Visuelle Assistenzsysteme in der Montage verhindern Ausfälle

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Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF

Als technische Basis für das System ist ein Standard-Industrierechner installiert, an dem – abhängig von der Größe des Arbeitsplatzes – zwischen zwei und fünf Kameras angeschlossen sind. Die Planung des gesamten Montageprozesses erfolgt mit einem speziell vom Fraunhofer IFF entwickelten Programm, welches bereits in der Arbeitsvorbereitung bei Kolbus genutzt wird.

Dabei kann die Festlegung der Reihenfolge der einzelnen Schritte eines Montageablaufs entweder über einen Montageablaufeditor oder bereits bei der Baugruppenkonstruktion im CAD-Programm erfolgen. Der Montageablaufeditor berechnet auf Basis der CAD-Daten der zu montierenden Bauteile eine mögliche Montagereihenfolge und schlägt diese vor. Der Benutzer wählt zwischen Alternativvorschlägen oder legt eine Reihenfolge manuell fest. Durch Auswahl eines Montageablaufdatensatzes ist das Assistenz- und Prüfsystem flexibel und schnell an wechselnde Montageszenarien anzupassen.

Die Visualisierung der Assistenzfunktionen sowie der Prüfergebnisse erfolgt im einfachsten Fall über einen Bildschirm, der direkt im Blickwinkel des Werkers montiert ist. Somit ist eine ständige Sichtkontrolle möglich (Bild 5).

Integration der Echtzeitprüfung macht Prozess sicher

Mit Hilfe der visuellen Assistenzsysteme lassen sich nicht nur komplexe, sondern vor allem auch variantenreiche Montageprozesse effizient und mit einem hohen Maß an objektiver Produktqualität gestalten. Durch die assistenzunterstützte Montage wird sowohl das Umdenken bei ständig wechselnden Montagevarianten als auch jeder Arbeitsgang selbst für den Werker erleichtert. Das erhöht deutlich die Geschwindigkeit seiner Montageschritte.

Die Integration der Echtzeitprüfung in den Prozess macht diesen sicher und der langwierige Probelauf in reduzierter Geschwindigkeit entfällt. Das Ergebnis ist eine deutliche Reduzierung der Rüstzeiten und somit der Auftragsdurchlaufzeiten bei gleichzeitiger Erhöhung der Prozesssicherheit. Zeit- und kostenaufwendige Nacharbeiten können vermieden und insgesamt die teuren CNC-Maschinen deutlich effizienter genutzt werden.

Das Assistenzsystem ist flexibel und lässt sich problemlos an andere unternehmensspezifische Gegebenheiten anpassen. Die Technik eignet sich besonders für Unternehmen, die mit einer hohen Teilevielfalt und kleinen Auftragsstückzahlen wirtschaftlich produzieren müssen.

In Zukunft gilt es, weitere Anwendungsfelder für visuelle Assistenzsysteme zu erschließen. Derzeit entwickeln das Fraunhofer IFF und Kolbus ein weiteres Assistenzsystem für eine Portalfräsmaschine. Die besondere Herausforderung ist dort eine vergrößerte Arbeitsfläche von rund 5 m × 2 m.

* Dr.-Ing. Dirk Berndt ist Geschäftsfeldleiter Mess- und Prüftechnik am Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF in 39106 Magdeburg. Dipl.-Inf. Steffen Sauer ist dort wissenschaftlicher Mitarbeiter.

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