Kleinere Losgrößen bei größerer Varianz. Das ist die Entwicklung, die sich in fast allen Produktionsbranchen durchgesetzt hat. Für den Fertigungsprozess lässt sich das im Wesentlichen durch Automation und Digitalisierung realisieren. Kommt es zur Montage, gilt gerade für variantenreiche, im Produktionsprozess abzählbare Produkte die manuelle Fertigstellung als die meist wirtschaftlichere Lösung. Entscheidend ist dabei die richtige Gestaltung des manuellen Arbeitsplatzes.
Faktoren der Produktivität ausrichten
RK Rose+Krieger entwickelt und fertigt Komponenten und Systeme für alle Prozesse in der industriellen Produktion und die Automatisierung. Sie entstehen aus einem modularen Baukasten, der Produkte der Linear-, Profil-, Verbindungs- und Modultechnik umfasst, wie z.B. Achs-Portale, Linearachsen oder Arbeits- und Montagetische.
„Spielt der Mensch in einem Prozessbereich die Hauptrolle, muss er sie auch in der Gestaltung der Arbeitsumgebung spielen“, sagt Björn Riechers, Geschäftsführer von RK. „Es geht darum, ihn darin zu unterstützen, seine produktive Leistung für die Wertschöpfung bestmöglich einzubringen.“ Die Modullösungen des Herstellers berücksichtigen die Faktoren, über die sich die Produktivität des Menschen und damit der gesamten Montagelinie verbessern lässt.
Ergonomie am Arbeitsplatz
Ein bestimmender Faktor in der Linienkonzeption ist die Gestaltung des Arbeitsplatzes der Mitarbeiter. Durch ergonomische Aspekte kann die körperliche Belastung der Mitarbeiter verkleinert und somit bis 15 Prozent der Produktivität gesteigert werden.
Grundkonzept des Unternehmens ist der RK Easywork, von dem sich viele anwendungsspezifische Anpassungen ableiten lassen. Als neue Entwicklung entstand daraus mit dem RK Easymount ein Arbeitstisch zur Schaltschrankmontage. Seine Arbeitsfläche ist mit elektrischen Hubsäulen in der Höhe bis 650mm einstellbar. Auch der Winkel lässt sich auf diese Weise zwischen 0 und 90° variieren. Damit kann der Mitarbeiter einfach per Sechs-Tasten-Handschalter den Tisch an den aktuellen Arbeitsschritt anpassen. Ein zu montierender Schaltschrank lässt sich mit Hilfe von Nutensteinen schnell fixieren. Anwender können diese flexibel an unterschiedliche Bohrbilder von Schaltschränken angleichen. Mit montierbaren Hebe-, Lenk- oder Bockrollen und der akkubetriebenen Steuerungseinheit MultiControl II accu wird der RK Easymount in der Feldebene frei bewegbar. Mehrfache Handlingschritte entfallen.
Assistenzsysteme zur Werkerführung
Assistenzsysteme sorgen für zusätzliche Entlastung, was die kognitive Leistungsfähigkeit angeht. Mit einer Null-Fehler-Strategie den Ausschuss so klein wie möglich zu halten, gilt als weiterer wichtiger Faktor der Produktivität.
Für die Linienkonzepte verwendet das Unternehmen kognitive Assistenzsysteme, die Kamerabilder, Algorithmen der industriellen Bildverarbeitung, Sensorik und künstliche Intelligenz nutzen. In Echtzeit erfasste Kamerabilder sowie von Sensoren ermittelte Umgebungsdaten werden vom Assistenzsystem fortlaufend analysiert und mit digital gespeicherten Plänen verknüpft. Daraus ergibt sich eine Anleitung, die den Mitarbeiter Schritt für Schritt durch den Montageprozess führt. Setzt er die anstehende Aufgabe richtig um, leitet das System die nächste Aufgabe ein. Unterläuft dem Werker ein Fehler, bekommt er einen entsprechenden Korrekturhinweis angezeigt.
Ähnlich funktioniert das Setago-Pick-to-Light-System. Es kombiniert Sensorik, digitale Anleitung und ein Licht-Leit-System zu einer leicht verständlichen Werkerführung. Bilder und Videos zeigen an, wie Maschinen- oder Bauteile fehlerfrei zu montieren sind. Lichtsignale geben vor, welche Materialien jeweils als nächstes zu entnehmen ist. Fehler werden vom Sensor erkannt und dem Mitarbeiter angezeigt. Mit dem Poka Yoke-Arbeitsplatz wird das Prinzip um Bauteilbehälter erweitert, die mit Klappen verschlossen sind. Bei verwechslungsähnlichen Materialien wird damit eine Entnahme zum falschen Montagezeitpunkt verhindert.
Entlastung durch Cobots
In den Montagelinien unterstützen Cobots die menschlichen Kollegen bei schweren oder einseitig belastenden Aufgaben. Sie bewegen Lasten oder reichen Teile wiederholgenau an. Mithilfe des Lineartechnik-Portfolios kann das Unternehmen den Aktionsradius des Roboters erweitern. Während auf der Y-Achse elektrische Hubsäulen den Cobot verfahren, bewegen ihn Linearachsen zusätzlich auf der X- und Z-Achse. Auf diese Weise können Cobots gleich über mehrere Arbeits- oder Ablageplätze agieren.
Prozessfluss durch nahtlose Anbindung
Platzübergreifend arbeitende Cobots dienen zum reibungslosen Prozessfluss mit optimalen Durchlaufzeiten. „Die Leistungsfähigkeit entsteht nicht allein an den Arbeitsplätzen, sondern auch an den Schnittstellen zwischen den einzelnen Plätzen und Prozessen“, so Riechers. Die nahtlose Integration gelingt neben den erweiterbaren Cobots auch mit fahrerlosen Transportsystemen, den AMR. Mit ihnen lassen sich z.B. Materialbereitstellungswagen automatisch an die jeweils nächste Arbeitsstation fahren.
Mittels Fördersystemen aus Blocan-Profilen sind auch die vorgeschalteten Prozessschritte der Produktion reibungslos anzubinden. Das Unternehmen liefert dafür Lösungen vom einfachen Transport zwischen zwei oder mehreren Stationen bis hin zum Sortieren, Ausrichten oder Positionieren eines Handhabungsobjekts mit automatisierter Formatverstellung. Letztere realisiert der Hersteller mittels Linearachsen, Stellantrieben und Führungsschienen mit Sensoren und Lichtschranken.
Baukasten macht die Systeme flexibel anpassbar
Die Stärke der Disziplinen Linear-, Profil-, Verbindungs- und Modultechnik sieht Riechers in deren Variabilität. „Mit unserem Knowhow gestalten wir Einzelplätze wie integrierte Montagelinien, die sich an jede Aufgabe und jeden existierenden Produktionsprozess kundenspezifisch anpassen lassen.“ Das gelte auch für bestehende Systeme, die an veränderte Bedingungen angeglichen werden müssen.
Welches die spezifischen Anforderungen eines Kunden an seine Montagelinie sind und wie die jeweiligen Arbeitsplätze dafür zu gestalten sind, erarbeitet das Unternehmen gemeinsam mit seinen Kunden. Im Lean Solutions-Workshops wird die jeweilige Bestandssituation analysiert und erste Systemansätze in einer realitätsnahen Simulation mit „Cardboard Workshops“ von den Mitarbeitern getestet. „Wir setzen damit die menschliche Arbeit an den Anfang der Entwicklung unserer Systeme“, lautet das Fazit des Geschäftsführers. „So entstehen die Lösungen, die Robotik, Maschine und den Menschen zu einem Team werden lassen.“
