Sie möchten mehr über unsere Projektbegleitung erfahren?

Das Unternehmen

Die ISL Group GmbH ist ein mittelständischer Dienstleiter, der sowohl im Bereich Industrie als auch Systemlogistik tätig ist. Einer ihrer Standorte aus dem Geschäftsbereich ISL Automotive befindet sich in Saarlouis. Im Werk in Saarlouis findet die Vormontage von Windschutzscheiben für den Automobilhersteller Ford statt.

Projektablauf
Für die Durchführung des Projekts wurden zusammen mit den Mitarbeitern der ISL Group und den Experten des Kompetenzzentrums Saarbrücken Konzepte für die Realisierung eines Robotersystems entwickelt und gegeneinander bewertet. Nachdem das passende Konzept entwickelt war, begleitete das Kompetenzzentrum die Gespräche mit dem Maschinenbauer, der bei der Umsetzung des Konzepts unterstützt.

Projektlaufzeit: 6 Monate

Projektstatus

Planungsphase 100%
Durchführungsphase 100%
Abschlussphase 25%

Vorgehen

  • Herausforderung

    Welches Problem sollte gelöst werden?

    Die ISL Group GmbH bietet Dienstleistungen in den Bereichen Systemlogistik sowie Industrie an. Am Standort in Saarlouis ist ISL direkter Zulieferer für das angrenzende Ford Werk und montiert Windschutzscheiben. Wie viele Mittelständler in der Region ist auch ISL einem hohen Kostendruck durch ausländische Wettbewerber ausgesetzt, sodass Prozesse optimiert und Effizienzsteigerungen erforderlich sind. Darüber hinaus entstehen durch das mehrfache Handling der Windschutzscheiben durch den Mitarbeiter ergonomische Belastungen. Durch den Einsatz von kollaborativen Robotersystemen und das Automatisieren des Handhabungsprozesses der Scheiben sollen sowohl Effizienzsteigerungen als auch Verbesserungen der ergonomischen Arbeitstätigkeit realisiert werden.
    Bei der Konzepterstellung für den Einsatz eines solchen kollaborativen Robotersystems wurde die Firma ISL Group GmbH von den Experten des Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrums Saarbrücken im Rahmen eines Umsetzungsprojektes unterstützt.

  • Analyse

    Welche Informationen wurden betrachtet?

    Die Integration eines Robotersystems in eine Produktionsumgebung in der bisher alle Prozesse manuell durch den Mitarbeiter ausgeführt werden, ist ein strukturiertes Vorgehen von großer Bedeutung.
    Im Projekt mit ISL wurden folgende Schritte getätigt:
    • Analyse der Ist-Situation mit Fokus auf Produkte, Prozesse und vorhandene Betriebsmittel
    • Erstellung von Grobkonzepten und Bewertung anhand von Zielgrößen
    • Ausarbeitung des favorisierten Konzepts und Umsetzungsplanung
    Um ein Robotersystem erfolgreich in eine bestehende Produktionsumgebung mit vorwiegend manuellen Prozessen einzubringen, ist eine intensive Ist-Analyse mit Fokus auf Produkte, Prozesse und Betriebsmittel von großer Bedeutung. Zur Untersuchung dieser Aspekte wurden Vor-Ort-Termine und Workshops durchgeführt, die das Verständnis für die gesamte Prozesskette und das Zusammenspiel von allen beteiligten Mitarbeitern mit entsprechenden Maschinen und Anlagen schaffen. Durch Videoanalysen wurden unter anderem die Abfolge und Zeiten der Prozesse ermittelt. Darüber hinaus wurden die Taktzeiten mitsamt der vorhandenen Spreizungen (minimale und maximale Ausstattungsvarianten) bei
    der Scheibenmontage aufgenommen, die im gesamten Planungsverlauf beachtet werden müssen. Basierend auf den Informationen der Ist-Analyse können die Prozesse anschließend auf ihre Automatisierbarkeit geprüft und eine Aufteilung auf den Menschen und den Roboter vorgenommen werden. Hierbei können die grundlegenden Fähigkeiten von Robotern und Menschen herangezogen werden und die Prozesse anhand dieser bewertet werden, um bisher manuelle Prozesse auf Roboter umzulagern. Montageprozesse, bei denen besondere Anforderungen in Hinblick auf die Sensitivität vorliegen, eignen sich besser für den Menschen. Automatisierungslösungen sind da besonders effizient, wo gleichbleibende Tätigkeiten repetitiv und gleichartig ausgeführt werden müssen. Im Projekt wurde daher der Montageprozess der Assistenzmodule an der Windschutzscheibe als ungünstig für die Automatisierung identifiziert, wohingegen das Handling der Scheiben sehr gut automatisierbar ist.

