Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Cottbus

Moderne Produktionssysteme zeichnen sich durch eine intelligente Vernetzung von Maschinen und Abläufen durch Verwendung von Informations- und Kommunikationstechnologien aus. Diese intelligente Vernetzung ist für Unternehmen notwendig, um in dem sich wandelnden Wettbewerbsumfeld mithalten zu können. Der Montageprozess als Teil einer Wertschöpfungskette ist in fast jedem produzierenden Unternehmen vorzufinden. Dabei ist die Montage sehr zeitaufwändig und trägt damit maßgeblich zur Produktionszeit bei. Oftmals handelt es sich bei den Montagearbeiten um, für den Menschen, einfache Handgriffe. Eine Automatisierung dieser Schritte könnte die benötigte Monatezeit reduzieren, eine konstante Qualität mit weniger Fehler erreichen und somit generell positiv zur Qualitätssicherung beitragen. Den Vorteilen der Automatisierung stehen jedoch Nachteile wie Anschaffungskosten, systemabhängige Wartungsintensität und die Steigerung der Produktionskomplexität entgegen. Auch können nicht alle Montageprozesse aus technischer Sicht durchgehend automatisiert werden. Daher wird statt der automatisierten Montage versucht, den Werker in seiner Tätigkeit bestmöglich zu unterstützen z.B. durch eine vereinfachte/verbesserte Materialbereitstellung.

Fehlendes oder falsch gegriffenes Material sowie Suchzeiten führen zu längeren Montagezeiten. Die präsentierten Hilfsmittel/Assistenzsysteme adressieren genau diese Probleme und können zu einer schnelleren und effizienten Montage beitragen, indem sie die Materialbereitstellung optimieren. Durch Sensoren und Signale wird zudem die Entnahme der korrekten Materialien in der richtigen Montagereihenfolge unterstützt, wodurch die Qualität der Montagearbeiten steigt. Die in dem Demonstrator verbaute Sensorik überwacht zudem den Materialbestand, sodass ein sich anbahnender Engpass durch rechtzeitiges Bestücken des Montagearbeitsplatzes vermieden werden kann.

Am Montagearbeitsplatz befindet sich ein Regal, im dem sich Sichtlagerkästen mit Material für die Montage befinden. Über den Sichtlagerkästen sind sogenannte P2L (Pick-to-Light) Sensoren angebracht, die über eine grüne und rote LED dem Werker signalisieren, welches Bauteil in welcher Reihenfolge entnommen werden muss. Auf der Unterseite der P2L Sensoren sind Infrarot-Bewegungssensoren verbaut, die ein Signal melden, sobald eine Entnahme aus einem Sichtkasten durchgeführt wurde. Neben dem Regal befindet sich ein Stapellager. Im Stapellager befinden sich Einzelteile, die über einen LED-Taster einzeln ausgegeben werden. Ein Aufleuchten des Tasters signalisiert dem Werker, dass der Taster betätigt werden muss. Die Einzelteile im Stapellager werden Mithilfe von kapazitiven Nährungsschaltern gezählt. Ein Webserver stellt alle verfügbaren Informationen zur Verfügung. Über ein HMI (Human-Machine-Interface) können die Informationen abgerufen, überwacht und das Nachfüllen eingeleitet werden.

Die im Demonstrationsszenarium vorgestellte Hilfestellungen eignen sich in abgewandelter Form für jede Montage. Sowohl kleine Handwerksbetriebe als auch große international agierende Unternehmen können von den Methoden profitieren. Vor allem bei Montagen mit einer hohen Variantenvielfalt eignet sich das vorgestellte Demonstrationsszenario.