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Augmented Reality in der Baugruppenfertigung

Die digitale Erweiterung für menschliche Bediener

Erweiterte Realität wird selten für wirklich kritische Anwendungen eingesetzt, etwa im Helm eines Kampfpiloten. Der kostet auch aufgrund von Entwicklungskosten rund eine halbe Million US-Dollar. Ist eine Technologie ausschließlich nach so umfangreicher Anpassung nützlich, wird sie sich in der Fertigungsindustrie kaum durchsetzen. Neue MES-Lösungen zeigen, wie Augmented Reality den Sprung in die industrielle Praxis schaffen könnte.

(Bild: ©Monopoly919/stock.adobe.com)

(Bild: ©Monopoly919/stock.adobe.com)

Ursprünglich wurde spezifisches Wissen von einem Facharbeiter oder einem Meister an den Lehrling weitergegeben. Dieser konnte dadurch in seinem Arbeitsbereich einen großen Schatz an Wissen anhäufen. Mit der Zeit wurden Montagearbeiten dann auf viele Bediener aufgeteilt, von denen jeder eine eine ganz spezielle Aufgabe erhielt. Obwohl es nun in Summe mehr Menschen gab, denen etwas beigebracht werden musste, waren die einzelnen Teilaufgaben doch leichter lösbar. Die Lehrlinge wurden durch Bediener ersetzt, das persönliche Vieraugen-Gespräch durch papierbasierte Arbeitsanweisungen.

Keine Technik ohne Tücken

Die Arbeit mit papierbasierten Arbeitsanweisungen ist in vielen Bereichen ein Problem. Zunächst ist die Erstellung der Dokumente mühsam. In der Arbeitsvorbereitung wurden viele Stunden veranschlagt, um die Arbeit an einer Linie zwischen Produktionsmitarbeitern aufzuteilen, anschließend Zeichnungen zu erstellen und Schritt-für-Schritt-Anweisungen zu formulieren. Änderte sich die Auslastungsrate einer Linie, weil beispielsweise ein Bediener einer neuen Aufgabe zugewiesen wurde oder abwesend war, mussten die Arbeitszuweisung und die Dokumentationen überarbeitet werden. Waren mehere Mitarbeiter krank, konnte dies zu einem Stillstand der Linie führen, bis die überarbeiteten Anweisungen ausgegeben werden konnten. Diese Dokumentationen wurden dann oft nur für wenige Minuten gebraucht, bis sich die Bediener eingeprägt hatten, was zu tun war. Probleme traten erst auf, wenn sich der Produktmix vergrößerte und die Anzahl an Varianten und Revisionen zunahm. Jedes Mal, wenn es zum Wechsel einer Produktvariante oder einer neuen Revision kam, wurde eine neue Arbeitsanweisung benötigt. Oft handelte es sich aber um dieselbe Produktvariante eines zuvor ausgeführten Arbeitsauftrages, was eine neue Arbeitsanweisung überflüssig machte. Die Manager und Bediener an den Linien kamen so unter Druck. Denn die Manager an den Linien mussten sicherstellen, dass den Bedienern die korrekte Version einer Dokumentation zur Verfügung gestellt wurde. So war es, wenn keine neuen Dokumente ausgegeben wurden, oftmals ein Ratespiel, ob keine neuen papiergebundenen Anweisungen nötig, sie verspätet und schlicht verlegt worden waren. Diejenigen Bediener, die viele sehr ähnliche Arbeitsanweisungen zu Gesicht bekamen, konnten den Überblick verlieren und aus dem Gedächtnis eine falsche Variante oder Revision ausführen. Trotz papierbasierter Kontrolle kam es also immer wieder zu Fehlern.

Flachbildschirme in Fabriken

Erst durch das Auftreten erschwinglicher Flachbildschirme wurden elektronische papierlose Arbeitsanweisungen zu einer echten Alternative. Jeder Bediener erhielt nun den für ihn bestimmten Dokumentensatz, das Ganze wurde von Software gesteuert und war mit den Produktionsaufträgen verknüpft. Die Probleme mit Revisionskontrollen und fehlenden Papieren konnten gelöst werden. Die frühen elektronischen Arbeitsanweisungen waren zwar papierlos, nutzten die digitalen Möglichkeiten aber nicht aus. Der Bildschirm gab wieder, was zuvor auf Papier gedruckt worden wäre. Auch heutzutage werden in der Produktion immer noch meist PDF-Dateien angezeigt. Neuere Lösungen setzten Webtechnologien ein, um dynamischen Dateninhalt darzustellen. Nun konnte man sich bestimmte Bereiche ganz genau ansehen, dem Bediener Referenzmaterialien und weitere Details zur Verfügung stellen, wozu auch Sicherheits- und sicherheitsrelevante Informationen gehörten. All das diente dazu, die Lernkurve des Bedieners zu senken sowie die Produktivität und Qualität zu verbessern.

Nächster Schritt

Als nächsten Schritt dieser Technologie können MES-Lösungen verstanden werden, die mit Bedienern interagieren . So können Bediener komplexe Operationen Schritt-für-Schritt ausführen, ohne spezifisch darauf vorbereitet worden zu sein. Kurze sich wiederholende animierte oder reale Videos zeigen jeden Schritt an, den der Bediener ausführen muss und sind fast vergleichbar mit der anfangs beschriebenen Beziehung zwischen Meister und Lehrling. Neuen Lösungen bringen Werkzeuge mit, um Informationen und Medien aus unterschiedlichen Quellen zu ziehen, einschließlich des ursprünglichen Produktdesigns und fügt zu Arbeitsanweisungen zusammen. Bediener können bestätigen, wenn ein Schritt abgeschlossen wurde und Daten zu Rückverfolgbarkeitszwecken aufzeichnen, Feedback zur Verbesserung des Prozesses geben und vieles mehr. Diese Technologie gibt quasi jedem Bediener ohne Vorbereitung die Möglichkeit, jede Montagetätigkeit an jedem Produkt auszuführen.


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