Manuelle Arbeit trifft auf moderne Automatisierung, stärkt Arbeiter mit Handicaps

Trotz fortschreitender Digitalisierung sind Handarbeitsplätze nach wie vor unverzichtbar, da sich Automatisierung bei kleinen Losgrößen oder komplexen Prozessen nicht immer lohnt. Solche Arbeitsplätze werden bevorzugt in der Martinshof Werkstatt in Bremen, Deutschland, einer Behindertenwerkstatt für gemischte Belegschaften mit Menschen mit Behinderungen, eingesetzt, da die Arbeitsplätze ideal sind, um Menschen mit körperlichen oder kognitiven Einschränkungen in die Arbeitswelt zu integrieren.

„Das Poka-Yoke-Prinzip hat unsere Mitarbeiter gestärkt“, sagt Miriam Berger, zuständig für die Produktionsplanung der Martinshof Werkstatt Bremen. „Wir nutzen Automatisierung, um Fehler zu vermeiden, die zuvor im Produktionsprozess aufgetreten sind. Alle müssen reibungslos zusammenarbeiten können.“

Das japanische Poka-Yoke-Prinzip, das auf die systematische Eliminierung menschlicher Fehler abzielt, gepaart mit „Guided Operator Solutions“ von Mitsubishi Electric Automation Inc., sichert den Martinshof-Kunden, zu denen namhafte Automobilhersteller der Region zählen, eine hohe Qualität.

Mit rund 2.200 Mitarbeitern ist die Werkstatt Bremen einer der größten Arbeitgeber der Stadt sowie Deutschlands älteste und größte Werkstätte für Menschen mit und ohne Handicap. Die Werkstatt ist ein Eigenbetrieb der Stadt Bremen. Sie ist eine anerkannte Werkstätte, die Menschen mit Behinderung Arbeits- und Wohnmöglichkeiten bietet. Herzstück sind die Martinshof Werkstätten, die unter professioneller Betreuung verschiedene Artikel marktgerecht fertigen. Mitsubishi Electric Corp. mit Hauptsitz in Tokio ist weltweit tätig und bietet eine Reihe von Produkten, Lösungen, Schulungen und Support-Services für die Fabrikautomatisierung für den industriellen und gewerblichen Bereich an. Seine US-Einheit, Mitsubishi Electric Automation Inc., hat seinen Sitz in Vernon Hills, Illinois.

Neben der Lohn- und Lohnfertigung in den Bereichen Metall- und Holzbearbeitung, Elektromontage, Abfüllung und Verpackung beschäftigt die Werkstatt Bremen allein im Geschäftsbereich Automotive 500 Mitarbeiter und beliefert seit mehr als 30 Jahren die heimischen Automobilhersteller.

Handke Industrie-Technik, langjähriger Lieferant von Handarbeitsplätzen der Werkstatt Bremen und Premium Solution Partner von Mitsubishi Electric, erkannte die einmalige Chance. Gemeinsam mit Mitsubishi Electric hat Handke eine Poka-Yoke-Lösung für angepasstes Arbeiten entwickelt. Der Prototyp der fehlerfreien Arbeitsstation überzeugte den Kunden und wurde in die Produktionslinie eingebaut. Seit Mai 2018 sind insgesamt vier baugleiche Null-Fehler-Arbeitsplätze für die Automobilteilefertigung im Einsatz.

„Die größte Herausforderung bei diesem Projekt bestand in der Integration bestehender Technologie in die neuen, fehlerfreien Arbeitsplätze“, sagt Nils Knepper, Senior Product Manager, Modular PLC/Software bei Mitsubishi Electric Deutschland. „Dank der Schnittstellenfunktionen unseres Poka-Yoke-Controllers war dies jedoch kein Problem.“

Die SPS der MELSEC iQ-F-Serie, installiert vor Ort in einem kleinen Schaltschrank, ist das intelligente, individuell konfigurierbare und erweiterbare Herzstück der Lösung zur Steuerung von Kommissionier- und Montageabläufen. Neben den eigenen Komponenten von Mitsubishi Electric kann das System auch mit Sensoren und Aktoren von Drittanbietern umgehen. Die Lösung umfasste in diesem Fall den digitalen Drehmomentschlüssel und ein System zur industriellen Bildverarbeitung. Der Anschluss eines Barcodedruckers ist in Umsetzung und kann dank vorhandener konventioneller Schnittstellen problemlos von der SPS übernommen werden.

