aiMOOC

Igm RSX und RTE – Radladerkomponenten zum Schweißen vorbereiten

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Lehrmodell und Quellenbezug: Dieser Kurs ist auf unterschiedliche Ausbildungsbetriebe übertragbar. Der Metall-Muster-Betrieb bezeichnet ein fiktives redaktionelles Lehrmodell. Der Quellenbetrieb und seine Referenzanlagen sind dagegen die realen Anwendungsfälle der jeweils verlinkten Originalberichte. Quellenangaben beschreiben weder eine tatsächliche Ausstattung des Musterbetriebs noch eine Herstellerfreigabe.

Einleitung

Dieser aiMOOC richtet sich an Auszubildende aller Geschlechter im Ausbildungsberuf Konstruktionsmechaniker im zweiten Ausbildungsjahr. Du lernst, einen synthetischen Fügebaugruppenauftrag für Radladerkomponenten anhand von Werkstoffangaben, Kantenformen, Nahtlagen und Zeichnungsbezügen zu prüfen, die Bauteile für das Spannen vorzubereiten und fehlende Angaben als offene Voraussetzungen zu dokumentieren.

Der reale Anlagenbezug ist eng begrenzt: Die Primärquelle der igm Robotersysteme AG vom 31.07.2024 beschreibt am Referenzstandort einen Anlagenverbund mit zwei identischen RSX-Schweißstationen, je einem RTE 478-S auf RST-Drehausleger, einem RTE H650-Handlingroboter auf RTS-Bodenfahrbahn, einem iLS-Lasersensor, Vorwärmbrenner, Greiferkalibrier- und Greiferreinigungsstation sowie automatisch gewechselten Vorrichtungen auf einem Nullpunktspannsystem. Die Quelle nennt keine freigegebenen Schweißparameter, Programme, Bedienfolgen oder Prüftoleranzen. Alle Auftragsdaten, Maße und Bauteilbezeichnungen in diesem Kurs sind deshalb ausdrücklich synthetische Lehrmodelle und keine Hersteller- oder Referenz-Daten.

Sicherheits- und Geltungsgrenze: Reale Maschinenarbeit darf nur nach betrieblicher Unterweisung, Gefährdungsbeurteilung, gültiger Betriebsanweisung und unter qualifizierter Anleitung erfolgen. Dieser Kurs ist ergänzendes Lernen, kein offizieller Herstellerlehrgang, keine igm-Bedienunterweisung und kein Ersatz für Zeichnungen, Schweißanweisungen, Prüfpläne oder Freigaben des Betriebs. Die berufliche Zuordnung und Jahresfolge sind redaktionelle Lernempfehlungen und müssen mit Betrieb und Berufsschule abgestimmt werden.

Anlagenverbund, Rollen und Nachweisgrenzen

Quellenbasierter Anlagenbezug

Die igm-Primärquelle beschreibt einen zusammenhängenden Anlagenverbund. Zwei identische Schweißstationen werden von einem Handlingroboter und einem automatischen Lagersystem versorgt. Das sind nicht drei voneinander unabhängige Produktionsfälle. Für die Lernplanung trennst du trotzdem die Funktionen: Werkstückbereitstellung, Vorrichtungswechsel, Spannen, Schweißen, Prüfen und Dokumentieren.

Element laut Primärquelle	Quellenbasierte Funktion	Im Kurs ausdrücklich nicht behauptet
Zwei RSX-Schweißstationen	Parallele Bearbeitung innerhalb eines Anlagenverbunds	Keine Aussage zu Taktzeit, Schweißstrom, Draht, Gas oder Roboterprogramm
Je ein RTE 478-S	Schweißroboter in den beiden Stationen	Keine Bedienfolge und keine freigegebene Bahn
RTE H650 mit 650 kg Traglast	Handling zwischen Lagersystem und Stationen	Keine Freigabe eines konkreten Werkstücks allein durch einen Massenvergleich
RST-Drehausleger und L-Manipulator	Positionieren von Roboter beziehungsweise Vorrichtung im Anlagenkonzept	Keine zulässigen Winkel, Geschwindigkeiten oder Lastfälle
RTS-Bodenfahrbahn	Verfahrweg des Handlingroboters	Keine Fahrbereiche oder Zutrittsfreigaben
iLS-Lasersensor	Sensorische Unterstützung in den Schweißstationen	Keine Aussage zu Messstrategie, Kalibrierwerten oder automatischer Parameterkorrektur
Nullpunktspannsystem und Vorrichtungsregal	Reproduzierbare Aufnahme und automatischer Vorrichtungswechsel	Keine Spannkräfte, Auflagepunkte oder Freigabemaße

Rollen im vorbereitenden Arbeitsprozess

Die Arbeitsvorbereitung sorgt dafür, dass aus Zeichnung, Stückliste, Werkstoffnachweis, Schweißanweisung, Spannplan und Prüfplan ein widerspruchsfreier Auftrag entsteht. Die Fertigung bereitet Teile und Fügeflächen vor. Die Schweißaufsicht beziehungsweise eine betriebliche fachlich verantwortliche Stelle gibt Verfahren und Schweißanweisung frei. Automatisierungsfachkräfte verantworten Programme, Sensorik und Anlagenfreigaben. Die Qualitätssicherung legt Prüfmerkmale und Nachweise fest. Auszubildende dürfen je nach Ausbildungsstand prüfen, messen und dokumentieren, aber keine fehlende Freigabe selbst ersetzen.

Ein guter Übergabestatus lautet nicht nur „fertig“, sondern zum Beispiel freigegeben, nachzuarbeiten oder zu klären. Jede Entscheidung braucht einen Bezug: Dokument, Zeichnungsmerkmal, Messwert, Prüfnachweis oder verantwortliche Freigabe.

