Anzeige
Anzeige
Anzeige
Beitrag drucken

Rüstzeiten

Erweiterte Realität beim Maschinenrüsten

Abhängig von Produkt und Anlage können Rüstvorgänge viel Erfahrungswissen vom Facharbeiter erfordern. In einer Technologiestudie der Fachhochschule Kufstein Tirol wurde für ein Unternehmen der Verpackungsindustrie geprüft, wie Datenbrillen und Augmented Reality (AR) dabei helfen können.

Maschinenrüsten mit Augmented Reality (AR) optimieren?

Bild: Fachhochschule Kufstein Tirol Bildungs GmbH

Fehlende Ablaufstandards beim Rüsten führten in dem betrachteten Unternehmen nicht nur zu langen Rüstzeiten, sondern auch zu fehlerhaften Produkten. Verstärkt wurde die Situation, da die Anlagen täglich mehrmals umgerüstet wurden, um flexibel auf die Kundenaufträge reagieren zu können. Da es sich in dem untersuchten Fall um verkettete Anlagen handelte, konnte ein Rüstprozess gut mehr als eine Stunde dauern. Das Unternehmen hatte bereits in der Vergangenheit versucht, über die klassischen Rüstworkshops, 5S und SMED Techniken die Rüstprozesse zu optimieren, war dabei aber nur bedingt erfolgreich. Ein Grund für die fehlende Nachhaltigkeit der organisatorischen Maßnahmen mag in der unzureichenden Konsequenz bei der Umsetzung durch das Management gelegen haben. So blieb das Wissen um das Rüsten der Anlagen bei den einzelnen Mitarbeitern. Diese haben für sich selbst begonnen, einzelne Rüststandards mit ihren Handys festzuhalten und Einstellwerte individuell zu dokumentieren. Das führte dazu, dass die Rüstprozesse abhängig vom Mitarbeiter anders abliefen. Eskaliert ist die Situation, als Mitarbeiter für längere Zeit ausfielen und neue eingeschult werden mussten. Die fehlenden Rüststandards führten zu Produktionsengpässen und Lieferverzögerungen. Auf Initiative des technikaffinen Produktionsleiters wurde ein neuer Anlauf gestartet, dieses Mal mit der Hilfe von Datenbrillen, allgemeine Rüststandards zu schaffen, die Rüstzeit und Fehler beim Rüsten dadurch zu reduzieren und weniger erfahrenen Mitarbeitern zu ermöglichen, Teile des Rüstvorgangs zu übernehmen.

Rüsten und Justieren

Dazu wurde ein Worker Information System (WIS) konzeptioniert, das ungelernte Mitarbeiter in die Lage versetzt, eine Anlage mit Hilfe von Augmented Reality (AR) selbständig zu rüsten. Lediglich das Justieren und Durchführen der anschließenden Versuchsreihen wird von Fachpersonal anhand von Standards durchgeführt. Die AR-Anwendung sollte dabei die Maschine im gerüsteten Zustand zeigen (Standard), wobei die einzubauenden Maschinenteile in Form von Hologrammen eingeblendet werden. Abweichungen zwischen bereits eingebauten und auszutauschenden Maschinenteilen werden dabei über Objekterkennung farblich markiert. Einstellwerte, wie die Lage von Führungsschienen und Breite von Durchlässen sollen abhängig vom herzustellenden Produkt an der entsprechenden Position an der Maschine virtuell angezeigt werden. Herausfordernd war es, die notwendigen Informationen in der Datenbrille bereitzustellen, ohne übermäßig viel aktive Interaktion vom Benutzer zu verlangen, um die Arbeitsbedingungen nicht durch neue Technologien komplexer zu gestalten.

Maschinen stehen weit verteilt

Ausschlaggebend für den Einsatz von Datenbrillen beim Rüsten in dem betrachteten Unternehmen war, dass die Produktionsmaschinen über eine große Fläche verteilt waren. Der Vorteil eines mobilen WIS besteht in der Tatsache, dass die Anzahl der Endgeräte nicht von den stationären Workstations abhängt, sondern von der Anzahl der Mitarbeiter, welche im Normalfall geringer ist, als die zu rüstenden Maschinen. Um das Hauptaugenmerk des Mitarbeiters während der Informationsbereitstellung auf die auszuführende Tätigkeit zu konzentrieren, war es nötig, die kognitive Belastung neuer Technologien gering zu halten. Dies kann prinzipiell durch die Verwendung von multimedialen Inhalten ohne beziehungsweise nur mit kurzen textuellen Beschreibungen erreicht werden. Binokulare Datenbrillen, wie etwa die Microsoft Hololens, sind dafür besonders gut geeignet, da multimediale Visualisierungen ohne einen Fokuswechsel der Augen ermöglicht werden. Hierbei können standardisierte und zugleich optimierte Arbeitsvorgänge in Form von Hologrammen dargestellt und bei Bedarf durch kurze textuelle Beschreibungen ergänzt werden. Soweit diese Angaben nicht direkt vor beziehungsweise auf den realen Objekten positioniert wurden, sondern etwas abseits liegen, kann der Benutzer dabei selbst entscheiden, ob die ergänzende Angabe in Textform beachtet oder völlig ignoriert wird. Eine weitere Zielsetzung war die leichte Erweiterbarkeit der AR-Anwendung auf weitere Rüstprozesse und Anlagen. Dies sollte ohne Programmieraufwand und auch für weniger technikaffine Benutzer möglich sein. Über eine Erweiterung der Anwendung sollte erreicht werden, Standardwerkzeuge als Hologramme aus einer Toolbox zu wählen und diese in der realen Welt zu positionieren. Die Positionen aller gesetzten Werkzeuge an der Maschine werden, bezogen auf den erstellten Artikel, in einer Datenbank gespeichert. Jeder so gespeicherte Rüstprozess kann nach Auswahl der Maschine und des Artikels wieder auf der zu rüstenden Anlage visualisiert werden. Erweitert um die farbliche Kennzeichnung bezüglich des Soll-Ist-Vergleiches gibt diese Anwendung ständig Rückmeldung über die bereits vorgenommenen Änderungen und an welcher Stelle noch Handlungsbedarf vorliegt.


