Die menschliche Hand als Sensor – Werkerassistenzsystem mit Anbindung an ERP und Serverstrukturen

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Use Case ifm + St. Sozialwerk Georg
4 Minuten Lesezeit
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Monotone und sich häufig wiederholende Tätigkeiten wie Verpacken und Kommissionieren werden in vielen Fällen trotz fortschreitender Digitalisierung immer noch manuell ausgeführt. Sie erfordern bestens geschulte Fachkräfte und müssen mit hoher Konzentration ausgeführt werden. Dadurch entsteht ein dauerhafter Bedarf an Fortbildung, auch wenn erfahrene Kollegen zur Seite stehen. Die Schulung neuer Mitarbeiter in bestehende Produktionsabläufe bedeutet ebenfalls eine hohe Investition in Zeit und Geld.

Dabei helfen Werkerassistenzsysteme: Sie blenden Informationen ein und prüfen Prozesse auf ihre korrekte Ausführung. Damit tragen sie zu reduzierter Fehlerquote bei, sichern die Produktqualität und sparen Kosten ein. Ein ausgezeichnetes Beispiel dafür ist der ifm mate, der Manual Assembly Training Engineer von ifm. Die IIoT-Schnittstelle ermöglicht den Zugriff auf die zentrale Bibliothek an Montage-Guidelines und den Dialog mit dem ERP-System.

Die Herausforderung: Verpackungsfehler vermeiden, effektiv unterweisen, Aufwand reduzieren

Viele Prozesse werden immer noch manuell ausgeführt, auch weil sie nicht automatisierbar sind. Aber der gesetzte Zeitrahmen, innerhalb dessen die Aufträge fristgerecht zu erledigen sind, wird immer enger, und die Qualitätsanforderungen werden immer strenger.

Das Sozialwerk St. Georg e.V. mit Hauptsitz in Gelsenkirchen erhielt für seine Lenne-Werkstatt für Menschen mit Behinderung in Schmallenberg beispielsweise einen Auftrag eines international tätigen Maschinenherstellers. Dabei mussten Gleitbuchsen und O-Ringe verschiedenster Ausführungen in spezielle Druckverschlussbeutel abgepackt werden. Jeder Beutel enthielt dabei bis zu 18 unterschiedliche Teile.

Bei diesem Auftrag musste eine strenge Null-Fehler-Policy eingehalten werden. Ein fehlerhaftes oder falsches Teil kann zu einem Maschinenstillstand mit immensen Folgekosten führen. Aus diesem Grund musste ein dreistufiges Kontrollsystem eingerichtet werden: Nach der Verpackung und Prüfung der Teile durch den Werker wurde das Ergebnis kontrolliert und anschließend nochmals manuell auf Fehlerfreiheit geprüft. Das führte zwar zu hundertprozentiger Qualität, erforderte jedoch einen immensen Arbeitsaufwand. Außerdem kam es manchmal aufgrund der Monotonie der Handgriffe zu sinkender Konzentration, was wiederum zu Qualitätsproblemen führen konnte.

Mit der Einführung des ifm mate Komplettsystems gelang es, mit Hilfe eines einfach zu beherrschenden Systems den hohen Qualitätsansprüchen gerecht zu werden und dabei den Leistungsumfang beizubehalten. Und zwar nicht nur in der alltäglichen Routine, sondern auch im Anlernprozess neuer Mitarbeiter oder neuer Arbeitsabläufe.

Die Lösung: Anleitung in Echtzeit durch intelligente Bildverarbei-tung mit Anbindung an ERP und Serverstrukturen

Die Erfolgsgeschichte von ifm begann im Gründungsjahr 1969 mit der Erfindung induktiver Näherungssensoren für 220 Volt. Mittlerweile auf über 8000 Mitarbeiter in mehr als 60 Standorten weltweit angewachsen, hatte ifm das Werkerassistenzsystem ursprünglich für den eigenen Bedarf entwickelt.

ifm mate ist als Komplettlösung verfügbar und besteht im Kern aus einem PC mit vorinstallierter leistungsstarker Software. Es benutzt dabei die menschliche Hand als Sensor, ohne auf weitere technische oder optische Hilfsmittel angewiesen zu sein.

Die Software ermittelt dank Künstlicher Intelligenz mit Hilfe einer 2D/3D-Kamera die genaue Position, Höhe und Ausrichtung der Hände. Dadurch wird die korrekte Ausführung der einzelnen Arbeitsschritte geprüft. Der Mitarbeiter wird am Arbeitsplatz über ein Display visuell und in Echtzeit durch den Prozess begleitet, ohne dass weiteres Zubehör wie Tracking-Armbänder oder VR-Brillen erforderlich wären.

Im Live-Bild werden sowohl die bereits durchgeführten als auch die nachfolgenden Arbeitsschritte jeweils farblich markiert und hervorgehoben. Durch das Greifen der Hand in die vorgegebenen Bereiche wird die erfolgte Tätigkeit automatisch quittiert, sodass der Mitarbeiter in keiner Weise abgelenkt wird. Bei einer Abweichung erscheint ein Hinweis am Monitor und optional auch an einer im Blickfeld liegenden Signalleuchte.

ifm mate kann für jede manuelle Tätigkeit ganz einfach eingerichtet werden. Dabei lässt sich auch festlegen, ob die Arbeitsschritte in einer vorab definierten oder in freier Reihenfolge abgearbeitet werden sollen. Eine Kombination beider Optionen ist ebenfalls möglich.

Das Ergebnis: KI-gestützte fehlerfreie Auftragsabwicklung bei dras-tisch reduziertem Aufwand

„Die einfache Bedienung und die reduzierte Technik haben bei der Entscheidung für ifm mate eine erhebliche Rolle gespielt“, bestätigt der Produktionsleiter der Werkstatt, und ergänzt: „Wichtigstes Argument für uns war aber, dass wir die 100prozentige Auftragsabwicklung mit effizientem Zeitaufwand erreichen können. Dadurch, dass die Software ausgelassene oder fehlerhafte Verpackungsschritte bereits im Prozess zuverlässig verhindert, entfällt die redundante Prüfung mittlerweile komplett“.

Der Einsatz von ifm mate für den Betrieb bedeutet:

  • Einfache, intuitive und flexible Visualisierung und Anleitung definierter Arbeitsschritte in Echtzeit
  • Keine Tracking-Armbänder oder VR-Brillen erforderlich
  • Standardisierung manueller Arbeitsabläufe
  • Individuelle Echtzeitunterstützung, ausgerichtet an der Geschwindigkeit und Arbeitsweise des Mitarbeiters

In Anwendung

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