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Workers little helper

Workers little helper

Fertigungsautomation

Bildverarbeitung - Das Assistenzsystem von Ulixes Robotersysteme unterstützt den Werker an einem Handarbeitsplatz, übernimmt Sichtprüfungen, speichert Daten für Nachverfolgung und Auswertung und hilft so, die Digitalisierung von manuellen Arbeitsschritten voranzutreiben.

25. April 2017
Der Assistent basiert auf einem offenen System mit Kameras, Projektoren und weiteren Sensoren – out of the box.
Bild 1: Workers little helper
(Der Assistent basiert auf einem offenen System mit Kameras, Projektoren und weiteren Sensoren – out of the box. )

»Sitzt, passt, wackelt und hat Luft.« Solch ein Satz ist nichts für Getriebehersteller. Da müssen zum Beispiel Kugellager auf den zehntel Millimeter genau passen. »Ist ein Lager fehlerhaft und entsteht damit zu viel Spiel für die Welle, ist der Getriebeschaden vorprogrammiert«, erläutert Alexander Tillmann, Geschäftsführer der Ulixes Robotersysteme GmbH aus Fellbach bei Stuttgart. Eine penible Wareneingangskontrolle ist für Getriebehersteller also wichtig. Charge zuordnen zwecks späterer Nachverfolgung, die Schachtel mit dem gelieferten Lager auf Vollständigkeit prüfen, Innen- und Außendurchmesser messen, das geprüfte Teil korrekt ablegen, auch wenn es Ähnlichkeiten zu anderen Lieferteilen aufweist – die Wareneingangskontrolle bietet viele Möglichkeiten für Fehler. Das Problem: Die geringste Nachlässigkeit kann beim Endprodukt zu einem hohen Schaden führen, entweder, weil ein komplett montierter Motor die Endabnahme nicht besteht oder aber – noch schlimmer – weil es nach kurzer Laufzeit beim Endanwender zu Defekten kommt. Deswegen verlässt man sich bei der Wareneingangskontrolle gerne nicht nur auf den Menschen, sondern auch auf die Maschine. Ein Assistenzsystem etwa, das den Menschen bei der Prüfung unterstützt. »Dabei entstehen gleich mehrere positive Effekte«, erläutert Tillmann. »Zum einen ermöglicht die Sensorik des Assistenten eine dauerhaft präzise Prüfung. Es gibt keine Ungenauigkeiten oder vergessenen Arbeitsschritte mehr. Selbst die kleinsten Details können verfolgt werden, zum Beispiel das saubere Zurücklegen der Werkzeuge oder Messmittel. Zum anderen werden alle Daten automatisch erfasst. Damit spart man Zeit und Geld beim Wareneingang und die Daten stehen für nachfolgende Auswertungen bereit – etwa wenn man über einen längeren Zeitraum die Produktqualität zweier Lieferanten vergleichen will.

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Da viele unterschiedliche und auch immer wieder neue Produkte beim Wareneingang geprüft werden müssen, spricht viel für ein flexibles, eigenständiges und unabhängiges Komplettsystem wie den Ulixes-Assistenten.

Universell einsetzbar

Er kann mit unterschiedlichsten Arbeitsplätzen und Tätigkeiten kombiniert werden, indem er frei über dem Arbeitsplatz montiert wird. Der Assistent basiert auf einem offenen System mit Kameras, Projektoren und weiteren Sensoren – out of the box. Über Apps kann der Assistent verschiedenste Funktionen in der manuellen Fertigung übernehmen, unter anderem die Wareneingangskontrolle. Da die App-Programmierung per Drag and Drop ähnlich wie beim Smartphone funktioniert, können wechselnde und neue Produkte problemlos hinzugenommen werden. Damit lohnt sich der Assistent auch für den Einsatz bei Kleinserien oder häufig wechselnden Produkten.