Lehrschema des Material- und Informationsflusses

Eingang	Vorbereitung	Automatisierungsbereitschaft	Übergabe
Vormaterial und Bauteile	Identität, Werkstoff, Kanten, Sauberkeit und Maße prüfen	Vorrichtung, Greiferfläche, Sensorzugang und Bezugsflächen prüfen	Dokumentierter Status mit offenen Punkten
Zeichnung und Stückliste	Revisionsstand und Nahtangaben abgleichen	Spannplan und Programmstand zuordnen	Freigabe oder Sperrvermerk
Schweißanweisung und Prüfplan	Anforderungen in prüfbare Merkmale übersetzen	Keine Parameter oder Programme erfinden	Nachweisbare Zuständigkeit

Das Schema macht deutlich: Ein geometrisch vorbereitetes Teil ist noch nicht automatisch schweißbereit. Erst die vollständige Dokumentenlage, die sichere Vorrichtung, die bestätigte Werkstoffidentität und die zuständige Freigabe bilden zusammen einen belastbaren Arbeitsauftrag.

Auftrag, Zeichnung und offene Voraussetzungen prüfen

Vollständigkeitsprüfung vor der Werkstattarbeit

Beginne mit einer Dokumentenprüfung, bevor du schleifst, heftest oder spannst. Eine praxistaugliche Prüfreihenfolge lautet: Auftrag identifizieren – Revisionen vergleichen – Werkstoff nachweisen – Nahtangaben lesen – Vorrichtung zuordnen – Prüfmerkmale klären – Freigaben bestätigen.

Erforderliche Information	Typischer Nachweis	Reaktion bei Fehlen oder Widerspruch
Eindeutige Bauteil- und Auftragsnummer	Fertigungsauftrag und Kennzeichnung am Teil	Teil sperren und Identität klären
Aktuelle Zeichnungsrevision	Zeichnung, Änderungsdienst, Stückliste	Keine Bearbeitung nach gemischten Revisionsständen
Werkstoff und Charge	Stückliste, Kennzeichnung, Werkstoffzeugnis	Rückverfolgbarkeit wiederherstellen
Kantenform und Fugenmaße	Zeichnung oder freigegebene Arbeitsunterlage	Keine Werte aus Erfahrung ergänzen
Nahtart, Nahtlage und Nahtlänge	Zeichnung und Schweißplan	Rückfrage an zuständige Stelle
Freigegebene Schweißanweisung	Betriebliche WPS oder gleichwertige Freigabe	Auftrag nicht zum Schweißen freigeben
Spann- und Prüfplan	Gültige Arbeitsunterlagen	Vorrichtung und Prüfweg klären
Programm- und Anlagenfreigabe	Freigabevermerk der Automatisierungsverantwortlichen	Kein Start und keine eigenmächtige Programmänderung

Kanten, Fugen und Nahtangaben lesen

Die Kantenform beschreibt, wie die Bauteilkanten vor dem Fügen gestaltet sind. Die Fuge ist der Bereich zwischen den zu verbindenden Teilen. Die Nahtart beschreibt die auszuführende Verbindung, während die Nahtlage die räumliche Lage beim Schweißen kennzeichnet. In einer automatisierten Anlage kann ein Manipulator die Baugruppe umorientieren; daraus darfst du jedoch keine Nahtlage ableiten, wenn Zeichnung oder Arbeitsplan fehlen.

Beim Lesen einer Zeichnung markierst du mindestens: Bezugsflächen, Fügerichtung, Nahtsymbol, Maß der Naht, Nahtlänge, Unterbrechungen, Seitenbezug, Kantenwinkel, Steg, Spalt, zulässige Form- und Lagetoleranzen sowie Prüfanforderungen. Symbole sind nur zusammen mit der im Betrieb gültigen Zeichnungsnorm und der konkreten Legende eindeutig.

Rechenwege als Plausibilitätsprüfung

Rechnungen helfen dir, Mengen und Zusammenhänge zu prüfen. Sie erteilen aber keine Prozessfreigabe.

Lehrrechnung Nahtlänge: Eine synthetische Baugruppe enthält sechs Nähte mit je 420 mm und vier Nähte mit je 280 mm. Die geometrische Gesamtlänge beträgt:

L gesamt = 6 · 420 mm + 4 · 280 mm = 2520 mm + 1120 mm = 3640 mm.

Diese Zahl kann für Prüfplanung oder Mengenübersicht dienen. Sie sagt nichts über Schweißgeschwindigkeit, Lagenzahl, Wärmeeinbringung oder Taktzeit aus.

Lehrrechnung Handhabungsmasse: Für einen rein theoretischen Transportfall werden 470 kg Werkstückmasse, 72 kg Greifermasse und 58 kg Adaptermasse angenommen. Die Summe lautet:

m gesamt = 470 kg + 72 kg + 58 kg = 600 kg.

Gegenüber der in der Primärquelle genannten Traglast von 650 kg ergibt sich rechnerisch eine Differenz von 50 kg. Daraus folgt keine Freigabe. Es fehlen unter anderem Schwerpunktlage, dynamischer Lastfall, Greifernachweis, zulässige Momente, Beschleunigungen, Sicherheitskonzept und eine Bestätigung, welche Massen in der Herstellerangabe zu berücksichtigen sind.

Typische Fehler bei der Auftragsprüfung

Häufige Fehler sind das Vermischen von Zeichnungsrevisionen, das Übertragen von Maßen aus einem ähnlichen Auftrag, das Verwechseln von Kantenform und fertiger Naht, eine unvollständige Werkstoffkennzeichnung, das Übersehen einer einseitigen Bearbeitungszugänglichkeit sowie die Annahme, dass ein vorhandenes Roboterprogramm automatisch zur aktuellen Baugruppe passt. Richtig ist: Unsicherheit wird als offene Voraussetzung dokumentiert und an die zuständige Stelle übergeben.

