Unternehmen müssen schnell auf Änderungen der Stückzahlen, Varianten oder im Automatisierungsgrad reagieren. Auch wenn die Anlagen in kurzer Zeit funktionsfähig zur Verfügung stehen, müssen die neuen Abläufe erst sicher im Fertigungsprozess implementiert und Mitarbeiter neu geschult werden. Dabei kommt es nicht selten zu Montagefehlern – unter anderem durch unzureichende oder falsch verstandene Montageanleitungen – oder Unachtsamkeit. Auch wenn Mitarbeiter bereits sehr routiniert sind, können Änderungen im Arbeitsablauf schnell übersehen werden.

Mit der Software Operator Guidance bringt Deprag eine Lösung auf den Markt, um viele Mängel im Produktionsprozess wirkungsvoll zu vermeiden. Die Software unterstützt den Mitarbeiter bei der Montage und beugt Fehlern vor. Während bisher jeder Werker ein umfassendes Know-how haben musste, um einen reibungslosen Montageablauf zu garantieren, können nun komplexe Abläufe einfach vermittelt werden. Die App führt den Werker Schritt für Schritt durch den Montageprozess – selbst neue Mitarbeiter ohne entsprechende Vorkenntnisse können in kurzer Zeit eingearbeitet werden, so das Unternehmen.

Intuitiv anleiten – schnell und prozesssicher montieren
Die Software ermöglicht die Erstellung von beliebig vielen digitalen Montageanleitungen. Der Operator Guidance wird auf einer geeigneten Hardware mit einem Betriebssystem (ab Windows 7) installiert. Des Weiteren sind das Programm PowerPoint sowie ein Anzeigegerät am Handarbeitsplatz nötig. Pro Bauteil wird zunächst mittels PowerPoint eine Arbeitsanweisung mit den einzelnen Montageschritten erstellt. Durch die Flexibilität von PowerPoint ergeben sich vielseitige Visualisierungsmöglichkeiten – Texte, Bilder, Videos oder Audiodateien können unkompliziert eingebunden werden. „Unsere Kunden können beliebig viele Bauteile und Produktgruppen selbst konfigurieren und das ohne Programmierkenntnisse“, freut sich Daniel Guttenberger, Produktmanager für Deprag Schraubtechnik. Zeitaufwändige Absprachen zwischen Hersteller und Kunden entfallen.

Im Bauteilkonfigurator werden die selbst erstellten Arbeitsanweisungen mit den verschiedenen Schraubprogrammen und Regeln verknüpft – ohne übergeordnete SPS. Für jede einzelne Schraubstelle wird ein eigenes Schraubprogramm hinterlegt. Sobald im Prozess die Schraubstelle erreicht wird, wird das korrespondierende Schraubprogramm in der Ablaufsteuerung aktiviert. Dabei erfolgt die Übertragung zwischen Schraubsteuerung und PC über eine direkte Kabelverbindung oder indirekt über das normale Ethernet-Netzwerk des Kunden. Durch die automatische Überwachung jeder Schraubstelle, wird festgestellt, ob ein IO oder NIO Ergebnis vorliegt. Je nach Schraubergebnis und konfigurierter Regel wird dem Werker ein anderer Arbeitsschritt angezeigt.

Noch mehr Prozesssicherheit schafft die Kombination mit dem Deprag-Positionskontrollstativ (PKS), das standardmäßig verfügbar ist. Positionskontrollsysteme koordinieren und optimieren dabei den gesamten Fertigungsablauf und stellen sicher, dass zur richtigen Zeit, am richtigen Ort, das richtige Verbindungselement mit dem richtigen Drehmoment verschraubt wird. Bei der Verschraubung von mehreren Schrauben an einem Bauteil spielt bisweilen die Reihenfolge des Anzugs der einzelnen Schrauben eine wichtige Rolle für die Prozesssicherheit. Positionskontrollsysteme steuern diesen Ablauf: Die Schraube lässt sich nur dann anziehen, wenn vom Werker die richtige Reihenfolge eingehalten wurde.

