So wird die Werkerführung in der manuellen Montage effizient

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Werkerführung wird zusehends wichtiger. Wie sich mittels Konfiguration statt Programmierung anleiten, prüfen und dokmentieren lässt.
So gelingt die Werkerführung und Qualitätssicherung in der manuellen Montage

Quelle: Deprag Schulz

Warum ist Werkerführung heute so wichtig? Fast überall, wo produziert wird, gibt es kleine, unscheinbare Fehlerquellen. Jeder Produzent fürchtet diese Fehler in seiner Montage, denn die Auswirkungen können groß werden. Kommt es gar zu Rückrufaktionen, können immense Kosten und ein erheblicher Imageschaden entstehen. Um die Prozesssicherheit im Fertigungsverfahren zu gewährleisten, spielt neben der Wahl des optimalen Montagewerkzeuges, der Verwendung hochwertiger Materialien und der Festlegung der Prozessparameter die fehlerfreie Montage eine entscheidende Rolle. Zugleich wird höchste Flexibilität in der Montage vorausgesetzt.

Unternehmen müssen schnell auf Änderungen der Stückzahlen, Varianten oder im Automatisierungsgrad reagieren. Auch wenn die Anlagen in kurzer Zeit funktionsfähig zur Verfügung stehen, müssen die neuen Abläufe erst sicher im Fertigungsprozess implementiert und Mitarbeiter neu geschult werden. Dabei kommt es nicht selten zu Montagefehlern – unter anderem durch unzureichende oder falsch verstandene Montageanleitungen – oder Unachtsamkeit. Auch wenn Mitarbeiter bereits sehr routiniert sind, können Änderungen im Arbeitsablauf schnell übersehen werden.

Mit der neuen Software Deprag Operator Guidance bringt der Automatisierungsexperte Deprag Schulz GMBH u. CO. die optimale Lösung auf den Markt, um viele Mängel im Produktionsprozess wirkungsvoll zu vermeiden. Die Software unterstützt den Mitarbeiter bei der Montage – leicht verständlich und sicher. Vor allem beugt sie „menschlichen“ Fehlern vor. Während bisher jeder Werker über ein umfassendes Know-how verfügen musste, um einen reibungslosen Montageablauf zu garantieren, können nun komplexe Abläufe einfach vermittelt werden. Die App führt den Werker Schritt für Schritt durch den Montageprozess – selbst neue Mitarbeiter ohne entsprechende Vorkenntnisse können in kürzester Zeit eingearbeitet werden.

Werkerführung: Intuitiv anleiten – schnell und prozesssicher montieren

Die Software ermöglicht die Erstellung von beliebig vielen digitalen Montageanleitungen. Der Deprag Operator Guidance wird auf einer geeigneten Hardware mit einem Betriebssystem (ab Windows 7) installiert. Des Weiteren sind das Programm PowerPoint sowie ein Anzeigegerät am Handarbeitsplatz nötig. Pro Bauteil wird zunächst mittels PowerPoint eine Arbeitsanweisung mit den einzelnen Montageschritten erstellt. Durch die Flexibilität von PowerPoint ergeben sich vielseitige Visualisierungsmöglichkeiten – Texte, Bilder, Videos oder Audiodateien können unkompliziert eingebunden werden. „Unsere Kunden können beliebig viele Bauteile und Produktgruppen selbst konfigurieren und das ohne Programmierkenntnisse!“, freut sich Daniel Guttenberger, Produktmanager für Deprag Schraubtechnik. Zeitaufwändige Absprachen zwischen Hersteller und Kunden entfallen. „Bei Bedarf kann der Kunde seine Arbeitsanweisungen natürlich jederzeit anpassen oder erweitern. Dabei kann er innerbetriebliche Abläufe und Richtlinien, die einzuhalten sind, einfach berücksichtigen“, so Guttenberger weiter.

So funktioniert der Bauteilkonfigurator

Im Bauteilkonfigurator des Deprag Operator Guidance werden die selbst erstellten Arbeitsanweisungen einfach mit den verschiedenen Schraubprogrammen und Regeln verknüpft – ohne übergeordnete SPS. Für jede einzelne Schraubstelle wird ein eigenes Schraubprogramm hinterlegt. Sobald im Prozess die Schraubstelle erreicht wird, wird das korrespondierende Schraubprogramm in der Deprag Ablaufsteuerung aktiviert. Dabei erfolgt die Übertragung zwischen Schraubsteuerung und PC über eine direkte Kabelverbindung oder indirekt über das normale Ethernet-Netzwerk des Kunden. Durch die automatische Überwachung jeder Schraubstelle, wird festgestellt, ob ein IO oder NIO Ergebnis vorliegt. Je nach Schraubergebnis und konfigurierter Regel wird dem Werker ein anderer Arbeitsschritt angezeigt. Die ausgezeichnete Werkerführung ermöglicht eine schnelle, fehlerfreie Montage und höchste Prozesssicherheit.

Kontrollsysteme ergänzen die Werkerführung

Noch mehr Prozesssicherheit schafft die Kombination mit dem Deprag Positionskontrollstativ (PKS), das standardmäßig verfügbar ist. Positionskontrollsysteme koordinieren und optimieren dabei den gesamten Fertigungsablauf und stellen sicher, dass zur richtigen Zeit, am richtigen Ort, das richtige Verbindungselement mit dem richtigen Drehmoment verschraubt wird. Bei der Verschraubung von mehreren Schrauben an einem Bauteil spielt bisweilen die Reihenfolge des Anzugs der einzelnen Schrauben eine wichtige Rolle für die Prozesssicherheit. Positionskontrollsysteme steuern diesen Ablauf: Die Schraube lässt sich nur dann anziehen, wenn vom Werker die richtige Reihenfolge eingehalten wurde.

