Handarbeitsplatz, Bild: SmartFactoryKL / C. Arnoldi

Der Handarbeitsplatz der Industrie 4.0-Produktionsanlage des SmartFactoryKL-Partnerkonsortiums demonstriert eine verbesserte Mensch-Maschine-Interaktion. Somit wird die Produktion noch flexibler. Bild: SmartFactoryKL / C. Arnoldi

Der Handarbeitsplatz ist in seiner weiterentwickelten Version enger mit der Produktionsanlage vernetzt, um eine flexiblere Fertigung des vom Kunden individuell konfigurierbaren Produkts, des Visitenkartenetuis, zu ermöglichen. Wie alle Module kommuniziert auch der Handarbeitsplatz nun über OPC UA. Dadurch können die regulären Produktionsmodule sowie der Handarbeitsplatz direkt miteinander verkettet werden. Physisch verbunden werden sie durch das fahrerlose Transportsystem (FTS), das ein zu fertigendes Produkt je nach Bedarf flexibel zu den Anlagenteilen und dem Handarbeitsplatz transportiert – gemäß Produktionsplan sowie Maschinenverfügbarkeit.

Einfache Bedienung dank übersichtlicher Oberfläche

Am Handarbeitsplatz erhält der Werker die Auftragsübersicht auf einem Bildschirm mit einfach zu bedienender Nutzeroberfläche. Die Schnittstelle dieses Assistenz-Systems wurde neu konfiguriert, um das „Andocken“ des FTS am Handarbeitsplatz sicherzustellen. Der Mitarbeiter kann somit die Anlieferung des Produkts vom FTS bestätigen oder aktiv die Abholung eines Produkts durch das FTS am Bildschirm anstoßen. Er wird befähigt, aktiv vom Handarbeitsplatz aus an der Auftragsabfolge mitzuwirken. Der Vorteil von diesem neuen Setup ist, dass nun flexibel und bedarfsgerecht gefertigt werden kann: Voll automatisiert, teil-automatisiert/teil-manuell, vollständig manuell.

Handarbeitsplatz nach dem Plug & Play-Prinzip

Am Handarbeitsplatz werden Bauteile zur Fertigstellung des Visitenkartenetuis wie Deckel oder Klammern, die der Werker in die individuell vom Kunden konfigurierten Produkte einbaut, in fest zugewiesenen Behältern aufbewahrt. Dieses Behälter-System wurde jetzt auf Wäge-Zellen aufgebaut, die jeweils mit einem cyber-physischen System (CPS) ausgestattet sind. So kann an Hand des Gewichts eines jedes Behälters sein Füllstand automatisch berechnet werden. Die generierten Daten geben Aufschluss über die vorhandene Stückzahl und vereinfachen so die Lagerhaltung. Gleichzeitig kann die Entnahme der korrekten Menge überprüft werden und somit Fehler oder gar Diebstahl aufgezeigt werden. Jeder Behälter wurde ferner mit einem RFID-Chip zur Identifikation ausgestattet.

In der nächsten Ausbaustufe des Handarbeitsplatzes wird das Plug & Play-Prinzip auf der Ebene der Wäge-Zellen realisiert: Wird der Behälter künftig in die Wäge-Zelle eingesetzt, erkennt das System diesen automatisch an Hand seines Chips und wird den Produktionsablauf entsprechend anpassen.

Gerade bei der Weiterentwicklung von Montage-Assistenz-Systemen für den Werker ergeben sich große Chancen, denn die Einrichtung eines Handarbeitsplatzes wird immer einfacher. Ziel ist es, Assistenz-Systeme anzubieten, die der Betriebsmitarbeiter intuitiv und ohne spezielle IT-Kenntnisse anwenden kann. Der dafür notwendige IT-Aufbau läuft vollständig im Hintergrund ab und bleibt dem Mitarbeiter verborgen. Der Einsatz modernster Technologie ermöglicht somit dem Nutzer eine einfache, schnelle Handhabung und Anpassung der Anlage im laufenden Betrieb. Das Ergebnis: flexible Fertigung dank eines intuitiv bedienbaren Montage-Assistenz-Systems.

„In der gelungenen Mensch-Maschine-Interaktion spiegeln sich die Grundideen von Industrie 4.0 wieder: flexible, schnelle und einfache Anpassung der Produktionsanlage, um individuelle Kundenwünsche möglichst rasch zu bedienen“, erklärt Prof. Dr.-Ing. Detlef Zühlke, Vorstandsvorsitzender der Technologie-Initiative SmartFactory KL e.V. und Leiter des Forschungsbereichs Innovative Fabriksysteme am DFKI. hei

Der Arbeitsplatz wird auf der Hannover Messe 2017 in Halle 8, Stand D20 gezeigt.