Montage Assistenzsystem neu gedacht

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Viele Varianten oder sehr kleine Losgrößen machen es Assistenzsystemen für die Montage nicht einfach, denn eine Montageanleitung ist nicht auf die Schnelle erstellt. Mit dem Minitec Smart Assist soll das nun einfach sein, denn der Anwender kann seine Anleitung selbst editieren – ohne Programmierkenntnisse.

An Montagearbeitsplätzen müssen gerade bei einer variantenreichen Fertigung die Mitarbeiter entsprechend eingelernt und unterstützt werden. Assistenzsysteme führen dann durch den Montageprozess und leiten den Mitarbeiter an. Doch nicht nur hier ist eine solche Unterstützung sinnvoll: Beispielsweise auch für die Kommissionierung in Lager und Versand kann ein Assistenzsystem das Packen und Einlagern erleichtern.

Für diese Einsatzbereiche hat Minitec nach zwei Jahren Entwicklungszeit nun Smart Assist vorgestellt – ein Assistenzsystem, das besonders flexibel und anwenderfreundlich sein soll. Es ist in Zusammenarbeit mit dem Tochterunternehmen Minitec Smart Solutions, das sich Industrie-4.0-Themen widmet, entstanden.

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Abläufe der Montage selbst gestalten

Zentraler Baustein des Systems ist der intuitiv bedienbare Editor Mintec Smart Edi. Mit ihm kann der Kunde die Abläufe für die Montage neuer Produkte auf einfache Art und Weise selbst gestalten und hinterlegen. Dieser Editor ist eine Besonderheit, wie Minitec erklärt: Während bei vielen Assistenzsystemen die Montageanleitungen für die Werker von den jeweiligen Systemanbietern erstellt werden müssen, kann dies der Kunde hier selbst machen. Dadurch ist er viel flexibler und unabhängiger. Aber genau deshalb musste der Editor auch leicht zu bedienen sein.

Um dieses Ziel zu erreichen, wurde eine UX-Agentur mit ins Boot genommen, die auf das Thema spezialisiert ist. Mithilfe der Expertise der Profis erhielt die Bedienung des Mintec Smart Edi eine einfache und auch für Laien verständliche Bedienlogik. „UX, also die user experience, war uns beim Editor besonders wichtig. Nutzer sollen auf Anhieb verstehen, was gerade passiert. Schließlich sind es die Anwender selbst, die den besten Weg für einen Montageprozess finden. Sie kennen die Anforderungen, die Arbeitsabläufe und ihre Mitarbeiter am besten. Wir bieten ihnen das Werkzeug, unkompliziert dieses Ziel zu erreichen“, so der Software-Entwickler Markus Kaiser:

Edi und Buddy, die Helfer für den Werker

So kann also der Kunde über den intuitiv bedienbaren Editor interaktive Anleitungen erstellen und dabei alle sinnvollen Komponenten zur Unterstützung einzubinden – auch Pick-to-Light oder Laserprojektion. Dafür sind keine Programmierkenntnisse nötig.

Ist die Arbeitsanweisung fertiggestellt, kann sie sofort beim Werker auf dem Mintec Smart Player zum Einsatz kommen. Und damit sind wir bei der zweiten Hauptkomponente des Assistenzsystems: dem Player. Minitec nennt ihn auch Buddy, denn er ist der eigentliche Assistent, die ausführende Kraft, die mit allen zur Verfügung stehenden Hilfsmitteln das tut, was Edi ihm aufgetragen hat.

Erst durch das Zusammenspiel von Edi und Buddy ergeben sich die besonderen Vorteile des Systems, erst dann wird die Lösung „smarter“ und liefert ihren Mehrwert für den Anwender.

Zahlreiche Möglichkeiten der Prozessunterstützung

Mintec Smart Assist führt den Werker schließlich Schritt für Schritt durch den Montageprozess, indem das System ihm die jeweils erforderlichen Tätigkeiten mit Hilfe von Texten, Grafiken oder Fotos am Bildschirm anzeigt. Dabei nutzt er die eingesetzten Möglichkeiten zur Prozessunterstützung und Interaktion:

• Touch Display: Über den angesteuerten Monitor werden dem Werker am Arbeitstisch die einzelnen Arbeitsschritte mit entsprechenden Hilfsmitteln wie Texte oder Pfeile angezeigt. Handelt es sich um einen Touch-Bildschirm, kann er erledigte Arbeitsschritte am Bildschirm bestätigen und zum nächsten Schritt weiterleiten. Ebenso lässt sich eine Tastatur oder ein „Buzzer“ für die Bestätigung nutzen.

• Pick-to-Light-Lichtleisten: Sie können dem Werker beispielsweise signalisieren, in welches Fach er als nächstes greifen muss. Sind sie mit einer Eingriffsüberwachung ausgestattet, erkennt das System, ob der Werker in das betreffende Fach gegriffen hat und quittiert dies intern. Dann wird der nächste Montageschritt angezeigt. Ebenso können die Pick-to-Light-Module mit einer Zählfunktion ausgestattet sein, sodass das System nicht nur erkennt, wenn in ein Fach gegriffen wurde, sondern auch, wie viele Teile herausgenommen wurden.

