Montagearbeitsplätze in der digitalen Welt

Fossilien oder unverzichtbar?

Bei vielen industriellen Produktionsprozessen ist der Mensch immer noch unabdingbar. Damit diese auch in Hochlohnländern bezahlbar bleiben, bietet RK Rose+Krieger anforderungsspezifische und nach ergonomischen Gesichtspunkten gestaltete Montagearbeitsplätze, die sich in digitale Fertigungswelten einbinden lassen. Möglich macht dies die Kooperation mit der eigenen Tochtergesellschaft RK-AHT und Mitsubishi Electric.

Montagearbeitsplätze wie sie häufig sind – unergonomisch und chaotisch (l.) – und wie sie aussehen könnten: höhenverstellbar und strukturiert. (Bild: RK Rose+Krieger GmbH)

In den vergangenen Jahren gab es lange Zeit einen eindeutigen Trend: personalintensive Produktionen wurden nach Asien verlagert, um die Fertigungskosten möglichst gering zu halten. Diese Vorgehensweise bewährte sich für Massenware und tut dies auch heute noch. Allerdings stellt sich der Weg nach Asien bei anspruchsvollen Produkten häufig als Irrweg heraus. Zudem deckt die aktuelle Pandemie die Grenzen einer Produktionsverlagerung nach China oder Indien auf. Insbesondere bei der Herstellung medizinischer Produkte erwies sie sich als äußerst kritisch. Immer mehr europäische Unternehmen holen daher wenigstens Teile ihrer Produktion wieder zurück nach Europa. Eine wichtige Voraussetzung für ein solches Onshoring ist die Möglichkeit zur weitgehenden Automatisierung der Prozesse, damit die Produkte bezahlbar bleiben. Doch nicht jede Fertigung lässt sich sinnvoll automatisieren. Dies gilt vor allem für die Herstellung komplexer Produkte in kleinen Stückzahlen mit einer hohen Variabilität sowie für nicht sinnvoll automatisierbare Arbeitsabläufe und Sonderlösungen. Um auch solche Produkte und Abläufe wirtschaftlich in Europa fertigen bzw. darstellen zu können, bedarf es spezieller Montagearbeitsplätze, die sich in die digitale Arbeitswelt integrieren lassen. Die Anforderungen an solche digitalisierbaren Handarbeitsplätze sind hoch. So müssen sie nicht nur den Mitarbeiter von körperlich belastenden oder monotonen Tätigkeiten entbinden, sondern auch dazu beitragen, dass die fraglichen Arbeitsabläufe sicher und fehlerfrei umgesetzt werden. Darüber hinaus muss die Montagesicherheit auch bei einem Mitarbeiterwechsel garantiert sein – ein speziell im Hinblick auf die Qualitätssicherung entscheidender Faktor.

Mehr Möglichkeiten mit modernen Montagearbeitsplätzen

Damit ist klar, dass heutige Montagearbeitsplätze nicht mehr viel gemein haben mit den starren Standardarbeitsplätzen der Vergangenheit. Moderne Handarbeitsplätze lassen sich in der Höhe und hinsichtlich der Griffweiten an den jeweiligen Werker anpassen und gewährleisten damit ergonomisches, ja sogar behindertengerechtes Arbeiten. Die Wirtschaftlichkeit dieser Arbeitsplätze wird dadurch gewährleistet, dass sie sich variabel an die jeweilige Tätigkeit anpassen und unkompliziert auf neue Aufgaben umrüsten lassen. Zudem garantieren sie durch die Kombination mit (teil)automatisierten Entnahme- und Beladevorrichtungen wie beispielsweise dem Setago-Pick-to-Light-System oder dem Poka Yoke-System von Mitsubishi eine prozesssichere, fehlerfreie Fertigung. Ferner können solche Montagearbeitsplätze auch ESD- und/oder reinraumgerecht gestaltet sowie mit kollaborativen Robotern kombiniert werden. So anspruchsvoll wie die Anforderungen an digitalisierte, ergonomische Handarbeitsplätze ist auch deren Konfiguration. Es kann daher zeit- und kosteneffizienter sein, sich bei der Konzeption eines geeigneten Arbeitsplatzes an einen Experten wie RK Rose+Krieger zu wenden, als sich selbst an der Zusammenstellung der Elemente zu versuchen. Schließlich erfordert es umfassende Kenntnisse auf den Gebieten von Mechanik, Elektronik und Softwarelösungen, um einen prozess- und maschinensicheren Montagearbeitsplatz zu realisieren. Überdies liefert ein Anbieter wie RK Rose+Krieger nicht nur den anforderungsspezifisch gefertigten Arbeitsplatz, sondern dazu auch eine umfassende Dokumentation.

Ein Baukasten – mehrere Lösungen: das Lean-Arbeitsplatzsystem von RK Rose+Krieger basiert auf den Profil-, Linear-, und Verbindungstechnik-Produkten des Unternehmens. (Bild: RK Rose+Krieger GmbH)

Wie entsteht ein anforderungsspezifischer Handarbeitsplatz?