Bauteile und Fügestellen vorbereiten

Identität und Rückverfolgbarkeit sichern

Bevor eine Kennzeichnung durch Trennen, Strahlen oder Schleifen verloren gehen kann, muss die betriebliche Rückverfolgbarkeit gesichert sein. Du vergleichst Bauteilnummer, Werkstoff, Charge, Abmessungen und Zeichnungsposition. Eine übertragene Kennzeichnung darf nur nach dem betrieblich festgelegten Verfahren erfolgen. Handschriftliche Fantasiecodes oder unprotokollierte Markierungen sind ungeeignet.

Werkstoffangaben wie S355J2+N werden in diesem Kurs nur im synthetischen Modellfall verwendet. Ob dieser Werkstoff real eingesetzt wird, welche Zusatzwerkstoffe zulässig sind und ob Vorwärmen erforderlich ist, bestimmt ausschließlich die freigegebene betriebliche Dokumentation.

Fügeflächen und Kanten vorbereiten

Fügeflächen müssen den freigegebenen Anforderungen entsprechen. Zu prüfen sind insbesondere Rost, Zunder, Öl, Fett, Feuchtigkeit, Beschichtungen, Grat, Kerben und Beschädigungen. Reinigungs- und Bearbeitungsmittel müssen für Werkstoff und Verfahren freigegeben sein. Du entfernst niemals eigenmächtig Beschichtungen, wenn dadurch Korrosionsschutz, Gesundheitsgefahren oder Kennzeichnungen betroffen sein können.

Eine vorbereitete Kante wird nicht nur „glatt“ beurteilt. Du prüfst Kantenwinkel, Steg, Geradheit, Oberflächenzustand, Übergänge und den Bezug zur Zeichnung. Zu tiefe Schleifriefen, ausgebrannte Kanten oder ein messerscharfer Steg können ebenso problematisch sein wie zu wenig Bearbeitung.

Fügen, Messen und Abweichungen behandeln

Beim Vorrichten werden Lage, Spalt, Versatz und Winkel an festgelegten Messpunkten kontrolliert. Ein einzelner „guter“ Messwert reicht nicht, wenn die Fuge über die Länge schwankt. Messmittel müssen geeignet, funktionsfähig und nach betrieblichem Verfahren überwacht sein.

Lehrbeispiel: Vorgabe eines synthetischen Prüfplans ist ein Spalt von 2,0 mm ± 0,5 mm. Zulässig sind damit 1,5 mm bis 2,5 mm. Gemessen werden 1,7 mm, 2,2 mm, 2,4 mm, 2,7 mm und 1,8 mm. Der Wert 2,7 mm liegt außerhalb des Lehrtoleranzbereichs. Die richtige Reaktion ist nicht, den Wert zu verschweigen, sondern die Fuge zu sperren, die Ursache zu prüfen und eine dokumentierte Nacharbeit oder Abweichungsentscheidung einzuholen.

Heftstellen und Verzugsvorsorge

Heftstellen beeinflussen Fugenlage, Zugänglichkeit und späteren Nahtverlauf. Anzahl, Position, Länge, Ausführung und mögliche Entfernung richten sich nach freigegebenen Unterlagen. Eine Heftstelle darf keine Sensorbahn verdecken, keinen Greifer behindern und keine unzulässige Kerbe erzeugen.

Wärmeeinbringung kann zu Schrumpfung und Verzug führen. In der Arbeitsvorbereitung werden daher Spannkonzept, Reihenfolge, Symmetrie, Zwischenprüfung und gegebenenfalls Gegenmaßnahmen geplant. Dieser Kurs legt keine konkrete Schweißfolge für die reale Anlage fest.

Medienbeobachtung zu Lichtbogen und Arbeitsschutz

Das folgende offene Video zeigt manuelles Lichtbogenschweißen in einem anderen Arbeitskontext. Beobachte Licht, Funken, Körperhaltung und Umgebung. Übertrage keine dort sichtbare Vorgehensweise ungeprüft auf einen deutschen oder österreichischen Ausbildungsbetrieb.

Datei:Man welding a metal structure in a newly constructed house in Bengaluru, India.webm

Das zweite Video behandelt Messungen zur Schweißrauchexposition bei unterschiedlichen Helmen. Die zentrale Lernbotschaft lautet: Persönliche Schutzausrüstung allein ersetzt keine Gefährdungsbeurteilung, Erfassung an der Entstehungsstelle, Lüftung und organisatorische Maßnahmen.

Datei:Welding Helmet Effects on Breathing Zone Exposures.webm

Reproduzierbar spannen und Automatisierungsfähigkeit herstellen

Bezugsflächen, Auflagen und Anschläge

Reproduzierbares Spannen beginnt mit definierten Bezügen. Das verbreitete 3-2-1-Denkmodell erklärt, wie sechs Freiheitsgrade schrittweise eingeschränkt werden: Eine Hauptauflage begrenzt drei Freiheitsgrade, eine zweite Bezugsebene zwei und ein dritter Anschlag den letzten. In der realen Vorrichtung können Geometrie, elastische Bauteile, Schweißzugänglichkeit und Sicherheitsanforderungen komplexer sein.

Du prüfst, ob Auflagen sauber und unbeschädigt sind, ob das Teil vollständig anliegt, ob Anschläge zur richtigen Revision gehören und ob Spannelemente die Fuge nicht verziehen. Ein hoher Spannkraftwert ist nicht automatisch besser; zulässige Kräfte und Reihenfolgen müssen im Spannplan festgelegt sein.

