Elektronikfertigung

Der Arbeitsplatz im Zeitalter von IIoT und Industrie 4.0

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Dieses Datenmodell und sämtliche Arbeits- und Prüfgänge werden immer direkt mit den technischen CAD-Modell des Produktes verknüpft. Daneben gibt es zu dem Produkt- das Prozessmodell, das die Prozess- und Prüfparameter enthält. Erst durch die intelligente Zusammenführung von beiden Informationen ergibt sich ein vollständiges und nutzbares Abbild des Produktfortschrittes sowie der Produktqualität.

So werden den Produktionsmitarbeitern und dem Management immer die Daten zur Verfügung gestellt, wo und wann sie gerade benötigt werden. Mit Hilfe des intelligenten CAD-Datenmodells kann jeder Mitarbeiter die Informationen grafisch oder über „Drill-down“ Mechanismen abrufen und er wird automatisch zu den erforderlichen Prozessschritten geführt.

Die Arbeitsplätze sollten mit Touch-Screens ausgestattet werden, an denen sich jeder Mitarbeiter anmeldet. Anschließend erscheinen alle verfügbaren Arbeitsaufträge am Bildschirm. Welchen Arbeitsgang der Mitarbeiter ausführen muss, entscheidet aber das Produkt, das an seinen Arbeitsplatz gelangt.

Auf dem Bildschirm werden dann sofort alle wichtigen Änderungsmitteilungen und Engineering-Anweisungen aufgeblendet, die bearbeitet, beachtet und rückgemeldet werden müssen. Hiermit wird sichergestellt, dass die in der Zeit zwischen Auftragsbeginn und Bearbeitung anfallenden Änderungen dynamisch im laufenden Arbeitsprozess Eingang finden.

Eine herkömmliche Fertigungs- und Arbeitsplanung würde hier komplett scheitern. Überwacht werden auch sämtliche Materialien mit ihren Eigenschaften, die in den Produktionsablauf einfließen.

Schnelle Reaktionsfähigkeit auf geänderte Bedingungen

Im Hintergrund der Materialkontrolle werden die Approved Manufacturer Lists (AML) herangezogen, um aktuelle Freigabe- und Qualitätsdaten jedes Bauteils zu prüfen. Veränderte Materialeigenschaften und/oder Prozesseigenschaften werden sofort erkannt und es kann unmittelbar darauf reagiert werden. Der Mitarbeiter sollte also in das Kommunikationsnetzwerk einbezogen werden.

Starre und unflexible papiergebundene Arbeitsanweisungen und feste Arbeitspläne sind im Zeitalter von Industrie 4.0 nicht mehr zeitgemäß und entsprechen auch nicht den Anforderungen an die neue Kommunikationstechnik. Der Ansatz zur Lösung dieser Herausforderung besteht in der einfachen Berücksichtigung der Verschiedenartigkeit der menschlichen Informationsverarbeitung. Das Konzept der Industrie 4.0 kann manuelle Produktionsprozesse integrieren, wenn die Tätigkeitsbeschreibungen und Arbeitsaufträge nutzerabhängig flexibel umgesetzt werden können.

Ein weiteres Merkmal des Ansatzes besteht im dynamischen Prozessablauf. Werkstückträger oder Produkte durchlaufen aktiv den Produktionsbetrieb und steuern selbstoptimierend den nächsten Fertigungs- und Montageschritt an. Dabei fragen die Produkte aktiv bei den Maschinen an und lotsen sich dann selbstständig zum nächsten freien Arbeitsplatz.

Prozessfähigkeit und Maschinenrüstung werden hierbei ebenso berücksichtigt wie Freigaben und Maschinenleistung. Überträgt man diese Anforderung auf die manuellen Prozessschritte, so ergeben sich hier ähnliche Herausforderungen an die Mensch-Maschine-Kommunikation. Das Produkt erfragt einen geeigneten manuellen Tätigkeitsschritt.

Nur geeignete Arbeitsplätze mit ausreichend qualifiziertem Personal kommen letztlich zur Auswahl. Das Mensch-Maschine-Interface zeigt dem Mitarbeiter an, welche Aufgaben er zu erledigen hat und berücksichtigt dabei gegebenenfalls erforderliche Qualifikationen des Mitarbeiters.

Das „Industrie 4.0 Operation System“ wird laufend verbessert und erweitert. Derzeit laufen erste Anlagen mit einer integrierten Logistikanbindung, um auch den Materialfluss für das Industrie-4.0-Konzept zu ertüchtigen.

* Dr. Friedrich W. Nolting ist geschäftsführender Gesellschafter von Aegis Software in Erlangen.

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