Abdeckung aller Rohrfertigungsgrundlagen mit automatisierter Schweißtechnologie

Unmittelbar nach der Einführung führte INfab das automatisierte Rotationsrohrschweißen ein, um in der Großrohrfertigung wettbewerbsfähig zu bleiben.

Als O'Neal Inc. 2019 INfab gründete, wollte das Unternehmen aus Greenville, SC, bewährte Technologie nutzen, um die Herausforderungen zu meistern, mit denen es im modernen Rohrfertigungsgeschäft konfrontiert sein würde.

Das Unternehmen trat unter anderem mit einer automatischen Rotationsrohrschweißzelle Rotoweld 3.0 von Tecnar auf den Markt. Die Doppelzellenzelle wird zum Schweißen von Kohlenstoffstahlrohren mit einem Außendurchmesser von 3 bis 42 Zoll und Edelstahlrohren mit einem Außendurchmesser von 6 bis 42 Zoll für Kunden in der Chemie-, Abwasser- sowie Zellstoff- und Papierbranche verwendet.

Mithilfe von zwei unterschiedlichen Schweißpistolen und dem Roboter nutzt INfab eine 100-prozentige CO2-Oberflächenspannungsübertragung, um die erste Wurzellage an den Rohrschweißnähten durchzuführen, und das Sprühlichtbogen-Transferschweißen, um den Rest der Lücke zu füllen. Die 4D-Synergy-Schweißtechnologie von Rotoweld verfolgt und passt gleichzeitig vier Schweißparameter an: Bewegungsgeschwindigkeit, Drahtgeschwindigkeit, Oszillation und Lichtbogenleistung.

Wenn diese Parameter festgelegt sind, verwendet das Gerät eine Funktion namens Rotomatic, um die Position des Lichtbogens in der Fase automatisch beizubehalten und Spaltschwankungen von 2 bis 4 mm in offenen Schweißnähten zu 100 % auszugleichen, selbst wenn es mit voller Geschwindigkeit fährt, so Alexandre Nadeau, Präsident/CEO von Tecnar.

Wenn die Zelle im Schweißpfad auf Klebestellen trifft, die normalerweise zuvor mit einem Schleifer entfernt werden, kann sie dies ausgleichen und sicherstellen, dass sich der Schweißlichtbogen immer vor der Schweißpfütze befindet. Da das Schweißgas zu 100 % aus CO2 besteht, ist die Wurzellage fast so flach wie eine GTAW-Wurzel, sagte Nadeau.

Beim Schweißen der komplexen Spulen (Gruppen vorgefertigter Komponenten) von Rohren mit großem Durchmesser, auf die sich INfab spezialisiert hat, erledigt die automatische Zelle routinemäßig die Arbeit von vier oder fünf Schweißern, so INfab-Vizepräsident Jason Jones. Der Schlüssel zur größtmöglichen Wertschöpfung aus der Schweißzelle sei die richtige Einrichtung, sagte er.

„Man muss im Vorfeld ziemlich viel Arbeit leisten, um die Spulen zu zerbrechen, damit man genug Platz zum Rollen hat“, erklärte Jones. „Unser Vorgesetzter und unser Werksleiter sind eigentlich die beiden, die diese Übung durchlaufen. Sie sorgen dafür, dass die Spule in sogenannte „Subs“ eingebaut wird. Sie vermerken buchstäblich auf dem Spulenblatt, dass dies an Monteur A, B oder C geht, und in dieser Reihenfolge geht es an den Rotoweld, sodass, wenn es zurückkommt, diese einzelnen Teile, diese einzelnen Subs, kann die endgültige Passform und endgültige Schweißung erhalten.

„Man muss es in einer Reihenfolge bauen, die es ermöglicht, die meisten Schweißnähte am Rotoweld anzubringen“, sagte Jones. „Wenn Sie diese Zeit nicht aufwenden, erhalten Sie möglicherweise nur eine [Schweißnaht], bei der Sie auf einer bestimmten komplexen Spule vier oder fünf Schweißnähte hätten erzielen können. Wenn Sie das also berücksichtigen, berücksichtigen Sie auch die Zeit, die benötigt wird, um den Positionierer mit diesen Spulen zu beladen. Unsere Daten zeigen, dass wir einen vier- bis fünfmal höheren Durchsatz erzielen als mit einem manuellen Schweißgerät.“

Nadeau sagte, dass eine Werkstatt, die die richtige Einrichtung vorgenommen hat, in der Lage sein sollte, 70 % der Schweißnähte einer bestimmten Spule über ein Rotoweld zu legen. Einige haben sogar mehr erreicht, aber 70 % sollten die Norm sein.

„Wenn Sie darunter liegen, denken Sie wahrscheinlich nicht richtig über Ihre Reihenfolge nach“, sagte Nadeau.

In etwas mehr als vier Jahren ist der Jahresumsatz von INfab von null auf 20 Millionen US-Dollar gestiegen.

