Optimierte manuelle Fertigung

Exact und Ulixes digitalisieren die industrielle Handarbeit

| Redakteur: Elke Witmer-Goßner

Die Entwicklung neuer Lösungen für die produzierende Industrie, um die Grenze zwischen Mensch und Maschine zu überbrücken, steht erst am Anfang ihres Potenzials.
Die Entwicklung neuer Lösungen für die produzierende Industrie, um die Grenze zwischen Mensch und Maschine zu überbrücken, steht erst am Anfang ihres Potenzials. (Bild: )

Industrie 4.0 steht für die umfassende Digitalisierung sämtlicher Fertigungsbereiche – mit dem Ziel, Produktionsprozesse zu dynamisieren, Fertigungskosten zu senken und flexibel auf Kundenanforderungen reagieren zu können.

Herzstück der digitalen Vernetzung der Wertschöpfungskette ist das Enterprise Resource Planning (ERP)-System, an das die Produktions-IT angebunden wird. Zentrale Herausforderung dabei ist es, manuelle Arbeitsschritte, wie etwa die Erfassung angelieferter Teile am Wareneingang oder die Montage am Handarbeitsplatz zu digitalisieren. Wenn diese Prozesse ohne Anleitung und rein manuell erfolgen, sind sie allerdings äußerst fehleranfällig. Und Fertigungsbetriebe verschenken großes Optimierungspotenzial, wenn sie solche Arbeitsschritte nicht digitalisieren. „Denn die digitale Erfassung am Wareneingang oder die digital unterstützte Montage am Handarbeitsplatz erlaubt die Automatisierung von Arbeitsschritten, die zu agilen, schlanken Produktionsprozessen, geringeren Fertigungskosten und einer höheren Produktqualität führt“, erklärt Alexander Tillmann, Geschäftsführer der Ulixes Robotersysteme GmbH.

Tillmann muss es schließlich wissen. Schließlich setzt die Ulixes Robotersysteme GmbH selbst modernste Technologien ein und entwickelt neuartige Lösungen für die Automatisierung und Digitalisierung von Produkten und Gütern, die per Roboter oder manuell sortiert, gruppiert, montiert oder verpackt werden müssen. Diese Lösungen entstehen jenseits der bisherigen Konzepte für Automatisierung und Steuerung – ganz im Sinne einer Industrie 4.0.

Digitalisierung „out of the box“

Der Assistent ist ein eigenständiges und unabhängiges Komplettsystem zur Digitalisierung der manuellen Fertigung. Mehr als 100 Apps stehen für verschiedenste Aufgaben zur Verfügung, im eigenen App-Shop, aus dem per Drag and Drop ausgewählt werden kann, so einfach wie bei einem Smartphone. Er beinhaltet zudem unbegrenzte Möglichkeiten, seine Aufgaben durch weitere Apps zu erweitern. Und er kommuniziert bei Bedarf mit ERP und Steuerungssoftware.
Der Assistent ist ein eigenständiges und unabhängiges Komplettsystem zur Digitalisierung der manuellen Fertigung. Mehr als 100 Apps stehen für verschiedenste Aufgaben zur Verfügung, im eigenen App-Shop, aus dem per Drag and Drop ausgewählt werden kann, so einfach wie bei einem Smartphone. Er beinhaltet zudem unbegrenzte Möglichkeiten, seine Aufgaben durch weitere Apps zu erweitern. Und er kommuniziert bei Bedarf mit ERP und Steuerungssoftware. (Bild: Wosilat.de/Ulixes)

Eine dieser Eigenentwicklungen ist ein autarkes Modul zur Anleitung und Überprüfung manueller Prozessee in der industriellen Fertigung, genannt „Der Assistent“. Die Hardwareeinheit verfügt über einen Projektor, Sensoren, Schnittstellen und einen PC sowie, je nach Modell, über ein touch-fähiges Bedienpanel. Sie wird oberhalb des Handarbeitsplatzes angebracht und führt den Mitarbeiter Schritt für Schritt durch den manuellen Montageprozess. Hierfür programmiert jedes Unternehmen die spezifischen Arbeitsschritte für jeden Arbeitsplatz einmal ein. In der Folge gleicht der Assistent mithilfe einer Multisensor-Kamera die ausgeführten Arbeitsschritte mit dem erlernten Ablauf ab und gibt dem Arbeiter Rückmeldung, wenn ihm ein Fehler unterlaufen ist.

