Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
Automatisierte Erfassung und Bewertung von Produktivität und Ergonomie bei Liebherr-Hausgeräte
In Kürze
Effizient, qualitativ hochwertig und ergonomisch: Um der ansteigenden Komplexität moderner Montagesysteme gerecht zu werden, beauftragte die Liebherr-Hausgeräte Ochsenhausen GmbH das Fraunhofer IPA mit einer sowohl mensch- als auch prozessorientierten Analyse der Montage. Die Fusion verschiedener Sensorsysteme deckte automatisiert versteckte Potenziale in den Bereichen der Produktivität und Ergonomie auf.
Im Detail
Die Firma Liebherr-Hausgeräte Ochsenhausen GmbH ist einer der fünf Produktionsstandorte von Kühl- und Gefriergeräten der Liebherr-Hausgeräte GmbH. Eine variantenreiche Fertigung stellt Liebherr immer wieder vor die Herausforderung, die Produkte hocheffizient zu produzieren. Daneben gilt es, die Mitarbeitenden in der Montage bestmöglich zu unterstützen und einer möglichst geringen körperlichen Belastung auszusetzen. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, haben Expertinnen und Experten des Fraunhofer IPA eine ganzheitliche Analyse und Optimierung von ausgewählten Montagearbeitsplätzen in der Hausgerätefertigung hinsichtlich Ergonomie und Produktivität durchgeführt.
In dem gemeinsamen Projekt wurde das am Fraunhofer IPA entwickelte, modulare und skalierbare Sensorsystem »LeanDA« zur Analyse der manuellen Montageprozesse angewendet. Für die arbeitsergonomische Betrachtung kam zusätzlich ein Inertialsensor-System zur 3D-Bewegungserfassung des Mitarbeitenden zum Einsatz. Darüber hinaus wurden mittels eines Impedanzkardiografen die Blutflusseigenschaften sowie die sich verändernde elektrische Leitfähigkeit des Herzens während der Arbeitstätigkeiten ermittelt.
Durch eine intelligente Fusion der Sensorsignale der drei Systeme konnte Transparenz sowohl bezüglich der manuellen Montageprozesse, ihrer Reihenfolge und zugehörigen Montagezeiten als auch bezüglich der Ergonomie geschaffen werden. So konnten anhand automatisiert berechneter Prozesskennzahlen (KPIs) sowohl die Prozessschrittdauern als auch der Wertschöpfungsanteil ermittelt und Ursachen von Verschwendung in den Montageprozessen ausgewiesen werden. Zusätzlich konnten kritische Arbeitspositionen sowie belastende Effekte auf das Herzkreislaufsystem des Mitarbeitenden identifiziert und optimiert werden.
Die interdisziplinäre Analyse durch die beiden Forschungsgruppen Montageplanung und Ergonomie des Fraunhofer IPA ermöglicht es, versteckte Potenziale im Montagesystem automatisiert aufzudecken. Darüber hinaus dienen die Projekterkenntnisse Liebherr nicht nur zur Optimierung der betrachteten Arbeitsplätze. Durch die Übertragung der Maßnahmen auf andere Stationen können zusätzliche Skalierungseffekte zur Ergonomie- und Produktivitätssteigerung erzielt werden.
Einblicke ins Projekt
»Dank der sowohl mensch- als auch prozessorientierten Analyse des Fraunhofer IPA behalten wir alle Facetten unseres Montagesystems im Blick. Nun kennen wir unsere Verbesserungspotenziale und können die Prozesse und Ergonomie optimieren. Das unterstützt unsere Montage-Mitarbeitenden und steigert die Effizienz.«
Kathrin Weggerle
Projektleiterin Manufacturing Planning, Liebherr-Hausgeräte Ochsenhausen GmbH
Montageoptimierung bei Liebherr-Hausgeräte Ochsenhausen GmbH
Analyse der Montageprozesse mit LeanDA und der Ergonomie mit einem Inertialsensor-System zur 3D-Bewegungserfassung. Quelle: Liebherr-Hausgeräte Ochsenhausen GmbH/Fraunhofer IPA
Fördergeber
Das Projekt wurde im Rahmen eines Exploring Projects des Stuttgarter Technologie- und Innovationscampus S-TEC, ein vom Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus Baden-Württemberg gefördertes Projekt, durchgeführt.