Nullpunktspannsystem und Vorrichtungswechsel

Die Primärquelle nennt ein Nullpunktspannsystem am L-Manipulator und einen automatischen Wechsel der Vorrichtungen durch den Handlingroboter. Pädagogisch bedeutet das: Schnittstellen müssen eindeutig, sauber, unbeschädigt und verwechselungssicher sein. Die reale Verriegelungsprüfung, Sensorabfrage und Freigabelogik ist jedoch anlagenspezifisch und wird hier nicht beschrieben.

Prüffeld	Beobachtbarer Nachweis	Mögliche Sperrursache
Vorrichtungsidentität	Kennzeichnung stimmt mit Auftrag und Spannplan überein	Falsche oder unlesbare Vorrichtungsnummer
Auflagezustand	Sauber, vollständig, ohne Beschädigung	Schweißspritzer, Grat oder Fremdkörper
Bauteillage	Alle definierten Bezüge liegen an	Kippeln, Spalt am Anschlag oder verdrehte Lage
Greiferbereich	Freigegebene Kontaktfläche frei und zugänglich	Beschichtung, lose Teile oder kollidierende Heftstelle
Sensorzugang	Such- und Messbereiche bleiben sichtbar	Klemme, Spritzer oder Hilfsblech verdeckt den Bereich
Dokumentenstand	Spannplan und Zeichnung tragen zueinander passende Revisionen	Gemischte Revisionsstände

Sensorik und Nahtzugänglichkeit

Ein Lasersensor kann je nach System zur Lageerfassung oder Fugenverfolgung beitragen. Er kann fehlende Zeichnungsangaben, eine falsche Vorrichtung oder ungeklärte Werkstoffidentität nicht ersetzen. Für die Vorbereitung prüfst du Sichtlinie, erwarteten Messbereich, reflektierende oder verschmutzte Oberflächen, mögliche Abschattungen und die Zuordnung zum freigegebenen Programm.

Das folgende Hersteller-Video zeigt allgemein TouchSense- und SeamTracking-Konzepte eines anderen Anbieters. Es dient nur dem Transferlernen und ist keine Aussage zur igm-Anlage oder zu deren Programmierung.

Übergabestatus und Vier-Augen-Prinzip

Vor der Übergabe werden Ergebnisse lesbar und prüfbar dokumentiert. Ein geeigneter Datensatz enthält Auftragsnummer, Bauteilidentität, Revision, Prüfmerkmale, Messwerte, Abweichungen, Bearbeitungsstatus, Datum und verantwortliche Rolle. Personenbezogene Schülerdaten gehören nicht in den Kurs oder in öffentliche Beispiele.

Für sicherheits- oder qualitätskritische Punkte ist häufig ein Vier-Augen-Prinzip sinnvoll. Die genaue Pflicht ergibt sich aus dem betrieblichen Qualitäts- und Sicherheitsmanagement. Ein Häkchen ohne nachvollziehbaren Prüfinhalt ist kein belastbarer Nachweis.

Berufstypischer Modellfall: Lehrbaugruppe RK-BH-02

Ausgangslage des synthetischen Auftrags

Der folgende Fall ist vollständig erfunden und dient nur dem Lernen. Die Baugruppe RK-BH-02 ist kein Referenz-Bauteil. Alle Maße, Massen, Revisionen und Toleranzen sind Lehrwerte.

Merkmal	Synthetische Angabe
Auftrag	LM-2024-073
Baugruppe	Radlader-Trägerlehrmodell RK-BH-02
Zeichnung	BH-LM-02, Revision B
Stückliste	BH-LM-SL, Revision B
Spannplan	SP-RK-02, Revision A
Werkstoffe	Seitenplatten A1 und A2 aus S355J2+N, 16 mm; Querplatte Q1 aus S355J2+N, 20 mm
Nähte	Sechs Längsnähte zu je 420 mm und vier Quernähte zu je 280 mm
Lehrfuge N1	V-Fuge, Gesamtöffnungswinkel 60°, Steg 2,0 mm, Spalt 2,0 mm ± 0,5 mm
Lehrnahtlage	In der Lehrzeichnung PA nach Positionierung; reale Zuordnung nur nach freigegebenem Arbeitsplan
Theoretische Transportmassen	Werkstück 470 kg, Magnetgreifer 72 kg, Adapter 58 kg
Prüfmittel	Fühlerlehre, Messschieber, Winkelmessgerät und dokumentierte Sichtprüfung

Bei der Auftragsannahme werden folgende Befunde festgestellt:

Befund	Beobachtung
Dokumente	Spannplan Revision A passt nicht eindeutig zur Zeichnung Revision B
Werkstoff	Das Zeugnis für Q1 fehlt; A1 und A2 sind nachvollziehbar gekennzeichnet
Fuge N1	Messwerte 1,7 mm, 2,2 mm, 2,4 mm, 2,7 mm und 1,8 mm
Kante N3	Sichtbarer Grat am Übergang
Fügezone N4	Rest einer Grundierung im vorgesehenen Vorbereitungsbereich
Sensorzugang	Ein temporäres Hilfsblech ragt in den vorgesehenen Suchbereich
Greiferbereich	Kontaktfläche ist trocken, aber nicht im Spannplan als freigegebene Greiferfläche bestätigt
Verfahrensfreigabe	Eine gültige Schweißanweisung und die Programmfreigabe liegen im Auftragspaket nicht vor

Arbeitsauftrag an die lernende Person

Du sollst den Auftrag prüfen, Rechenwege dokumentieren, jeden Befund einem Status zuordnen und eine Übergabeempfehlung formulieren. Du darfst keine Schweißparameter ergänzen, kein Programm annehmen und keine Abweichung selbst genehmigen.

Nachvollziehbare Modelllösung

Erster Schritt – Identität und Revision: Auftrag, Zeichnung und Stückliste stimmen in der Revision B überein. Der Spannplan trägt Revision A. Ohne Änderungsnachweis ist unklar, ob Auflagen, Anschläge, Greiferbereiche und Sensorzugang zur aktuellen Geometrie passen. Status: zu klären und bis dahin gesperrt.

