Spoločnosť Knoll má vedúce postavenie v oblasti technológií, kvality a povedomia o značke. Ekonomicky nezávislý švábsky rodinný podnik vytvára pridanú hodnotu pre všetky prevádzky, v ktorých sa obrábajú kovy: v automobilovom priemysle, v energetike a medicínskej technike, v strojárstve a výrobe zariadení, ako aj v leteckom priemysle.
Veľká hĺbka výroby
Sofistikované riešenia z Bad Saulgau optimalizujú výkon mnohých obrábacích strojov. Vyrábajú sa tu systémy na čistenie chladiacich mazív, dopravníky triesok a kovového odpadu a čerpadlá, ktoré šetria zdroje. Do výrobného programu patria tiež centrálne systémy, samostatné zariadenia spojené do jedného systému. Potrebné sú na plne automatickú prepravu triesok a chladiacich mazív do centrálnych zariadení na úpravu. Automatizované riešenia montážnych liniek a intralogistiky tvoria ďalší pilier spoločnosti Knoll. Príkladmi sú montážne dopravníky, transportné systémy bez vodiča alebo kobotické riešenia.
Joachim Riebsamen, vedúci výroby oddelenia hrubej montáže: „Ako poskytovateľ riešení ponúkame všetky požadované výkony z jednej ruky – od plánovania projektu, cez výrobu, až po uvedenie do prevádzky a servis. Veríme, že dobré vzťahy so zákazníkmi sú založené na transparentnosti a dôvere. Preto sa nespoliehame len na webovú stránku, brožúry a obchodné rokovania. Na našom obrábacom pracovisku sa potenciálni zákazníci môžu sami v reálnej výrobe presvedčiť o výhodách našich výrobkov.“
Vzhľadom na veľkú hĺbku výroby v spoločnosti Knoll zostáva väčšina pridanej hodnoty v podniku. V rovnakej miere hospodárnosti a trvalej udržateľnosti spoločnosť výrazne znižuje nároky na logistiku a všetky súvisiace emisie CO2.
Výzva v oblasti zvárania tenkých plechov
Nie všetko sa v Bad Saulgau vyrába sériovo. Mnohé konštrukčné diely sa v takzvanej hrubej montáži zvárajú ručne. Používajú sa pri tom plechy s rôznou hrúbkou – až do veľkosti 25 mm. Pre zariadenia na čistenie chladiacich mazív a dopravníky používajú odborníci v Knoll predovšetkým oceľ S355, ktorá sa spája s ochranným plynom M21 (82 % Ar/18 % CO2) a prídavným materiálom SG3 (G4Si1). Ako základ pre nastavenie parametrov slúži interná WPS (Welding Procedure Specification).
„Jednou z najväčších technických výziev v oblasti zvárania je spracovanie tenkých plechov,“ vysvetľuje Holger Kleck, majster na úseku zváracej techniky. „Naše konštrukčné diely majú väčšinou hrúbku materiálu 1 – 6 mm a relatívne rýchlo sa deformujú. Preto musíme zvárať s malým vnášaním tepla a s nízkou mierou deformácií. Často vyrábame pohľadové diely, ktoré vyžadujú nielen metalurgicky perfektné, ale aj opticky pekné zvary. Vtedy chceme bezpodmienečne vylúčiť nehospodárne dodatočné obrábanie. Preto sa požaduje maximálne bezrozstrekové zváranie s nízkym nárastom zvarového spoja. Na všetky tieto požiadavky má pre nás najlepšiu odpoveď zváracie zariadenie od spoločnosti Fronius TPS 320i.“
Na spájanie tenkých plechov používajú experti v spoločnosti Knoll pulzné zváranie. Vyznačuje sa nízkou tvorbou rozstrekov a nízkou deformáciou materiálu. Inteligentná funkcia pulzného synergického zvárania MIG/MAG Pulse Synergic zváračky TPS 320i umožňuje odborníkom v spoločnosti Knoll používať proces pulzného elektrického oblúka s riadeným prechodom materiálu. Vo fáze základného prúdu sa pri tom prívod energie znižuje natoľko, aby elektrický oblúk ešte stabilne horel a predhrieval povrch zvarenca. Fáza pulzného prúdu zaisťuje presne dávkovaný prúdový impulz pre cielené uvoľňovanie kvapiek. Obidve fázy umožňujú presné zváranie s nízkou tvorbou rozstrekov v celom rozsahu výkonu. Nežiaduce skraty so súčasnou explóziou kvapiek a nekontrolovanými rozstrekmi pri zváraní sú prakticky vylúčené. Aj zapaľovanie SFI (Spatter-free Ignition) pomáha zabraňovať neželaným rozstrekom.
