Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPAIndustrie 4.0
Grünes Licht für nächsten Montageschritt
Im Applikationszentrum des Fraunhofer IPA wird ein adaptiver Montagearbeitsplatz mit Assistenzsystem und Datenerfassungssystem für biomechanische Analysen aufgebaut. Ein Teilsystem ist das neue Montageassistenzsystem mit Bewegungserkennung der Firma Schnaithmann. Die Anwendung zeigt dem Mitarbeiter mit einer Lichtmarkierung und In-situ-Projektionen an, welche Montageschritte als nächste zu tätigen sind. Außerdem erhält er Rückmeldung, ob die Werkstücke korrekt zusammengesetzt wurden. Das Fraunhofer IPA ist nun dabei, über die Virtual-Fort-Knox-Plattform eine Schnittstelle zur Produktion zu schaffen.
Jeder, der in einer Fabrikhalle arbeitet, kennt das Problem: Ein Werker hat verschiedene in Kisten gelagerte Werkstücke vor sich und setzt diese von Hand zusammen. Dabei kann es schnell passieren, dass er kurz den Überblick verliert und das Produkt fehlerhaft montiert. Wird die defekte Komponente weiter in die Produktion integriert, können gravierende Folgeschäden entstehen – sowohl finanziell als auch für den Menschen.
Um hier entgegenzuwirken, hat die Firma Schnaithmann ein neuartiges Montageassistenzsystem mit Visualisierungsfunktion entwickelt. Ein Pick-by-light-System zeigt dem Werker mit grünem Licht an, welches Bauteil als nächstes montiert werden muss. Die Kisten, in die er nicht greifen darf, werden rot angeleuchtet. Das Put-to-light-System zeigt dem Monteur die Verbauposition an. Eine räumliche Bauteilerkennung überprüft, ob das Werkstück richtig verbaut wurde. Parallel zum Montageprozess werden In-situ-Projektionen auf der Arbeitsfläche abgebildet, die mit Videos eine weitere Hilfestellung zur richtigen Montage bieten. Die Produktion verläuft effizienter und ist weniger fehleranfällig. Weitere Einsatzfelder sind Behindertenwerkstätten, die mit der Anwendung verschiedene Produkte gleichzeitig herstellen können.
Einziger Haken an der Sache: Das System verfügt bisher über keine Datenschnittstelle zur Produktion. Soll beispielsweise für einen Auftrag ein anderes Bauteil hergestellt werden, muss der Werker diese Planänderung manuell ins System eingeben. Das kostet Zeit und entspricht nicht der Idee von Industrie 4.0. Daher arbeitet das Fraunhofer IPA daran, das
neue Arbeitsplatzsystem mit den Anwendungen im Applikationszentrum zu verbinden. Über die Virtual-Fort-Knox-Plattform sollen aktuelle Auftragsdaten übermittelt werden. Die Informationen des Arbeitsplatzsystems, beispielsweise die Füllstände und die Durchlaufzeit, werden den restlichen Anwendungen zur Verfügung gestellt.
Das Montageassistenzsystem ist Teil des IPA-Vorhabens, einen adaptiven Arbeitsplatz mit Assistenz- und Datenerfassungssystem für biomechanische Analysen aufzubauen. Den Wissenschaftlern geht es darum, den Mitarbeitern ihre Materialien flexibel und bedarfsgerecht zuzuführen. Hierbei werden sowohl Versuche mit Sensoranzügen als auch mit optischer Bewegungserkennung durchgeführt, um die Bewegungsabläufe zu erfassen. So können die einzelnen Prozesse auf ihre physikalische Belastung analysiert und dementsprechend optimiert werden. Darüber hinaus wird die Effizienz und Effektivität der Produktion verbessert.