Robotics Testen für ein langes Leben Hansgrohe SE Case Study: Sanitärtechnik, Testen

Design macht den Unterschied: Die Armaturen für Küche und Bad von Hansgrohe überzeugen nicht nur durch ihre Ästhetik, sondern auch durch ihre Funktionalität und Technik. Hinter dem attraktiven Äußeren verbirgt sich eine aufwändige Mechanik. „Viele denken, dass ein Wasserhahn ganz einfach aufgebaut ist. Dabei kann seine Kartusche, also sein funktionaler Kern, aus bis zu 50 Einzelteilen bestehen“, erläutert Alexander Fichter, Prüftechniker und stellvertretender Laborleiter bei Hansgrohe in Schiltach im Schwarzwald. Zusammen mit seinem Kollegen Uwe Ritter ist er für den Prüfstandsbau im F&E-Labor verantwortlich.

Neben der Innovations- und Designführerschaft ist Nach- haltigkeit ein Schlüsselfaktor für den Erfolg des Unter- nehmens. Um eine konstant hohe Qualität sicherzustellen, testet Hansgrohe seine Produkte regelmäßig. Der Mischbat-terietest gehört zu den Aufgaben des Labors: „Wir kümmern uns um Produktfreigaben und prüfen sämtliche Produkte, die Hansgrohe entwickelt und herstellt – von der Prototypen- bis zur Freigabeprüfung“, sagt Michael Klüh, Leiter des F&E-Labors und des Bereichs Internationale Zulassung.

Belastbare Aussagen zur Lebensdauer der Produkte gewinnen die F&E-Mitarbeiter in erster Linie durch Dauer-tests. Verschiedene Normen regulieren die Vorgehensweise bei einer solchen Prüfung, etwa die europäische Norm DIN EN 817. Der Dauertest beinhaltet insgesamt 210.000 Öffnungs- und Schließvorgänge sowie 140.000 Schwenk-vorgänge von der Kalt- auf die Warmstellung und zurück, also insgesamt 700.000 Bewegungen. Ein Prüflauf kann bis zu sechs Wochen dauern.

Jetzt muss die Armatur Ausdauer beweisen: Alexander Fichter startet einen Prüfzyklus.

Auf und zu, kalt und warm – eine Armatur muss viel aushalten können. Der Bad- und Sanitärspezialist Hansgrohe prüft intensiv, ob seine Produkte diesen hohen Belastungen standhalten. Bei Dauertests setzt er auf robotergestützte Multiprüfzellen.

Hansgrohe SE

Robotergestützte Multiprüfzellen des saarländischen Prüfstandbauers RESA Systems mit insgesamt fünf ABB- Industrierobotern ermöglichen komplexe Prüfabläufe und vereinfachen die Versuchsvorbereitung deutlich. Die Multi-prüfzellen ersetzen Prüfanlagen, mit denen in den ver-gangenen zwei Jahrzehnten die Dauertests mittels einer Gestängeapparatur durchgeführt und die Armaturen über Servomotoren bewegt wurden. Der Nachteil: Der Griff der Armatur musste entfernt werden, um sie überhaupt auf dem Prüfstand montieren und testen zu können. Zudem waren nur einfache Prüfabläufe wie Öffnen und Schließen möglich. Für künftige Aufgaben gewappnet Mit den neuen Prüfständen ist man bei Hansgrohe rundum zufrieden. „Die ABB-Roboter helfen uns in diesem Bereich sehr, da sie extrem flexibel sind. Wir setzen seit August 2013 vier Roboter des Typs IRB 140 in zwei Prüfständen ein sowie einen weiteren Roboter in einem neuen Prüfstand, der in ers-ter Linie für Thermostatprüfungen verwendet wird. Mit ihnen können wir sämtliche Armaturen testen, die Hansgrohe baut, jemals gebaut hat und in Zukunft bauen wird“, erläutert Klüh. Mit den Robotern gehe man einen gänzlich anderen Weg als früher: „Die Armatur kann immer in ihrer natürlichen Einbaulage bleiben, denn der Roboter ist flexibel genug, die unterschiedlichsten Originalgriffe präzise zu bedienen. Wir müssen für die Tests kein Prüfgestänge verwenden, sondern können die komplette Armatur mit Griff testen – ein Riesen-vorteil“, erklärt der Laborchef. Fichter ergänzt: „Nicht nur die Produkte entwickeln sich weiter, sondern auch die Normen. Die Roboter geben uns die Flexibilität, bei Bedarf problemlos neue Prüfabläufe zu erstellen – im Gegensatz zum alten, sehr starren System.” Vorteile durch Integrated Force Control Einhellig positiv ist die Meinung der Prüfspezialisten zu Integrated Force Control, dem Funktionspaket zur Kraft- und Momentensteuerung von Robotern. Alle fünf IRB 140 sind damit ausgestattet. Integrated Force Control versetzt die Roboter in die Lage, Prüfaufgaben mit vordefinierten Kräften und Bewegungsmustern auszuführen. Kräfte und Bewegun-gen bei Test- und Prüfzyklen können protokolliert und später einfach ausgewertet werden. In den Dauertests werden mit

Integrated Force Control die Betätigungskräfte und Drehmo-mente gemessen, die während der Bewegung der Armaturen auftreten. Mögliche Veränderungen der Werte während des Prüfzyklus liefern Hansgrohe wichtige Erkenntnisse über die Produktqualität: So wird beispielsweise ersichtlich, ob die Kartusche leicht- oder schwergängiger geworden ist. Der Einsatz modernster Robotertechnik spart Hansgrohe viel Zeit beim Einrichten der Bewegungsabläufe, die not-wendig sind, um die Armatur anzufahren und zu betätigen. Insbesondere beim Thermostatprüfstand geht es jetzt sehr viel schneller: Dauerte das Einrichten früher einen ganzen Tag, ist es heute in einer Viertelstunde erledigt. Fichter nennt einen weiteren Vorteil: „Einmal programmiert, können wir den Parametersatz der einen Testanlage auf die anderen Anla-gen übertragen. Muss der Test beispielsweise mit derselben Armatur wiederholt werden, etwa mit einer Mischbatterie, die zu Prüfzwecken der Produktion entnommen wurde, ist der gesamte programmierte Satz schon auf der Anlage gespei-chert. Man kann ihn dann einfach aufrufen und die Prüfzyklen erneut abfahren.“

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