„Pri pulznom zváraní s TPS 320i ostáva elektrický oblúk aj pri nízkej intenzite prúdu veľmi stabilný,“ dopĺňa Kleck. „Ak potrebujeme šupinatý zvar, máme k dispozícii funkciu SynchroPuls, pričom zvárací výkon sa cyklicky mení medzi dvomi pracovnými bodmi. Celkove sa nám vďaka dlhodobej spolupráci so spoločnosťou Fronius podarilo výrazne optimalizovať naše zváracie procesy. Aj v budúcnosti sa budeme spoliehať na túto rakúsku spoločnosť. Zváracie zariadenia sú moderné a ich údržba je jednoduchá. Ak potrebujeme pomoc, nemusíme dlho čakať.“
TPS 320i – zváračka, ktorá hovorí jasnou rečou
Viac ako 70 pracovísk ručného zvárania v spoločnosti Knoll je vybavených touto modernou zváračkou. Vyznačuje sa jednoduchou obsluhou s personalizovaným 7 palcovým dotykovým displejom, stabilizátormi závaru a dĺžky elektrického oblúka, ako aj rozšíriteľnosťou o špecifické softvérové balíky, takzvané Welding Package. Príkladom sú napr. LSC (Low Spatter Control), PMC (Pulse Multi Control) alebo CMT (Cold Metal Transfer). Zvárači sa môžu prihlásiť pomocou svojej vlastnej NFC karty a vstupovať do svojich osobných oprávnení a nastavení.
Navigácia v menu je dostupná vo viac ako 30 jazykoch. Vzhľadom na to, že z dôvodu rastúceho nedostatku kvalifikovaných pracovníkov v Nemecku spoločnosť Knoll zamestnáva stále viac zváračov z rôznych krajín, sú „zváračky s rodným jazykom“ mimoriadne užitočné. Displej zváračky je nielen viacjazyčný, ale hovorí dokonca aj nekódovaným textom. Detailné opisy a grafické animácie vedú zváračov krok za krokom, napríklad pri kompenzácii odporu.
Na manuálne vykonávané zváracie úlohy sa vynikajúco hodí variant TPS 320i s integrovaným podávačom drôtu. Obzvlášť jednoduché navliekanie drôtu len niekoľkými pohybmi ruky je veľkou výhodou a uľahčuje zváračom každodenný život.
Prehľad o všetkých parametroch
Zváračka sa ovláda centrálnym otočno-stláčacím regulátorom v kombinácii s dotykovým displejom. Zvlášť praktická je možnosť rýchlej zmeny (Quick Change) charakteristík, procesov a funkcií. Po ťuknutí na príslušné zobrazenie v stavovom riadku sa dá okamžite získať prístup k dostupným parametrom.
Na centrálnom displeji TPS 320i majú odborníci pred očami všetky relevantné riadiace veličiny a dokážu si ich postupne upravovať. Inovatívne animácie pomáhajú kvalifikovaným zváračom pri zadávaní parametrov. Na grafickom znázornení možno vidieť, ako sa rozmery synchrónne menia s korekciami dĺžky elektrického oblúka podľa toho, či je zadaná plusová alebo mínusová korekcia. Umožňuje to takzvaná funkcia Synergic, ktorá automaticky rozpozná, aký vplyv majú nastavenia a korekcie na iné používané parametre.
