Assistenzsystem für die Montage
Positionieren per Ultraschall
Moderne Geschirrspüler sind oft mit Touchpoints ausgestattet, farbige Kunststoffkappen, die die Verstell-Möglichkeiten der Klapp-Rechen in den Gitterkörben anzeigen. Bei BSH werden die Touchpoints mit einem Montagewerkzeug angebracht, ergänzt durch einen ultraschall-basierten 3D-Raumkoordinatensensor, die Sarissa Position-Box.
Bei BSH in Dillingen laufen an jedem Arbeitstag mehr als 12.000 Geschirrspüler diverser Marken in unterschiedlichen Varianten vom Band. Dazu müssen alle Produktions- und Montageschritte fein säuberlich getaktet sein und störungsfrei ablaufen. Fast alle modernen Geschirrspüler sind mit sogenannten Touchpoints ausgestattet. 2014 als neues Produkt-Feature eingeführt, zeigen die farbigen Kunststoffkappen die optimalen Verstell-Möglichkeiten der zahlreichen Klapp-Rechen in den Gitterkörben an. Falsch positionierte und nicht vollständig aufgedrückte Touchpoints könnten abgezogen und von Kleinkindern verschluckt werden. Deshalb mussten die Fertigungsplaner von BSH sicherstellen, dass die täglich bis zu 84.000 Touchpoints absolut fehlerfrei montiert werden. Keine leichte Aufgabe, denn die über 200 verschiedenen Farb-, Stückzahl- und Positionsvarianten werden in Losgrößen von jeweils nur 48 beziehungsweise 24 Stück produziert.
Status Quo bei BSH ist das manuelle Aufstecken und Festdrücken der einzelnen Touchpoints mit einem Montagewerkzeug. Damit der Werker weiß, an welchen Drahtenden des Geschirrspüler-Korbs die einzelnen Touchpoints montiert werden müssen, wählt er über ein Display das entsprechende SPS-Programm aus. Auf dem LCD-Display und über Leuchtpunkte unterhalb des Korbes im Transportband werden die Positionen visualisiert. Das System prüft nun in Echtzeit, ob die Touchpoints am richtigen Platz vollständig aufgedrückt werden.
Position-Box koordiniert
Die Position der Spitze des Montagewerkzeugs bekommt die SPS-Steuerung von einem intelligenten 3D-Koordinatensensor mitgeteilt, der Position-Box von Sarissa. Das Montagewerkzeug wurde dazu mit einem Sarissa-Transmitter ausgestattet, der hochfrequente Ultraschallsignale in den Raum sendet. Ein spezieller Ultraschall-Empfänger, idealerweise über dem Arbeitsplatz befestigt, empfängt die Signale und berechnet daraus die XYZ-Position der Werkzeugspitze – mit einer Auflösung bis zu plus/minus einem Millimeter.
Übermittelt werden die berechneten 3D-Raumkoordinaten von der PC-basierten Position-Box an die SPS-Steuerung bei BSH über eine gut dokumentierte TCP/IP-Schnittstelle und ein Wago-Modul. Die Box lasse sich schnell in die vorhandene technische Infrastruktur integrieren, betont Montage-Fertigungsplaner Thomas Grob: „Das oberste Ziel war Fehlervermeidung. Direkt nach der Einführung der Touchpoints hat ein Mitarbeiter montiert und zwei Mitarbeiter haben die Körbe anschließend kontrolliert, um Fehler abzufangen. Der Aufwand für die 100-Prozent-Kontrolle war immens.“
Die Fertigungsplaner bei BSH begaben sich deshalb auf Lösungssuche. Montageschablonen erwiesen sich als zu unflexibel, wie auch das manuelle Aufstecken und Aufdrücken der Kunststoffkappen in Pressen. In Zeiten von Industrie 4.0 stand die Vollautomatisierung per Roboter selbstverständlich ebenfalls zur Debatte. Thomas Grob erinnert sich: „Wir haben alles versucht, aber der Roboter kam mit der Taktzeit der Körbe nicht klar, er war schlicht zu langsam.“ Hinzu kam, dass die Toleranzen der geschweißten Drahtkörbe dafür nicht eng genug seien und die für fünf verschiedene Farben notwendige Zuführtechnik ebenfalls zu aufwändig gewesen wäre.
Die Wahl fiel schließlich auf Sarissa. Die Nordschwaben bestellten ein Position-Box-Testsystem und ließen dieses ein halbes Jahr im Hintergrund mitlaufen. Mit dem funktionierenden Testsystem habe man den Führungskräften und den Mitarbeitern die neue Technologie optimal zeigen können. Nach dem erfolgreichen Testlauf wurden alle sieben Montagelinien in Dillingen mit jeweils zwei Systemen von Sarissa ausgestattet. Weitere BSH-Werke haben die Technik ebenfalls erfolgreich eingeführt. as










