Assistenzsysteme in der Montage bei Losgröße 1

Besonders in der Montage geringer Losgrößen bis hin zur Losgröße 1 sind Automatisierungsansätze oftmals unwirtschaftlich, so dass der Mensch aufgrund seiner Flexibilität zum Einsatz kommt. Für den reibungslosen sowie fehlerfreien Prozess und das Ziel der generellen Durchlaufzeitverkürzung werden Assistenzsysteme benötigt. Dabei werden verschiedene Ansätze der Assistenz verfolgt.

© Fraunhofer IGP
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Ein Sondermaschinenbauer aus Mecklenburg-Vorpommern, setzt zunehmend auf die Produktion aller Komponenten im eigenen Haus. Mittlerweile werden alle Schaltschränke bzw. Schalttafeln von diesem Unternehmen ausgelegt, geplant und von den eigenen Mitarbeitern montiert. Dabei wächst die Variantenvielfalt der Maschinen stetig, so dass die einzelnen Bestandteile ebenfalls Unikatcharakter aufweisen. Um den Forderungen nach kürzeren Durchlaufzeiten sowie den Qualitätsansprüchen der Kunden Rechnung zu tragen wird auf die Generierung innovativer Ansätze und deren Umsetzung gesetzt. Dahingehend fand zusammen mit dem Fraunhofer IGP eine Prozessinnovation hinsichtlich der Optimierung des Schalttafelbaus statt.

Nach eingehender Analysen wurden Potentiale zur Prozessoptimierung identifiziert. Es stand eine ganzheitliche Neuausrichtung der Schalttafelmontage im Vordergrund. Die Digitalisierung des vorgelagerten und montagebegleitenden Informationsflusses sowie die Verbauort nahe Lagerung aller benötigter Bauteile bildeten den Grundbaustein für weitere Optimierungen. Die Bereitstellung aller Komponenten wird nun über ein dezentrales Lager realisiert. Entnahmen und Einlagerungen sowie die Koordination der intralogistischen Prozesse findet über die Bedienung eines integrierten Pick-by-Light-Systems statt. Dieses ist wiederum an einen optimierten digitalen Informationsfluss gekoppelt. Die Digitalisierung erlaubt die transparente Prozesssteuerung, die aufgrund der Flexibilität der Inhalte gefordert ist. Alle notwendigen Informationen stehen dem Mitarbeitenden daraufhin am Montageplatz zur Verfügung und die bidirektionale Kommunikation zu übergeordneten Ebenen wird aufrechterhalten. Als Endgerät wird dahingehend ein Multi-Touch-Panel eingesetzt, der an einer entwickelten Montage-Insel montiert ist oder eine mobile Einheit zur Erhöhung der Felxibilität.

Die Montage-Insel ermöglicht die Fixierung eines mobilen Montagetisches, der durch Anpassungsmöglichkeiten eine ergonomische Arbeitsweise erlaubt. Zudem werden über einen Kurzdistanzprojektor prozessabhängige Montagehinweise direkt auf das Bauteil projiziert. Neben der physischen Assistenz wird der Montierende auf Basis dessen durch aufbereitete und gefilterte Informationen unterstützt. Als Grundlage dafür dienen wiederum die Digitalisierung und der echtzeitnahe Zugriff auf notwendige Daten. Eine Minderung des Abstraktionsgrades der visuellen Informationen wird über den Einsatz der Augmented Reality (AR) erreicht. Der Einsatz von AR erlaubt die Darstellung virtueller Objekte in einer realen Umgebung. Die zusätzlichen Interaktionsmöglichkeiten wie die Quittierung von Prozessschritten, die Abfrage von Detailinformationen sowie die Anpassung des Blickwinkels unterstützen zusätzlich bei der Ausführung der komplexen Tätigkeiten. In Kombination mit dem implementierten Pick-by-Light-System wird eine multimodale Assistenz erreicht. Die zu entnehmenden Bauteile werden angezeigt, Informationen und Daten werden prozessspezifisch dargestellt und der Prozessfortschritt simultan registriert. Als Ergebnis stehen eine Prozessebenen übergreifende Kommunikation, die Verschlankung des Materialflusses sowie die Unterstützung des Montierenden durch vielfältige Assistenz.

Förderhinweise

Gefördert durch TBI Technologie-Beratungs- Institut GmbH. Europäischer Fond für regionale Entwicklung (EFRE) der Europäischen Union und Ministerium für Wirtschaft, Bau und Tourismus des Landes Mecklenburg-Vorpommern

Projektpartner

Variovac PS Systempack GmbH