Montage-Assistenzsysteme: So arbeiten Werker effizienter

„Im Fokus der Motek steht heute die vernetzte Produktionsautomatisierung“. Das sagte Bettina Schall, Geschäftsführerin der P. E. Schall GmbH & Co. KG anlässlich der Eröffnung der 35. Motek – Internationale Fachmesse für Produktions- und Montageautomatisierung. Trotzdem sind Stand heute noch viele manuelle Tätigkeiten in der Montage zu verrichten.

Um diese zu automatisieren, kommen vermehrt Assistenzsysteme zum Einsatz. Sie zeigen die richtige Montageanleitung an, weisen per Lichtsignal den Weg zum benötigten Bauteil und führen so Schritt für Schritt für Schritt durch die Montage. Das soll Werker entlasten, die im Zuge sinkender Losgrößen und damit einhergehender Variantenvielfalt oft sehr unterschiedliche Produkte montieren müssen.

Einen kompletten, intelligenten Arbeitsplatz zeigte beispielsweise Systemintegrator Martinmechanic. Das Besondere ist hier die Kombination mit einem kollaborierenden Roboter. Der Roboter übernimmt dabei die schwere Arbeit, hält das Werkstück und positioniert es dem menschlichen Kollegen ergonomisch.

Das am Arbeitsplatz verbaute Werkerassistenzsystem ‚der Assistent‘ von Ulixes leitet die Montageschritte an. So wird beispielsweise der Text „Bitte Teil an der markierten Position einschrauben“ auf den Arbeitstisch projiziert und gleichzeitig die entsprechende Position auf dem Bauteil angeleuchtet.

Gleichzeitig überwacht das System, ob die Montageschritte richtig ausgeführt worden sind. „Erste Testapplikationen laufen derzeit in der Automotive-Branche“, verrät Frank Martin, Geschäftsführer von Martinmechanic.

Kaercher nutzt in der Industrie 4.0-Montagelinie in Winnenden bereits Assistenzsysteme. Dazu zählen Pick-by-Light-Systeme ebenso wie die Werkerführung von Computer Aided Works.

Der Assistent von Ulixes basiert auf einem offenen System mit Kameras, Projektoren und weiteren Sensoren. Über Apps kann er Funktionen in der manuellen Montage übernehmen: Er überwacht die manuelle Produktion und unterstützt bei der Teile-Auswahl. Er projiziert bei Bedarf Handlungsanweisungen direkt auf den Arbeitsplatz, leitet Mitarbeiter durch den Fertigungsprozess und kontrolliert die Reihenfolge der Fertigung. Er überprüft, ob jeder Handgriff nach Vorgabe erfolgt und stellt sicher, dass die Teile korrekt zusammengebaut werden.

Der ‚Assembly Scout‘ von Nexonar analysiert Bewegungen im 3D-Raum. Er assistiert dem Werker zudem durch klare Anweisungen, automatische Signalisierung von Positionserreichung, einer Bio-Feedback-Funktion und einer automatischen Kommunikation mit dem ERP-System. Über dem Arbeitsplatz werden Kameras platziert, die die Raumkoordinaten erfassen und der Orientierung von speziellen Nexonar-Targets (siehe Bild) dienen. Die Targets werden an den zu messenden Objekten wie Arme, Hände oder auch an Tools befestigt.

Fraunhofer IPA unterstützt mit IPA.PreciTool Werker in der Mikromontage. Die Entlastung beginnt mit der aktiven Teilebereitstellung: Der Werker muss die Werkstücke nicht mehr aus einer ungeordnet vorliegenden Masse an Kleinstteilen heraussuchen, sondern kann sie aus einem unterstützend wirkenden Werkstückträger oder Magazin einzeln entnehmen. Für das Montieren selbst gibt es die aktive Montagehilfe - ein personalisiertes Hilfsmittel, das die Hand des Werkers stabilisiert und ihm beim hochpräzisen Positionieren des Werkzeugs hilft.

Mit multimedialen Montageanleitungen wird der Mitarbeiter bei der autosynchronen Werkerführung von Computer Aided Works Schritt für Schritt durch die Montage geleitet. Alle Montageanleitungen werden zentral verwaltet, eine Revisionierung ist einfach möglich. Wird etwa eine Montageanleitung geändert, steht sie sofort an allen Arbeitsplätzen in der aktuellen Version zur Verfügung. Eine wichtige Funktion ist auch die patentierte Weiterschaltung der Arbeitsanleitung durch ein Werkzeug oder andere angebundene Peripherie.