm direkt am Arbeitsplatz visualisiert wird. „Über ein Leitsystem wird vorgegeben, was mit welchem Werkzeug, Bit und Drehmoment montiert wird“, erklärt Huber und weist auf den Monitor, auf dem die Montageschritte in Bildern dargestellt sind. „Was fertig abgearbeitet ist, wird quittiert.“ Diese Vorgehensweise bringe zusätzliche Sicherheit in die Montage, da kein Bauteil vergessen werden kann und alle Schritte in der richtigen Reihenfolge bearbeitet werden.

+++ Sicherheitsrelevante Bauteile werden in Datenbank der Heizung zugeordnet

Eine zweite Herangehensweise zur Qualitätssicherung ist das Einscannen sicherheitsrelevanter Bauteile. Die entsprechenden Nummern in SAP würden in der Datenbank mit der Herstellnummer der Gastherme verbunden. „So ist immer nachvollziehbar, welche Bauteile in welchem Gerät verbaut wurden“, sagt Kellerer.

Mittlerweile ersetzt Desoutter-Schraubtechnik an mehreren Produktionslinien die bisherige Ausstattung, um die Montage nachvollziehbar zu dokumentieren. „Unser Ziel ist es, komplett auf ein durchgängiges System umzustellen“, sagt Kellerer. „Am besten mit einer Steuerung, die sämtliche Schrauber verwaltet.“ Besonders zufrieden sei er mit den Akkuwerkzeugen, mit denen man an den Montagelinien äußerst flexibel und ohne störende Stromkabel oder Luftschläuche arbeiten könne.

 

 

Quelle für alle Bilder: Desoutter GmbH

An der Werkzeugstation werden diverse Schrauber-Bits und Nüsse für die Montage der Gasbrennwertgeräte mit kabelgebundenen und kabellosen Elektroschraubern vorgehalten. Hier steckt der Mitarbeiter gerade eine Nuss auf den gesteuerten Akkuschrauber des Typs EABcom von Desoutter.

Montiert wird das Gasbrennwertgerät MGK-2 mit mehreren kabelgebundenen und kabellosen Elektroschraubern. Dabei sind Drehmomente von 1,5 bis etwa 50 Newtonmeter abzudecken. Für die Montage stehen verschiedene Steckschlüssel zur Verfügung, die in 4- und 8-fach-Bitwechslern bereitgehalten werden. Ein Werkzeug mit Bitwechsler ersetzt sieben bis acht herkömmliche Druckluft- oder Akkuschrauber.

Neben dem Brennerflansch gibt es bei Wolf zahlreiche weitere mit „Kategorie A“ bewertete Schraubstellen. Sie werden mit gesteuerten Elektroschraubern montiert, die Ergebnisse werden dokumentiert.

Die wichtigste Schraubstelle am Gasbrennwertgerät MGK-2 ist für Wolf die Gaszuleitung: Wenn hier im Betrieb Gas austritt, besteht Gefahr für Leib und Leben. Wolf hat die Schraubverbindung daher als sicherheitskritisch eingestuft.

Am Gasbrennwertgerät zeigt Desoutter-Produktmanager Michael Loosen eine Überwurfmutter, die mit einem Offenmaul-Abtrieb montiert werden muss.

Für die Montage der sicherheitskritischen Überwurfmutter verwenden die Werker den elektronischen Delta-Drehmomentschlüssel aus dem Desoutter-Programm.

Neben Akku-Winkelschraubern setzt Wolf in der Montage der Gasbrennwertgeräte auch Akku-Pistolenschrauber von Desoutter ein. Die flexible Montage ohne störende Stromkabel oder Luftschläuche wird von den Mitarbeitern sehr geschätzt.

„Bei der Auswahl der Werkzeuge für die als Klasse A bewerteten Schraubfälle war uns wichtig, dass wir die Verschraubungen dokumentieren können“, sagt Fertigungsplaner Georg Kellerer. Dies war mit den vorhandenen einfachen Druckluft- und Akkuschraubern nicht möglich. „Wir wollten außerdem sicherstellen, dass alle Bauteile bearbeitet und bestimmte Schraubreihenfolgen eingehalten werden.“ Umgesetzt wurde schließlich eine Lösung mit dokumentationsfähigen Schraubern aus der CVI3-Serie von Desoutter. 

An einigen Arbeitsplätzen sehen die Mitarbeiter auf einem Bildschirm, welche Schraubstellen sie als nächste zu bearbeiten haben. Auf dem Monitor steht, welches Bauteil mit welchem Werkzeug, Bit und Drehmoment montiert wird. Alle Montageschritte sind in Bildern dargestellt. Was fertig abgearbeitet ist, wird quittiert. Die Vorgehensweise bringt zusätzliche Sicherheit in die Montage, da kein Bauteil vergessen werden kann und alle Schritte in der richtigen Reihenfolge bearbeitet werden.

 

Presseinfo als PDF:

PI_Wolf_Heiztechnik_PDF

Presseinfo als docx:

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Über die Wolf GmbH

Wolf Heiztechnik ist ein Unternehmen der Centrotec Sustainable AG, die jährlich rund 550 Millionen Euro umsetzt. Die Wolf GmbH mit Sitz in Mainburg erlöste 2015 mit knapp 1900 Mitarbeitern 362 Mio. Euro. Wolf sieht sich als europäischer Marktführer bei Kastenklimasystemen und ist in Europa führend bei Heiz-, Lüftungs- und Solarsystemen. Weltweit hat Wolf über 60 Partnergesellschaften mit eigenem Vertriebs- und Servicenetz. Das Unternehmen ist einer der größten Arbeitgeber im Landkreis Kelheim.

 

 

 

 

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