Industrie 4.0: "Mensch gehört in den Mittelpunkt"

Kompetenzzentrum Digital in NRW begleitet Hersteller FSB beim Umsetzungsprojekt "Digitalisierung in der Montage"

Brakel / Lemgo. Das Traditionsunternehmen von Tür- und Fensterbeschlägen, die Franz Schneider Brakel GmbH + Co KG (FSB), hat in einem Umsetzungsprojekt des Kompetenzzentrums einen Montagearbeitsplatz optimiert. Es konnten Logistik- und Produktionsprozesse nach einer Wertstromanalyse verbessert und technische Konzepte für eine vernetzte Montage implementiert werden. In enger Zusammenarbeit mit den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern sollen diese Ergebnisse auf weitere Arbeitsplätze übertragen werden.

Was bedeutet Industrie 4.0 insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen? Sie soll zum einen die Effizienz von Produktionsprozessen steigern, zum anderen neue Geschäftsmodelle erschließen sowie eine wirtschaftliche Bearbeitung kleiner Auftragsmengen ermöglichen – bis zur „Losgröße 1.“ Doch welche Verbesserungen sind möglich, wenn die Anforderung nach Losgröße 1 in einem Unternehmen bereits besteht und wie kann ein neu eingerichteter Montagearbeitsplatz in die Produktions-IT flexibel eingebunden werden? Vor diesen Fragestellungen stand das Unternehmen FSB zusammen mit den Projektbeteiligten – der Hochschule OWL, der Universität Bielefeld und dem Fraunhofer IOSB-INA in Lemgo. Das Ziel: Analyse von Optimierungspotenzialen sowie deren prototypische Umsetzung im Bereich der manuellen Montage.

Erfolgskurs ist mitarbeiterzentrierte Montage

Dass eine Optimierung von Arbeitsprozessen eine aktive Beteiligung der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter voraussetzt, war für das Unternehmen FSB bereits zum Projektstart klar. Denn technische Veränderungen, z.B. durch eine automatische Maschinenkonfiguration, bringen auch immer Auswirkungen auf den Arbeitsprozess mit sich. Der stellvertretende Produktionsleiter Klaus Hochschulz erläutert die Herausforderungen seiner Kunden für seine Kolleginnen und Kollegen: „Wenn Kunden bei uns bestellen, muss das Produkt so schnell wie möglich geliefert werden. Dabei kommen zum Teil noch individuelle Kundenwünsche in der Artikelvarianz zum Tragen, die wir umsetzen können. Diese Faktoren machen unsere Produkte zusammen mit dem Design und der Qualität einmalig auf dem Weltmarkt. Jede Effizienzsteigerung, die den Produktionsprozess beschleunigt, führt zu einem schnelleren Kundenliefertermin. Diesen Anforderungen müssen wir uns stellen, um die individuellen Bedürfnisse unserer Kunden zu erfüllen.“

Die Vernetzung des Arbeitsplatzes hat einen Gesamtprozess angestoßen

Produktionsflexibilität beginnt schon bei den Daten und Schnittstellen. Hochschulz: „Wir werden in den nächsten Jahren den Großteil unserer Produkte an die Marktbedürfnisse anpassen. Die dafür notwendige Flexibilität in der Produktion erfordert eine durchgängige IT-Vernetzung.“ So ist beispielsweise die Schnittstelle zwischen einem Montagearbeitsplatz und dem ERP-System heute oft nur herstellerspezifisch möglich, damit nicht offen und entsprechend aufwändig in der Realisierung. In vielen Unternehmen führt dies oftmals dazu, dass Maschinenvernetzung nicht weiter vorangetrieben wird. Die Lösung: eine zukunftsfähige Schnittstelle auf der Basis von Standards direkt zwischen der Maschinensteuerung und dem ERP-System: Diese bietet die Möglichkeit, nach und nach weitere Arbeitsplätze an das ERP-System anzubinden.
Durch diese Vernetzung kann sich der Arbeitsplatz zukünftig automatisch durch die Auftragsdaten parametrisieren. Manuelle Eingaben am Terminal entfallen, wodurch Fehleingaben vermieden und die Montageffizienz erhöht werden.

Steht im Mittelpunkt: Produktionsmitarbeiter Christoph Elbracht-Hülseweh bringt sein praktisches Wissen in die Optimierung bei FSB aktiv mit ein.

"Pick by Light" als Zwischenschritt

Die bei FSB implementierte „Pick by Light“- Lösung stellt eine schnelle und kostengünstige Zwischenlösung dar. Gemeinsam mit dem FSB-Mitarbeiter Christoph Elbracht-Hülseweh wurde sie auf die Anforderungen des Arbeitsplatzes hin angepasst: Die Standardbauteile findet er nun direkt an seinem Montagearbeitsplatz, so dass sie nicht mehr für jeden Auftrag aus dem Hochregallager geholt werden müssen. Der Auftrag wird mittels Barcode digital erfasst und die benötigte Anzahl der Bauteile erscheint direkt auf dem Display des jeweiligen Behälters. Das führt zu einer höhere Zuverlässigkeit in der Kommissionierung und einer spürbaren Entlastung am Hochregallager. Klaus Hochschulz: „Wir waren uns sicher, dass hier noch viel Potenzial steckt. Aufgrund der Zielkreuz- und Prozess-Analyse konnten Schwachstellen abgestellt werden. Die Gesamtaufwände in der Intralogistik zum Arbeitsplatz sind auf fast die Hälfte gesunken. Die Entlastung des automatischen Hochregallagers ist deutlich spürbar – für alle Montagearbeitsplätze in dieser Halle.“ Die Gesamterkenntnis: Für eine erfolgreiche Umsetzung einer vernetzen Digitalisierung ist eine fundierte Ist-Analyse mit bewährten Tools aus dem Industrial Engineering sehr hilfreich, um anschließend arbeitsorganisatorische und technologische Schritte zielorientiert einzuleiten.

Hochschulz kommentiert die Projektfortschritte: „Die Erfahrungen von diesem Arbeitsplatz werden bereits an zwei weiteren Arbeitsplätzen adaptiert und umgesetzt. Aber wir wissen auch, dass die „Pick by Light“-Implementierung noch nicht das Ende unserer Vorhaben ist. Wir nehmen diesen pragmatischen Zwischenschritt bewusst in Kauf – er ist mit den betroffenen Kolleginnen und Kollegen abgestimmt und hilft uns heute schon, unsere Prozesssicherheit zu erhöhen. Wir wollen aber hier nicht stehenbleiben. Deswegen soll eine weitergehende Assistenzunterstützung bis Ende des Jahres erfolgen.“

Ob ein Monitor mit einer 3D-Anleitung, eine videoprojezierte Unterstützung oder eine Datenbrille an dem Arbeitsplatz zu den besten Ergebnissen führen wird, wird gemeinsam mit FSB in den kommenden Wochen evaluiert werden.

V.l.n.r.: Klaus Hochschulz, FSB / Prof. Thomas Glatzel, Hochschule OWL / Christoph Elbracht-Hülseweh, FSB / Henning Grote, Hochschule OWL / Pedro Rodrigues, Fraunhofer IOSB-INA, Lemgo)