Jeder Schritt wird mithilfe von Videos, Bildern, Symbolen oder Textanweisungen, die der Projektor auf dem Arbeitsplatz einblendet, angeleitet. So leuchtet der Assistent beispielsweise die Box an, aus der das nächste Teil entnommen werden muss. Greift der Mitarbeiter das richtige Teil, schaltet der Assistent weiter und zeigt den nächsten Arbeitsschritt an. „Indem wir den Handarbeitsplatz mittels Projektionen zum Leben erwecken, reduzieren wir Einarbeitungszeiten und Fehler“, erläutert Ulixes-Chef Tillmann. Auch die Einrichtung und Bedienung des Assistenten ist denkbar unkompliziert: „Die Hardwareeinheit integriert alles, was zur Realisierung von unterschiedlichen Anwendungen gebraucht wird. Einfach auspacken, über dem Arbeitsplatz anbringen, Strom anschließen und loslegen“, beschreibt er das Plug-and-Play-Prinzip. Dafür muss keine Software aufgespielt werden. So intuitiv wie auf einem Smartphone können auf dem grafischen Bedienpanel verschiedene Apps installiert werden – unter anderem das Exact ERP „Exact für Produktion“.

Industrieautomation trifft auf Online-ERP

Bis vor kurzem ist Ulixes, ein kleines Unternehmen mit zehn Mitarbeitern, ohne ERP-System ausgekommen. Seit 2008 entwickelt, produziert und vertreibt der Automationsspezialist in Fellbach bei Stuttgart Robotermodule. Im Oktober 2016 hat Ulixes den Assistenten gelauncht und verzeichnete seitdem eine hohe Nachfrage, die eine Professionalisierung der Prozesse forderte. Die bislang verwendeten Systeme wie MS365 und Sharepoint zur Abbildung der Geschäftsprozesse bislang mit verschiedenen Systemen abgebildet, u.a. mit MS365 und SharePoint entsprach nicht mehr den Anforderungen, vor allem angesichts der Wachstumsphase. Denn mittlerweile bietet das Unternehmen als Erweiterung zum Assistenten auch eine App an, die zur einfachen Steuerung von Automationslösungen dient.

Alexander Tillmann, Ulixes Robotersysteme GmbH.
Alexander Tillmann, Ulixes Robotersysteme GmbH. (Bild: Ulixes)

Aufgrund dieser dynamischen Entwicklungen war Tillmann auf der Suche nach einem ERP, mit dem sein Unternehmen nicht nur die Geschäftsprozesse abbilden, sondern auch kollaborativ arbeiten konnte und das Ulixes als skalierbare Basis des zukünftigen Wachstums dienen würde. Mit Exact für Produktion wurde man fündig. Nicht zuletzt, weil mehrere Gemeinsamkeiten zwischen beiden Unternehmen festgestellt wurden, beschreibt Tillmann den Auswahlprozess: „Beide Unternehmen sind innovativ mit einer cloud-basierten Software und eigenen App-Stores – und daher gut aufgestellt, mit der teilweise noch traditionell agierenden Maschinen- und Automatisierungsindustrie die notwendigen Veränderungen anzugehen. Denn viele Betriebe haben ihre Produktionsbetriebe noch nicht ans Internet angeschlossen.“

Schließlich bewegt sich Ulixes sich bei der Entwicklung seines Assistenten in Richtung online-basierter Dienste. So setzt das Unternehmen neben lokalen Apps, die sich schon einfach mit einem cloud-basierten System kombinieren lassen, vermehrt auf den Einsatz eines Online App Stores und die Anwendung von Automation Online Services (AOS), die dieses Jahr gelauncht werden und die cloud-basierte Analyse der Produktionsprozesse erlauben sollen. Die Idee, den Ulixes-Assistenten mit dem Exact-ERP „Exact für Produktion“ koppeln zu können, stieß auch bei dem Softwarehersteller auf große Interesse.

