Durchsatzsteigerung durch Lights-Out-Fertigung und mobile Manipulation – Fallstudie HIROTEC AMERICA

Wie lassen sich Durchsatz und Produktivität in einer bereits schlank arbeitenden Umgebung weiter verbessern? HIROTEC AMERICA stellte sich dieselbe Frage nach drei Jahrzehnten Fokus auf die K2-Philosophie – kontinuierliche Verbesserung (Kaizen) und radikale technologische sowie prozessuale Veränderungen (Kaikaku). Durch eine tiefgreifende Analyse interner Prozesse identifizierte das Unternehmen spezifische Aufgaben mit Ineffizienzen. Indem konventionelles Denken aufgebrochen wurde, gelang der Einsatz fortschrittlicher Technologien – darunter ein selbstfahrendes Fahrzeug und ein Manipulator –, um Produktion und Effizienz drastisch zu steigern und das Ziel der Lights-Out-Fertigung zu verfolgen.

Automatisierung: Der Fahrplan zur Lights-Out-Fertigung

HIROTEC AMERICA liefert Schweißmontageanlagen für OEMs wie GM, Fiat Chrysler Automobiles, Ford, Toyota und BMW. Seit fast 30 Jahren ist die Division ein zentraler Bestandteil der globalen HIROTEC-Gruppe mit über 200 Millionen USD der 1,6 Milliarden USD weltweiten Umsatz. Das Unternehmen hat sich im Laufe der Zeit an Marktveränderungen angepasst, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Bis 2025 strebt HIROTEC AMERICA an, ein Lights-Out-Hersteller zu werden – Automatisierung soll virtuell überall in der Anlage eingesetzt werden, während die menschliche Belegschaft hochwertige Positionen mit komplexer Problemlösung und Detailgenauigkeit übernimmt, die Maschinen nicht leisten können.

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„HIROTEC sucht stets nach der nächsten Technologie, die die Branche übernimmt“, sagt Gary Krus, VP Business Development bei HIROTEC AMERICA. „Wir begannen mit der Suche nach einer Plattform, die einen Dualarm-Manipulator in eine voll mobile Manipulationslösung verwandelt. Durch den Einsatz des OTTO 1500 mit integriertem Yaskawa Motoman Manipulator verfügen wir über die Technologie, menschliche Arbeit zu replizieren. OTTO ermöglicht uns, künftige Systeme zu testen und vorzubereiten, um unser Unternehmensziel von null Bedienern für Ersatzteile zu erreichen“, ergänzt Krus.

Werksautomatisierung beginnt mit mobiler Manipulation

Der erste automatisierte Prozess in der Ersatzteilfertigung der HIROTEC-Gruppe war der Schwarzoxid-Prozess, bei dem Teile in einer Sequenz von Behälter zu Behälter bewegt und getaucht werden, mit spezifischen Zeitverzögerungen zwischen den Sequenzen, während die Teile oxidieren, um eine korrosionsbeständige Oberfläche zu erhalten. Zuvor wurde der Prozess manuell von wer auch immer auf dem Shopfloor verfügbar war ausgeführt – es gab keinen festen Bediener an der Linie. Dadurch waren Teile fehleranfällig und mussten oft den Prozess wiederholen, was Produktivität und Durchsatz erheblich beeinträchtigte.

Um wettbewerbsfähig zu bleiben und das Ziel der Lights-Out-Fertigung zu verfolgen, integrierte HIROTEC AMERICA einen Yaskawa Motoman Dualarm-Manipulator mit einem selbstfahrenden OTTO 1500 Fahrzeug. Die Endlösung bot kontrollierte, präzise mobile Manipulation zum Aufnehmen und Tauchen von Teilen in Schwarzoxid zum Korrosionsschutz.

„Wir können uns auf die OTTO-Lösung verlassen, die exakt dasselbe immer wieder auf dieselbe Weise tut. Wir sehen deutlich konsistentere Teile als im manuellen Prozess. Teile müssen nicht mehr mehrfach durchlaufen, was unsere Produktivität in der Ersatzteilfertigung verbessert hat“, sagt Peter Mourelatos, R&D Project Engineer bei HIROTEC AMERICA. „Bediener können sich nun auf wertvolle Aufgaben im Shop konzentrieren und werden nicht durch Nebentätigkeiten wie Schwarzoxid-Tauchen abgelenkt.“

Der Automatisierungs-Aktionsplan: Nächste Schritte

Die Automatisierung des Schwarzoxid-Tauchprozesses ist nur der erste Schritt in HIROTEC AMERICAs Lights-Out-Vision. „Wir haben mobile Manipulation an unserem Standort erfolgreich implementiert, und ich sehe den OTTO-Fahrzeug weltweit in HIROTEC-Operationen eingesetzt. Es ist erst der Anfang für uns, während wir auf unser Ziel der Lights-Out-Fertigung mit null Bedienern in der Ersatzteilproduktion hinarbeiten“, erklärt Mourelatos.