Wenn die RK Rose+Krieger-Spezialisten für Lean-Arbeitsplatzsysteme einen Montagearbeitsplatz entwickeln, beginnt alles mit der Definition der Anforderungen gemeinsam mit dem Kunden. Dabei werden auch alle kritischen Arbeitsschritte wie beispielsweise Zwischenprüfungen als Qualitätskontrolle festgelegt. Denn davon hängt letztlich die Lösung ab. In vielen Fällen hilft es dem Kunden, einen Workshop zum Thema Arbeitsplätze bei RK Rose+Krieger zu besuchen, um sich über die Möglichkeiten des Systems und die daraus folgenden Optionen für seine Fertigung klar zu werden. „Bei uns im Haus kann der Kunde mit seinem Bauteil die verschiedenen Arbeitsplätze austesten. Wenn er dann den Unterschied zwischen den verschiedenen Arbeitsplätzen konkret erlebt, kommt es nicht selten zu einem Aha-Erlebnis“, meint Hartmut Hoffmann, Geschäftsführer von RK Rose+Krieger. Entscheidet sich der Kunde für eine Arbeitsplatzlösung von RK Rose+Krieger, kann er aus einem Baukasten an Lösungsoptionen wählen. Denn die Mindener bieten neben den reinen Komponenten auch den Entwurf der Arbeitsplatzlösung, deren Konstruktion und Produktion sowie die schlüsselfertige Umsetzung vor Ort inklusive Inbetriebnahme und Schulung der Mitarbeiter des Kunden an. Ebenfalls optional sind die Integration einer Qualitätssicherung und die Dokumentation der Montageergebnisse.

Umfassende Kompetenzen

Das Angebot an Montagearbeitsplätzen von RK Rose+Krieger reicht von einem einfachen Arbeitstisch mit oder ohne Wechselmöglichkeiten bis hin zu einem teilautomatisierten, ergonomisch angepassten Montagearbeitsplatz mit Cobot- und ERP-Anbindung. Dabei sind die Mindener Konstrukteure auf rein mechanische, höhenverstellbare Arbeitsplätze spezialisiert, während ihre Kollegen von RK-AHT die komplexeren Montagearbeitsplätze konzipieren und realisieren, bei denen entsprechende Steuerungs- und Softwarekompetenzen gefragt sind. „Durch RK-AHT mit seinen erfahrenen Spezialisten aus Robotik, Verfahrenstechnik und Hardware- sowie Softwareentwicklung verfügen wir jetzt auch über Kompetenzen in den Bereichen Steuerungstechnik, Elektrik und Software“, erklärt Hartmut Hoffmann, der ebenfalls die Geschäfte von RK-AHT leitet. Bei der Ausstattung der Montagearbeitsplätze beispielsweise mit Cobots oder Poka Yoke-Systemen kooperiert RK Rose+Krieger mit Mitsubishi Electric. Der Anbieter von Komponenten und Lösungen liefert Motoren, Steuerungen, Roboter und Visualisierungen für die digitalisierten Montagearbeitsplätze. Umgekehrt verweist Mitsubishi Electric seine Kunden an RK Rose+Krieger, wenn diese nicht nur die reinen Komponenten, sondern komplette Arbeitsplatzlösungen wünschen.

Die Spezialisten von RK-AHT programmieren und teachen Cobots für ihren Einsatz in
Automatisierungs-Anwendungen und Montagearbeitsplätzen. (Bild: RK Rose+Krieger GmbH)

Weites Spektrum an unterstützenden Systemen

Zur Sicherung der Produktqualität können die Arbeitsplätze mit verschiedenen Assistenzmodulen ausgerüstet werden. Dazu zählen neben dem bereits erwähnten Poka Yoke-System von Mitsubishi, das Setago-Pick-to-Light-System sowie Beamer. Eine Pick-to-Light-Entnahme gewährleistet beispielsweise, dass der Werker immer die korrekten Bauteile in der richtigen Reihenfolge montiert. Die Sensorlösung unterstützt ihn dabei, in dem sie das jeweils zu entnehmende Bauteil über ein Lichtsignal anzeigt und die korrekte Entnahme automatisch zurückmeldet. Das Poka Yoke-System setzt zur Fehlervermeidung auf Klappensteuerung. Dabei öffnet sich zusätzlich zu einem Lichtsignal die Verschlussklappe des jeweiligen Materialkastens. Auf diese Weise ist sichergestellt, das der Werker nur das zur Montageaufgabe und -reihenfolge passende Teil greifen kann. Die Rückmeldung erfolgt wahlweise automatisch oder manuell. Ein typisches Einsatzgebiet von Poka Yoke-Systemen sind u.a. Behindertenwerkstätten. Ein weiteres visuelles Hilfsmittel ist der Beamer. Er veranschaulicht dem Mitarbeiter Art und Lage der Teile sowie die Montagereihenfolge über Lichtsignale und eignet sich daher neben dem alltäglichen Einsatz auch für Schulungen bzw. die Einarbeitung neuer Mitarbeiter. Speziell zur Entlastung des Werkers von monotonen, körperlich belastenden oder gefährlichen Aufgaben können Montagearbeitsplätze mit kleinen kollaborativen Robotern, sogenannten Cobots ausgerüstet werden. Sie arbeiten mit dem Menschen zusammen, reichen ihm beispielsweise Material an oder legen fertige Teile ab. Zum Lernen dieser Arbeitsschritte, werden sie im Teach-in mit der Hand gelenkt. Ist der Prozess gelernt, führt der Cobot ihn anschließend automatisch durch. Auf diese Weise lassen sich auch kritische oder gefährliche Prozesse automatisieren und damit die Gefährdung für den Mitarbeiter ausschließen oder immerhin minimieren.

Fazit

Die Rückholung großer Teile personalintensiver Produktion nach Europa gelingt mit Hilfe digitalisierbarer Montagearbeitsplätze. Dabei verursacht die Anschaffung eines individuellen, anforderungsspezifischen Arbeitsplatzes zwar zunächst höhere Kosten, als ein aus Standardbausteinen in Eigenregie zusammengestellter Handarbeitsplatz. Im alltäglichen Gebrauch amortisiert sich diese Investition jedoch in kürzester Zeit durch eine höhere Produktivität und eine bessere Mitarbeitergesundheit bzw. -zufriedenheit.