„Der Schlaue Klaus“ Zusammenspiel von Mensch und Maschine

Anbieter zum Thema

Krieg Industriegeräte GmbH & Co. KG

Klinkhammer Intralogistics GmbH

Renishaw GmbH

FORCAM ENISCO GmbH

„Der Schlaue Klaus“ von Krieg soll mit einem kognitiven und kamerabasierten Assistenzsystem zeigen, wie die Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine gelingen kann.

Instabile Lieferketten, hohe Vorratshaltung und Fachkräftemangel: Von diesen aktuellen Problemen sind viele Unternehmen betroffen. Sie führen zu Ressourcenengpässen, Kettenreaktionen und hohen Kosten. Mitarbeiter werden mit zusätzlicher Arbeitsbelastung konfrontiert, was sowohl die Arbeits- als auch die Produktqualität vermindert. Um hier Abhilfe zu schaffen, hat sich der Arbeitsplatzspezialist Krieg mit den Softwareexperten von Optimum Datamanagement Solutions zusammengetan. So haben sie den Werkerassistenzsystem namens „Der Schlaue Klaus“ entwickelt. Hierbei handelt es sich um ein kognitives und kamerabasiertes Assistenzsystem. In Kombination mit einem ergonomischen Arbeitsplatz sollen so Produktivität, Effizienz und Flexibilität erreicht werden.

Bilderkennung verbessert manuelle Produktion

„Wir wollten ein richtig cleveres Assistenzsystem machen, das die Komplexität jedes Unternehmens abbildet. Auf den Vornamen kamen wir, weil er positiv besetzt ist und an einen angenehmen Onkel, Vater oder Chef erinnert. Der Schlaue Klaus hat uns dann im Wortrhythmus gefallen“, erklärt Wolfgang Mahanty, Geschäftsführer bei Optimum. Als Produktmanager in China baute er Fertigungen mit auf. „Wenn irgendwo auf der Welt ein Produkt aufschlug, das nicht in Ordnung war, lag das in meiner Verantwortung. Doch wo fängt der Fehler an und wo hört er auf, was ist der Fehler? Schon damals habe ich mir gewünscht, eine Kamera aufzuhängen, um die Produktion zu optimieren. Denn gefühlte und gemeinte Prozessqualität muss auch mit der Realität übereinstimmen.“

Die industrielle Bilderkennung bringt in der manuellen Produktion viele Vorteile mit sich. Das beginnt beim reduzierten Einarbeitungsaufwand für neue Mitarbeiter und Produkte. Auch das Einlernen neuer oder geänderter Montageanleitungen ist einfacher. Fertigungsstätten, die mit einer hohen Komplexität der Produkte oder immer kürzeren Lebenszyklen aufwarten, profitieren davon.

Vor allem aber auch für die Menschen sei der Einsatz des Systems gewinnbringend. Beispiele dafür wären, wenn:

• jemand nach längerer Abwesenheit oder der Elternzeit in den Betrieb zurückkehrt;

• eine Belegschaft mitwirkt, die jünger oder multikultureller ist und eine andere Arbeitskultur hat;

• Situationen auftreten, in denen eine hohe Fluktuation beim Personal herrscht oder

• der Einsatz von Zeit- und Leiharbeitern oder Aushilfskräften notwendig ist.

„Jetzt übernimmt das System die Anleitung und gibt echte Hilfestellung. Weder Kollegen müssen gefragt noch Schritte nachtrainiert werden“, unterstreicht Mahanty. „Wir nehmen den Menschen ein großes Stück an Stress und Verantwortung, das entlastet alle Beteiligten. Und jeder kann alles fertigen.“ Das senke Schulungskosten und Personalaufwand deutlich.

Reduzierung der Fehlerquote

Menschen sind und bleiben in den Arbeitsprozessen unerlässlich. Gleichzeitig machen Mitarbeiter Aufmerksamkeits- oder Konzentrationsfehler, haben mitunter Verständigungsprobleme. Wenn Komponenten fehlerhaft installiert, Schrauben oder Halterungen vergessen werden, wenn eine falsche Anbringung oder unkorrekte Zählung passiert, verursacht das auf Dauer und nachhaltig große Schäden. Reklamationen, Rückrufe und Schadensersatzansprüche sind die Folge.

Mahanty erklärt: „Low Volume, High mix – das ist aktuell das Hauptproblem in vielen Betrieben. Bei einem Produktionszuwachs von 30 Prozent fragen sich die Betriebe, welche Leute sie einsetzen können. Auch bei ungelernten Arbeitern oder solchen mit Sprachbarrieren hilft der digitale Assistent, zu einem einwandfreien Ergebnis zu kommen.“ Das intelligente System trage wesentlich dazu bei, die Fehlerquoten innerhalb der Montage- und Verpackungsprozesse zu reduzieren und ein gesundes Arbeiten zu fördern.

Gerade in der schnellen Einarbeitung neuer Mitarbeiter und neuer Produkte sieht auch Florian Becker, Geschäftsführer bei Krieg, einen großen Pluspunkt: „Das entlastet die Werker, weil diese nicht alle Versionen oder Varianten kennen müssen. Da nun jeder alles fertigen kann, macht das eine flexiblere Personalplanung möglich.“ Da die Mitarbeiter in Echtzeit vom System unterstützt werden, sinke die Fehlerquote enorm. Unterm Strich seien motivierte Mitarbeiter und zufriedene Kunden das Resultat.

