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Intelligente Werkzeuglokalisierung hebt manuelle Schraubvorgänge auf neues Level

6 Minute(n) Lesedauer

Intelligente, digitale Lösungen verändern die Industrie: KI-gestützte Maschinen und Systeme kommunizieren untereinander, Prozesse werden per Software in Echtzeit überwacht und dokumentiert. Das Ziel: Die Produktion soll effizienter, sicherer und wirtschaftlicher werden. Bei Montagearbeiten in der Smart Factory spielen dabei intelligente Werkzeuge eine entscheidende Rolle. Atlas Copco Tools entwickelt neben einer Vielzahl von smarten Tools im Bereich „Smart Connected Assembly“ auch die passenden Systeme zur Werkzeuglokalisierung, mit deren Hilfe Schraubvorgänge exakt, an der richtigen Stelle und in der korrekten Reihenfolge durchgeführt werden.

In komplexen Fertigungslinien werden innerhalb kürzester Zeit Produkte in hohen Stückzahlen und unterschiedlichen Varianten hergestellt. In der Automobilindustrie gehen beispielsweise gehen jeden Tag Fahrzeuge in vierstelliger Stückzahl vom Band. Bevor das fertige Auto das Werk verlässt, werden die einzelnen Komponenten an verschiedenen Stationen montiert – jedes Teil und jeder Arbeitsschritt sind für den erfolgreichen Produktionsprozess unerlässlich. Umso wichtiger ist es, die Fehler bei der manuellen Montage zu minimieren oder im besten Fall auszuschließen.

Um dies zu erreichen, setzt Atlas Copco auf drei Ebenen der Werkzeuglokalisierung. Stufe 1 ist die Stationsebene, auf der sichergestellt wird, dass sich das Werkzeug in der richtigen Station befindet. Stufe 2, die Linienebene, bildet eine komplette Fertigungslinie ab. Hier wird gewährleistet, dass das richtige Werkzeug am richtigen Ort zur richtigen Zeit am richtigen Bauteil zum Einsatz kommt. Und schließlich die Stufe 3, die Schraubstellenebene: Sie garantiert, dass sich das Werkzeug auf der richtigen Schraube befindet und das Verschrauben in der zuvor definierten Reihenfolge durchgeführt wird.

Werkzeuge lokalisieren und immer im richtigen Bereich arbeiten

Eine der Lösungen, die dabei genutzt wird, ist Industrial Location for Moving Lines, kurz ILM. Um eine hohe Flexibilität im Produktionsbetrieb zu gewährleisten, kommen bei der Montage häufig Akkuwerkzeuge zum Einsatz. Sie können frei an oder in der Linie genutzt werden, bieten eine höhere Nutzungsreichweite und mehr Sicherheit als verkabelte Werkzeuge. Denn das Risiko, von einem herumliegenden Kabel gestört zu werden, besteht nicht. Allerdings steigt die Gefahr, dass ein Werkzeug nicht dort eingesetzt wird, wofür es vorgesehen ist. Nutzt es ein Mitarbeitender an der falschen Stelle im Produktionsprozess, steht im schlimmsten Fall die Montagelinie still – Produktionsausfall, Nacharbeiten, zusätzlicher Zeitaufwand und Kosten sind die Folgen. Mit ILM ist dies nicht möglich: Das System ist per Funk mit dem Werkzeug verbunden und lokalisiert den Ort, an dem es zum Einsatz kommt. Entspricht dieser nicht dem Bereich, der vorher per Software definiert wurde, werden die Schraubprozesse automatisiert blockiert.

Umtaktung und Anpassung von Produktionslinien jederzeit möglich

Als Anwender können Sie sowohl einzelne Arbeitsstationen als auch Zonen innerhalb einer Station als Bereich dem jeweiligen Werkzeug zuordnen. So ist dann zum Beispiel nur die Montage an der Rück- oder der Vorderseite eines Autos mit dem zulässigen Werkzeug möglich. Industrial Location für Moving Lines ist eine zuverlässige Lösung, um Fehler bei der manuellen Montage auszuschließen, ohne auf den flexiblen Einsatz von Akkuwerkzeugen verzichten zu müssen. 

