Das Diktat der Serie

Gerade dort, wo Einzelstücke und Sonderwünsche den Arbeitsalltag bestimmen, wird oft der Wunsch nach größeren Stückzahlen geäußert. Blauäugig, wer glaubt, dass damit in Produktion und Montage vieles einfacher würde. Denn sobald die Stückzahlen in die Tausende gehen, lasten die knallharten Gesetze der Serie auf allen Beteiligten. Der Sekundentakt gibt die Rahmenbedingungen vor, Pfennig-Artikel entscheiden über Gewinn oder Verlust, Konstrukteure werden zu Optimierern, Produktionsplaner nutzen den letzten Millimeter und nehmen jede Abkürzung, beim Montieren gilt es Handarbeit und Automaten in Einklang zu bringen, EDV-Spezialisten machen aus Inseln Systeme. Unter dem Diktat der Serie ist alles ständig im Umbruch ¿ und deshalb reicht es uns hier vollständig, mal intensiver in die Montage hinein zu schauen.

¿Wir sind im Geschäft! Wir sind am Zuge! Wir haben den Zuschlag für die große Serie bekommen!¿ Da lässt die Geschäftsleitung schon mal die Schampus-Korken knallen. Was für ¿die da oben¿ ein sorgenfreies Leben über die nächsten sechs Monate bedeutet, ist für Produktion und Montage der Beginn von Stress und Hektik. Deshalb gilt die erste Frage des Montageleiters auch immer dem Zeitrahmen: ¿Wann muss die Serie anlaufen?¿ Natürlich bleibt nur wenig Zeit, denn die Preisverhandlungen und Lieferabsprachen der Kaufleute und die Vereinbarungen und Nachweise der Qualitätssicherer haben sich länger hinaus gezogen, als ursprünglich geplant. Auch die Zusage aus der Montage: ¿Wenn Ihr den Auftrag wirklich rein holt, dann bauen wir euch die Dinger auch zusammen¿, war vielleicht doch etwas voreilig. Jedenfalls sehen die Probleme im Licht der Realität immer etwas größer aus als im Dunst der noch ungewissen Zukunft.

Die ersten Überlegungen gelten der optimalen Montage, dem schnellsten Weg zur Fertig-Baugruppe. Dann folgt die Bestandsaufnahme ¿ Was ist vorhanden? Wie bauen und stellen wir was um? Welche ¿Möglichkeiten¿ müssen wir zukaufen? Wer liefert möglichst schnell ein System, das hoch flexibel ist? Denn erstens muss es zur vorhandenen Montage- und Steuerungstechnik passen und zweitens währt keine Serie ewig. Was ist, wenn mit diesen Mitteln völlig andere Baugruppen zu montieren sind?

Der Fall, die Montagepraxis

Die Dr. Franz Schneider Kunststoffwerke in Kronach zählen mit weltweit rund 1500 Beschäftigten zu den etablierten Automobilzulieferern. Seit mehr als 60 Jahren werden hier hochwertige Kunststoffteile produziert. Die Firma ist Spezialist für funktionelle Dekorteile, zum Beispiel Frischluftgrills, die in verschiedenen Spritzgussverfahren hergestellt werden.

Als BMW den Startschuss für Entwicklung und Serienanlauf der neuen 3er-Modelle gab, war klar, dass ein leistungsfähigeres, flexibles Montagesystem die bisherigen Insellösungen ersetzen musste. Die Anforderungen an die neue Montageanlage waren hoch, sollte sie doch manuelle Arbeitsplätze mit automatischen Fertigungsstationen verknüpfen und höchstmögliche Produktivität garantieren.
Nach eingehender Prüfung mehrerer Transfersysteme entschlossen sich die Anlagenplaner für das Modular-Transfer-System MTS 2 des Bosch-Geschäftsbereichs Automationstechnik. Modulare Bauweise, flexible Arbeitsplatzabmessungen und ein schneller Auf- oder Umbau der Montageanlage waren letztendlich ausschlaggebende Argumente für diese Entscheidung. Montagevorrichtungen für die manuellen Arbeitsplätze konnten zudem problemlos in das neue Montagesystem integriert werden.
Das Transfersystem verbindet 13 Stationsmodule, davon sind zehn Stationen als rein manuelle Arbeitsplätze konzipiert. Insgesamt 60 Werkstückträger, jeweils 30 für die linke oder für die rechte Variante des Frischluftgrills, ziehen auf der Montageanlage ihre Bahn. Die Werkstückträger sind mit einem Datenträger versehen, in dem der komplette Montageplan gespeichert ist. Er ist der Garant dafür, dass sich das Werkstück automatisch den richtigen Weg auf dem Transfersystem sucht und nur die Station anläuft, in welcher der nächste Montageschritt erfolgt.

Hand in Hand mit Automaten

Jeder Frischluftgrill besteht aus 36 Einzelteilen. Allein für die Montage der Lüftungslamellen wurden acht manuelle Stationen in die Fertigungslinie eingeplant. In den Stationen eins bis vier werden an jeweils zwei gleich gestalteten Arbeitsplätzen die Vertikal-Lamellen für den linken oder auch den rechten Frischluftgrill montiert. Die gleichmäßige Auslastung der parallelen Arbeitsplätze wird durch eine entsprechende Verteilung der Werkstückträger sichergestellt. Die Horizontal-Lamellen-Montage erfolgt ebenfalls an vier manuellen Arbeitsplätzen. Das Zusammensetzen der mit speziellen Hydro-Lacken lackierten, sehr empfindlichen Bauteile erfordert viel Fingerspitzengefühl. Nachdem eine Mitarbeiterin die Lamellen in eine Montagevorrichtung eingelegt hat, verclipst sie diese mit einer Verbindungsstange und fügt das Gehäuseoberteil darüber.

