Identifikation

Schlüsseltechnologie für die Variantenfertigung

Um im weltweiten Wettbewerb mitzuhalten, kommen Elektronikfertiger um den Einsatz moderner Technologien nicht herum. Mit automatischer Identifikation per Funk oder mit optischen Codes lassen sich beispielsweise viele Abläufe von Produktion bis Logistik optimieren.

Bild: Siemens AG

Als Anbieter von Produkten für die Automatisierung muss Siemens immer spezifischere Kundenanforderungen erfüllen. Gleichzeitig müssen die Kosten konkurrenzfähig bleiben. Der Elektrokonzern setzt dazu in seinen Werken in vielen Bereichen auf die automatische Erfassung von Bauteilen und Komponenten mit zweidimensionalen Barcodes (2D-Codes) oder mit Radiofrequenzidentifikation (RFID). Hinzu kommen Optimierungen der Abläufe in den Fertigungsbereichen. Für beide Techniken kommen dabei Systeme zum Einsatz, die Siemens unter dem Namen Simatic Ident selbst entwickelt und vertreibt. Ein Beispiel ist die Fertigung von Automatisierungskomponenten im Werk Amberg. Die hohe Variantenzahl, etwa bei den Sirius-Schaltgeräten, würde einem konventionellen Ansatz zufolge aufgrund stark unterschiedlicher Nachfrage je Typ dazu führen, dass je Gerät eine vergleichsweise hohe Zahl auf Lager gehalten werden müsste, um auch Bedarfsspitzen im Rahmen der Regellieferzeit abzudecken.

Der Münchener Konzern hat im Werk Amberg jedoch eine bedarfsgesteuerte Produktion eingerichtet, die darauf ausgelegt ist, innerhalb kurzer Zeit eingehende Aufträge bis zur ‚Losgröße Eins‘ abzuarbeiten. Dazu werden flexible Maschinen eingesetzt, die einen bestimmten Fertigungsschritt für jede Variante durchführen können – etwa das Einsetzen des Spulenkerns oder das Aufbringen der Deckelplatte. Durch einen RFID-Transponder im Werkstückträger ‚erfährt‘ die Maschine über jedes einzelne Produkt, um welchen Typ es sich handelt. Damit kann ohne Umrüstzeit das Produktionsprogramm auf einen anderen Produkttyp umgestellt werden. Die eingesetzte RFID-Lösung Simatic RF300 hat zudem aufgrund der hohen Speichergrößen und Lesegeschwindigkeit dazu beigetragen, dass sich mit der Systemeinführung die Taktzeiten reduzieren ließen.

Funkchips übertragen Arbeitsschritte je Produkt

Bei der neuesten Produktionslinie wurden zusätzlich die Mitarbeiter noch stärker in das Konzept einbezogen. Der Grund für diese Maßnahme lag in der Erkenntnis, dass bei einer starren Produktionskette viele Maschinen mit unzureichender Auslastung eingesetzt werden mussten. Das passierte immer dann, wenn ein bestimmter Produktionsschritt nur für einen Teil der Produkte benötigt wird. Eine noch höhere Flexibilisierung der Automaten war jedoch zu aufwendig. Aus diesem Grund wurde der Automatisierungsgrad etwas reduziert und insgesamt wurden drei Handmontageplätze in die Produktionslinie eingefügt, die allerdings nicht immer vollständig besetzt sind. Hier können gut ausgebildete Mitarbeiter deutlich flexibler die einzelnen Arbeitsschritte ausführen. Die RFID-Transponder führen in diesem Verfahren die Informationen mit, welche Arbeitsanweisungen für das Produkt den Mitarbeitern auf einem Bildschirm angezeigt werden.

Rückverfolgung mit optischen Codes

Auch die optischen Codes kommen weiterhin zum Einsatz. So werden im Werk Karlsruhe alle Bauteile mit 2D-Codes versehen und beim Einbau einzeln erfasst. Dadurch ist eine lückenlose Rückverfolgung der Produkte und Komponenten möglich. Wenn sich zum Beispiel eine Bauteillieferung als fehlerhaft herausstellt, kann festgestellt werden, in welche Produkte diese Komponenten eingebaut wurden. Ähnlich wie das Werk Amberg, nutzen die Karlsruher die 2D-Codes auch, um Mitarbeiter bei der Montage der Produkte zu unterstützen. Da Produkte des Herstellers auch auf dem Typenschild über einen 2D-Code verfügen, können selbst beim Verpacken über diesen Code die Arbeitsanweisungen auf einem Bildschirm angezeigt werden, um etwa das richtige Zubehör je Variante beizulegen. Auch diese Teile werden einzeln gescannt – das System schließt den Arbeitsschritt erst ab, wenn alle geforderten Teile erfasst wurden. Die Erfassung erfolgt entweder mit Handscannern oder stationären Geräten aus der Simatic MV-Reihe.







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