Montage in der Lernfabrik

Digitalisierung spielend lernen

Am Fraunhofer IGCV in Augsburg entsteht in der Lernfabrik für vernetzte Produktion ein rollenspezifisches Schulungsangebot für die variantenreiche Montage. Unternehmen erhalten Unterstützung, um die Nachfrage nach kundenindividuellen Produkten mittels Digitalisierung erfüllen zu können. 

Lernspiel Montage in der Lernfabrik für vernetzte Produktion. (Foto: Fraunhofer IGCV)

In der Lernfabrik des IGCV kommen Technologien wie RFID, Assistenzsysteme oder ein cloudbasierter Produktionsplanungsservice zum Einsatz. Beispielprodukt ist eine manuelle Montagelinie eines individuell konfigurierbaren ferngesteuerten Autos. Die Schulungsteilnehmer schlüpfen dabei in die Rollen Meister, Logistiker und Monteur.

Die Lernfabrik für vernetzte Produktion ist zudem eine Komponente des Mittelstand 4.0 Kompetenzzentrum in Augsburg (kompetenzzentrum-augsburg-digital.de). In einer ersten Spielrunde erfolgt die Montage mittels papiergebundener Aufträge, die ein Meister vor Ort als Auftragsbegleitscheine druckt. Diese begleiten das Produkt durch die gesamte Montage. Der aktuelle Auftragsstatus ist durch die fehlende Rückmeldung von abgeschlossenen Arbeitsgängen nicht erkennbar. Auf zwischenzeitliche Kundenanfragen oder kurzfristige Änderungen kann nicht schnell genug reagiert werden, da keine Transparenz über den Auftragsstatus besteht.

In der zweiten Spielrunde werden die Arbeitsgänge auf den Auftragsbegleitschein um Barcodes erweitert, die Monteure mit RFID-Chipkarten ausgestattet und Terminals zur Betriebsdatenerfassung (BDE) eingeführt. Nach Abschluss eines Arbeitsgangs melden die Monteure den aktuellen Auftragsstatus an zentralen BDE-Terminals zurück. Für den Meister ist jetzt der aktuelle Auftragsstatus erkennbar. Die Monteure müssen jedoch nicht-wertschöpfende Wege zu den BDE-Terminals zurücklegen.

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In der dritten Spielrunde entfallen die Auftragsbegleitscheine sowie BDE-Terminals. Die automatisierte Aktualisierung des Auftragsstatus erfolgt über RFID-Tags, die an den Werkstückträgern angebracht sind und mit der Fertigungsauftragsnummer beschrieben sind. Zusätzlich erhalten Werker die Montageanweisung mittels eines Tablets, das an der Montagestation befestigt ist. Dies hat den Vorteil, dass die Wegzeiten zu den BDE-Terminals entfallen und die Arbeitsanweisungen dynamisch genau die Informationen anzeigen, die für die aktuelle Produktvariante benötigt werden.

Die zweite Schulung baut auf dem zuvor beschriebenen Schulungsangebot auf. Die bisherigen Aufträge werden um Liefertermine ergänzt und die Variantenvielfalt erhöht. Die Schulung soll aufzeigen, wie mit Methoden der Produktionsplanung und -steuerung logistische Zielgrößen, etwa Liefertreue und Produktivität, erhöht werden können. In der ersten Runde erfolgt eine manuelle Planung der Auftragsreihenfolge durch den Meister mittels ungenauer Planungsdaten. Es zeigt sich, dass die zugesagten Liefertermine nicht eingehalten werden können, sich an bestimmten Montagestationen die Aufträge aufstauen und an anderen Stationen die Auftragsversorgung abreißt. Durch die RFID-Events, die zur Änderung des Auftragsstatus genutzt werden, liegen nach Abschluss der ersten Runde neue Informationen vor. In der zweiten Spielrunde werden daher die fehlerhaften Planzeiten aktualisiert. Die Auswertung der Zeitstempel soll aufzeigen, dass in vielen Produktionsbetrieben bereits zahlreiche Daten aufgenommen, jedoch nicht für die Optimierung der Produktion genutzt werden. In einer dritten Runde wird die manuelle Reihenfolgeplanung des Meisters durch einen cloudbasierten Produktionsplanungsservice ersetzt. Dadurch kann eine weitere Glättung der Auslastung und Erhöhung des Durchsatzes erzielt werden. Zudem stehen dem Meister mehr Freiräume zur Verfügung, um auf Kundenanfragen reagieren zu können.

Der Beginn des Schulungsangebots wird voraussichtlich im zweiten Halbjahr 2017 erfolgen. Die beschriebenen Schulungsangebote werden künftig durch weitere Inhalte der vernetzten Produktion ergänzt; beispielsweise die Einbeziehung einer Materialflusssimulation oder der Vergleich von Assistenzsystemen zur Unterstützung manueller Tätigkeiten in der Produktion.

Lukas Merkel und Koll/pb


MHI e.V

Kurz erklärt: Der MHI e.V.
Die Wissenschaftliche Gesellschaft für Montage, Handhabung und Industrierobotik e.V. (MHI e.V.) ist ein Netzwerk renommierter Universitätsprofessoren – Institutsleiter und Lehrstuhlinhaber – aus dem deutschsprachigen Raum. Die Mitglieder forschen sowohl grundlagenorientiert, als auch anwendungsnah in einem breiten Spektrum aktueller Themen aus dem Montage-, Handhabungs- und Industrierobotikbereich. Weitere Infos zur Gesellschaft, deren Mitgliedern
und Aktivitäten: www.wgmhi.de.


Fraunhofer IGCV

Kurz erklärt: Fraunhofer IGCV
Das Fraunhofer IGCV betreibt produktionstechnische Forschung mit direktem Anwendungsbezug und bündelt Know-how in den Bereichen Leichtbau-Gusstechnologien, Faserverbundwerkstoffe und automatisierter Fertigung. Es geht hier um Materialwissenschaften, Strukturmechanik, Fertigungstechnik und Produktion. Die Ziele: Senken des Ressourcenverbrauchs in produzierenden Unternehmen und Erreichen eines Technologievorsprungs. In bilateralen Projekten werden neue Lösungsansätze gemeinsam mit Partnern erarbeitet. 

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