„Mitsubishi Electric war bei der Gestaltung der Benutzeroberfläche sehr flexibel und hat alle unsere Anforderungen berücksichtigt“, sagt Berger. „Da viele unserer Mitarbeiter nicht sehr gut lesen können, verwenden wir „Smileys“ und andere Symbole. Neben der Prozesssicherheit haben die Poka-Yoke-Arbeitsplätze einen großen Vorteil:Anders als früher kann heute praktisch jeder Mitarbeiter die Arbeit erledigen.“ Die unterstützende Visualisierung in der Lösung verwendet ein 10" (254 mm) Touchscreen-Terminal, das im Hintergrund mit der Poka-Yoke-Steuerung verbunden ist.

Die Hard- und Softwarelösung von Handke und Mitsubishi Electric bietet einfache Skalierbarkeit, komfortable Konfiguration, Programmierung und Inbetriebnahme sowie umfassende Anbindungsmöglichkeiten (u. a. MES und ERP). Und sobald die Fehlerfreiheit erreicht ist und die technischen Möglichkeiten vorhanden sind, wird die Werkstatt Bremen prüfen, ob in Zukunft auf das Pufferlager verzichtet werden kann, um die Teile nach Abschluss der Montage direkt an den Autohersteller zu liefern.

„Fehlervermeidung ist überall bei Produktion und Montage gefragt“, sagt Andreas Kebbel, Geschäftsführer der Handke Industrie-Technik. „Am wichtigsten ist die schnelle und flexible Anpassung an die Bedürfnisse der dort arbeitenden Menschen und an die Anforderungen des Prozesses.“

Deshalb bieten Mitsubishi Electric und Handke ihre Lösung in Form eines Baukastensystems mit einer breiten Palette an Komponenten und Schnittstellen zur Bedienerführung an. Dazu gehören unter anderem Mechanismen zur Sicherstellung der korrekten Teilekommissionierung, z. Lichtschranken; Pick-to-Light-Tasten oder alternativ Pick-to-Voice-Tasten; Barcode-Scanner; und proprietäre Pick-to-Door-Geräte mit Hubschaltern. Darüber hinaus gibt es Überwachungsgeräte wie Elektroschrauber mit Drehmoment- und Winkelerkennung, Vision-Systeme und Möglichkeiten zur Roboterintegration. Zur Darstellung der einzelnen Prozessschritte kommen HMIs (Human/Machine Interfaces) der GOT2000-Serie von Mitsubishi Electric zum Einsatz, die eine direkte Anbindung an die Poka-Yoke-Steuerung bieten und von Text über grafische Symbole bis hin zu Animationen und Augmented Reality alle Darstellungsanforderungen erfüllen. Als Steuerungen für die Guided-Manufacturing-Lösungen können je nach Anforderung iQ-R- oder iQ-F-SPS der neuesten Generation eingesetzt werden.

Die Guided Operator Solutions von Mitsubishi Electric können in Produktionssysteme integriert werden, sodass Arbeitsstationen vernetzt und Ressourcen in Echtzeit gesteuert und überwacht werden können.

Informationen über die Martinshof Werkstatt Bremen finden Sie unter www.werkstatt-bremen.de oder telefonisch unter + (04 21) 361-57 88. Informationen über Mitsubishi Electric Automation Inc. erhalten Sie unter us.MitsubishiElectric.com/fa/en oder telefonisch unter 847- 478-2100.