„Um die Zeit an der Schweißzelle zu maximieren, ist eine Neukonfiguration nicht nur der Spulen, sondern auch der daran arbeitenden Personen erforderlich“, fügte Nadeau hinzu.

„Schweißen ist ein sehr künstlerischer Beruf“, sagte Nadeau, dessen Vater Francois Tecnar gründete und die Technologie erfand, die dem Rotoweld zugrunde liegt. „Es ist anders als andere Disziplinen. Früher hatten sie ihre eigene Show – sie haben aufgebaut, montiert, geschweißt und waren stolz darauf. So wurde es gemacht. Jetzt bauen Sie eine Arbeitszelle ein. Es gibt also einen Bediener, und seine Produktivität hängt davon ab, wie gut die Montage durchgeführt wird.“

Dieser Bedarf an klaren Anpassungen und Plänen erfordert für viele Geschäfte eine neue Denkweise, eine, die die Mitarbeiter vor Ort an den wichtigsten Leistungsindikatoren des Teams (und nicht an einzelnen) orientiert, sagte Nadeau. Dadurch erhält die Person, die die Zelle bedient, jemanden, der die Herstellung der gesamten Spule steuern kann.

„Er braucht einen Helfer“, sagte Nadeau. „Er braucht einen Mann, der auf den Boden schaut und sagt: ‚Okay, ich werde diesen Flansch mit diesem Winkelstück drehen und dann montieren wir das Winkelstück am langen Rohr.‘ Sie brauchen jemanden vor Ort, der kontrolliert, was geschweißt wird.“

Da INfab sofort in die Schweißzelle investierte, hat INfab seinen Betrieb von Anfang an auf die Technologie ausgerichtet. Dies ersparte dem Unternehmen nicht nur die Mühe, von manuell aufwändigen Prozessen auf stärker automatisierte Prozesse umzustellen, sondern verschaffte ihm auch einen Vorsprung bei der Bewältigung des Mangels an qualifizierten Schweißern.

„Wir sind kein Gewerkschaftsladen; Wir sind ein offener Laden“, sagte Jones. „Es steht außer Frage, dass der Arbeitsmarkt im Handwerk, insbesondere für qualifizierte Rohrschweißer und -schlosser, schrumpft. Und wir haben damit zu kämpfen. Manche Teile des Landes haben damit mehr zu kämpfen als andere, aber man muss in der Lage sein, das auszugleichen. Und wenn Sie über eine Maschine verfügen, die in unserem Fall die Arbeit von vier bis fünf manuellen Schweißgeräten erledigen kann, müssen Sie diese nutzen.

„Wir versuchen nicht, Arbeitsplätze zu vernichten. Das ist es überhaupt nicht. Aber wenn man einfach nicht die Leute hat, um die Stellen zu besetzen, muss man als Organisation etwas tun. Das ist der Weg, das zu kompensieren.“

Jones wies darauf hin, dass der Einsatz der automatisierten Zelle es INfab ermöglicht, die 50.000 Quadratfuß große Grundfläche optimal zu nutzen, die andernfalls mit den Schweißern, die für die Erledigung des gleichen Arbeitsaufwands wie die Zelle erforderlich wären, möglicherweise eng wäre.

„Wir sind keineswegs eine riesige Anlage“, sagte Jones. „Auf einem bestimmten Quadratfuß [Fläche] können nur eine begrenzte Anzahl manueller Schweißgeräte untergebracht werden. Vor allem bei großen Rohren kann es sehr schnell zu Verstopfungen kommen. Dein Flow ist unglaublich wichtig. [Die Schweißzelle] hat es uns ermöglicht, unseren Umsatz innerhalb unserer Präsenz zu maximieren.“

Die Strategie hat sich ausgezahlt. In etwas mehr als vier Jahren ist der Jahresumsatz von INfab von null auf 20 Millionen US-Dollar gestiegen. Zunächst arbeitete das Unternehmen hauptsächlich mit bestehenden O'Neal-Kunden zusammen und wickelt mittlerweile 70 % seiner Geschäfte mit Unternehmen ab, die es selbst angeworben hat. Jones führt einen großen Teil dieses Erfolgs auf einen weiteren Vorteil der Schweißzelle zurück: konsistente pünktliche Lieferungen.

Das Unternehmen betrat den Markt mit einer automatischen Rotationsrohrschweißzelle Rotoweld 3.0 von Tecnar.

„Wir glauben fest an die pünktliche Lieferung von Qualitätsprodukten“, sagte Jones. „Es ist von größter Bedeutung, in unserem Geschäft erfolgreich zu sein. Ehrlich gesagt teilen viele Leute in unserer gesamten Lieferkette diese Meinung einfach nicht mehr, aber ich denke, sie ist entscheidend, insbesondere für ein jüngeres Unternehmen.

„Um Materialverzögerungen zu vermeiden, die bei jedem Projekt auftreten, ist eine Effizienzsicherung erforderlich. Entweder muss man mit Arbeitskraft oder mit einer Maschine arbeiten.“