Overview Industrial Location for Moving Lines

Das System ermöglicht darüber hinaus jederzeit die Umtaktung und Anpassung von Produktionslinien durch Neuprogrammierung bzw. -konfiguration. Als eigenständige Lösung benötigt ILM keinen Server, Installation und Einrichtung sind einfach und benutzerorientiert.

Je nach Anwendungsbereich gibt es zwei Möglichkeiten, ILM einzusetzen: im Basis-Modus für Stop-and-Go-Linien oder im Managed-Modus für Moving Lines (fließende Linien), wie zum Beispiel in der Automobilindustrie

Sensorbasierte Bedienerführung sorgt für Schraubvorgänge nach höchsten Qualitäts- und Sicherheitsstandards

Schraubstellenreihnenfolge ILS

Industrial Location SpotPoint (ILS) ist eine weitere Lösung von Atlas Copco im Bereich der industriellen Lokalisierung bei der kabellosen Montage. Das sensorbasierte Positionierungssystem auf Schraubstellenebene arbeitet mit einer Bildverarbeitungstechnologie und stellt sicher, dass Schraubvorgänge immer in der korrekten Position, im richtigen Anzugsmoment und der vorgesehenen Reihenfolge durchgeführt werden.

Dabei nutzt das System eine intelligente Bedienerführung: Befindet sich der Bediener mit den richtigen Parametern an der korrekten Position, erscheint per Infrarotlicht die blau markierte Schraubstelle, an der der nächste Anziehvorgang durchgeführt werden soll. Das Werkzeug wird automatisch aktiviert, der Bediener kann mit dem Schraubvorgang fortführen. Sind Position oder Parameter hingegen nicht korrekt, bleibt das Werkzeug gesperrt – ILS unterstützt den Bediener beim gesamten Schraubvorgang und reduziert die Anzahl der möglichen Fehler auf ein Minimum. Die smarte All-in-One-Lösung lässt sich einfach installieren, ein Sensor kann bis zu sechs Werkzeuge erfassen.

Intelligente Lösungen auch für stationäre Drehmomentarme

Trotz der steigenden Zahl an kabellosen Verschraubungen gibt es weiterhin Montage- oder Reparaturarbeiten von hochwertigen Komponenten. Dabei werden Werkzeuge mithilfe von stationären Drehmomentarmen zur Aufnahme der Reaktionskräfte manuell bedient. Potenzielle Fehlerquellen sind dort – wie bei der kabellosen Arbeit – falsche Positionierungen oder Anzugsparameter sowie nicht korrekt durchgeführte Schraubvorgänge. 

Industrial Location Guidance ILG

Auch hierfür hat Atlas Copco eine intelligente Lösung entwickelt, die die Fehleranzahl signifikant reduziert. Industrial Location Guidance, kurz ILG, ist ein integriertes, eigenständiges Fehlersicherungssystem. Das Prinzip: Lagesensoren im Drehmomentarm erkennen in Echtzeit, wo sich das Werkzeug befindet. Das System informiert über visuelle Anzeigen, wenn sich das Werkzeug in der richtigen Position befindet, wählt die korrekten Schraubparameter aus und leitet den Bediener durch die vorgesehene Arbeitsfolge. ILG gewährleistet so die korrekte und sichere Durchführung von manuellen Schraubvorgängen an stationären Drehmomentarmen. 

Industrial Location for Moving Lines, Industrial Location SpotPoint und Industrial Location Guidance: drei smarte, sensorbasierte Lösungen von Atlas Copco mit großem Effekt bei manuellen Schraubvorgängen. Produktionsfehler und die daraus resultierenden Kosten werden erheblich reduziert, Produktqualität und die Wirtschaftlichkeit Ihres Unternehmens steigen.

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