Die Software ist aber nicht nur für die einfache Bedienerführung und eine schnelle Einarbeitung neuer Mitarbeiter geeignet, sondern ermöglicht auch eine automatische Prozessdatendokumentation.

Prozessdaten automatisiert archivieren und dokumentieren
Die lückenlose Dokumentation der Produktionsdaten wird immer wichtiger. Mit dem Operator Guidance können die Prozessdaten zu jedem Bauteil zentral abgelegt und gespeichert werden: auf einem Laufwerk oder im Cockpit. Manuelles Einsammeln der Daten entfällt. Die Prozessdaten und Schraubergebnisse werden automatisch mit der Seriennummer des Bauteils verheiratet. Zu jeder Seriennummer werden die Schraubpositionen mit den jeweiligen Endwerten abgespeichert. Dies erlaubt eine lückenlose Nachvollziehbarkeit und Transparenz.

Die Software ermöglicht außerdem die Integration von kundenspezifischen Erweiterungen (sogenannten Plugins). Der Kunde kann zu definierten Ereignissen (Bauteil erfolgreich verschraubt, Schraubstelle erfolgreich verschraubt) eigene Abläufe und Programme integrieren. Denkbar sind die Kommunikation mit dem kundenindividuellen MES-System, der Transfer der Endwerte, die Anzeige weiterer Arbeitsanweisungen oder Ähnliches.

Gerade bei einfachen Handarbeitsplätzen ohne SPS eignet sich die Software, um die Prozesssicherheit zu erhöhen. Des Weiteren ist der Einsatz bei Reparaturarbeitsplätzen denkbar. Der Werker wählt beispielsweise auf einem Produktbild aus, welche Schraubstelle repariert werden muss. Die Software erkennt automatisch das richtige Schraubprogramm. Neben der Verschraubung sind auch andere Montageprozesse wie Kleben oder Pressen möglich.

Möchte ein Kunde einen neuen Montageprozess implementieren, so müssen zunächst alle Anforderungen definiert werden, wie etwa folgende: Die richtige Schraubreihenfolge muss eingehalten werden, für die einzelnen Schraubpositionen werden verschiedene Drehmomente benötigt und selbstverständlich muss sichergestellt sein, dass keine Schraube vergessen wird. Zugleich sollen alle Prozessdaten wie Drehmoment, Drehwinkel, Status, Schraubposition und Seriennummer dem jeweiligen Bauteil zugeordnet und automatisch abgespeichert werden.

Mit dem Operator Guidance erstellt der Kunde alle Arbeitsschritte und die zugehörigen Prozessparameter. Einmal konfiguriert, führt die Software den Werker Schritt für Schritt durch den Montageprozess. Am Handarbeitsplatz werden dem Werker alle Anweisungen anschaulich auf einem Bildschirm gezeigt. Der Werker muss zunächst die Seriennummer des zu verarbeitenden Bauteils scannen oder manuell eingeben, um von Anfang an die Prozessdaten mit dem Bauteil zu verheiraten. Je nach Bauteil liefert die Software augenblicklich automatisch die zugehörige digitale Arbeitsanweisung und zeigt dem Werker den nächsten Montageschritt an. Zur weiteren Unterstützung wird dem Mitarbeiter mit Bild, Text oder kurzen Videos genau angezeigt, welchem Fach die jeweils benötigten Komponenten zu entnehmen sind.

Nach einer vorgegebenen Reihenfolge verschraubt dieser nun jede Schraubposition. Dabei wird automatisch überwacht, ob ein IO oder NIO Ergebnis vorliegt. Je nach Schraubergebnis und konfigurierter Regel wird dem Werker der nächste Arbeitsschritt angezeigt. Sobald einzelne Arbeitsschritte versehentlich nicht oder falsch ausgeführt werden, blockiert das System neue Arbeitsschritte, bis die vorherigen korrekt durchgeführt wurden. as