HMI-Bediengeräte als Basis für digitale Werkerassistenzsysteme

Assistenzsysteme machen den Werker produktiver

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 können Ausschussraten gesenkt und Produktionsprozesse verebessert werden. Die passenden Werkerführungssysteme liefert Rose Systemtechnik.
 Namhafte PKW-Hersteller setzen Panel-PCs und Industrie-Tablets von Rose als Basis ihrer Werkerführungsysteme ein.
Namhafte PKW-Hersteller setzen Panel-PCs und Industrie-Tablets von Rose als Basis ihrer Werkerführungsysteme ein.Bild: ©Golf_MHNK;©andriano_cz/stock.adobe.com / Rose Systemtechnik GmbH

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 alle 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 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.

 Edel und funktional zugleich: HMI-Bedieneinheiten von Rose Systemtechnik.
Edel und funktional zugleich: HMI-Bedieneinheiten von Rose Systemtechnik.Bild: Rose Systemtechnik GmbH

Werkerführungssysteme immer wichtiger

Der Einsatz digitaler Assistenzsysteme lohnt sich aber nicht nur für die Automobilindustrie. Alle Unternehmen mit einer Fließfertigung und einer großen Zahl an Produktvarianten profitieren von diesen Programmen – also beispielswesie 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. 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. 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 vielen verschiedenen Branchen. Unter den Kunden sind auch viele namhafte Automobil-Hersteller, in deren Fertigungslinien Tausende Panel-PCs den Werkern die richtigen Arbeitsschritte anzeigen.

 Den Schnellwechseladapter QuickLock hat Rose entwickelt und sich patentieren lassen.
Den Schnellwechseladapter QuickLock hat Rose entwickelt und sich patentieren lassen.Bild: Rose Systemtechnik GmbH

Variantenreiche HMI-Bedieneinheiten

Die Bedieneinheiten von Rose zeichnen sich durch ein edles Design aus, sind robust und werden exakt an die Anforderungen der jeweiligen Anwendung angepasst. Der Anwender kann aus einer Vielzahl von Displayvarianten und einer großen Bandbreite an Zubehör wählen. So stattet der HMI-Spezialist seine Panel-PCs auf Wunsch zum Beispiel 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. Diese Lösung erlaubt die schnelle Anpassung der Taster-Belegung an veränderte Fertigungsabläufe ebenso wie länderspezifische Beschriftungen durch den Anwender selbst. Dem Kunden bieten die Panel-PCs mit DLS auch im Notfall maximale Flexibilität: Er kann sich einige der Geräte auf Lager legen und defekte Bedieneinheiten bei Bedarf schnell und einfach auswechseln. Der Austausch lässt sich mit dem patentierten Schnellwechseladapter QuickLock von Rose auch von ungelernten Werkern innerhalb weniger Sekunden durchführen.

 Modulares Design: Sämtliche Panel-PCs werden kundenspezifisch konfiguriert und an die Applikation angepasst.
Modulares Design: Sämtliche Panel-PCs werden kundenspezifisch konfiguriert und an die Applikation angepasst.Bild: Rose Systemtechnik GmbH

Komplettsystem aus einer Hand

Von Vorteil: Rose bietet ein HMI-Komplettsystem an, das sowohl alle mechanischen als auch elektronischen Komponenten umfasst. Neben den Panel-PCs zählen dazu auch Tragarme, Höhenverstellungen, Bodenständerungen und Abhängungen. „Das hat in der Form sonst keiner der Wettbewerber“, berichtet Peter Schiller, Vertriebsleiter HMI Solutions bei Rose. Ein Alleinstellungsmerkmal ist 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“, erklärt 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.“

 Die HMI-Bedieneinheiten lassen sich mit zahlreichen Peripheriegeräten wie RFID-Readern ausstatten.
Die HMI-Bedieneinheiten lassen sich mit zahlreichen Peripheriegeräten wie RFID-Readern ausstatten.Bild: Rose Systemtechnik GmbH

Assistenzsysteme sind im Kommen

Besonders Industrie-Unternehmen, die komplexe Produkte mit großer Variantenvielfalt herstellen, profitieren vom Einsatz eines digitalen Werkerassistenzsystems. Die HMI-Komplettsysteme von Rose bilden eine passende Basis für diese Programme, denn sie lassen sich exakt daran anpassen, sind leicht zu installieren und bieten eine intuitive Benutzeroberfläche. Das Potenzial für die Assistenzsysteme ist laut Fraunhofer IAO groß: 34 Prozent der Unternehmen denken über die Anschaffung nach. Es gibt also noch viel zu tun für Peter Schiller und seine Kollegen.

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