Manuelle Arbeit integriert mit moderner Automation, um Menschen mit Behinderungen zu befähigen

Trotz fortschreitender Digitalisierung sind manuelle Arbeitsplätze weiterhin unverzichtbar, da Automatisierung bei kleinen Losgrößen oder komplexen Prozessen nicht immer rentabel ist. Solche Arbeitsplätze werden in der Martinshof Werkstatt in Bremen, Deutschland, einer Werkstatt für behinderte Menschen mit gemischter Belegschaft, bevorzugt, da sie ideal sind, um Menschen mit körperlichen oder kognitiven Behinderungen in die Arbeitswelt zu integrieren.

„Das Poka-Yoke-Prinzip hat unsere Arbeiter befähigt“, sagt Miriam Berger, verantwortlich für Produktionsplanung bei Martinshof Werkstatt Bremen. „Wir nutzen Automatisierung, um Fehler zu vermeiden, die zuvor im Produktionsprozess auftraten. Jeder muss reibungslos zusammenarbeiten können.“

Das japanische Poka-Yoke-Prinzip, das auf die systematische Beseitigung menschlicher Fehler abzielt, gekoppelt mit „Guided Operator Solutions“ von Mitsubishi Electric Automation Inc., gewährleistet hohe Qualität für Martinshofs Kunden, zu denen bekannte Automobilhersteller der Region gehören.

Mit rund 2.200 Mitarbeitern ist die Werkstatt Bremen einer der größten Arbeitgeber der Stadt sowie Deutschlands älteste und größte Werkstatt für Menschen mit und ohne Behinderung. Die Werkstatt ist ein Eigenbetrieb der Stadt Bremen. Sie ist eine anerkannte Werkstatt, die Arbeits- und Wohnmöglichkeiten für Menschen mit Behinderungen bietet. Der Mittelpunkt sind die Martinshof-Werkstätten, die verschiedene Artikel entsprechend Marktanforderungen unter einem Rahmen professioneller Unterstützung fertigen. Mitsubishi Electric Corp., Hauptsitz in Tokio, ist weltweit tätig und bietet eine Reihe von Fabrikautomatisierungsprodukten, Lösungen, Schulungen und Support-Services für den industriellen und gewerblichen Sektor. Die US-Tochter Mitsubishi Electric Automation Inc. hat ihren Sitz in Vernon Hills, Illinois.

Neben Auftrags- und Vertragsfertigung in den Bereichen Metall- und Holzbearbeitung, Elektromontage, Abfüllen und Verpacken beschäftigt die Werkstatt Bremen 500 Mitarbeiter allein im Automobilsektor und beliefert seit mehr als 30 Jahren lokale Automobilhersteller.

Handke Industrie-Technik, langjähriger Lieferant manueller Arbeitsplätze für die Werkstatt Bremen und Premium Solution Partner von Mitsubishi Electric, erkannte die einzigartige Chance. Gemeinsam mit Mitsubishi Electric entwickelte Handke eine Poka-Yoke-Lösung für angepasstes Arbeiten. Der Prototyp des fehlerfreien Arbeitsplatzes überzeugte den Kunden und wurde in die Produktionslinie installiert. Seit Mai 2018 sind insgesamt vier identische Null-Fehler-Arbeitsplätze für die Automobilteilefertigung im Einsatz.

„Die Hauptforderung dieses Projekts lag in der Integration bestehender Technologie in die neuen, fehlerfreien Arbeitsplätze“, sagt Nils Knepper, Senior Product Manager, Modular PLC/Software bei Mitsubishi Electric Germany. „Dank der Schnittstellenfunktionen unseres Poka-Yoke-Controllers war das jedoch kein Problem.“

Die vor Ort in einem kleinen Schaltschrank installierte MELSEC iQ-F Serie SPS ist das intelligente, individuell konfigurierbare und erweiterbare Herz der Lösung, das Pick- und Montagesequenzen steuert. Neben Mitsubishi Electrics eigenen Komponenten kann das System auch Drittanbieter-Sensoren und -Aktoren handhaben. In diesem Fall umfasste die Lösung den digitalen Drehmomentschlüssel und ein System für industrielle Bildverarbeitung. Der Anschluss eines Barcodedruckers wird implementiert, und dank bestehender konventioneller Schnittstellen kann dies einfach durch die SPS erfolgen.

„Während des Designs der Benutzeroberfläche war Mitsubishi Electric höchst flexibel und berücksichtigte all unsere Anforderungen“, sagt Berger. „Da viele unserer Mitarbeiter nicht gut lesen können, nutzen wir ‚Smileys‘ und andere Symbole. Neben Prozesssicherheit haben die Poka-Yoke-Arbeitsplätze einen großen Vorteil: Im Gegensatz zu früher kann heute praktisch jeder Mitarbeiter die Arbeit machen.“ Die unterstützende Visualisierung in der Lösung nutzt ein 10-Zoll (254 mm) Touchscreen-Terminal, das im Hintergrund mit dem Poka-Yoke-Controller verbunden ist.

Die Hardware- und Softwarelösung von Handke und Mitsubishi Electric bietet einfache Skalierbarkeit, komfortable Konfiguration, Programmierung und Inbetriebnahme sowie umfassende Anschlussmöglichkeiten (einschließlich MES und ERP). Und sobald Fehlerfreiheit erreicht ist und das technische Potenzial verfügbar ist, wird die Werkstatt Bremen prüfen, ob der Pufferlagerbestand künftig entfallen kann, sodass nach Abschluss der Montage die Teile direkt an den Automobilhersteller versendet werden können.

„Die Notwendigkeit, Fehler zu vermeiden, besteht überall während Produktion und Montage“, sagt Andreas Kebbel, Geschäftsführer von 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 modularen Systems mit einer breiten Palette an Komponenten und Schnittstellen für die Bedienerführung an. Dazu gehören unter anderem Mechanismen zur Sicherstellung der korrekten Teileentnahme, z. B. Lichtschranken; Pick-to-Light-Drucktasten oder alternativ Pick-to-Voice-Tasten; Barcodescanner; und proprietäre Pick-to-Door-Geräte mit Hubschaltern. Zudem gibt es Überwachungsgeräte wie elektrische Schrauber mit Drehmoment- und Winkelüberwachung, Vision-Systeme und Möglichkeiten für Roboterintegration. HMIs (Human-Machine Interfaces) aus Mitsubishi Electrics GOT2000-Serie werden zur Anzeige der einzelnen Prozessschritte verwendet, bieten direkte Konnektivität zum Poka-Yoke-Controller und erfüllen jede Anzeigeanforderung – von Text über grafische Symbole bis hin zu Animationen und Augmented Reality. Je nach Anforderungen können die neueste Generation iQ-R oder iQ-F SPS als Controller für die geführten Fertigungslösungen eingesetzt werden.

Mitsubishi Electrics Guided Operator Solutions können in Produktionsysteme integriert werden, sodass Arbeitsplätze vernetzt und Ressourcen in Echtzeit gesteuert und überwacht werden können.

Für Informationen über Martinshof Werkstatt Bremen besuchen Sie www.werkstatt-bremen.de oder rufen Sie +49 (0421) 361-5788 an. Für Informationen über Mitsubishi Electric Automation Inc. besuchen Sie us.MitsubishiElectric.com/fa/en oder rufen Sie 847-478-2100 an.