Digitalisierung der Wertschöpfungskette

Indem der Assistent frei über dem Arbeitsplatz montiert wird, überwacht er mittels Kameras, Projektoren und weiterer Sensoren die manuelle Produktion, leitet durch den Fertigungsprozess, kontrolliert, ob jeder Handgriff korrekt und nach Vorgabe erfolgt, schult bei Bedarf direkt während der Fertigung und sorgt so für eine deutlich verbesserte und gleichbleibende Qualität.
Indem der Assistent frei über dem Arbeitsplatz montiert wird, überwacht er mittels Kameras, Projektoren und weiterer Sensoren die manuelle Produktion, leitet durch den Fertigungsprozess, kontrolliert, ob jeder Handgriff korrekt und nach Vorgabe erfolgt, schult bei Bedarf direkt während der Fertigung und sorgt so für eine deutlich verbesserte und gleichbleibende Qualität. (Bild: Ulixes)

Die Verknüpfung des Exact ERP-Systems „Exact für Produktion“ mit dem Assistenten von Ulixes ermöglicht die durchgängige Digitalisierung zentraler, industrieller Prozesse – vom Wareneingang über die Produktion bis zum Warenausgang. Dazu wird über den internen App-Store eine App bereitgestellt, die die direkte Übernahme und Auswertung unterschiedlicher Daten im ERP-System ermöglicht. Am Wareneingang können beispielsweise Barcodes mittels Handscanner eingelesen, Lieferscheine eingescannt oder die Ware mittels Messschieber ausgemessen werden. Entspricht die angelieferte Ware den Anforderungen, wird der Warenbestand direkt in „Exact für Produktion“ aktualisiert. Umgekehrt können auch Daten wie Lieferscheine und Auftragsbestätigungen aus „Exact für Produktion“ durch den Assistenten abgerufen und in den Arbeitsprozess eingebunden werden – als Projektion auf der Arbeitsplatte oder in Form von Arbeitsanweisungen. Bei der manuellen Montage können Folgeprozesse automatisch angestoßen werden, sodass der Warenbestand in „Exact für Produktion“ kontinuierlich aktualisiert und Bestellungen bei Lieferanten aufgegeben werden. Darüber hinaus kann der Assistent in Verbindung mit Exact ganz flexibel eingesetzt werden, etwa zur automatischen Arbeitszeiterfassung.

„Dem Ulixes Assistenzsystem hat die Schnittstelle zu einem etablierten Online-ERP-System gefehlt, wir haben nach einem Türöffner für ganzheitliche Softwarelösungen in der industriellen Fertigung gesucht – wir haben uns als Entwicklungspartner gesucht und gefunden“, erklärt Mathias Reinecke, Senior Product Manager Cloud Solutions von Exact. Derzeit entwickeln die Partner die Verknüpfung der beiden Systeme. Einen ersten Zwischenstand präsentierten Exact und Ulixes auf der Hannover Messe in Form eines Use Cases, der die Digitalisierung vom Wareneingang über die Produktion bis zum Warenausgang darstellte.

Mit der Verknüpfung der Hardware mit „Exact für Produktion“ habe man definitiv Neuland betreten, resümiert Tillmann. Zwar gebe es inzwischen Fertigungsbetriebe, die Produktionsdaten erfassen. Aber die meisten nutzten sie nur lokal. „Erst durch die Verknüpfung mit dem cloud-basierten ERP-System können sie das Potenzial zur Optimierung ihrer Produktionsund Geschäftsprozesse tatsächlich nutzen. Durch die Prozessautomatisierung sparen sie Zeit, reduzieren Fehlerquoten und arbeiten wesentlich effizienter und flexibler.“

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