Vor dem Bearbeiten überprüft das Personal die Vollständigkeit der bei ihnen ankommenden Werkstücke. Nicht ordnungsgemäß montierte Teile werden sofort zum Nachbessern zurück geschickt. Die Steuerung des Transfersystems sorgt dafür, dass der Werkstückträger gezielt an diejenige Station zurück transportiert wird, an der der Fehler verursacht wurde.
Die komplett montierten, noch lose aufeinander liegenden Gehäusehälften, setzen ihren Weg auf dem Transfersystem fort. In den beiden folgenden Automatikstationen wird der obere mit dem unteren Gehäuseteil durch zwei Spezial-Ultraschall-Schweissmaschinen unlösbar miteinander verbunden, bevor diese anschließend bedruckt werden.
Das Beschriften aller Frischluftgrills im Tampon-Printverfahren, geschieht in einer gemeinsamen Station. Der Einsatz eines ausgeklügelten Werkstückträgers ermöglichte den Anlagenkonstrukteuren eine mittige Anordnung des Drucktampons und somit ein gleichzeitiges Bedrucken von linkem und rechtem Grill. Eine Lichtschranke eingangs der Printstation gibt das Signal, um den Tampon vor jedem Druckvorgang mit frischer Farbe zu versorgen. Das Warmluftgebläse trocknet die aufgetragene Farbe und die Grills verlassen im Sieben-Sekunden-Takt die Station.
Über das entsprechende Ausschleusmodul wandern jetzt linker oder rechter Frischluftgrill zur Endmontage. Hier werden eine Luftklappe und ein Kegelrad montiert. Nach erfolgreich durchgeführter Endprüfung folgen noch zwei Dichtungen und anschließend werden die Grills in einer Gitterbox abgelegt.

Ein Fazit

Wer sich im Vorfeld der Automation intensiv mit den hauseigenen Gegebenheiten und Zukunftswünschen auseinandersetzt, der kann auch unter diesen Gesichtspunkten den Markt der Tranfersysteme durchleuchten. Hier war es der modulare Aufbau, der manuelle und automatisierte Arbeiten miteinander verknüpfen lässt, der letztendlich den Zuschlag für Bosch brachte: Wenige Module, jedes mit Mechanik, Steuerung, Datentransfer, Elektro- und Pneumatik-Installation. Standardisierte Schnittstellen und Steckverbindungen machen ein geändertes, den Erfordernissen angepasstes, Anlagenlayout in Rekordzeit möglich. Solche Systeme kommen dem verständlichen Wunsch ¿offen nach allen Seiten¿ eben wirklich sehr nahe.

Ein ganz anderer Gesichtspunkt ist die Zusammenarbeit von Mensch und Maschine. Wer auf Dauer seinen Arbeitsrhythmus von Maschinen vorgegeben bekommt, eventuell gar mit Industrierobotern Hand in Hand arbeiten muss, der verzweifelt schnell am ¿Takt der Automaten¿. Mechanisch-elektronische Systeme kennen keine Tagesform ¿ wissen nichts von Kopfschmerzen, schlaflosen Nächten, Sorgen um die Kinder in der Schule . . . Und der Notaus-Knopf ist schließlich tabu! Ruft der doch sofort den Abteilungsleiter und damit noch mehr Schwierigkeiten herbei. Auch schneller Pfusch ist keine Lösung, denn damit kommt keiner durch. Diese Anlage bringt Baugruppen mit Unstimmigkeiten sogar auf direktem Wege wieder zum Entstehungsort zurück. Doch auch wenn dies nicht der Fall wäre, so geht der hochentwickelten und automatisierten Qualitätssicherung so gut wie nichts mehr durch die Lappen.

Richtige Konsequenz ist es also, den Handarbeitsplätzen möglichst viel ¿Wohlfühlatmosphäre¿ zu spendieren. Dazu gehört natürlich erstmal ein Arbeitspaket, das zum Takt der Anlage passt, das auch nach mehreren Arbeitsstunden noch gut zu schaffen ist. Alle Hilfsmittel, die von schwerer körperlicher Arbeit entlasten oder den qualitativ sicheren Arbeitsablauf fördern, müssen zur Standard-Ausrüstung solcher Arbeitsplätze gehören. Jeder Gedanke an ergonomische Gestaltung und gute Ausleuchtung der manuellen Station erweisen sich als gewinnbringende Investition. Wer es schafft, den Lärmpegel zu senken, der gewinnt Konzentration ¿ damit automatisch Qualität und Zuverlässigkeit. Natürlich ist der Arbeitsplatz nicht wie ein Wohnzimmer mit Fernsehsessel zu gestalten, doch auch sachliche Nüchternheit kann so ansprechend sein, dass sich Menschen in dieser Umgebung wohl fühlen.

Dass humane und produktionstechnische Anforderungen durchaus unter einen Hut passen, das beweist dieser Praxiseinsatz. Matthias Trebes, verantwortlicher Projektleiter für dieses Programm im Lieferantencenter BMW, sieht den Einsatz des Transfersystems als vollen Erfolg: ¿Durch eine Verfügbarkeit der Anlage von rund 95 Prozent und eine Ausschussquote, die bei nur knapp einem Prozent liegt, wurden unsere hochgesteckten Erwartungen in die Produktion sogar übertroffen.¿

Dieter Capelle / September 1999