Automatisiertes Mehrlagenschweißen und Qualitätserkennung in der Verteidigungsindustrie

In Kürze

Das Fraunhofer IPA hat ein innovatives, roboterbasiertes System für automatisiertes Mehrlagenschweißen in der Verteidigungsindustrie entwickelt. Dieses Cobot-System erkennt komplexe Nahtverläufe und führt den Schweißprozess eigenständig und ohne aufwendige Programmierung aus. Es steigert Qualität, Prozesssicherheit und Produktivität in flexiblen Werkstattumgebungen.

Im Detail

Suchen Sie eine Lösung für roboterbasiertes Mehrlagenschweißen abseits der Großserie? Dann zeigt Ihnen dieses Projekt, wie Sie dies mit uns umsetzen können.
 

Herausforderungen:

Aufgrund der angespannten Sicherheitslage gewinnt die Verteidigungsindustrie zunehmend an Bedeutung. Im Gegensatz zur Automobilbranche, in der ein hoher Automatisierungsgrad längst etabliert ist, werden in der Verteidigungsfertigung viele Arbeitsschritte weiterhin manuell ausgeführt. Die Gründe liegen in den kleinen Stückzahlen, den großen und komplexen Bauteilen sowie der hohen Variantenvielfalt. Die Produktion erfolgt meist in einer werkstattähnlichen Umgebung, in der erfahrene Schweißerinnen und Schweißer mit erheblichem manuellem Aufwand arbeiten. Gleichzeitig steigen die Anforderungen an Reproduzierbarkeit, Dokumentation und Prozessqualität, während der Fachkräftemangel den Bedarf an qualifiziertem Schweißpersonal verschärft.
 

Lösung:

Um diese Herausforderungen zu adressieren, hat das Fraunhofer IPA ein kollaboratives, roboterbasiertes System entwickelt, das automatisiertes Schweißen auch in der Werkstattfertigung ermöglicht. Der Cobot kann dank integrierter Sensorik und adaptiver Bahnplanung selbst komplexe Nahtverläufe, beispielsweise an Kehlnähten, erkennen und den Schweißprozess eigenständig ausführen. So lassen sich sowohl einfache Verbindungsnähte als auch aufwendige Mehrlagenschweißungen mit gleichbleibender Qualität und Präzision in annähernd beliebigem a-Maß realisieren.

Das System ist speziell auf flexible Werkstattumgebungen ausgelegt. Es erfordert keine aufwendige Programmierung oder starre Spannvorrichtungen – das Bauteil wird positioniert, der Prozess gestartet, und der Cobot führt die Schweißarbeit automatisiert aus. Dies reduziert körperliche Belastung und Nacharbeit, während Prozesssicherheit und Produktivität steigen.

Zusätzlich befindet sich ein System zur automatisierten Schweißqualitäts­erkennung in der Entwicklung. Es soll den Prozess künftig in Echtzeit überwachen, Abweichungen frühzeitig erkennen und so die Qualitätssicherung weiter verbessern.
 

Mehrwert:

Der entwickelte Ansatz zeigt, dass moderne Cobot-Systeme eine Brücke zwischen manueller und vollautomatisierter Fertigung schlagen können. Sie eröffnen neue Perspektiven für die Verteidigungsindustrie, in der trotz kleiner Losgrößen und variabler Bedingungen wirtschaftlich und mit höchster Qualität produziert werden muss.