Zweiter Schritt – Werkstoffnachweis: A1 und A2 sind rückverfolgbar. Für Q1 fehlt der Nachweis. Auch wenn auf dem Teil eine Werkstoffbezeichnung steht, ersetzt das nicht automatisch das geforderte Zeugnis. Status Q1: zu klären; die Baugruppe erhält keine vollständige Materialfreigabe.

Dritter Schritt – Fugenmessung: Der Lehrtoleranzbereich beträgt 1,5 mm bis 2,5 mm. Vier Messwerte liegen darin. Der Wert 2,7 mm überschreitet die obere Grenze um 0,2 mm. Status N1: nachzuarbeiten oder durch zuständige Stelle als Abweichung zu bewerten. Eine Mittelwertbildung wäre hier irreführend, weil der lokale Maximalwert relevant bleibt.

Vierter Schritt – Kanten und Oberfläche: Grat an N3 sowie Grundierungsrest an N4 sind gegen Zeichnung, Schweißanweisung und Arbeitsschutzvorgaben zu prüfen. Da die Schweißanweisung fehlt, kann die konkrete Bearbeitung nicht freigegeben werden. Sichtbare Unregelmäßigkeiten werden markiert und in der Abweichungsliste beschrieben. Status: nachzuarbeiten nach freigegebener Anweisung.

Fünfter Schritt – Sensor- und Greiferzugang: Das Hilfsblech kann die Sichtlinie des Sensors beeinträchtigen. Es darf nicht eigenmächtig entfernt werden, wenn es eine konstruktive oder montagebezogene Funktion hat. Der Konflikt wird mit Foto oder Skizze dokumentiert und an Arbeitsvorbereitung beziehungsweise Automatisierung übergeben. Die Greiferfläche ist mangels gültigem Spannplan nicht bestätigt. Status beider Punkte: zu klären.

Sechster Schritt – Nahtlänge: Die geometrische Gesamtlänge beträgt 3640 mm. Rechnung: 6 · 420 mm + 4 · 280 mm = 3640 mm. Die Zahl wird als Plausibilitätswert dokumentiert, nicht als Taktzeit- oder Verbrauchsvorgabe.

Siebter Schritt – theoretische Handhabungsmasse: 470 kg + 72 kg + 58 kg = 600 kg. Die Differenz zur Quellenangabe 650 kg beträgt 50 kg. Trotzdem bleibt die Handhabung nicht freigegeben, weil Schwerpunkt, Momente, Dynamik, Greifernachweis, Adapterfreigabe und gültiger Spannplan fehlen.

Achter Schritt – Verfahrens- und Programmfreigabe: Ohne gültige Schweißanweisung und Programmfreigabe darf die Baugruppe nicht zum automatischen Schweißen übergeben werden. Es werden keine Werte aus einem Altauftrag kopiert.

Gesamtentscheidung: Nicht freigegeben. Der Auftrag ist nach dokumentierter Klärung der Revisionen, Wiederherstellung der Werkstoffrückverfolgbarkeit, Korrektur oder Freigabe des Spalts, Bearbeitung von Grat und Beschichtung nach gültiger Anweisung, Bestätigung von Sensor- und Greiferzugang sowie Vorlage von Schweißanweisung und Programmfreigabe erneut zu prüfen.

Beispiel für eine Abweichungsliste

ID	Merkmal	Soll	Ist	Status	Zuständige Rolle
A-01	Spannplan	Passend zu Zeichnung Revision B	Revision A ohne Änderungsnachweis	Klären	Arbeitsvorbereitung
A-02	Werkstoffnachweis Q1	Vollständige Rückverfolgbarkeit	Zeugnis fehlt	Klären	Qualitätssicherung
A-03	Spalt N1	1,5 mm bis 2,5 mm	Lokal 2,7 mm	Nacharbeit oder Abweichungsfreigabe	Fertigung und Qualitätssicherung
A-04	Kante N3	Gratfrei nach freigegebener Unterlage	Grat sichtbar	Nacharbeit	Fertigung
A-05	Sensorzugang	Suchbereich frei	Hilfsblech ragt hinein	Klären	Automatisierung und Konstruktion
A-06	Schweiß- und Programmfreigabe	Gültige Unterlagen vorhanden	Fehlen	Sperren	Schweißaufsicht und Automatisierung

Bewertungsraster für den Modellfall

Bereich	Erwartete Leistung	Punkte
Auftrags- und Revisionsprüfung	Widerspruch zwischen Zeichnung, Stückliste und Spannplan erkannt und korrekt gesperrt	0–5
Werkstoff und Rückverfolgbarkeit	Fehlendes Zeugnis erkannt, keine Ersatzannahme erfunden	0–4
Fugen- und Kantenprüfung	Toleranzbereich korrekt gebildet, Messabweichung lokal bewertet, Oberflächenbefunde erfasst	0–6
Rechenwege	Nahtlänge und theoretische Handhabungsmasse vollständig und einheitenrichtig gerechnet	0–4
Spann- und Automatisierungsbereitschaft	Sensor-, Greifer- und Vorrichtungskonflikte erkannt	0–4
Sicherheits- und Freigabeentscheidung	Fehlende Schweißanweisung und Programmfreigabe führen nachvollziehbar zur Sperre	0–4
Dokumentation und Übergabe	Klare Statusangaben, Zuständigkeiten und nächste Schritte	0–3
Gesamt	Maximal erreichbare Punktzahl	30

Eine mögliche schulische Einordnung lautet: 27–30 Punkte sehr sicher, 23–26 Punkte sicher, 18–22 Punkte überwiegend sicher, 15–17 Punkte teilweise sicher, unter 15 Punkten erneute Bearbeitung erforderlich. Die betriebliche Leistungsbewertung kann davon abweichen.