Easy Job a aplikácia WeldConnect
Zariadenie bezchybne reaguje aj vtedy, ak obsluha prebieha v zváračských rukaviciach. Stále sa opakujúce kombinácie parametrov pre určité úlohy sa dajú personalizovane ukladať jediným stlačením tlačidla ako Easy Joby. Pri zváraní oceľového plechu s hrúbkou 3 mm sa napríklad používa Job 1. Pri zváraní chróm-niklového plechu s hrúbkou 5 mm, Job 2. Pri použití zváracieho horáka JobMaster sa tieto joby dajú vyvolať priamo na zváracom horáku. Na nastavenie predvolených hodnôt zvárania je nápomocná praktická aplikácia Fronius WeldConnect pre Android a iPhone. Po naskenovaní základného materiálu, prídavného materiálu a ochranného plynu pomocou QR kódu a po zadaní druhu zvaru, hrúbky materiálu, zváracieho procesu a zváracej polohy do mobilného telefónu môže zvárač pomocou NFC (Near-field Communication) prenášať vypočítané hodnoty do TPS 320i alebo do mobilného telefónu iného pracovníka, ktorý ich následne prenesie do svojej zváračky.
Robotické aplikácie robia zváranie atraktívnym – aj v spoločnosti Knoll
Zváranie nemá práve ten najlepší imidž. Mnoho ľudí si túto profesiu spája s hlukom, škodlivým dymom zo zvárania a jednotvárnosťou. Toto povolanie je pri tom mimoriadne náročné, a to hlavne vtedy, keď do hry vstupujú roboty. Vtedy sa okrem zváračských znalostí v oblasti elektrotechniky a metalurgie požadujú aj znalosti v oblasti programovania. Zvárači, ktorí vedia, ako sa robot programuje, sú vždy žiadaní a dobre platení.
Mnoho spoločností, medzi nimi aj Knoll, vypracovávajú v súčasnosti svoje programy zvárania offline, t. j. mimo robotického zváracieho systému na PC alebo na laptope. Tak sa minimalizujú nielen časy prestojov, veľká výhoda spočíva aj v simuláciách zvárania na digitálnom dvojčati: Softvér rozpoznáva limity osí a vypočítava štartovacie body, koncové polohy, dráhy rozbehu a samostatne nastavuje programovacie body. Vizualizujú sa rušivé kontúry a včas sa korigujú nastavenia zváracieho horáka – ešte pred zvarením prvého spoja.
Medzičasom sa aj v spoločnosti Knoll začal používať kobotický systém. Jeho obsluha je jednoduchá, klasické znalosti programovania sa nevyžadujú. Pri vytváraní dráhy zvárania je potrebné pohybovať zváracím horákom bod po bode pozdĺž línie spájania a jeden po druhom ich ukladať. Softvér automaticky vypočíta dráhu a postup zvárania a údaje sú natrvalo k dispozícii pre ďalšie joby. Zariadenie v spoločnosti Knoll disponuje technológiou CMT. Známy „studený“ zvárací proces MIG/MAG spoločnosti Fronius sa vďaka svojmu extrémne stabilnému elektrickému oblúku, v spojení so zníženým vnášaním tepla a nízkou tvorbou rozstrekov, používa v súčasnosti po celom svete: vo výrobe zariadení, strojov, automobilov, výstavbe elektrární, v leteckom a potravinárskom priemysle a v zdravotníckej technike. Predovšetkým pri zváraní tenkých plechov má bezkonkurenčné výhody.
„Obsluha kobotov je intuitívna a má určitý faktor zábavy. To sa prejavuje hlavne pri mladých zváračoch. Páči sa im zvárať s kobotom, pretože je to jednoduché asi ako obsluha smartfónu. Každý, kto je zvyknutý používať takéto zariadenie, sa dokáže v priebehu pár hodín naučiť používať kobota. Ak je uzavretý v kryte a vybavený systémom na odsávanie dymu zo zvárania, zvárači sú chránení pred nezdravým dymom zo zvárania,“ hovorí Kleck ako zástanca kobotov.
