Die steigende Variantenvielfalt und zunehmend individuelle Kundenwünsche gepaart mit dem Fachkräftemangel stellen Hersteller vor große Herausforderungen. Denn Werker müssen jede einzelne Variante erst einmal von Grund auf lernen. Zudem erweist sich Automatisierung in der Fertigung bei einem hohen Individualisierungsgrad als äußerst schwierig.
Um Werker zu entlasten und Arbeitsprozesse effizienter zu gestalten, ist die digitale Werkerführung eine Option. Dazu zählen einfache Bildschirme am Montageplatz, auf denen Anweisungen eingeblendet werden. Manche Firmen setzen auch auf ‚Pick-by-Light-Systeme‘, die den Montageprozess durch optische Signale unterstützen. Diese Systeme sind zwar kostengünstig zu implementieren und eignen sich gut, um etwa die Entnahmeposition der nächsten Schraube zu markieren. Werker bekommen Informationen mit räumlichem Bezug jedoch nicht direkt auf dem Werkstück angezeigt, sondern müssen die Transferleistung zwischen Bildschirmdarstellung und den Montagepositionen auf dem Bauteil selbst erbringen. Hier kommt die dynamische Laser- und Videoprojektion ins Spiel.
Wann lohnt sich die dynamische Laser- und Videoprojektion?
Insbesondere in Situationen, in denen der räumliche Aspekt eine zentrale Rolle spielt, ist die dynamische Laser- und Videoprojektion eine Hilfe. Das heißt: Selbst wenn das Bauteil bewegt wird, zeigt sie Arbeitsanweisungen, CAD-Daten oder andere Informationen genau und bei Bedarf bis zu 0,1mm präzise direkt auf dem Werkstück an. Auf diese Weise ist es möglich, auch komplexere Abläufe in der Werkerführung abzubilden. Das System bietet dabei eine vollständig automatisierte Projektion auf Basis von Datenschnittstellen, die das System mit der Fördertechnik und dem MES-/ERP-System verknüpfen.
Ein konkretes Anwendungsbeispiel für die dynamische Laserprojektion ist die Qualitätssicherung in der Lackiererei. Im ersten Schritt identifiziert ein Vision-System KI-gestützt nachzubearbeitende Stellen in der Grundierung oder dem Decklack. Aus diesen Daten erstellt die Lösung daraufhin automatisiert eine Laserprojektion für die digitale Werkerführung. An Stellen, wo der Werker noch einmal ansetzen muss, wird ein grünes Dreieck auf die Karosserie projiziert.
Die digitale Werkerführung mit dynamischer Laser- und Videoprojektion ermöglicht Flexibilität, da sie jederzeit schnell an neue Varianten anpassbar ist. Der Werker arbeiten zudem nicht mit VR-Brillen oder Tablet-PCs, sondern haben die Hände frei. Da die visuelle Anleitung Sprachbarrieren überwindet, können auch Mitarbeiter ohne spezielle Ausbildung schnell in die Arbeitsprozesse eingeführt werden.
Prozesse dokumentieren
Die dynamische Laser- und Videoprojektion transportiert nicht nur digitale Informationen in die analoge Welt. Mit der Kombination von digitaler Werkerführung und Werkzeugtracking fließen zudem auch Daten aus der manuellen Bearbeitung zurück in das digitale Modell. Dieser bidirektionale Brückenschlag bietet Unternehmen die Möglichkeit, den gesamten Fertigungsprozess digital abzubilden. Zu diesem Zweck erfasst das Werkzeugtracking, welches Tool der Mitarbeiter benutzt und wie lange es auf einer Position verweilt. Auch weitere detaillierte Daten und Prozessparameter wie Anpressdruck oder Drehzahl lassen sich auf diese Weise dokumentieren. Unternehmen stellen so sicher, dass alle Arbeitsschritte richtig ausgeführt wurden. Zudem können die gesammelten Daten mit anderen Datenquellen korreliert werden, was unter anderem KI-gestützte Analysen und die Integration in einen digitalen Zwilling unterstützt.
Die Wahl des Anbieters
Bei der Wahl eines Softwarepartner sollten Unternehmen einige Punkte beachten. So wächst die Anwendung dynamisch mit den Veränderungen in der Produktionsumgebung mit. Wartungsverträge für Software und Hardware sind ebenso wichtig. Sie stellen unter anderem sicher, dass der Hersteller die Systeme bei Schnittstellenaktualisierungen entsprechend adaptiert.
Auch eine verlässliche Hardware ist essenziell. Verschleißteile sollten im Rahmen der Wartung etwa rechtzeitig getauscht werden und Ersatzteile langfristig verfügbar sein. Laserprojektoren, bei denen eine hohe Präzision gefragt ist, müssen außerdem von Zeit zu Zeit neu beim Hersteller im Messlabor kalibriert und zertifiziert werden. Aufgrund der teils sensiblen optischen Komponenten beträgt das empfohlene Intervall für häufig bewegte mobile Systeme ein Jahr. Fest verbaute Systeme laufen je nach Schichtmodell bis zu acht Jahre wartungsfrei, bevor Verschleißteile getauscht werden sollten.
Die digitale Werkerführung leistet einen Beitrag, um Effizienz und Qualität bei manuellen Prozessen zu optimieren. Auch bei hoher Variantenvielfalt, komplexen Abläufen und kurzen Taktzeiten können Werker so mithilfe der digitalen Unterstützung schnell und präzise arbeiten – ohne tiefe Vorkenntnisse oder langen Schulungsaufwand. Darüber hinaus ermöglicht die Kombination von digitaler Werkerführung mit Werkzeugtracking eine nahtlose Dokumentation von Fertigungsprozessen.
