Welche Herausforderungen galt es zu lösen und welcher konkrete Nutzen ergab sich?
Die Industrie steht heute vor der Herausforderung bei permanent steigender Variantenvielfalt und gleichzeitig sinkender Stückzahl mit oft ständig wechselnder Belegschaft wirtschaftlich effizient und qualitativ hochwertig zu produzieren. Schnaithmann versteht dabei unter Industrie 4.0 die Verbesserung bereits vorhandener Technologien für ihre Kunden. Denn wenn unterschiedliche Datenquellen auf neue Weise miteinander vernetzt und kombiniert werden, birgt das ungeahnte Möglichkeiten.
Mit dem System von Schnaithmann werden Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter gezielt durch den Montageprozess geführt und Anwendungsfehler nahezu ausgeschlossen. Das bedeutet eine deutliche Steigerung der Prozesssicherheit bis hin zur Null-Fehler-Produktion. Selbst ungelernte Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter werden zu qualitativ hochwertiger Montagetätigkeit befähigt.
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© Schnaithmann Maschinenbau GmbH
Wie lässt sich der Industrie 4.0-Lösungsansatz beschreiben?
Das System von Schnaithmann besticht durch seine Einfachheit. Anzeigefunktionen werden mittels handelsüblichem Beamer dargestellt, sämtliche Überwachungs- und Kontrollfunktionen übernimmt ein Sensor aus der Spieleindustrie (Microsoft Kinect). Zur Steuerung des Gesamtsystems wird ein PC verwendet. Dadurch ist das System nicht nur kostengünstig, sondern auch flexibel. Neue Montagevorgänge lassen sich ohne Programmierkenntnisse innerhalb kürzester Zeit durch die einfache Einrichtung eines korrekten Prozessablaufs (Teach-In) im System hinterlegen. Die angewandte Time-of-Flight-Technologie macht das System zudem vom Umgebungslicht unabhängig.
Was konnte erreicht werden?
Beim System selbst wird eine völlig neue Art der Mensch-Maschine-Interaktion realisiert. Das Assistenzsystem ist in der Lage selbstständig auf Änderungen der Rahmenbedingungen zu reagieren und dem Menschen entsprechend der geänderten Bedingungen Handlungsempfehlungen auszusprechen. In Verbindung mit weiteren Datenbank- und Datentransfertechnologien wird das System die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter bezüglich Ergonomie unterstützen, qualitative Auswertungen durchführen und sich adaptiv dem Leistungsniveau der bedienenden Person anpassen können. Die Verwendung „intelligenter“ Bauteilbehältnisse eröffnet ungeahnte Möglichkeiten bezüglich der Flexibilität über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg.
„Wir haben mit dem Montage-Assistenzsystem sozusagen ein Navigationsgerät für den Arbeitsplatz entwickelt.“, erklärt Volker Sieber, Entwicklungsleiter der Schnaithmann Maschinenbau GmbH. „Das System hilft, Fehler zu vermeiden – denn hohe Qualität wird immer wichtiger.“
Mit welchen Maßnahmen wurde die Lösung erreicht?
In einem Gemeinschaftsprojekt mit der Hochschule Esslingen und der Beschützenden Werkstätte Heilbronn wurde ein Assistenzsystem entwickelt, das auf Basis von Bewegungserkennung Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter Schritt für Schritt durch Montage- und Kommissionierungsvorgänge führt. Die Entwickler haben dazu einen Bewegungssensor aus der Unterhaltungselektronik in das System integriert. Durch die Kombination mit einem handelsüblichen Beamer und einem PC konnte ein flexibles System mit minimalen Hardwarevoraussetzungen gestaltet werden. Der Einsatz eines Beamers erlaubt sämtliche Projektionsvorgänge und Dank der Auswertung der Tiefendaten des Sensors können sowohl Bewegungen entdeckt, als auch Bauteilerkennungen durchgeführt werden. Das Assistenzsystem kann dadurch selbstständig einen Variantenwechsel erkennen und entsprechend darauf reagieren – der Mensch muss nicht mehr eingreifen.
Was können andere davon lernen?
Die Entwicklung des Systems war nur durch die partnerschaftliche Zusammenarbeit mit der Hochschule und in diesem Fall der Behindertenwerkstätte möglich. Denn Industrie 4.0 bedeutet auch die Kombination unterschiedlicher Fachgebiete. Besonders mittelständische Firmen werden allerdings nur selten sämtliche benötigte Fachkompetenz im eigenen Hause vorweisen können. Aus Sicht von Schnaithmann kommt deshalb dem Netzwerkgedanken essenzielle Bedeutung zu. Ohne vertrauensvolle Kooperation mit Hochschulen, Instituten und Industriepartnern wird die Komplexität, die Industrie 4.0 zwangsläufig mit sich bringt, nicht zu bewältigen sein.