Das Chaos flexibel beherrschen

Das System realisiert den Informationsfluss zwischen den produktionsrelevanten Datenbanken und der Prozessebene mittels RFID-Technologie: Ein auf dem Werkstück oder dem Werkstückträger aufgebrachter Code wird beim Eintritt in die Linie oder in einen Prozess von einem Lesegerät, dem smartRead, ausgelesen, wodurch die Übertragung der für das Produkt relevanten Fertigungsdaten initiiert und im RFID-Chip hinterlegt wird. Da die Datenstruktur der eingesetzten Codes der von Barcodes und Matrix-Codes entspricht, können je nach Bedarf und Zweck auch beliebige andere Scanner zur jederzeitigen Baugruppen-Identifizierung eingesetzt werden. (Bild1) Wesentlicher Vorteil des smartControl 4.0-Systems ist die einfache, auch nachträgliche, Implementierung. Die Lesegeräte sind äußerst kompakt und mit geringem Installationsaufwand an jedem Ort innerhalb der Linie implementierbar. Da das System busfähig ist, lässt sich eine praktisch unbegrenzte Vielfalt unterschiedlicher Fertigungskomponenten einbinden, ohne sich auf Anwenderseite um einzelne Schnittstellen kümmern zu müssen.

Neben dem „Steuern“ spielt bei modernen Fertigungsszenarien nach Industrie 4.0 der permanente, durchgängige Informationsfluss und die Mensch-Maschine-Kommunikation eine Schlüsselrolle. Um eine solche Infrastruktur auf elegante Weise zu realisieren, stattet smartTec die Transportmodule zwischen den einzelnen Prozessen mit einer Prozessvisualisierung mit komfortabler Touch-screen-Eingabe aus. Auch bereits vorhandene Module lassen sich damit jederzeit zu einem smartconnect-Modul machen. Leiterplatten in Bearbeitung werden hier ebenso visualisiert wie der Status der SMEMA-Übergabeschnittstellen und der Output eines angeschlossenen Scanners. Dies bietet auch dort deutliche Vorteile, wo Prozessvisualisierung und Traceability bisher nur eine untergeordnete Rolle spielten. Über die intuitive Bedieneroberfläche mit Prozessabbild lassen sich in Echtzeit Prozessdaten darstellen, Betriebszustände visualisieren, Fertigungsparameter setzen und Statusinformationen abrufen oder für bestimmte Baugruppen Regeln für die Prozessverriegelung eingeben und Prozessanfragen im Remote-Modus quittieren.

Sind die ersten Schritte in Richtung Industrie 4.0 gemacht, lassen sich mit dem smartControl 4.0-System bereits deutliche Effizienz-Steigerungen gerade in der High Mix/Low Volume Fertigung erzielen. Eine bessere Auslastung der Maschinenkapazitäten ergibt sich z.B. durch eine intelligentere Produktionsplanung, indem etwa nur solche Baugruppen zur Bestückung kommen, für die tatsächlich jederzeit sämtliche Komponenten auf der Maschine bereit stehen. Die Möglichkeiten einer rüstplatzunabhängigen, chaotischen Fertigung unter gezieltem Einsatz von Rüstfamilien lassen sich zudem auch bei unterschiedlichen Rüstkapazitäten der vorhandenen Maschinen besser ausschöpfen und können die geforderte Flexibilität gerade im Bereich High Mix/Low Volume erheblich steigern. Bestückungen mit Odd Forms und deren Verwaltung in das System sind integriert. Damit sind auch extreme Produktindividualisierungen beherrschbar. Bereits hier wird erkennbar, welcher Gewinn sich aus besserer Kapazitätsauslastung, Verringerung von Fehlerkosten, Minimierung unnötiger Stillstandszeiten und die sofortige Reaktionsmöglichkeit auf Produktänderungen oder Kundenwünsche ergibt. Über die in smartControl 4.0 verfügbare Prozessverriegelung lässt sich überdies die Funktion einer Art Rückkopplungsschleife zur permanenten Sicherung und Verbesserung der Qualität realisieren.

Wo kleinste Losgrößen mit hoher Auftragsbandbreite gefertigt werden, wird das Beschichten und Vergießen von Baugruppen in aller Regel durch Dispenser mit Jet-Technologie erfolgen, weil nur dieses einen sekundenschnellen Programmwechsel erlaubt. Auch hier sind durch smartControl 4.0 deutliche Gewinne in puncto Produktivität, Prozesssicherheit und Qualität realisierbar, weil der Prozess vollkommen unabhängig von Bedienereingriffen und damit auch bei noch so heterogenem Produktmix reibungslos und mit geringstem Fehlerrisiko gefahren werden kann. Dabei wird der RFID-Chip nach Identifikation der Baugruppe mit den Programmanforderungen geladen. Nach einem Bereitsignal der Anlage fährt die Baugruppe in eine Wendestation, die, je nachdem, welche Seite zuerst lackiert werden soll, die Baugruppe entsprechend positioniert. Nach Absolvierung des automatisch startenden Lackierprogramms kann z.B. eine Sichtkontrolle oder das Lackieren der Gegenseite vorgesehen sein. In einem weiteren Schritt könnte dann eine Stichprobenkontrolle oder alternativ eine 100%ige Inspektion.

Mit dem Einsatz des smartControl 4.0-Systems lassen sich die Voraussetzungen für die wirtschaftliche Fertigung sehr heterogener Auftragsstrukuren erheblich verbessern. Bessere Auslastung der Maschinenressourcen, schnellere Reaktion auf Änderungen, schnellere Erkennung von Fehlerquellen und Fehlervermeidung sowie ein transparenter Informationsfluss über alle Prozessstufen hinweg sind in High Mix/Low Volume Fertigungen bestimmende Faktoren für eine bessere Wettbewerbsfähigkeit.

„High Mix Low Volume – Flexible Fertigungskonzepte mit smartControl“; Kleinere Fertigungslose und höhere Fertigungsvielfalt erfordern intelligente Lösungen. Anhand von Linienbeispielen für das Wellenlöten, die Odd-Form-Bestückung und die Schutzbeschichtung werden Automatisierungslösungen zur chaotischen Fertigung, Prozessverriegelung und Anbindung an MES-Systeme aufgezeigt.