Interaktive Aufgaben

Quiz: Prüfe dein Wissen

Wie ist der reale Anlagenbezug laut Primärquelle am treffendsten beschrieben? (Ein Anlagenverbund mit zwei identischen Schweißstationen und einem versorgenden Handlingroboter) (!Drei voneinander unabhängige Produktionsanlagen ohne gemeinsamen Materialfluss) (!Eine einzelne Handschweißkabine mit zwei Arbeitsplätzen) (!Ein reines Lagersystem ohne Schweißstationen)

Was ist bei einer fehlenden freigegebenen Schweißanweisung richtig? (Als offene Voraussetzung dokumentieren und keine Schweißfreigabe erteilen) (!Werte aus einem ähnlichen Auftrag übernehmen) (!Eigene Parameter nach Gefühl festlegen) (!Die Zeichnung ohne Rückfrage ändern)

Welche Aussage zur theoretischen Nutzlastrechnung ist richtig? (Die reine Massensumme reicht nicht für eine reale Handhabungsfreigabe) (!Eine positive Massendifferenz ersetzt jeden Greifernachweis) (!Die Traglastangabe beweist automatisch die Eignung jeder Schwerpunktlage) (!Adapter und Greifer müssen nie mitgerechnet werden)

Wozu dient die Werkstoffrückverfolgbarkeit? (Sie verbindet das konkrete Bauteil mit der nachgewiesenen Werkstoffangabe) (!Sie ersetzt den Spannplan) (!Sie legt das Roboterprogramm automatisch fest) (!Sie erlaubt das Entfernen jeder Kennzeichnung ohne Ersatznachweis)

Ein lokaler Spaltmesswert liegt über der Lehrtoleranz. Was ist zu tun? (Abweichung dokumentieren und Nacharbeit oder zuständige Entscheidung veranlassen) (!Den Messwert aus der Liste löschen) (!Nur den Mittelwert betrachten und automatisch freigeben) (!Die Toleranz nachträglich vergrößern)

Warum werden Beschichtungsreste in einer vorgesehenen Fügezone geprüft? (Sie können die freigegebene Nahtvorbereitung und Prozessqualität beeinträchtigen) (!Sie erhöhen immer die Rückverfolgbarkeit) (!Sie ersetzen eine Werkstoffkennzeichnung) (!Sie machen jede Spannvorrichtung überflüssig)

Was gehört zur Vorbereitung eines sensorisch unterstützten Schweißauftrags? (Prüfen, ob der vorgesehene Such- und Messbereich frei zugänglich ist) (!Den Sensor ohne Freigabe neu programmieren) (!Alle Klemmen unabhängig vom Spannplan entfernen) (!Fehlende Zeichnungsmaße durch den Sensor erfinden lassen)

Welches Ziel hat ein Nullpunktspannsystem im beschriebenen Anlagenkonzept grundsätzlich? (Vorrichtungen reproduzierbar an einer definierten Schnittstelle aufzunehmen) (!Schweißparameter ohne Dokumente zu bestimmen) (!Werkstoffzeugnisse zu ersetzen) (!Jede Baugruppe ohne Prüfung passend zu machen)

Welche Aussage verhindert eine falsche Falltrennung? (Die beiden Stationen und der Handlingroboter gehören zu einem gemeinsamen Anlagenverbund) (!Jeder Roboter bildet automatisch einen vollständig unabhängigen Auftrag) (!Der Handlingroboter ist eine dritte Schweißstation) (!Das Lagersystem arbeitet ohne Verbindung zu den Stationen)

Unter welcher Voraussetzung darf an der realen Anlage gearbeitet werden? (Nach betrieblicher Unterweisung und unter qualifizierter Anleitung im freigegebenen Rahmen) (!Nach alleiniger Bearbeitung dieses Onlinekurses) (!Sobald eine theoretische Rechnung stimmt) (!Wenn ein ähnliches Video angesehen wurde)

Memory

Auftragsprüfung	Vollständigkeit und Widerspruchsfreiheit der Unterlagen kontrollieren
Werkstoffzeugnis	Nachweis für Werkstoff und Charge
Nahtvorbereitung	Kanten, Fügeflächen und Fugenmaße auftragsgerecht herstellen und prüfen
Nullpunktspannsystem	Definierte Schnittstelle für reproduzierbare Vorrichtungsaufnahme
Freigabestatus	Dokumentierte Entscheidung wie freigegeben, nachzuarbeiten oder zu klären
Abweichungsbericht	Nachvollziehbare Beschreibung von Soll, Ist, Status und Zuständigkeit

Drag-and-Drop

Ordne den passenden Prüfschritt zu.	Auftragsmerkmal
Mit Stückliste und Änderungsdienst abgleichen	Zeichnungsrevision
Kennzeichnung und Zeugnis zuordnen	Werkstoffidentität
An mehreren festgelegten Punkten messen	Fugenmaß
Sichtlinie und Suchbereich kontrollieren	Sensorzugang
Zuständige Entscheidung dokumentieren	Freigabestatus

Der sichere Arbeitsablauf verbindet Dokumentenprüfung, Bauteilprüfung, Automatisierungsbereitschaft und Freigabe zu einer nachvollziehbaren Kette.

Kreuzworträtsel

Werkstoff	Welche Angabe muss mit Kennzeichnung und Nachweis rückverfolgbar sein?
Kantenform	Welches Merkmal beschreibt die vorbereitete Geometrie am Fügerand?
Nahtlage	Welche Angabe beschreibt die räumliche Position beim Schweißen?
Spannplan	Welches Dokument legt die vorgesehene Vorrichtung und Bezüge fest?
Lasersensor	Welches Bauteil kann zur Lageerfassung oder Fugenverfolgung beitragen?
Freigabe	Welche dokumentierte Entscheidung ist vor dem nächsten Prozessschritt nötig?

