Montagesysteme Arbeitsplätze ergonomisch gestalten

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Neben der Arbeitsorganisation bestimmen in der Montage insbesondere die Gestaltung der Arbeitsplätze sowie deren nahtlose Integration in den Ablauf maßgeblich die Produktivität des Gesamtprozesses. Die passenden Montagesysteme liefert RK Rose+Krieger.

Kleinere Losgrößen bei größerer Varianz. Das ist die Entwicklung, die sich in fast allen Produktionsbranchen durchgesetzt hat. Für den Fertigungsprozess lässt sich dies 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 optimale Gestaltung des manuellen Arbeitsplatzes.

Faktoren der Produktivität optimal ausrichten

RK Rose+Krieger entwickelt und fertigt Komponenten und Systeme für alle Prozesse in der industriellen Produktion und für die Automatisierung. Die Projektierung ganzheitlicher Produktions- und Montagelinien zählt zu den Kernkompetenzen des Unternehmens aus Minden. Diese entstehen aus seinem modularen Baukasten, der Produkte der Linear-, Profil-, Verbindungs- und Modultechnik umfasst, wie beispielsweise 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 Rose+Krieger. „Es geht darum, ihn darin zu unterstützen, seine produktive Leistung für die Wertschöpfung bestmöglich einzubringen.“ Die Modullösungen des Systemherstellers berücksichtigen die Faktoren, über die sich die Produktivität des Menschen und damit der gesamten Montagelinie optimieren lässt.

Ergonomie: Arbeitsplätze für ermüdungsfreies Arbeiten

Ein bestimmender Faktor in der Linienkonzeption ist der optimal gestaltete Arbeitsplatz der Mitarbeiter. Ergonomische Aspekte stehen hier im Vordergrund, um dem Werker ein ermüdungsfreies Arbeiten zu ermöglichen und damit dessen Zuverlässigkeit zu steigern. „5 bis 15 Prozent Produktivitätssteigerung sind erzielbar, wenn wir die körperliche Belastung der Mitarbeiter minimieren“, sagt Riechers.

Die Gestaltung ergonomischer Arbeitsplätze ist ein Schwerpunktthema von RK Rose+Krieger. Grundkonzept der Mindener ist der RK Easywork, von dem sich viele anwendungsspezifische Anpassungen ableiten lassen. Als jüngste Entwicklung entstand daraus mit dem RK Easymount ein Arbeitstisch zur Schaltschrankmontage. Seine Arbeitsfläche ist mit elektrischen Hubsäulen in der Höhe bis 650 mm einstellbar. Auch der Winkel lässt sich auf diese Weise zwischen 0° und 90° variieren. Damit kann der Mitarbeiter einfach per 6-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 anpassen. Mit montierbaren Hebe-, Lenk- oder Bockrollen und der akkubetriebenen Steuerungseinheit MultiControl II accu wird der RK Easymount in der Feldebene frei bewegbar. Mehrfache Handlingschritte, die durch verschiedenste ortsgebundene Montagetätigkeiten normalerweise nötig sind, entfallen.

Null-Fehler-Strategie: Assistenzsysteme zur Werkerführung

Assistenzsysteme sorgen für zusätzliche Entlastung, was die kognitive Leistungsfähigkeit angeht. Insbesondere in einer variantenreichen Montage können typische Fehler entstehen, wie die Entnahme falscher Teile oder das falsche Zusammensetzen. Mit einer Null-Fehler-Strategie den Ausschuss so minimal wie möglich zu halten, gilt als weiterer wichtiger Faktor der Produktivität. „Mitarbeiter erhalten Sicherheit, wenn sich komplexe Prozesse schnell erfassen und damit fehlerfrei bewerkstelligen lassen“, so Riechers. Für seine 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 seinem Poka Yoke-Arbeitsplatz erweitert RK Rose+Krieger dieses Prinzip um Bauteilbehälter, die mit Klappen verschlossen sind. Bei verwechslungsähnlichen Materialien wird damit eine Entnahme zum falschen Montagezeitpunkt verhindert.

Teilautomation: Entlastung durch „Kollege Cobot“

Bereits 2018 hat sich der VDMA in einem Arbeitskreis mit dem Namen „Handmontage wird digital“ genau damit befasst. Mithilfe von Assistenzsystemen lassen sich, so die Aussage, eine höhere Produktvarianz bis Losgröße 1 und damit individuellere Produkte realisieren. Das führt auch zu einem weiteren Produktivitätsfaktor: die Entlastung der Werker von allen Tätigkeiten, die nicht wirklich manuell durchgeführt werden müssen. In Montagelinien von RK Rose+Krieger unterstützen kollaborierende Roboter, sogenannte Cobots, die menschlichen Kollegen bei schweren oder einseitig belastenden Aufgaben. Sie bewegen Lasten oder reichen Teile wiederholgenau an. Mithilfe seines Lineartechnik-Portfolios kann das Unternehmen den Aktionsradius des Roboters problemlos 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.

Integration: Prozessfluss durch nahtlose Anbindung

Platzübergreifend arbeitende Cobots sind nur eine Möglichkeit, mit denen RK Rose+Krieger den letzten entscheidenden Produktivitätsfaktor bedient: den 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 (autonome mobile Roboter). Mit ihnen lassen sich beispielsweise Materialbereitstellungswagen automatisch an die jeweils nächste Arbeitsstation fahren. Mittels Fördersystemen aus Blocan-Profilen sind auch die vorgeschalteten Prozessschritte der Produktion reibungslos anzubinden. RK Rose+Krieger 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

Über 6.500 Katalogartikel umfasst das Portfolio des Komplettanbieters RK Rose+Krieger. „Wir verstehen unser umfangreiches Programm nicht als einen Bauchladen“, betont Geschäftsführer Riechers. „Es ist für uns ein Baukasten, mit dem wir funktionierende Abläufe möglich machen.“ Die Stärke der RK-Disziplinen Linear-, Profil-, Verbindungs- und Modultechnik sieht er ganz klar in deren Variabilität. „Mit unserem Know-how als Systemhersteller gestalten wir Einzelplätze wie integrierte Montagelinien, die sich an jede Aufgabe und jeden existierenden Produktionsprozess individuell 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 RK Rose+Krieger gemeinsam mit seinen Kunden. In seinen Lean Solutions-Workshops wird die jeweilige Bestandssituation analysiert und erste Systemansätze in einer realitätsnahen Simulation mit sogenannten „Cardboard Workshops“ von den Mitarbeitern getestet. „Wir setzen damit die menschliche Arbeit an den Anfang der Entwicklung unserer Systeme“, lautet Riechers‘ Fazit „So entstehen die Lösungen, die Robotik, Maschine und den Menschen zu einem Team werden lassen, das produktiv und wertschöpfend funktioniert.“

Andreas Kebbel leitet die Business Unit Integrated Assembly Solutions bei RK Rose+Krieger.