Orientácia na kvalitu – ale so srdcom
V typicky švábskom štýle záleží obom konateľom Matthiasovi a Jürgenovi Knollovcom nielen na spoločenskom rozvoji mesta Bad Saulgau, ktoré štedro sponzorsky podporujú, ale aj na precíznosti – a to aj pri zváraní. Na to potrebujú kvalifikovaných pracovníkov, ktorí rešpektujú štandardy spoločnosti. S týmto vedomím chápe spoločnosť Knoll svoj úspech predovšetkým ako výsledok úsilia mnohých schopných pracovníkov, ktorí pre ňu pracujú. Zisk slúži na rozvoj závodu a reinvestuje sa do spoločnosti. V spoločnosti Knoll sa uvažuje predvídavo na generácie dopredu, nepozerá sa len na štvrťročné čísla. Z toho profituje región aj zamestnanci.
Zdravie a bezpečnosť sú prvoradé
Zdraví zamestnanci nie sú samozrejmosťou – rovnako ako tí zanietení. Keďže jedno súvisí s druhým, spoločnosť Knoll sa zameriava na ergonomické pracoviská a čo najlepšie možné osobné ochranné pracovné prostriedky. Všetky zváracie stoly sú výškovo nastaviteľné, dlhodobým štandardom sú zváracie kukly so stmievaním a s prívodom čerstvého vzduchu. Okrem toho sa vzduch v priestore obnovuje štyrikrát za hodinu.
„Ergonómia na pracovisku je dôležitá téma,“ vysvetľuje Riebsamen. „Nielen zo zdravotného, ale aj z ekonomického hľadiska. Nekomplikovaná, individuálna obsluha, krátke trasy medzi konštrukčným dielom a zváračkou – to všetko pôsobí motivujúco, šetrí vzácny čas a zvyšuje produktivitu zváračov.“
Samozrejme aj bezpečnosť a kvalita konštrukčného dielu hrajú rozhodujúcu úlohu. Experti v spoločnosti Knoll používajú preto rôzne metódy kontroly, ako je penetračná skúška farebnej indikácie (PT – Penetration Testing) na kontrolu každého jedného konštrukčného dielu. Ide o rýchlu a efektívnu metódu, vďaka ktorej sú viditeľné povrchové trhliny a defekty, ako sú póry. Vhodná je aj pre komplexné geometrie, dá sa realizovať na zvarencoch všetkých veľkostí. Prostredníctvom PT sa dajú identifikovať aj malé chyby, ktoré nie sú voľným okom viditeľné a zvárač ich môže odstrániť.
Počas penetračnej skúšky sa na povrch kontrolovaného zvarenca nanáša fluoreskujúca farba. Tá vniká do prítomných trhlín, pórov a defektov. Následne sa osvetlí špeciálnym osvetľujúcim prostriedkom alebo nastrieka vývojkou. Vďaka fluoreskujúcej farbe sú prípadné chyby pre kontrolórov okamžite viditeľné.
Podľa svojho kréda „it works“ dodáva spoločnosť Knoll Maschinenbau GmbH svojim zákazníkom bezchybne fungujúce, spoľahlivé zariadenia a systémy.
All Parameters at a Glance
The welding machine is operated with a central rotary push-button combined with a touchscreen. The quick change function that allows users to switch between properties, processes and functions is particularly practical. If you touch the respective prompt on the status bar of the display, you can immediately access the available parameters.
On the central display of the TPS 320i, the specialists can see all the relevant control variables and adjust them one by one. Innovative animations support the welding specialists when entering parameters. For example, there is a graphical representation of how a-dimensions change as arc length corrections are made, depending on whether a positive or negative correction is entered. The “synergic function,” which automatically detects how settings and corrections affect other relevant parameters, is responsible for this.