LearningApps

Lückentext

Offene Aufgaben

Leicht

Dokumentencheck: Erstelle für das Lehrmodell eine Checkliste mit acht Unterlagen oder Angaben, die vor der Bearbeitung vorhanden sein müssen.
Kantenformen: Zeichne vier typische Fugen- oder Verbindungsformen und beschrifte Kante, Fuge und spätere Naht.
Messprotokoll: Übertrage die fünf Spaltmesswerte des Modellfalls in ein übersichtliches Protokoll und kennzeichne den Abweichungswert.
Sicherheitsgrenzen: Formuliere in fünf Sätzen, was dieser Kurs leistet und welche Arbeiten nur nach betrieblicher Unterweisung zulässig sind.

Standard

Revisionsvergleich: Vergleiche Zeichnung Revision B und Spannplan Revision A in einem selbst erstellten Änderungsformular und formuliere drei Klärungsfragen.
Nahtlängenberechnung: Rechne die geometrische Gesamtlänge des Modellfalls nach und entwickle eine zweite synthetische Variante mit nachvollziehbarem Rechenweg.
Vorrichtungsprüfung: Entwirf eine Prüfliste für Auflagen, Anschläge, Spannelemente, Greiferbereich und Sensorzugang.
Abweichungsmanagement: Erstelle aus den Befunden A-01 bis A-06 eine priorisierte Maßnahmenfolge mit Zuständigkeiten.

Schwer

Digitale Arbeitsmappe: Entwickle eine datensparsame digitale Auftragsmappe mit Statusfeldern, Versionslogik und Pflichtnachweisen ohne personenbezogene Schülerdaten.
Fehlerfolgenanalyse: Untersuche für fünf mögliche Vorbereitungsfehler jeweils Ursache, unmittelbare Folge, mögliche Qualitätswirkung und vorbeugende Kontrolle.
Automatisierungstransfer: Erkläre in einem Kurzvideo oder Vortrag, warum Sensorik fehlende Dokumente und Freigaben nicht ersetzen kann.
Modellfallvariation: Verändere drei synthetische Randbedingungen des Modellfalls, löse den neuen Fall vollständig und begründe die Freigabe- oder Sperrentscheidung.

Lösungshinweise zu den offenen Aufgaben

Aufgabe	Erwarteter Lösungsansatz
Dokumentencheck	Auftrag, Zeichnung, Stückliste, Werkstoffnachweis, Schweißanweisung, Spannplan, Prüfplan und Programmfreigabe nennen und jeweils den Zweck erklären
Kantenformen	Zum Beispiel Stumpf-, V-, T- und Überlappverbindung klar unterscheiden; keine konkreten Fertigungsmaße erfinden
Messprotokoll	Sollbereich 1,5 mm bis 2,5 mm angeben; 2,7 mm eindeutig als lokale Abweichung markieren
Sicherheitsgrenzen	Ergänzendes Lernen, keine Bedienfreigabe, reale Arbeit nur nach Unterweisung, keine Parameterübernahme, betriebliche Unterlagen haben Vorrang
Revisionsvergleich	Geometrie, Auflagen, Greiferbereich, Sensorzugang und Änderungsnachweis als Klärungspunkte formulieren
Nahtlängenberechnung	6 · 420 mm + 4 · 280 mm = 3640 mm; zweite Variante mit Einheiten und kontrollierbarer Summe
Vorrichtungsprüfung	Identität, Sauberkeit, Beschädigung, vollständige Anlage, Kollisionsfreiheit, Greifer- und Sensorzugang aufnehmen
Abweichungsmanagement	Zuerst sicherheits- und freigabekritische Punkte sperren, danach Material, Revision, Geometrie und dokumentierte Nacharbeit ordnen
Digitale Arbeitsmappe	Rollenrechte, Pflichtfelder, Revisionssperre, Änderungsprotokoll, Messwerte und Freigabestatus vorsehen
Fehlerfolgenanalyse	Ursache und Wirkung trennen und zu jeder Wirkung eine vorbeugende oder entdeckende Kontrolle zuordnen
Automatisierungstransfer	Sensoren messen innerhalb definierter Aufgaben; sie ersetzen weder Werkstoffnachweis noch Zeichnung, WPS, Spannplan oder Verantwortung
Modellfallvariation	Neue Werte deutlich als synthetisch kennzeichnen, vollständig rechnen, offene Voraussetzungen benennen und Entscheidung konsistent begründen

Lernkontrolle

Freigabekette analysieren: Begründe, warum ein geometrisch passendes Bauteil ohne Werkstoffnachweis und Schweißanweisung trotzdem gesperrt bleiben muss.
Messstrategie entwickeln: Lege für eine 1200 mm lange synthetische Fuge sinnvolle Messpunkte fest und erkläre, wie du lokale Abweichungen sichtbar machst.
Nutzlastgrenze beurteilen: Erkläre anhand der Lehrrechnung, welche zusätzlichen Nachweise zwischen einer Massensumme und einer realen Handhabungsfreigabe liegen.
Sensorzugang bewerten: Beschreibe drei Arten von Abschattung oder Störung und ordne jeweils eine geeignete Klärungsstelle zu.
Revisionsfehler übertragen: Zeige an einem anderen Fertigungsbeispiel, wie gemischte Dokumentenstände zu Qualitäts- oder Sicherheitsproblemen führen können.
Übergabe formulieren: Schreibe eine kurze, sachliche Sperrmitteilung für den Modellfall mit Befund, Risiko, benötigter Entscheidung und nächstem Schritt.

