Illustration von Spalt & Versatz-Inspektion - Bild: LMI Technologies

Illustration von Spalt & Versatz-Inspektion in einer Einzelmodellfertigungslinie. Bild: LMI Technologies

Die Einführung von robotergeführten 3D-Smart-Sensoren in die Produktionsumgebung treibt die Weiterentwicklung der automatisierten Variantenfertigung in einer Vielzahl von Branchen voran.

Robotersysteme werden für verschiedene Montage- und Inspektionsanwendungen verwendet und ermöglichen somit den Betrieb von schlanken, effizienten und automatisierten Systemen. Es kann also mehr als ein Produkttyp oder -modell auf derselben Produktionslinie hergestellt werden.

3D-Smart-Sensoren bieten diesen Systemen sowohl Sichtführung als auch flexible Messfunktionen für Inline-Montage und Inspektionsprozesse.

Einzelmodell-Produktionslinien

In frühen Stadien der Automobilherstellung waren Einzelmodell bzw. Serienproduktionslinien üblich. Bei diesem Ansatz wurden eine Reihe von Arbeitsstationen linear angeordnet und mit einer Vorrichtung zur Materialhandhabung verbunden. Dabei hat jede Station eine feste Funktion bei der Herstellung eines einzelnen Produkttyps oder Modells. Um einen anderen Produkttyp oder ein anderes Produkt herzustellen, muss die gesamte Linie nach einem festen Zeitplan umgestellt werden.

Produktionslinien für Einzelmodelle erfordern häufig eine Neujustierung mit unterschiedlichen Stationen und Aufgabenzuweisungen, was zu Störungen und Ausfallzeiten in der Linie führt. Da sie aus festen Arbeitsstationen bestehen, sind Einzelmodelllinien nicht in der Lage, sich an die Variabilität der Produktnachfrage anzupassen.

Einführung von Variantenfertigung

Die Variantenfertigung steigert die Produktivität und Profitabilität durch eine effiziente Nutzung von Zeit, Flächen und Ressourcen. Als leistungsstarke Ergänzung zur Einzelmodell-Serienfertigung, ermöglicht die Variantenfertigung die Herstellung von Produkten nach spezifischen Kundenanforderungen und Spezifikationen.

IIllustration von Spalt & Versatz-Inspektion - Bild: LMI Technologies
IIllustration von Spalt & Versatz-Inspektion in einer Variantenfertigungslinie. Bild: LMI Technologies

Im Gegensatz zum Einzelmodellansatz ist die Fertigungslinie nun in mehreren kleineren Arbeitszellen organisiert, wobei jede Zelle entweder ein einzelnes Modell oder mehrere Modelle mit einem hohen Grad an ähnlichen Bauteilen erzeugen kann.

Einige (oder alle) der vorgelagerten Herstellungsprozesse können in jeder dieser Zellen ausgeführt werden und erhöhen so die Effizienz und Produktionsmenge. Die Produktionsanlagen für jedes Modell können mit jeweiligen Montagevorgängen in einer Zelle oder Unterzelle kombiniert werden – was eine noch engere Abstimmung und entsprechende Verbesserungen in Qualität und Bestand ermöglicht.

Damit ist die Produktion flexibler und kann Modelle basierend auf der Nachfrage fertigen. Dadurch entfällt die Notwendigkeit eines großen Bestandspuffers zwischen Fertigung und Montage. Eine ähnliche Bestandsreduzierung tritt auf der Fertigwarenseite auf, da die Produktionslinie nun mit der Nachfrage synchronisiert wird.

Die Einführung von Robotern

Windschutzscheibenmontage - Bild: LMI Technologies
Windschutzscheibenmontage mit einem bildverarbeitungsgeführten Roboterarm. Bild: LMI Technologies

In der Montage ist das Variantenmanagement ein bereits bekanntes Konzept. Automobilhersteller kennen die Vorteile und wenden diese Methode seit mehr als einem Jahrzehnt an. Relativ neu ist jedoch die Möglichkeit, diesen Prozess durch den Einsatz von Robotersystemen vollständig zu automatisieren.

Robotersysteme ermöglichen es Herstellern, Prozesse die vorher fehleranfällig oder sogar gefährliche manuelle Vorgänge waren, teilweise oder vollständig zu automatisieren. Heutzutage werden Roboter für alles verwendet, von der automatisierten Montage von Windschutzscheiben und Türen über Nahtschweißen oder Auftragen von Kleber bis hin zur Spalt- und Versatz- sowie Unterbodeninspektion.

Spalt- & Versatzmessung mit einem Gocator - Bild: LMI Technologies
Spalt- & Versatzmessung mit einem Gocator 3210 Snapshot-Sensor an einem Roboterarm. Bild: LMI Technologies