Lean Industrie 4.0 - Intelligente Mensch-Maschine-Interaktion

Der smarte Auftrag vereint Montage-, Fertigungs- und Logistikinhalte und kennt alle Optionen um ein Produkt herzustellen. Er bildet virtuell den Aufbauzustand des Produktes nach und steuert bei Bedarf produktindividuelle Arbeitsanweisungen an. Über eine Machine-to-Machine-Kommunikation koordiniert er eigenständig die Anlagen und Systeme, welche zur Auftragserfüllung notwendig sind.

Ebenso prüft der smarte Auftrag die Verfügbarkeit der Ressourcen für die nächsten Arbeitsschritte und übermittelt anschließend den Ort und die zu erfüllende Aufgabe an alle Prozessbeteiligten. Der komplette Auftragsablauf, samt Rückmeldungen der Arbeitsschritte, ist im Chatverlauf ersichtlich.

In der Montage selbst unterstützen interaktive Lösungen die Mitarbeiter flexibel. So kann zum Beispiel Augmented Reality den Mitarbeitern zusätzliche Informationen zur Montage bieten und damit die Fehlerfreiheit steigern. Assistenzsysteme entlasten die Mitarbeiter körperlich von schwerer und monotoner Arbeit.

Mensch und Roboter arbeiten Hand in Hand. Durch Gestensteuerung ergeben sich bei der Kollaboration völlig neue Möglichkeiten der intuitiven Bedienerführung. Dabei kann der Mensch durch einfache Gesten (Berührung, Druck oder Bewegung) den Ablauf eines Prozesses situationsbedingt beeinflussen. Der Bediener kann verschiedene Teile anfordern, die ihm der Roboter aus mehreren Werkstücklagern holt und verbaut.

Somit lassen sich im Sinne der Mensch-Roboter-Kollaboration Aufgaben zwischen Mensch und Maschine sinnvoll teilen, indem der Mensch die Aufgaben übernimmt, bei denen kognitive Fähigkeiten gefragt sind. Der Roboter kann so zum Beispiel dem Werker in der Fabrik Teile für eine Qualitätsprüfung in verschiedenen Ausrichtungen ergonomisch optimal anreichen. Der Aufbau in einem Forschungscampus zeigt, dass diese Vision schon bald Realität werden kann.

Unabhängig in welchen Bereich einer Produktion man blickt, die Veränderungen, die durch die einziehenden Technologien im Rahmen der Industrie 4.0 stattfinden, treffen jeden Arbeitsbereich. Hier gilt es die Technologie als Unterstützung für den Menschen zu definieren. Der Mensch rückt dabei in dem Mittelpunkt.

Während sich zukünftig der Einzelauftrag eigenständig durch die Fabrik steuert, damit der Mitarbeiter sich ganz auf seine Aufgaben konzentrieren kann, muss der Dirigent der Wertschöpfung das Orchester seiner Fabrik im Blick haben und optimal steuern. Er ist besonders dazu verpflichtet seine Fabrik ergebnisorientiert zu führen. Dazu unterstützen an jeder Stelle smarte Lösungen die Menschen.

Auch die Steuerung der Produktion sowie der Logistik ist eine neue Aufgabe. Hier laufen alle Fäden aus der Fabrik zusammen – vom Auftragseingang bis zum Warenausgang. Dabei ist der Dirigent der Wertschöpfung für eine ergebnisorientierte Führung seines dezentralen Fertigungsbereichs verantwortlich. Er macht eine detaillierte Planung seiner täglichen Produktionssequenzen. Hierbei unterstützen ihn Ansätze aus der Gaming Welt. Die vorausschauende Auftrags-Simulation geschieht spielerisch unter dem Aspekt des flexiblen und ergebnisorientierten Einsatzes der zur Verfügung stehenden Ressourcen. Dabei ist seine Funktion die Schnittstelle zwischen Kunde und Produktion. Um den Kunden die gewünschte Transparenz, zum Beispiel für den Bearbeitungsstand zu geben, erhält der Dirigent der Wertschöpfung alle notwendigen Daten zum Leistungsergebnis seines Produktionsbereichs in Echtzeit.

Da die Lean Industrie 4.0, wie auch schon die Lean Production, den Menschen in den Mittelpunkt stellt, bedeutet dies für ihn eine qualitative Verbesserung seines Arbeitsplatzes. So übernimmt der mobile Montageassistent alle Auftragsinformationen und wird zu einem Cyber physical system (CPS), das dem Mitarbeiter zuarbeitet. Das CPS beinhaltet sämtliche Informationen zum jeweiligen Arbeitsauftrag, kann Sonderbauformen oder andere Kundenwünsche dem Monteur mitteilen und die passenden Informationen der Augmented Reality zur Verfügung stellen (Mensch-Maschine-Interaktion).

Die Unterstützung durch Technologien steigert die Akzeptanz bei Mitarbeitern. Diese haben dadurch die Möglichkeit sich auf die wichtigen Tätigkeiten zu fokussieren und die Leistungs- und Entwicklungsfähigkeit zu steigern. Zusätzlich wird das Wohlbefinden und die Gesundheit der arbeitenden Menschen unterstützt.