Lernnachweis

Als Lernnachweis gelten nicht nur richtige Begriffe, sondern nachvollziehbare Arbeitsprodukte:

Kompetenzbereich	Nachweis
Fachwissen	Du unterscheidest Werkstoffangabe, Kantenform, Fugenmaß, Nahtart, Nahtlage, Spannbezug und Freigabe.
Dokumentenkompetenz	Du erkennst fehlende Unterlagen, vergleichst Revisionen und leitest Klärungsfragen ab.
Messkompetenz	Du bildest einen Toleranzbereich, dokumentierst Einzelwerte und erkennst lokale Abweichungen.
Rechenkompetenz	Du berechnest geometrische Nahtlängen und theoretische Massen mit Einheiten und benennst die Grenzen der Rechnung.
Qualitätskompetenz	Du ordnest Befunde den Statuswerten freigegeben, nachzuarbeiten oder zu klären zu.
Automatisierungskompetenz	Du prüfst Vorrichtungsidentität, Greiferbereich, Sensorzugang und Dokumentenbezug, ohne Programme oder Parameter zu erfinden.
Sicherheitskompetenz	Du hältst Zuständigkeiten ein und grenzt Online-Lernen klar von realer Maschinenarbeit ab.
Transfer	Du kannst das Vorgehen auf eine andere synthetische Schweißbaugruppe übertragen und eine begründete Übergabeentscheidung formulieren.

Ein vollständiges Portfolio kann die Checkliste, das Messprotokoll, die Rechenwege, die Abweichungsliste, eine Skizze der Bezugsflächen, die Modellfalllösung und eine reflektierte Sicherheitsabgrenzung enthalten.

OER und Wikipedia

Geprüfte Fach- und Primärquellen

Quelle	Nutzen im Kurs	Geltungsgrenze
igm Robotersysteme AG: Projekt Liebherr Bischofshofen, 31.07.2024	Primärquelle für den beschriebenen Anlagenverbund und die ausdrücklich genannten Komponenten	Keine Schweißparameter, Programmierung, Bedienfreigabe oder vollständige technische Spezifikation
DGUV: Themenfeld Schweißen von metallischen Werkstoffen	Einstieg in Arbeitsschutzinformationen und DGUV-Schriften	Betriebliche Gefährdungsbeurteilung und österreichische Vorgaben bleiben maßgeblich
BAuA: TRGS 528 Schweißtechnische Arbeiten	Hintergrund zu Gefahrstoffen und Schutzmaßnahmen	Kein Ersatz für lokale Betriebsanweisung und aktuelle Rechtsprüfung am Standort
ISO 10218-1:2025	Überblick zu Sicherheitsanforderungen an Industrieroboter	Normtext und betriebliche Umsetzung müssen durch qualifizierte Stellen geprüft werden
ISO 10218-2:2025	Überblick zu Sicherheitsanforderungen an Roboteranwendungen und Roboterzellen	Keine Bedienanweisung für die konkrete Anlage
Wikipedia: Industrieroboter	Allgemeiner OER-Einstieg in Aufbau und Kinematik	Nicht für anlagenspezifische Freigaben verwenden
Wikipedia: Sensoren für das Lichtbogenschweißen	Transferwissen zu Nahtsuche und Fugenverfolgung	Keine Aussage zur konkreten iLS-Konfiguration

Medien, Urheber und Rechte

Medium	Quellennachweis	Urheber oder Anbieter	Lizenz oder Nutzungshinweis
File:FANUC 6-axis welding robots.jpg	Wikimedia Commons	Phasmatisnox	CC BY 3.0
File:Welding robot system 002.jpg	Wikimedia Commons	KOMATSU Ltd.	CC BY-SA 2.1 Japan
File:Common joint types.svg	Wikimedia Commons	Spangineer und XcepticZP	Gemeinfrei laut Dateiseite
File:Welding edges.svg	Wikimedia Commons	Actam	Gemeinfrei laut Dateiseite
File:Welding Joint Types.png	Wikimedia Commons	Erik Wannee	CC0 1.0
File:Welding angular distortion.svg	Wikimedia Commons	Wizard191	CC BY-SA 3.0
File:Schweißriss.png	Wikimedia Commons	Wizard191 und Earlyspatz	CC BY-SA 3.0
File:FANUC welding robot reaching.jpg	Wikimedia Commons	Phasmatisnox	CC BY 3.0
File:Man welding a metal structure in a newly constructed house in Bengaluru, India.webm	Wikimedia Commons	Subhashish Panigrahi	CC BY-SA 4.0
File:Welding Helmet Effects on Breathing Zone Exposures.webm	Wikimedia Commons	NIOSH, U.S. CDC	Gemeinfrei als Werk einer US-Bundesbehörde laut Dateiseite
https://www.youtube.com/watch?v=16rglvD8qLc	Fronius TouchSense und SeamTracking	Fronius Welding	Einbettung über YouTube; keine offene Lizenz behauptet, Rechte beim Anbieter

Die Medien mit Robotern sind ausdrücklich als Symbolbilder gekennzeichnet. Sie zeigen nicht den konkreten igm-Anlagenverbund am Referenzstandort. Bei jeder Weiterverwendung bleiben die jeweiligen Lizenz- und Namensnennungsbedingungen der einzelnen Dateien maßgeblich. Für den Kurstext gilt die auf MOOCwiki angezeigte Seitenlizenz.

Verknüpfte Lernbereiche

Maschinenwelt – Konstruktionsmechaniker

Der Kurs verbindet Fertigungsplanung, Werkstofftechnik, Zeichnungslesen, Messtechnik, Vorrichtungsbau, Robotik, Qualitätsmanagement und Arbeitsschutz. Im Bildungsnetz kann er als vorbereitender Baustein für Metall-Muster-Betrieb und Maschinenwelt – Konstruktionsmechaniker genutzt werden. Die Zuordnung zum zweiten Ausbildungsjahr bleibt eine redaktionelle Empfehlung und ist mit Betrieb und Berufsschule abzustimmen.