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Hängt der Assistent über dem Tisch, auf dem die Wareneingangskontrolle stattfindet, wird der Mitarbeiter bei jedem Arbeitsschritt angeleitet. Er kann etwa mit einem angeschlossenen Handscanner den QR-Code des Beilagenzettels einscannen. Damit weiß der Assistent automatisch, auf welche Details zu achten ist. Er projiziert ein Bild der geöffneten Schachtel auf einen bestimmten Platz auf dem Tisch, darunter steht: »Bitte die Box hier platzieren«. Sobald sich die Box in Position befindet, übernimmt die Kamera die Sichtprüfung. Ist diese positiv verlaufen, erscheint ein virtueller Schalter, mit dem der Prüfer seinerseits ebenfalls bestätigen kann. »Der Vorteil ist, dass wir hier keine Mitarbeiter mehr mit Expertenwissen benötigen«, sagt Tillmann. »Und auch wenn es sich um ähnliche Teile handelt, kann der Mitarbeiter dank QR-Code nichts mehr verwechseln.«

Nun führt der Assistent in Form einer Werkerführung mit weiteren Einblendungen durch den Prozess. »Bitte Bauteil entnehmen« ist auf dem Tisch zu lesen. Eine weitere Projektion zeigt, wo das einzelne Bauteil abzulegen ist. Der Assistent prüft nun, gesteuert durch entsprechend hinterlegte Apps, mit denen der Prüfprozess zusammengestellt ist, durch Top- und Seitenkamera das Volumen des Bauteils und gleicht das Ergebnis mit den in der App eingegebenen Toleranzwerten ab. Positiv?

Wieder kann der Mitarbeiter per virtuellem Knopfdruck bestätigen. Nun folgt der digitale Messschieber, mit dem der Mitarbeiter den Innendurchmesser prüft. Messschieber ansetzen, Knopf drücken, der Assistent gibt nach dem Abgleich der kabellos übertragenen Daten grünes Licht oder bittet um erneute Messung. Liegt der Messwert auch bei der zweiten Messung außerhalb der Toleranz, wird der Rücksendeprozess eingeleitet. Ist die Prüfung bestanden, kann der Mitarbeiter das geprüfte Teil in der vom Assistenten durch ein Lichtsignal markierten Box ablegen, um dann die nächste Prüfung freizugeben. Tillmann: »So landet alles am richtigen Platz. Damit steigt die Produktqualität, weil keine fehlerhaften Bauteile mehr in den Fertigungsprozess gelangen. Und da die Daten komplett zur Verfügung stehen, lassen sich Chargen oder auch unterschiedliche Lieferanten über längere Zeiträume miteinander vergleichen.«

Schneller, besser und flexibler

Natürlich kann der Ulixes-Assistent in ähnlicher Weise bei der Montage von Produkten eingesetzt werden. »Das Verfahren ist das gleiche«, erklärt Tillmann. »Man konfiguriert den Assistenten über den App-Store mit den nötigen Funktionen, etwa: Bauteile entnehmen, an einer bestimmten Position platzieren, andere Bauteile anschließen. Einblendungen auf der Arbeitsplatte und/oder am Monitor, das Einspielen von Schulungsvideos, das Beleuchten der richtigen Entnahme- oder Ablagebox, das Anschließen von individuellen Meß- oder Montagegeräten, die Übernahme von Daten – all das kann der Assistent anleiten und überprüfen.« Im App-Store stehen dafür mehr als 100 Apps zur Verfügung, mit denen Wareneingang und manuelle Fertigung digitalisiert werden können. »Hier gilt ebenfalls, dass die erhobenen Daten ganz nach individuellem Bedarf ausgewertet werden können. Auch dafür gibt es entsprechende Apps.« Damit ermöglicht der Ulixes-Assistent bei manueller Handhabung Kosteneffekte. Der Fertigungsprozess wird schneller, die Qualität steigt und durch die Digitalisierung der Prozessschritte entstehen weitere Analyse- und Optimierungsmöglichkeiten.

Erschienen in Ausgabe: 03/2017