Dossier Robotik

Robotikanwendungen in der Blechbearbeitung

„Der Schlaue Klaus“ ist modular aufgebaut und könne für jeden Anwendungsfall individuell konfiguriert werden. Die digitalen Arbeitsanweisungen lassen sich laut Hersteller einfach und ohne Programmierkenntnisse erstellen. Typische Anwendungsfälle sind beispielsweise

• 1. die Wareneingangskontrolle (SK-Receipt),

• 2. die automatische optische Identifikation (SK-Ident),

• 3. die manuelle Montage (SK-Assembly),

• 4. die THT-Bestückung und

• 5. die automatische optische Inspektion (SK-Inspect).

Unterstützung in Echtzeit

Vor Ort werden eine oder mehrere Kameras verwendet, um den Arbeitsbereich zu beobachten. Anleitungen erfolgen mittels „Augmented Reality“, die optische Kontrolle mit 2D-Kameras. Die eingezogenen Bilder werden von einer Bildverarbeitungs-Software analysiert und mit der eingestellten digitalen Arbeitsanweisung verglichen. Die Kamera prüft optische Merkmale gegen Referenzdaten. So können laut Hersteller zum Beispiel Farben, Formen, Muster, Texte und Bar-/QR-Codes gelesen und mit dem Sollwert abgeglichen werden. „Der Schlaue Klaus“ erkenne den Arbeitsfortschritt und reagiert situationsabhängig. Der Werker bekommt am Bildschirm die Schritt-für-Schritt-Anleitung. Erst nach der optischen Überprüfung jedes einzelnen Montageschrittes wird automatisch weitergeschaltet und der nächste Schritt angezeigt.

Wird etwas vergessen oder falsch durchgeführt, melde das System sofort den Fehler. Mitarbeiter werden bei der Durchführung ihrer Aufgaben in Echtzeit unterstützt, das verbessere die Geschwindigkeit und Effizienz. Das System bietet Anweisungen und Feedback, um Fehler zu vermeiden und die Qualität der Prozesse zu verbessern. „Der Schlaue Klaus“ sorge für eine sichere Durchführung der Aufgaben, indem er Anweisungen und Warnhinweise bereitstellt. Die Erkennungsweite beträgt bis zu 1 Millimeter. Physikalische Grenzen gebe es lediglich beim Thema Sicht, daher ist die ideale Beleuchtung entscheidend. Derzeit baut Optimum an neuen Algorithmen, die das System lichtunempfindlicher machen.

Effizienzsteigerung

„Der Schlaue Klaus“ könne mit den ergonomischen Arbeitsplatzsystemen aus dem Hause Krieg verbunden werden. Insbesondere der Montagearbeitsplatz Ergosmart biete sich für das effiziente Arbeiten mit digitalen Arbeitsanweisungen an. Ergosmart ermögliche eine Effizienzsteigerung durch Best-Point-Greifräume. Die Materialbereitstellung erfolgt durch Behälter auf Boxenträgerschienen. Diese sorgen nach Unternehmensangaben ohne Störung des Arbeitsraumes für eine bessere Erreichbarkeit der Materialien. Auf Wunsch kann das kognitives und kamerabasiertes Assistenzsystem mit einem Pick-by-Light System kombiniert werden. Gerade an Arbeitsplätzen, an denen sich viele Teile in den Schütten, Boxen und Sichtlagerkästen ähneln, helfe die LED-Anzeige.

Ob das richtige Produkt an der richtigen Stelle auch richtig verbaut wurde, werde auf den Millimeter genau kontrolliert. Auch Teilschritte sollen nachvollzogen werden, was gerade bei vielen Bauteilen, die ineinander verbaut sind, relevant ist – ebenso wie eine Endfunktionsprüfung. Die permanente Qualitätskontrolle erfülle ihre Funktion: „Immer mehr Auftraggeber wollen einen Qualitätsnachweis, das Thema Rückverfolgbarkeit hat Gewicht. Die Nachvollziehbarkeit und die Dokumentation hat schon so manchen unserer Kunden in Reklamationsverfahren gerettet“, berichtet Mahanty.

Dauerhafte Kontrolle

Die Datenerfassung während des Prozesses lasse Trends erkennen und helfe Muster zu identifizieren, um eine kontinuierliche Verbesserung zu erreichen. Jeder Handgriff werde mit Unterstützung der Kameralösung detailreich überwacht, was sowohl zur Überprüfung als auch zum Nachweis diene. Im Falle einer Kundenreklamation könne diese durch automatisch dokumentierte Daten und Berichte, Bilder und Videos abgewendet werden. Die dauerhafte automatische Kontrolle gebe Prozesssicherheit und zahle sich aus: Gerade der Wegfall von Nacharbeiten, Reklamationen und 8D-Reports bringe eine deutliche Zeit- und Kostenersparnis.

TUM Talk

Können KI und Kreativität den Fachkräftemangel besiegen?

(ID:50018902)