Höhere Prozesssicherheit

Treston, Hamburg

One-Piece-Flow ist ein Montagesystem, bei dem ein Teil im Produktionsfluss kontinuierlich so lange weiterbearbeitet wird, bis es fertig ist: Die Montagelinie ist u-förmig mit einzelnen Stationen angeordnet, sogenannten Zellen. An der ersten Station startet der Produktionsmitarbeiter, legt ein Werkstück ein, führt manuelle Montage- und Prüfvorgänge aus; dann transportiert er das Werkstück zur nächsten Station bis er die letzte erreicht hat. Dort wird das Produkt in der Regel geprüft und verpackt. Der Mitarbeiter geht an den ersten Arbeitsplatz zurück und startet seinen Prozess von Neuem.

Damit Prozesse, wie bei diesem flexiblen Verfahren in Echtzeit erfasst, gesteuert, kontrolliert und die Daten an ein zentrales System übermittelt werden können, bedarf es einer mobilen Objekt- und Prozessidentifikation. Die gemeinsame Lösung macht dies möglich: Das RFID-Armband identifiziert Werkstücke und einzelne Bauteile im laufenden Prozess und unterstützt dabei, Güterströme transparent nachzuverfolgen und Handlingprozesse dezentral zu erfassen sowie zu überprüfen. In Kombination mit den Treston-Industriearbeitsplätzen auf dem neuesten Stand ergonomischer Kenntnisse wird Werkern eine sehr gute Basis für effizientes Arbeiten ermöglicht. Das Beispiel One-Piece-Flow steht dabei für eine Vielzahl von Montageprozessen in der manuellen Fertigung. Den Einsatzmöglichkeiten sind im Grunde genommen keine Grenzen gesetzt. Besonders wertvoll ist die Anwendung jedoch überall dort, wo viele ähnlich aussehende Teile zusammengebaut werden müssen oder die Prozessschritte einem regelmäßigen Wechsel unterzogen sind. Neben der Produktion profitiert auch die Logistik von dem RFID-Armband, denn die Warenfluss-Steuerung kann auf Basis der automatisch erfassten Güterinformationen ablaufen. Wenn Teileentnahmen im Rahmen der Montage direkt erfasst werden, ist man in der Logistik parallel zum Montageprozess über die Menge verarbeiteter und noch für die Montage zur Verfügung stehender Bauteile informiert und kann unmittelbar für Nachschub sorgen. Der Produktionsprozess und die Teilezufuhr aus der Logistik werden durch den Einsatz des RFID-Armbands insgesamt sicherer und effizienter und so verkürzen sich beispielsweise die Durchlaufzeiten für jedes Werkstück.

„Effizientes Arbeiten in Produktion und Logistik kann nur gelingen, wenn Fehlerquellen klein gehalten werden, Prozesse optimiert ablaufen und eine ergonomische Arbeitsumgebung berücksichtigt wird“, bestätigt Dirk Jonsson, Geschäftsführer der Treston GmbH. Mobile Geräte wie das RFID-Armband haben im Vergleich zu anderen Systemen, die in manuellen Produktionsprozessen oder beleglosen Kommissionierverfahren eingesetzt werden, einen entscheidenden Vorteil: Da das Armband die RFID-Transponder an den Bauteilen während jeder Armbewegung automatisch mitliest, hat der Mitarbeiter „freie Hände“ für den Arbeitsprozess und muss kein zusätzliches Handheld-System handhaben. Im RFID-Armband sind der Reader, die Funkschnittstelle und die Batterie in dem Gehäuse integriert. Das Handgelenk kann sich flexibel bewegen und das nur rund 300 Gramm leichte Armband behindert oder ermüdet den Nutzer bei seinen Tätigkeiten nicht. Die Akkuleistung bei Dauerleistung beträgt 7,5 Stunden. „Damit kann das Armband über eine Schicht ermüdungsfrei getragen werden“, so Dirk Jonsson.

Die auf Höhe des Handgelenks eingearbeitete Antenne kommuniziert mit dem Transponder am Gut und übermittelt die Güter- und Prozessinformationen in Echtzeit an ein zentrales System. Im Gehäuse des RFID-Armbands ist hierfür ein UHF-RFID-System integriert. Ebenso verfügt das Armband über standardisierte Funkschnittstellen wie ZigBee zur Datenübertragung sowie Energieversorgung. Auf Kundenwunsch ist das mobile System auch als RFID-Handschuh mit Leseantenne in der Handinnenseite erhältlich. Die Greifprozesse können dann im Nahfeldbereich noch gezielter identifiziert werden. Zusätzlich zum Armband ist es möglich, dem Unternehmen auf Wunsch speziell zugeschnittene Softwarelösungen anzubieten oder die Technologie in die vorhandene IT-Struktur zu integrieren. Damit können die üblichen weiterführenden Funktionen, wie Dokumentation von Umschlagprozessen oder die Überprüfung von Greifoperationen im Montageprozess im zentralen Unternehmenssystem abgebildet werden. Ein Montageauftrag wird über die Kommunikation zwischen Armband und Transponder gestartet. Der Produktionsmitarbeiter erhält auf einem Bildschirm Informationen über einzelne Montageschritte, die in der vorgegebenen Reihenfolge abzuarbeiten sind. Ob per Bild, Zeichnung oder Video: Die Art der Darstellung kann vom Unternehmen beliebig gewählt werden. Beispielsweise könnte bei korrekter Abfolge die Baugruppe grün markiert werden. Bei falscher Reihenfolge wird der Mitarbeiter über einen Text auf der Nutzeroberfläche aufgeklärt und die entsprechende Baugruppe rot dargestellt. Damit kann der Mitarbeiter noch während des Montageprozesses Fehlgriffe korrigieren. Der Treston-Geschäftsführer klärt auf: „Durch diese Funktion leistet das RFID-Armband einen erheblichen Beitrag im Rahmen der Traceability. Manuelle Arbeitsschritte sind überwachbar und rückverfolgbar.“

Die Arbeitsschritte im Produktionsprozess sollten für Mitarbeiter verständlich sein und die einzelnen Arbeitsplätze über eine greifwegoptimierte Teilezufuhr verfügen. Ob dies so ist, lässt sich mithilfe des Armbands überprüfen. „Wichtig für den Einsatz von RFID-Technologie ist das reibungslose Zusammenspiel von RFID-Armband und Arbeitsumfeld“, erläutert Dirk Jonsson. Deshalb stimmt Treston sein breites Produktportfolio mit klassischen Arbeitsplatzsystemen, Profiltechnik und Materialflusssystemen auf die individuellen Arbeitsabläufe beim Anwender unter ergonomischen Gesichtspunkten ab. Um RFID in Produktions- und Logistikprozessen effizient nutzbar zu machen, erstellt man zusammen mit dem Fraunhofer IFF anforderungsgerechte Konzepte. Da die Hardware-Anforderungen gering sind, lässt sich die RFID-Technologie in Verbindung mit ergonomischen Arbeitsplätzen auch für mittelständische Unternehmen realisieren.