Systemgerecht denken

Werkstückart wesentlich für Bereitstellvariante

Bei einer Wochenproduktion von 10.000 Einheiten ist eine Vollautomation mit spezialisierter Handhabungstechnik aus Baukastenmodulen meistens tragbar. Wechselnde Produktvarianten und nur seriengroße Aufträge erfordern dagegen Flexibilität in Hard- und Software. Bild 1 skizziert, welche Bereitstellvarianten untersucht werden könnten. Ganz wesentlich wird jede Wahl von der Spezifik des Handhabungsgutes beeinflusst. Bei Variante A werden die Teile bereits beim Hersteller magaziniert. Daraus erwächst die Überlegung, ob der Rücklauf der Magaziniermittel zum Teilehersteller kostengünstig möglich ist. Zwar gilt der Grundsatz, dass man eine einmal erreichte Ordnung nicht wieder aufgeben soll, aber die Praxis zeigt, dass es auch sinnvoll sein kann, die Teile im Haufwerk zu transportieren und vor Ort neu zu ordnen. Es gibt aber auch die Möglichkeit, Kleinteile in Kommissionierbereichen durch Schwingförderung zu ordnen (Variante B). Man lässt die Teile über eine Flachpalette mit Formnestern laufen. Zufallsabhängig füllt sich die Palette allmählich. Überzählige und falsch orientierte Teile laufen durch und werden wieder in den Bunker zurückgebracht. Die Montageanlage ist dann für die Teilezuführung mit Hilfe dieser Paletten einzurichten. An vielen Montageautomaten wird erfolgreich die Variante C praktiziert. Die Teile werden an der Station mit Vibrationswendelförderer, Schöpfsegmentbunker oder Zentrifugalförderer geordnet, vereinzelt, vom Roboter übernommen und sofort verbaut. Eine gewisse Flexibilität ist erreichbar, wenn zum Beispiel der Vibrationswendelförderer plus Vereinzeler über Schnellwechselelemente komplett austauschbar ist.

Schwingend magazinieren

Wie ein System der Variante B aussehen könnte, zeigt Bild 2. An der Montageanlage werden die Bauteile weitgehend aus Magazinpaletten entnommen. Ein Handhabungsgerät erledigt die Montage. Es kann bereits ein Pick-and-Place Gerät genügen, wenn keine Flexibilität verlangt wird. Ansonsten wäre ein Industrieroboter zu planen. Die Basisteile befinden sich auf taktweise zu transportierenden Werkstückträgern. Das System ist nur für Kleinteile verwendbar. Das Magaziniersystem sollte weitere Montageanlagen mit Teilen versorgen, um die Leistungsfähigkeit auszunutzen. Hat man nur ein Montagesystem zu versorgen, dann wäre die Teilezuführung aus Vibrationswendelbunkern günstiger, wie es in der Variante C definiert wurde.

Hybride Montageanlagen

Unter dem Begriff hybride Montageanlagen versteht man Montagesysteme, bei denen Automatikstationen mit Handarbeitsplätzen kombiniert sind. Wie das Bild 3 vermittelt, liegen diese Systeme in den Gebrauchseigenschaften irgendwo in der goldenen Mitte. Flexibilität und Produktvarianz stehen bei solchen Mischsystemen im Vordergrund. Bei der Planung nimmt man das reine manuelle Montieren zum Ausgangspunkt. Als Bauformen kommen Rundtakt-, Linienmontage in U-Form und Systeme mit Halbkreisaufbau zum Einsatz.

Bild 4 zeigt ein hybrides Montagesystem mit einer Zwölf-Stationen-Rundtakteinheit. Es eignet sich nur für Baugruppen mit einer vergleichsweise kleinen Anzahl von Fügeteilen, weil der Platz für die Teilebereitstellung begrenzt ist. Der Montageablauf kann so eingerichtet werden, dass sowohl stückweise (in der Montagestation wird eine Baugruppe komplett behandelt) als auch verrichtungsweise montiert wird. Verrichtungsweise heißt, dass der Werker den gleichen Vorgang mehrfach hintereinander ausführt. Nach mehreren Umläufen der Rundtaktscheibe sind dann alle gerade aufgelegten Baugruppen fertig. Dieser Ablauf ist zeitgünstiger, weil sekundäre Vorgänge, zum Beispiel „Teil aus Greifbehälter holen“, effektiver ausgeführt werden können (Greifen gleich mehrerer Teile).
Ein Vorzug des hybriden Montierens ist auch, dass der Werker Bauteile und Basisteile in die Hand nimmt und dabei eine Sichtkontrolle ausführt. Prozesskontrollen wie Einpresstiefe und Einpresskraft, Einschraubmoment, Klebstoffauftrag und andere Aktionen werden automatisch ausgeführt. Dafür sind dann Arbeitsstationen und die erforderliche Prüftechnik einzuplanen. Stefan Hesse