Ziehl-Abegg

Der intelligente Arbeitstisch „Schlauer Klaus“ sorgt für eine Null-Fehler-Fertigung, und steigert die Produktivität um 20 Prozent

Miroslawa Schneider ist ganz entspannt. Die Mitarbeiterin in der Elektronikfertigung bei der ZIEHL-ABEGG SE in Künzelsau bestückt Leiterplatten für EC-Motoren und -Ventilatoren. Dank ihres „Arbeitskollegen“ weiß sie: Sie kann keinen Fehler machen. Das nimmt ihr den Druck bei der Arbeit, und die Sorge, vielleicht doch einen Fehler zu machen. Der „Schlaue Klaus“ – so heißt ihr „Kollege“ – ist ein aufmerksamer und zuverlässiger Beobachter. Dem mit Industriekameras ausgestatteten mitdenkenden Arbeitstisch der OPTIMUM datamanagement solutions GmbH aus Karlsruhe entgeht nichts. Und wenn Miroslawa Schneider alles richtiggemacht hat, dann erscheinen ein großes „O.K.“ und ein zuckersüßes Smiley auf dem Bildschirm. „Das Lob für die eigene Arbeit tut gut. Das System gibt einfach Sicherheit. Ich arbeite viel konzentrierter und auch schneller“, sagt die Bestückerin und geht motiviert an die nächste Leiterplatte.

Gewinn bringender Nebeneffekt

Vor der Integration des Schlauen Klaus‘ in den Fertigungsprozess des Ventilatorenspezialisten aus dem Hohenlohischen war die Arbeit für die Mitarbeiterinnen um Vieles anspruchsvoller. „Es blieb eine ständige Ungewissheit, und wir haben bei jeder Leiterplatte nach der Bestückung noch einmal gewissenhaft drübergeschaut, ob auf der Leiterplatte auch wirklich alle Teile am richtigen Platz und in der richtigen Ausrichtung vorhanden sind“, erklärt Miroslawa Schneider. Das entfällt nun komplett. Dadurch ist die Produktivität in der Linie um rund 20 Prozent gestiegen. Produktionsleiter Hermann Mütsch hat ursprünglich damit gar nicht gerechnet. „Bei der Idee, in der Bestückung ein automatisiertes Inspektionssystem mit direkter Rückmeldung einzuführen, ging es vor allem um die Absicherung unseres hohen Qualitätsstandards. Dass die Mitarbeiterinnen jetzt schneller hantieren, ist ein schöner Gewinn bringender Nebeneffekt“, freut sich der Elektroingenieur.

Blitz im Gehirn

Für den Ausbau der Leiterplattenbestückung in der Elektronikfertigung hat er nach einem System gesucht, das die manuelle Bestückung überwacht und Fehler sofort am Arbeitsplatz in Echtzeit an die arbeitende Person visualisiert zurückmeldet. „Der Schlaue Klaus war dann so etwas wie der Blitz im Gehirn“, erinnert sich Hermann Mütsch an die erste Demonstration des Systems in Karlsruhe. Er hat gleich sechs der intelligenten Assistenzsysteme bestellt und in eine neue Fertigungslinie integriert. In der Linie werden 15 verschiedene Teilenummern für drei Motorbaugrößen gefahren. Die Kapazität ist für 400.000 Leiterplatten im Zweischichtbetrieb ausgelegt. Pro Schicht sind neben dem Schichtführer sechs Bestückerinnen, drei Prüfer, ein Materialbereitsteller und ein Elektroniker für die Reparatur fehlerhafter Baugruppen beschäftigt. Insgesamt hat ZIEHL-ABEGG rund eine Million Euro in die Anlage investiert.

Das Ensemble verbindet die bisher getrennten Arbeitsbereiche Bestückung und Leiterplattentest miteinander. Zusätzlich ist der Arbeitsgang Nutzentrennung angefügt. Bei diesem werden die runden Leiterplatten aus dem eckigen Nutzen gefräst. Die unkomplizierte Einbindung des Schlauen Klaus in das System hat Prozessplaner Heiko Spohn überrascht. „Trotz Sonderwünschen verlief die Installation und die Anbindung an die Steuerung der Fertigungslinie und unsere IT-Umgebung problemlos. Ein kleines, separates Programm für die Anbindung an die zentrale Steuerung war schnell geschrieben. Optimum war da sehr kooperativ und hat die Anforderung in das Lastenheft integriert“, sagt er.

Industrie 4.0-Lösung in Reinkultur

Über die Auftragsnummer erhält der Schlaue Klaus nun alle erforderlichen Daten aus der firmeninternen Datenbank für die Leiterplattenbestückung. Der intelligente Arbeitstisch leitet per Monitor den Mitarbeiter an, schaut ihm über die Schulter, verfolgt jeden Arbeitsschritt quasi nach dem Vier-Augen-Prinzip und bestätigt, wenn der Arbeitsvorgang mit Null Fehlern erfüllt ist. „Es erfolgt eine Kommunikation zwischen Mensch und Computer. Der Mensch agiert, der Computer gibt grünes Licht, wenn die Aktion richtig war. Fehler werden sofort erkannt und der Mitarbeiter wird unmittelbar aufgefordert, zu korrigieren. Erst dann geht es weiter “, erläutert Diplom-Betriebswirt Wolfgang Mahanty. Der Geschäftsführer der OPTIMUM datamanagement solutions hat das System zusammen mit dem Optimum-Team entwickelt und zur Serienreife gebracht. Er sieht im Schlauen Klaus eine Industrie 4.0-Lösung in Reinkultur. „Der Schlaue Klaus weiß, was ist, kennt die komplexen Prozesse einer Fertigung, leitet diese an und gleicht ab, ob sie richtig ausgeführt sind“, skizziert er die Arbeitsweise. Als Spezialist für industrielle Bildverarbeitung und intelligente Datenbanksysteme hat er das Assistenzsystem so mit Schnittstellen ausgestattet, dass es mit anderen Software-Systemen der Kunden kommunizieren kann. Diese erlauben eine schnelle Integration in den Produktionsprozess und einen einfachen Datenaustausch mit den Systemen.