Die Fertigung komplexer Produkte wie PKW, Hochdruckreiniger oder Waschmaschinen ist fehleranfällig. Immer mehr Unternehmen setzen deshalb zur Unterstützung ihrer Werker digitale Assistenzsysteme ein: Mit ihrer Hilfe sollen Ausschussraten gesenkt und Produktionsprozesse verbessert werden. Die passenden Werkerführungssysteme liefert Rose Systemtechnik.
Wir befinden uns in der Fertigung eines PKW-Herstellers. Ein Werker nimmt gerade ein Bauteil aus dem Materiallager und will es mit der Karosserie verschrauben. Der Arbeiter hält das Teil vor einen Scanner, greift sich einen Akkuschrauber und betätigt den Abzug – aber es tut sich nichts. Was ist passiert? Ganz einfach: Der Werker hat die falsche Komponente für diesen Montageschritt in der Hand. Ein digitales Werkerassistenzsystem erkennt den Fehler und blockiert den Akkuschrauber, sodass das Bauteil nicht eingebaut werden kann.
Das Beispiel ist keine Zukunftsvision, sondern beschreibt den Alltag an den Montagelinien der großen PKW-Hersteller. Sie setzen Werkerführungsprogramme ein, um ihre Mitarbeiter zu unterstützen und die Effizienz in der Fertigung zu erhöhen. Die digitalen Assistenzsysteme sorgen dafür, dass alle Bauteile an der richtigen Stelle montiert werden. Früher bekam der Werker eine sogenannte Wagenbegleitkarte an die Hand, auf der genau ausgeführt war, was wo einzubauen war. Manche Schritte musste er anschließend mit einem persönlichen Stempel auf der Karte dokumentieren. Heute sind solche Papierkarten laut Rose Systemtechnik nicht mehr zeitgemäß, denn ein PKW besteht mittlerweile aus etwa 10.000 unterschiedlichen Bauteilen. Hinzu kommt die immer individuellere Ausstattung der Fahrzeuge, durch die sich die Anzahl der Montagevarianten nochmals erhöht.
Werkerführungssysteme werden wichtiger
Der Einsatz digitaler Assistenzsysteme soll sich aber nicht nur für die Automobil-Industrie lohnen. Alle Unternehmen mit einer Fließfertigung und einer großen Zahl an Produktvarianten profitieren laut Rose von diesen Programmen – also z. B. auch Hersteller von Haushaltsgeräten oder Fernsehern. Forscher der TU Darmstadt haben herausgefunden, dass digitale Assistenzsysteme die Arbeitsproduktivität umso mehr steigern, je komplexer die Montagetätigkeiten sind[1]. Immer mehr Unternehmen haben das erkannt und nutzen Werkerführungsprogramme in ihrer Fertigung.
Laut einer Studie des Fraunhofer Instituts für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO aus dem Jahr 2019 setzen bereits 36 Prozent der deutschen Industriebetriebe digitale Werkerassistenzsysteme ein[2]. In vielen Fällen laufen die Programme auf Panel PCs von ROSE Systemtechnik aus Porta Westfalica. Das Unternehmen fertigt hochwertige HMI-Komplettsysteme aus Bedieneinheit, Tragarm und Peripheriegeräten für Anwendungen in verschiedensten Branchen. Unter den Kunden sind auch viele namhafte Automobil-Hersteller, in deren Fertigungslinien Tausende Panel PCs den Werkern die richtigen Arbeitsschritte anzeigen.
Robuste HMI-Bedieneinheiten
Die Bedieneinheiten von Rose sind sehr robust und werden an die Anforderungen der jeweiligen Anwendung angepasst. Der Kunde kann dabei aus einer Vielzahl von Display-Varianten und einer großen Bandbreite an Zubehör wählen. So stattet der HMI-Spezialist seine Panel PCs auf Wunsch z. B. mit 2D-Barcode-Scannern, RFID- bzw. Euchner-Lesegeräten oder mit WLAN/Bluetooth aus. Auch der Einbau eines resistiven Touchscreens, einer akustischen Touch-Rückmeldung oder flexibel beschriftbarer Funktionstasten ist möglich.
Das Unternehmen hat speziell für diese Zwecke ein Digital Label System (DLS) entwickelt, das auf der E-Paper-Technologie basiert. Die Lösung soll die schnelle Anpassung der Taster-Belegung an veränderte Fertigungsabläufe ebenso erlauben wie länderspezifische Beschriftungen durch den Anwender selbst. Dem Anwender bieten die Panel-PCs mit DLS laut Rose auch im Notfall hohe Flexibilität: Er kann sich einige der Geräte auf Lager legen und defekte Bedieneinheiten bei Bedarf schnell und einfach auswechseln. Der Austausch soll sich mit dem Schnellwechseladapter QuickLock auch von ungelernten Werkern innerhalb weniger Sekunden durchführen lassen.
Alles aus einer Hand
Rose bietet ein HMI-Komplettsystem an, das alle mechanischen und elektronischen Komponenten beinhaltet: Neben den Panel PCs zählen dazu auch Tragarme, Höhenverstellungen, Bodenständerungen und Abhängungen. „Das hat in der Form sonst keiner“, berichtet Peter Schiller, Vertriebsleiter HMI Solutions bei Rose. Ein Alleinstellungsmerkmal sei auch der Consulting-Gedanke: „Wir gucken uns beim Kunden vor Ort alles genau an, nehmen das Aufmaß und suchen sogar die richtigen Dübel raus oder spielen die passende Firmware für den RFID-Reader auf“, so Schiller. Wenn nötig, finden er und seine Kollegen auch unkonventionelle Lösungen für die Installation: „In einem Fall mussten wir an einem Doppel-T-Träger mehrere Metallplatten montieren, damit wir unsere Panel PCs und Tragarmsysteme sicher anbringen konnten.“ (ys)
[1] Digitale Assistenzsysteme in der Produktion. C. Bayer, R. Makhlouf, J. Metternich – Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Technische Universität Darmstadt, in: WerkstattsTechnik 3/2020.
[2] „Potenziale Digitaler Assistenzsysteme. Aktueller und zukünftiger Einsatz digitaler Assistenzsysteme in produzierenden Unternehmen“, Fraunhofer Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation, Stuttgart 2019.