• Laser-Projektion: Geht es um eine effiziente Unterstützung des Benutzers bei seiner Montagetätigkeit, kommen nicht nur LED-Lichtleisten in Frage. Eine ganz andere Möglichkeit für ein optisches Positioniersystem bietet die Projektion per Laserstrahl. In diesem Fall wird über dem Arbeitsplatz ein spezieller Laserprojektor angebracht. Über das Assistenzsystem lässt sich automatisch steuern, welches Objekt der Laser im Rahmen der Montageschritte hervorheben soll. Je nach Aufbau und Ausrichtung des Systems können Markierungen auf die Arbeitsfläche projiziert, Bauteile darauf hervorgehoben oder sogar Gegenstände (z. B. Werkzeuge) und Flächen abseits der Arbeitsfläche angeleuchtet werden. Die Laserprojektion muss dabei punktförmig sein; im Editor stehen zahlreiche Formen zur Auswahl. Über einen frei drehbaren Pfeil kann zudem präzise auf ein Detail hingewiesen werden. Ein Polygon aus vier frei einstellbaren Ecken kann derart konfiguriert werden, dass Zerrungen ausgeglichen werden. Somit sind auch schräg angeleuchtete Flächen kein Problem.

Mehr Produktivität und Qualität

Ein wichtiger Nutzen aus Mintec Smart Assist entsteht – neben der Hilfestellung für die Mitarbeitenden – auch in der Qualitätssteigerung. Denn durch die Schritt-für-Schritt-Begleitung der Werker sorgt das System für eine deutlich geringere Fehlerquote. Darüber hinaus ist künftig sogar die implizite Möglichkeit zur Qualitätskontrolle denkbar. Denn genauso, wie die Lösung bei der Montage oder Kommissionierung mit verschiedensten Techniken unterstützt, können prinzipiell natürlich auch Kontrollinstrumente wie beispielsweise Kameraprüfsysteme eingebunden werden.

Die Einsatzmöglichkeiten von Mintec Smart Assist gehen weit über die Montageprozesse hinaus. Denn auch bei der Kommissionierung in Lager und Versand unterstützt das System tatkräftig: Genauso, wie Mitarbeitende durch Anleitungen am Bildschirm sowie mit vielen anderen Hilfsmitteln beim Zusammenbau von Komponenten begleitet werden, kann diese Assistenz auch beim Packen von Artikeln für die Einlagerung oder den Versand zum Einsatz kommen. Dies spart viel Zeit (und damit Kosten) und verhindert Fehler beim Kommissionieren.

Künftig weitere Assistenzmodule

Für die Unterstützung des Werkers gibt es viele weitere Ideen und Ansätze. So wurde bei der Premiere des Assistenzsystems bereits das Einbinden eines Kamerasystems nebst Drucker gezeigt, wodurch künftig eine Qualitätskontrolle möglich wird. Welche sonstigen Assistenzmodule noch integriert werden, hängt von den Anforderungen der Kunden ab, so Markus Kaiser: „Die technische Plattform von Mintec Smart Assist ist sehr flexibel. Entsprechend sind wir offen für die Integration weiterer Module – hier kommt es ganz darauf an, in welche Richtungen die Wünsche der Kunden gehen.“

Assistenzsystem im Einsatz bei Behindertenwerkstätte

Werkstätten für behinderte Menschen (WfbM) sind ein Einsatzbereich, für den Minitec Smart Assist prädestiniert ist. So haben schon in der Phase vor dem Going-Live haben deshalb mehrere Werkstätten das System unter realen Bedingungen im Praxiseinsatz getestet – darunter auch die Stiftung Nieder-Ramstädter Diakonie (NRD).

Die Projektleiterin Stefani Hirschenkrämer hatte von Beginn an klare Vorstellungen: „Unser Ziel ist zum einen, mit Arbeitsplatzsytemen die Anlernzeit zu reduzieren. Zum anderen wollen wir es Beschäftigten ermöglichen, die bereits kleinere Produktionsstrecken konfektionieren, auch aufwändigere Arbeiten selbständig durchführen zu können.“

Eine wichtige Rolle spielt dabei auch die Ergonomie. So verhindern höhenverstellbare Minitec-Arbeitsplätze Verspannungen und Haltungsschäden durch falsche Sitzpositionen und erlauben das Arbeiten im Sitzen wie im Stehen. Für Rollstuhlfahrer haben die Workstations eine variierbare Unterfahrhöhe. Gleichzeitig ist die Anordnung von Werkzeugen, Messmitteln und Werkstücken den körperlichen Gegebenheiten der Beschäftigten und deren Greifraum angepasst.

Im Praxiseinsatz wurden Test-Sets für unterschiedliche Labore konfektioniert. Hierbei werden für ein Set verschiedene Materialien in einen Druckverschlussbeutel zusammengestellt. Wichtig ist, dass alle Materialien in diesem Beutel enthalten sind. Durch die visuelle schrittweise Anleitung (Leuchten und Bildschirm) wird dem Beschäftigten signalisiert, welches Material aus welchem Behältnis entnommen werden muss. Durch eine Eingriffskontrolle wird sichergestellt, dass das Material auch tatsächlich aus der gewünschten Box entnommen worden ist. Dank der grafischen Darstellung des Materials erfolgt automatisch eine Sichtprüfung. Von den bisherigen Erkenntnissen und Ergebnissen ist Hirschenkrämer sehr angetan: die Arbeitsvorbereiterin kann mit dem Editor schnell und einfach die Arbeitsanweisungen erstellen, die Mitarbeiter haben nun ganz andere Möglichkeiten der beruflichen Teilhabe.

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