    Analyse

  • Konzept

    Wie wurde das Problem angegangen?

    In Zusammenarbeit zwischen den Projektbeteiligten der Firma ISL und den Experten aus dem Kompetenzzentrum Saarbrücken wurden verschiedene Ansätze entwickelt, die die Aufgaben zwischen Mensch und Roboter ausbalancieren. Unter anderem wurde der Einsatz einer Roboterzelle geprüft, welche eine einfache Integration in die bestehende Produktionsumgebung ermöglicht. Aufgrund des begrenzten Arbeitsraums eines Industrieroboters und der Größe der Zuliefer- und Abliefergestelle der Scheibe, lässt sich das Handling der Scheiben nicht vollständig auf den Roboter übertragen. Folglich lassen sich nicht
    alle Aufgaben zwischen Mensch und Roboter optimal aufteilen. Der unzulänglichen Reichweite eines Industrieroboters kann durch die Erweiterung um eine s.g. siebte Achse Abhilfe geschaffen werden. Dabei bewegt sich der komplette Roboter auf einer bodennahen oder flurfreien Linearachse, wodurch sich ein deutlich größerer Aktionsradius erschließen lässt. In diesem Fall wird die Erreichbarkeit aller Gestelle ermöglicht, womit das Handling komplett auf den Roboter übertragen wird und eine optimale Auslastung zwischen Mensch und Roboter erreicht werden kann. Diese erhöht jedoch die Investitionskosten und die
    Komplexität der notwendigen Steuerung des Montagesystems. Als präferierte Umsetzungsmöglichkeit stellte sicheine Taktstraße heraus, in der die Scheibe auf einem Werkstückträger abgelegt, die Montageprozesse im Fluss durchgeführt und ein Roboter die Sequenzierung der Scheiben am Ende der Taktstraße durchführt. In diesem Szenario wird der Mitarbeiter zum größten Teil von unergonomischen Tätigkeiten entlastet.

  • Validierung

    Wie wurde das Konzept abgesichert?

    Gemeinsam mit dem Maschinenbauer wurde durch zahlreiche Detailanalysen entschieden, was umsetzbar ist, darüber diskutiert und in eine Feinabstimmung getreten, die zur konkreten Umsetzung des Konzeptes führt.

    Validierung

  • Ergebnis

    Welche Lösungen wurden erzielt?

    Das im cross-funktionalen Team entwickelte Konzept entlastet den Mitarbeiter, indem Teile des Handlings der Scheibe von einem Roboter übernommen werden. Der Mitarbeiter übernimmt weiterhin die Aufgaben, die für einen Roboter ungeeignet sind und bleibt so in seinem gewohnten Arbeitsumfeld tätig. Durch die Ausarbeitung der unterschiedlichen Ansätze konnten die Partner ein gemeinsames Konzept entwickeln, welches in Kombination die besten Elemente der jeweiligen Lösungsansätze miteinander vereint.
    Die strukturierte Vorgehensweise von der Ist-Analyse über die Soll-Konzeption bis zur Ausgestaltung von Umsetzungslösung beschreibt einen Ablauf, welcher auch auf Problemstellungen in anderen Unternehmen übertragbar ist. Anwendungsbeispiele wäre unter anderem die Einführung von Assistenzsystemen, um Mitarbeiter bei kognitiv anspruchsvollen Tätigkeiten zu unterstützen.

Erfolgsfaktoren

Raum für kreative Konzepte

Analyse der Vor- und Nachteile

Validierung anhand der Taktzeit

Miteinbezug von Integratoren

Andere Projektbeispiele

Expertensystem zur Kennzeichnung von Materialien im Sondermaschienenbau

Bleiben Sie auf dem Laufenden

Newsletter abonnieren.

Mit unserem Newsletter informieren wir Sie regelmäßig über Neuigkeiten, Angebote und Veranstaltungen aus unserem Zentrum.

Digitalisieren Sie Ihr Unternehmen

Logo Mittelstand-Digital

Das Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Saarbrücken ist Teil der Förderinitiative „Mittelstand-Digital – Strategien zur digitalen Transformation der Unternehmensprozesse“, die vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert wird.

Fragen zum KomZetSaar?
Unser Chatbot hilft Ihnen gerne sich zurecht zu finden!