Das könnte Sie auch interessieren:

Bei allen Vorteilen, die Industrie-4.0-Technologien mit sich bringen, muss zunächst auch eine leistungsstarke digitale Infrastruktur vorhanden sein. Sie muss große Volumen an Sensordaten schnell, sicher und ortsunabhängig übertragen und auswerten können. Mit dem Rückgriff auf externe Partner erhalten Firmen eine solche Infrastruktur - und gleichzeitig Zugang zu einem erweiterten Ökosystem.‣ weiterlesen

Im nordrhein-westfälischen Düren findet sich die vermutlich einzige professionelle Wurmzucht Deutschlands - und die wahrscheinlich am weitesten automatisierte weltweit. Die nötigen Anlagen dafür wurden vom Unternehmer selbst in bester Daniel-Düsentrieb-Manier entwickelt und gebaut - mit einem Fokus auf kostengünstige, aber zuverlässige Automatisierungstechnik.‣ weiterlesen

Die Hoffmann Group hat auf der Emo 2019 erstmals ihr Hoffmann Group Tool Management gezeigt. Mit der Software können kleine und mittelgroße Betriebe ihre Werkzeuge verwalten und deren Einsatz planen.‣ weiterlesen

Der Autobauer Porsche hatte am Dienstag mit einem zeitweisen Stillstand in seiner Produktion zu kämpfen. Grund dafür war ein Serverausfall.‣ weiterlesen

Software für das Product Lifecycle Management (PLM) ist eine substanzielle Investition in die Zukunft. Die Frage nach ihrer Wirtschaftlichkeit beschäftigt deshalb alle Unternehmen - und ist nach heutigem Kenntnisstand gut zu beantworten.‣ weiterlesen

Der Einsatz des digitalen Zwillings verspricht vielfältige Potenziale für den gesamten Lebenszyklus eines Produktes. Im Rahmen einer Befragung der Managementberatung Detecon halten die Studienteilnehmer vor allem den Unternehmensübergreifenden Einsatz für erfolgversprechend.‣ weiterlesen

Auf insgesamt 8.400m² errichtet Wibu System zwei neue Gebäude. Das eine soll zukünftig als Unternehmenssitz dienen, das andere soll als House of IT Security u.a. die Zusammenarbeit mit Startups fördern.‣ weiterlesen

Mehr Fachbesucher und eine größere Ausstellerzahl: Die IT-Sicherheitsmesse it-sa in Nürnberg hat mit ihrer diesjährigen Ausgabe neue Bestmarken erzielt.‣ weiterlesen

Die Auftragseingänge in der deutschen Elektroindustrie sind im August 2019 um 6,7% gegenüber Vorjahr zurückgegangen. Die Inlandsbestellungen gaben um 9,6 und die Auslandsbestellungen um 4,5% nach. Im Gesamtzeitraum von Januar bis August dieses Jahres lagen die Auftragseingänge damit 1,6% unter Vorjahr. Hier bestellten inländische Kunden 1,1 und ausländische 2,1% weniger.‣ weiterlesen

Der Anteil der deutschen Unternehmen, die 3D-Druck einsetzen, ist zwar im Vergleich zum Jahr 2016 gestiegen – von 37 auf 63 Prozent. Eine Führungsposition hat Deutschland in der Studie des Beratungsunternehmens EY eingebüßt.‣ weiterlesen

Im Forschungsprojekt 'Instant Factory Maps' des Instituts für Integrierte Produktion Hannover IPH werden Fabriklayouts per Kameradrohne erfasst. Bei einem kurzen Rundflug durch die Fabrik nimmt die Drohne Tausende Fotos auf, die eine Software automatisch zu einem dreidimensionalen Layout zusammensetzt.‣ weiterlesen

Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige