Kontrolle ist besser

Kabellose Pick-to-Light-Fachsteuerung reduziert den Installationsaufwand in Poka-Yoke-System

Eine Hauptquelle vermeidbarer Fehler in der Fließbandfertigung ist die Montage falscher Teile bei
variantenreichen Produktionsschritten durch den Griff ins falsche Fach. Abhilfe schafft hier ein Fachsteuerungssystem: Eine kabellose Diode indiziert das richtige Fach und ein Laserscanner
erkennt Griffe in falsche Fächer. Die Laserüberwachungstechnik und vor allem die kabellosen Indikator-Dioden reduzieren den Hardware- und Installationsaufwand und die Steuerungssoftware ermöglicht Anpassungen an neue Varianten auf reiner Software-Ebene – so lässt sich die Gesamtproduktionssicherheit kostengünstig erhöhen.

In der Fließbandproduktion kann bei Montage von falschen Teilen in einem Worst-Case-Szenario die Verschrottung kostengünstiger sein als die nachträgliche Korrektur des Fehlers. Der Fehlervermeidung kommt also eine immense Bedeutung zu. Wenn eine Funktionskontrolle, die eventuelle Fehler zutage fördern würde, erst durchgeführt werden kann, wenn die Kosten für die Behebung der Fehler höher sind als die Kosten für ein Poka-Yoke-System, dann ist der Einsatz von Fachsteuerungssystemen sinnvoll.
 Der Münchener Automatisierungsspezialist NewTec hat mit der Integration der Laser-Scan-Technik in die Kontrollfunktion der Fachsteuerung das Kostenniveau für Poka-Yoke-Systeme deutlich gesenkt. Der gesamte Raum vor dem Regal mit den Fächern wird mit lediglich einem Laser abgetastet, der Bewegungen registriert und punktgenau orten kann, in welches Fach der Arbeiter gerade greift. Auch 20 m hohe Flächen können mit einer hohen Auflösung abgedeckt werden, und der Installationsaufwand für Lichtschranken oder gar Kontaktschalter für jedes Fach erübrigt sich. Ein Regal mit zum Beispiel zwanzig Fächern hat nicht mehr zwanzig einzeln zu verkabelnde Sensoren, sondern nur noch einen.
 Die neue Ausbaustufe kombiniert jetzt die Laser-Fach-Überwachung mit einem Pick-to-Light-System („Greif-zum-Licht“), und zwar auch ohne Verkabelung. Der entscheidende Vorteil von Pick-to-Light-Systemen ist, dass nicht nur Griffe ins falsche Fach bemerkt und akustisch oder optisch „beanstandet“ werden, sondern vorher schon das richtige Fach durch eine Leuchtdiode angezeigt wird. Wird der Griff ins richtige Fach registriert, erlischt die Fachanzeige automatisch, der Arbeiter muss also keine zusätzlichen Funktionen ausführen.
 Die früher bei Pick-to-Light-Systemen nötige Verkabelung wird beim NewTec-System eingespart. Mit Energie werden die Leuchtdioden per Batterie versorgt, gesteuert werden sie per Funk auf einem lizenzfreien Frequenzband. Die Dioden selbst sind extrem lichtstark, so dass bei geringem Stromverbrauch eine praxisnahe Helligkeit erreicht werden kann. Außerdem ist die Diode durch ihren Abstrahlwinkel von zirka 135° aus nahezu jeder beliebigen Position vor dem Regal erkennbar. Trotz ihrer Lichtstärke weisen die Dioden geringen Energieverbrauch auf: Bei einer üblichen Beanspruchung von 600 Anzeigen pro Tag ist das Batterie-Dioden-Modul auf eine Einsatzzeit von sechs Jahren bis zum Batteriewechsel ausgelegt.
 Es gibt auch alternative Versionen: Als Ergänzung oder Ersatz der fachgebundenen Pick-to-Light-Module kann ein Monitor eingesetzt werden, der das gesamte Regal mit dem besonders hervorgehobenen „richtigen“ Fach abbildet. Zusätzlich ist die Erweiterung mit einem Bar-Code-Scanner möglich – beispielsweise bei der Montage von äußerlich kaum unterscheidbaren Elektrik-Komponenten.
 Das Kernstück des Poka-Yoke-Systems von NewTec ist die selbstentwickelte Software, die nicht nur Bewegungsmeldungen verarbeitet, sondern auch in der Lage ist, anhand der Größe und Kontur der Laserschatten geometrische Größen zu erfassen und damit Prozessschritte detaillierter zu überwachen. Ebenso ist die Steuerung der Pick-to-Light-Funktionalität einfach durch Konfigurieren an die individuellen Gegebenheiten anzupassen. Die Montage der Dioden-Module am Fach ist zugleich auf Funktionalität und Einfachheit ausgerichtet: Die Montage wird mit 10 Fächern pro Stunde veranschlagt.
 Prädestiniert ist die Fachsteuerung für Fertigungsabläufe jeder Art mit großer Variantenvielfalt: von Großlagerbetrieben aller Art bis zur Lebensmittelbranche, ob nun Standard- oder Hochregale, bis zu 256 Fächer bei 20 m Reichweite und einer hohen Auflösung sind mit einem Scanner überwachbar. Das System arbeitet mit einem IPC unter
Windows NT 4.0, Windows 2000 oder Linux.
 In der Praxis wird die Fachsteuerung als sinnvolle Unterstützung und Entlastung empfunden. Holger Näke, verantwortlich für die Produktionssicherheit bei Audi in Ingolstadt, beschreibt den Ablauf: „Greift man ins falsche Fach, kommt das Warnsignal. Greift man dann ins richtige, wird das Signal sofort selbsttätig abgeschaltet. Der Arbeiter hat also in der Regel binnen einer Sekunde den Fehler korrigieren können, was die allermeisten als angenehmer empfinden, als wenn sie den Fehlgriff erst bei der Montage bemerken.“ Seine Meinung zum Trend: „Die Einsatzmöglichkeiten gehen weg von der punktuellen Vermeidung der Fehlerspitzen hin zur systematischen, breit angelegten Fehlerquotensenkung. Die Zahlen belegen: Die Nacharbeit hat sich erheblich reduziert, die Fehlerzahl ist gegen Null gegangen und die Prozesssicherheit ist gewährleistet.“
www.newtec-muc.de