Pionier in Digitalisierung und Vernetzung

Industrie 4.0 verändert Produktionsprozesse von Grund auf – auch in der Schweißtechnik. Neue Funktionen und Fähigkeiten sind gefragt, um Schweißsysteme optimal in die verknüpfte und computergesteuerte Fabrik der Zukunft zu integrieren.

Industrie 4.0 macht Produktionsprozesse von Grund auf transparenter, schneller und sicherer. Dies ermöglicht es, auch kleine Losgrößen wirtschaftlich und in gleichbleibend hoher Qualität herzustellen. Der Begriff beschreibt eine umfassende Digitalisierung und Vernetzung: Menschen, Computer, Maschinen, Produktionsanlagen, Bauteile, Rohwaren und fertige Produkte sind weltweit miteinander verbunden und können kommunizieren. Möglich ist das durch immer leistungsfähigere Prozessoren, Sensoren und Steuerungen, mit denen sich diese komplexen Systeme zuverlässig beherrschen lassen. Alle relevanten Produkt- und Prozessdaten müssen dafür in digitaler Form vorliegen und allen beteiligten Stationen zur Verfügung gestellt werden. Die Schweißtechnik als zentraler Bestandteil zahlreicher Wertschöpfungsketten spielt dabei eine wichtige Rolle.

Auch der Fokus von Stromquellen-Herstellern verändert sich deshalb: Während jahrzehntelang die Umwandlung von Strom der Schlüssel zum Erfolg war, ist es heute die Digitalisierung des Schweißprozesses. In Zukunft sind Kommunikation, Echtzeit-Datenkontrolle, Datenspeicherung, Cyber-Sicherheit und intelligente Mensch-Maschinen-Interfaces die treibenden Kräfte in der Entwicklung. Software-Tools, die zum Beispiel Parameter optimieren oder Verschleißteile managen, werden eine dominantere Rolle spielen. Die Hardware hingegen rückt in den Hintergrund. Dass sie fehlerfrei funktioniert, ist allerdings nach wie vor Voraussetzung.

WeldCube: Schweißdaten analysieren und Prozesse verbessern

In der Schweißtechnik sind Datenverarbeitung und -analyse auf dem Vormarsch: Moderne Schweißsysteme erfassen Informationen über Strom, Spannung oder Drahtvorschub, Schweißgeschwindigkeit und -zeit sowie Lichtbogen- und Dynamikkorrektur oder Jobnummern. Anhand dieser Daten lassen sich Prozesse optimieren und Fehler vermeiden. Außerdem können Anwender Schweißanlagen nahtlos in eine vernetzte und automatisierte Produktionsumgebung integrieren. Fronius hat dafür das Dokumentations- und Datenanalysesystem WeldCube entwickelt.

Virtual Welducation: Der einfache Einstieg in die Welt des Schweißens

Um die material- und kostenintensive Schweißausbildung zu vereinfachen und attraktiver zu gestalten, bietet Fronius unter dem Namen Virtual Welducation Lösungen, die dem Benutzer die Welt des Schweißens auf virtuelle Weise näherbringen. Herzstück ist die Simulationsplattform Virtual Welding: Sie ermöglicht es, unterschiedliche manuelle und robotergestützte Schweißprozesse realitätsnah zu trainieren – ohne Einsatz teurer Verbrauchsmaterialien und ohne Verletzungsrisiken. Auf einem PC-Terminal mit Bildschirm und Ablage positioniert der Benutzer ein Werkstück aus Kunststoff und zieht mit einem Schweißbrenner, der sich in Design und Funktion kaum vom Original unterscheidet, eine virtuelle Schweißnaht, die auf dem Bildschirm grafisch dargestellt wird. Eine 3D-Brille ermöglicht einen realitätsnahen Blick auf die Arbeit. Optional lässt sich Virtual Welding auch um einen Schweißhelm mit integrierter Brille erweitern.

Die Bedienung per Touchscreen ist einfach und intuitiv. Bei den Übungen erhalten die Schweiß-Schüler Unterstützung von „Ghost“, einem virtuellen Lehrer, der wertvolle Tipps und Hilfestellungen gibt. Die Ergebnisse werden objektiv nach Punkten bewertet – das schafft Transparenz und fördert die Motivation. Darüber hinaus können Ausbilder ihr persönliches Know-how und ihre Fertigkeiten digital aufnehmen und im System abspeichern. Damit lassen sich Übungen individuell gestalten und mit dem individuellen Wissensstand der Teilnehmer abstimmen.

Um das virtuelle Lernen zu unterstützen, hat Fronius die Virtual Welducation Basic App entwickelt. Sie vermittelt Wissenswertes rund ums Schweißen am Smartphone oder Tablet und macht Produktinformationen interaktiv erlebbar. Das Programm verbindet spielerisches Herantasten an die Materie über eine Gaming- und Quiz-Applikation mit einer Augmented-Reality-Anwendung zum virtuellen Schweißen von Fronius – genannt MagicFolder. Die Bedienung des MagicFolder ist denkbar einfach und funktioniert in Kombination mit der neuen Virtual Welding Broschüre: Jede Seite ist mit Markern in Form von Bildern versehen. Um zusätzliche Informationen abzurufen, erfasst der Leser mit der Kamera seines Smartphones oder Tablets einfach diese Markierungen und bekommt über die App Videos zu Virtual Welding, 3D-Simulationen der Schweißprozesse sowie Erklärungen der wichtigsten Vorzüge des virtuellen Schweißtrainings zur Verfügung gestellt. Mit Hilfe der Quiz-Applikation baut der Anwender spielerisch ein grundlegendes Schweiß-Know-how auf. Das Game vermittelt erste Erfahrungen zum Schweißen selbst. Ein Punktesystem und verschiedene Levels erhöhen dabei die Motivation. Die Virtual Welducation Basic App ist für Android und iOS kostenlos verfügbar.

WeldConnect: Per App der Lösung auf der Spur

Die Fronius-App WeldConnect unterstützt den Nutzer beim manuellen Schweißen, indem sie die passenden Parameter für die jeweilige Anwendung identifiziert. Dazu gibt der Bediener die verwendete Stromquelle inklusive Schweißprozess, die Materialstärke, Schweißgeschwindigkeit und Nahtgeometrie sowie Grundmaterial, Zusatzwerkstoff und Schutzgas ein. Die Eingabe der Daten erfolgt entweder manuell oder durch das Scannen von QR-Codes auf den Materialien mit dem Smartphone. Daraus berechnet WeldConnect schnell und präzise die Abschmelzleistung und Streckenenergie und generiert einen Vorschlag für die passende Schweißlösung. Ein Zugriff auf die Stromquelle oder das Herantasten an die richtigen Parameter ist damit nicht länger erforderlich. Die Ergebnisse lassen sich abspeichern, drahtlos als Job auf die TPS/i Stromquelle übertragen oder per Mail mit Freunden und Kollegen teilen. Anwender profitieren von der einfachen Bedienung, dem geführten Ablauf und somit von einer schnellen Konfiguration passender Schweißlösungen. WeldConnect ist ebenfalls kostenlos in deutscher und englischer Sprache für Android- und iOS-Geräte erhältlich.

Aus: Fachbericht Fronius International GmbH vom 29.11.2017