Easy Jobs and WeldConnect App
Even if the operation is carried out with welding gloves, the machine responds perfectly. Recurring parameter combinations for specific tasks can be saved as personalized easy jobs at the touch of a button. For example, when welding a 3 mm thick steel plate, job 1 is used. If you are welding a 5 mm thick chrome-nickel plate, use job 2. If a JobMaster welding torch is used, these jobs are available directly on the welding torch. The practical Fronius WeldConnect app for Android and iPhone is helpful for setting the welding specifications. As soon as the base material, filler metal and shielding gas have been scanned using a QR code and the weld seam profile, material thickness, welding process and welding position have been entered on the mobile phone, the welding specialist can use NFC (near-field communication) to transfer the calculated values to the TPS 320i or to a mobile phone belonging to another employee, who in turn transfers them to his/her welding machine.
Robot Applications Make Welding Attractive at Knoll
Welding does not necessarily have the best image. The profession is often associated with noise, harmful welding fumes and monotony. At the same time, the job is quite demanding, at least when robots come into play. Then, in addition to welding knowledge from electrical engineering to metallurgy, programming skills are also required. There is huge demand for welding technicians who know how to program robots, and they are well paid.
Many companies, including Knoll, now create their welding programs offline, i.e. separately from the robotic welding system on a PC or laptop. This not only minimizes downtimes, it also offers the big advantage of welding simulation on the digital twin. In this process the software identifies axis limits, calculates starting points, limit positions and journeys, and sets teaching points independently. Obstacles are visualized and welding torch positions corrected on time, before the first weld is made.
Knoll now also uses a cobot system. It is easy to use and does not require traditional programming skills. If you want to create a weld path, you move the welding torch point by point along the joint line and save the points one after the other. The weld path and sequence are automatically calculated by the software, recorded, and are permanently available for later jobs. The system at Knoll uses CMT technology. Due to its extremely stable arc, combined with reduced heat input and low spattering, today the renowned “cold” MIG/MAG welding process from Fronius is used worldwide in plant, machine, power plant and automotive construction, in the aircraft and food industries, and in medical technology. It plays to its unrivaled strengths, especially when it comes to thin sheet welding.
“Operating cobots is intuitive and has a certain fun factor. This is especially true for young welders. They think cobot welding is cool; among other things because it is as easy as using a smartphone. Anyone who is familiar with using a smartphone can operate a cobot within a few hours. If this is enclosed and equipped with a fume extractor, the welding specialists are also protected against unhealthy welding fumes,” says Kleck, sticking up for cobots.
Quality-oriented but with a Heart
It is typically Swabian that, alongside the social development of the town of Bad Saulgau, which they generously support with sponsorship, precision is close to the hearts of the two managing directors Matthias and Jürgen Knoll, including during welding. This means that they need specialists who uphold the company standard. Being aware of this, Knoll believes that the company’s success is above all the sum of the performance of many skilled employees who give their all for the company. Profits are used for site development and are reinvested in the company. At Knoll, they think ahead in terms of generations, not just quarterly figures. The region and the employees benefit from this.
Health and Safety Are a Top Priority
Healthy employees are not a given, and neither are committed ones. Since one depends on the other, Knoll uses ergonomic workstations and the best possible personal protective equipment. All welding tables are height-adjustable, and automatically darkening welding helmets plus fresh air supply have long been standard. In addition to this, the room air is renewed four times per hour.
“Workplace ergonomics is an important topic,” Riebsamen explains. “Not only in terms of health, but also from a profitability perspective. Simple, individualized operation, short distances between the component and the welding machine: all this has a motivating effect, saves valuable time and increases the productivity of welders.”
Of course, component safety and quality also play a crucial role. The experts at Knoll therefore apply various testing methods, such as dye penetration testing (PT), to check each individual component. This is a fast, effective method that shows up surface cracks and other defects such as pores. It is also suitable for complex geometries and can be carried out on workpieces of all sizes. Even small errors that are not visible to the naked eye can be detected with PT and then corrected by the welding specialist.
During the dye penetration testing, a fluorescent dye is applied to the surface of the workpiece to be tested. This penetrates into existing cracks, pores and defects. It is then illuminated with a special lamp or sprayed with a developer. Any defects are immediately visible to the examiners because they are surrounded by the fluorescent dye.
In line with its motto “it works,” Knoll Maschinenbau GmbH supplies its customers with reliable individual plants and systems that are easy to operate.