Montage

Demografischer Wandel, Fachkräftemangel und stagnierende Produktivität gefährden die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Industrie. Gleichzeitig eröffnen KI und digitale Assistenzsysteme neue Chancen: Sie machen Arbeit effizienter und unterstützen Fachkräfte. Doch während sie im Alltag längst präsent sind, bleibt ihr Potenzial in der Industrie weitgehend ungenutzt – hier setzt die WGAB mit innovativen Konzepten an.

Die Montage bildet einen zentralen Bestandteil der industriellen Fertigung und ist traditionell von einem hohen Anteil manueller Arbeit geprägt. Unternehmen sehen in der Digitalisierung eine große wirtschaftliche Chance. Im Fokus steht dabei, die Produktivität der Mitarbeitenden zu steigern und gleichzeitig die Lohnstückkosten stabil zu halten. Die Nutzung innovativer Technologien wird deshalb immer wichtiger, um diese Ziele in der Montage umzusetzen.

In der industriellen Montage arbeitet der Mensch dank Werkerassistenz immer enger mit Maschinen zusammen. Doch trotz ihres großen Potenzials ist die Implementierung digitaler Systeme zeitaufwendig, was hohe Schulungsanforderungen mit sich bringt. Vor allem kleine und mittlere Unternehmen stoßen hier an Grenzen. Ein neu entwickeltes Einrichtungssystem soll die Einführung und Nutzung solcher Montageassistenzsysteme erleichtern und ihre Akzeptanz erhöhen.

Agile Methoden sind bei der Lösung komplexer Probleme äußerst dienlich. Das ist vor allem in Marktumfeldern sinnvoll, in denen die Routinen der klassischen Unternehmensführung unablässig infrage gestellt werden. Agilität ist hierbei eng mit den Grundideen des Lean Managements verbunden, wie die Fokussierung auf Prozesse und Menschen zeigt. Lean Factories ermöglichen eine praxisnahe Auseinandersetzung mit Lean-Prinzipien und fördern so die agile Prozessführung in diversen Produktionskontexten.

Um Marktanforderungen zu erfüllen, müssen Unternehmen ihre Flexibilität steigern und hohe Produktvielfalt anbieten. In der Montage erfordert dies eine große Anzahl von Spezialmaschinen, was zu hohem Investitions- und Platzbedarf führt. Dieser Beitrag stellt ein Konzept für eine modulare, rekonfigurierbare Montagestation, die um Module mit unterschiedlichen Fähigkeiten erweitert werden kann, vor. Es wird gezeigt, wie ein derartiges System im RAMI4.0-Modell zu verorten ist und welche Anforderungen an die Veränderbarkeit auf verschiedenen Produktionsebenen zu erfüllen sind.

Intelligente Assistenzsysteme unterstützen die Mitarbeiter in der Produktion und erhöhen die Effizienz durch das Einblenden von situationsbasierten Aufgabeninformationen. Im Projekt Advanced Robot Assistance Solution (ARAS) im Rahmen des Kuka Innovation Awards 2021 wurde eine Assistenztechnologie entwickelt, um automatisiert Roboterprogramme für Montageabläufe zu generieren. Durch innovative Mensch-Maschine-Schnittstellen werden Montageschritte per maschinellem Lernen erkannt und in ausführbare Programme für Industrieroboter übersetzt. Dadurch können roboterbasierte Montageprozesse innerhalb von Minuten auf neue Produkte angepasst werden, ohne dass die Mitarbeiter über Kenntnisse des Programmierens oder der Robotik verfügen müssen. Ein Mitarbeiter muss den Montageprozess nur einmal vormachen. Das ARAS-System ermöglicht die kosten- und zeiteffiziente Integration und Adaption von Industrierobotern in der Montage für große und mittelständische Unternehmen.

Trotz steigender Automatisierung stellt der Mensch weiterhin einen zentralen Produktivitätsfaktor in der industriellen Montage dar. Zur Unterstützung der Mitarbeiter werden Montageassistenzsysteme eingesetzt. Dieser Beitrag stellt ein neuartiges Assistenzsystem vor, welches neben prozessbezogener Assistenz auch menschzentrierte Funktionalitäten umsetzt. Zudem wird eine Evaluationssystematik auf Basis von prozessorientierten und mitarbeiterorientierten Parametern vorgestellt. Ausgangspunkt der Forschung stellt die Analyse des Stands der Technik auf Basis einer Marktanalyse von Montageassistenzsystemen dar.