Die Software ist aber nicht nur für die einfache Bedienerführung und eine schnelle Einarbeitung neuer Mitarbeiter geeignet, sondern ermöglicht auch eine automatische Prozessdatendokumentation.

So lassen sich Prozessdaten automatisiert archivieren und dokumentieren

Die lückenlose Dokumentation der Produktionsdaten wird immer wichtiger. Mit dem Deprag Operator Guidance können die Prozessdaten zu jedem Bauteil zentral abgelegt und gespeichert werden: auf einem Laufwerk oder im Deprag Cockpit. Manuelles Einsammeln der Daten entfällt. Die Prozessdaten und Schraubergebnisse werden automatisch mit der Seriennummer des Bauteils verheiratet. Zu jeder Seriennummer werden die Schraubpositionen mit den jeweiligen Endwerten abgespeichert. Dies erlaubt eine lückenlose Nachvollziehbarkeit und Transparenz.

Die Software ermöglicht außerdem die Integration von kundenspezifischen Erweiterungen (sogenannten Plugins). Der Kunde kann zu definierten Ereignissen (z. B. Bauteil erfolgreich verschraubt, Schraubstelle erfolgreich verschraubt) eigene Abläufe und Programme integrieren. Denkbar sind z. B. die Kommunikation mit dem kundenindividuellen MES System, der Transfer der Endwerte, die Anzeige weiterer Arbeitsanweisungen oder Ähnliches.

Kostengünstige Lösung für die Werkerführung bei einfachen Handarbeitsplätzen

Gerade bei einfachen Handarbeitsplätzen ohne SPS ist die Software Deprag Operator Guidance die ideale Lösung, um die Prozesssicherheit eindrucksvoll zu erhöhen. Des Weiteren ist der Einsatz bei Reparaturarbeitsplätzen denkbar. Der Werker wählt beispielsweise auf einem Produktbild aus, welche Schraubstelle repariert werden muss. Die Software erkennt automatisch das richtige Schraubprogramm. Neben der Verschraubung sind auch andere Montageprozesse z. B. Kleben, Pressen, etc. möglich.

Möchte ein Kunden einen neuen Montageprozess implementieren, so müssen zunächst alle Anforderungen definiert werden, wie etwa folgende: Die richtige Schraubreihenfolge muss eingehalten werden, für die einzelnen Schraubpositionen werden verschiedene Drehmomente benötigt und selbstverständlich muss sichergestellt sein, dass keine Schraube vergessen wird. Zugleich sollen alle Prozessdaten wie z. B. Drehmoment, Drehwinkel, Status, Schraubposition und Seriennummer dem jeweiligen Bauteil zugeordnet und automatisch abgespeichert werden.

Wie der Werker bei der Hand genommen wird

Dank dem Deprag Operator Guidance ist eine rasche und preiswerte Lösung gefunden. Zunächst erstellt der Kunde alle Arbeitsschritte und die zugehörigen Prozessparameter. Einmal konfiguriert, führt die Software den Werker Schritt für Schritt durch den Montageprozess. Am Handarbeitsplatz werden dem Werker alle Anweisungen anschaulich auf einem Bildschirm gezeigt. Der Werker muss zunächst die Seriennummer des zu verarbeitenden Bauteils scannen oder manuell eingeben, um von Anfang an die Prozessdaten mit dem Bauteil zu verheiraten.

Je nach Bauteil liefert die Software augenblicklich automatisch die zugehörige digitale Arbeitsanweisung und zeigt dem Werker den nächsten Montageschritt an. Zur weiteren Unterstützung wird dem Mitarbeiter mit Bild, Text oder kurzen Videos z. B. genau angezeigt, welchem Fach die jeweils benötigten Komponenten zu entnehmen sind. Nach einer vorgegebenen Reihenfolge verschraubt dieser nun jede Schraubposition. Dabei wird automatisch überwacht, ob ein IO oder NIO Ergebnis vorliegt.

Je nach Schraubergebnis und konfigurierter Regel wird dem Werker der nächste Arbeitsschritt angezeigt. Sobald einzelne Arbeitsschritte versehentlich nicht oder falsch ausgeführt werden, blockiert das System neue Arbeitsschritte, bis die vorherigen korrekt durchgeführt wurden. Manche Meldungen muss der Bediener zusätzlich quittieren – ein weiteres Sicherheitsfeature. Knifflige Arbeitsschritte können z. B. auch über ein detailliertes Video veranschaulicht werden.

Wie Werkerführung und Dokumentation die Qualität beeinflusst

„Fertigungsunternehmen möchten ihre Qualität mit möglichst geringem Aufwand und kostengünstig sichern. Werden die Fehler schon während der Produktion vermieden oder erkannt und korrigiert, lässt sich aufwändige Nacharbeit und Ausschuss vermeiden. Unsere neue Software Deprag Operator Guidance ist ideal geeignet, um in der automatisierten Fertigung oder auch in der industriellen Nacharbeit, die Produktqualität zu verbessern und die Produktivität zu steigern“, verdeutlicht Produktmanager Guttenberger.

Weiterlesen auf Digital Manufacturing Magazin: Spanntechnik: So lassen sich dünnwandige Druckgussteile spannen

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