Handmatig werk ontmoet moderne automatisering, geeft werknemers meer mogelijkheden met handicaps

Ondanks de voortschrijdende digitalisering zijn handmatige werkstations nog steeds onmisbaar omdat automatisering niet altijd rendabel is bij kleine batches of complexe processen. Dergelijke werkplekken hebben de voorkeur in de Martinshof Werkstatt in Bremen, Duitsland, een beschutte werkplaats voor een gemengd personeelsbestand, inclusief mensen met een handicap, omdat de werkplekken ideaal zijn om mensen met fysieke of cognitieve handicaps in het personeelsbestand te integreren.

"Het Poka-Yoke-principe heeft onze werknemers sterker gemaakt", zegt Miriam Berger, verantwoordelijk voor de productieplanning voor Martinshof Werkstatt Bremen. “We gebruiken automatisering om fouten te voorkomen die eerder in het productieproces zijn opgetreden. Iedereen moet vlot kunnen samenwerken.”

Het Japanse Poka-Yoke-principe, dat gericht is op het systematisch elimineren van menselijke fouten, in combinatie met "Guided Operator Solutions" van Mitsubishi Electric Automation Inc., garandeert een hoge kwaliteit voor de klanten van Martinshof, waaronder bekende autofabrikanten in de regio.

Met zo'n 2.200 medewerkers is Werkstatt Bremen een van de grootste werkgevers van de stad en de oudste en grootste werkplaats van Duitsland voor mensen met en zonder handicap. De werkplaats is een eigen bedrijf van de stad Bremen. Het is een erkende werkplaats die werk- en leefmogelijkheden biedt aan mensen met een beperking. Centraal staan ​​de werkplaatsen van Martinshof, die in een kader van professionele ondersteuning verschillende artikelen volgens de eisen van de markt vervaardigen. Mitsubishi Electric Corp., met hoofdzetel in Tokio, heeft vestigingen over de hele wereld en biedt een reeks fabrieksautomatiseringsproducten, oplossingen, training en ondersteunende diensten voor de industriële en commerciële sectoren. De Amerikaanse eenheid, Mitsubishi Electric Automation Inc., is gevestigd in Vernon Hills, Illinois.

Afgezien van werkorders en contractproductie op het gebied van metaal- en houtbewerking, elektrische assemblage, vullen en verpakken, heeft Werkstatt Bremen alleen 500 werknemers in de automobielsector in dienst en levert het al meer dan 30 jaar aan lokale autofabrikanten.

Handke Industrie-Technik, een jarenlange leverancier van handmatige werkstations aan Werkstatt Bremen en een premium solution partner van Mitsubishi Electric, erkende de unieke kans. Samen met Mitsubishi Electric ontwikkelde Handke een Poka-Yoke-oplossing voor aangepast werken. Het prototype van de foutloze werkplek overtuigde de klant en werd in de productielijn geïnstalleerd. Sinds mei 2018 zijn er in totaal vier identieke foutloze werkstations in gebruik voor de productie van auto-onderdelen.

"De belangrijkste uitdaging van dit project was de integratie van bestaande technologie in de nieuwe, foutloze werkstations", zegt Nils Knepper, senior productmanager, modulaire PLC/software bij Mitsubishi Electric Duitsland. "Dankzij de interfacefuncties van onze Poka-Yoke-controller was dit echter geen probleem."

De MELSEC iQ-F-serie PLC, ter plaatse geïnstalleerd in een kleine schakelkast, is het intelligente, individueel configureerbare en uitbreidbare hart van de oplossing die de orderverzamel- en montagevolgorde regelt. Naast de eigen componenten van Mitsubishi Electric kan het systeem ook sensoren en actuatoren van derden aan. In dit geval omvatte de oplossing de digitale momentsleutel en een systeem voor industriële beeldverwerking. De aansluiting van een barcodeprinter wordt geïmplementeerd en dankzij bestaande conventionele interfaces kan dit eenvoudig door de PLC worden gedaan.

"Tijdens het ontwerp van de gebruikersinterface was Mitsubishi Electric zeer flexibel en hield rekening met al onze vereisten", aldus Berger. “Omdat veel van onze medewerkers niet zo goed kunnen lezen, maken we gebruik van ‘smileys’ en andere symbolen. Naast de procesbetrouwbaarheid hebben de Poka-Yoke-werkplekken een groot voordeel:in tegenstelling tot eerdere situaties kan tegenwoordig vrijwel elke medewerker het werk doen.” De ondersteunende visualisatie in de oplossing maakt gebruik van een 10" (254 mm) touchscreen-terminal die op de achtergrond is aangesloten op de Poka-Yoke-controller.

De hardware- en softwareoplossing van Handke en Mitsubishi Electric biedt eenvoudige schaalbaarheid, gemakkelijke configuratie, programmering en inbedrijfstelling, evenals uitgebreide verbindingsmogelijkheden (inclusief MES en ERP). En zodra de foutenvrijstelling is bereikt en het technische potentieel aanwezig is, gaat Werkstatt Bremen onderzoeken of in de toekomst van het buffermagazijn kan worden afgezien, zodat de onderdelen na de montage direct naar de automaker kunnen worden verscheept.

“De noodzaak om fouten te voorkomen bestaat overal tijdens productie en montage”, zegt Andreas Kebbel, directeur van Handke Industrie-Technik. "Het belangrijkste is de snelle en flexibele aanpassing aan de behoeften van de mensen die er werken en aan de vereisten van het proces."

Daarom bieden Mitsubishi Electric en Handke hun oplossing aan in de vorm van een modulair systeem met een breed scala aan componenten en interfaces voor operatorbegeleiding. Ze omvatten onder andere mechanismen om de juiste orderpicking van onderdelen te garanderen, b.v. lichtbarrières; pick-to-light-drukknoppen of, alternatief, pick-to-voice-knoppen; streepjescodescanners; en gepatenteerde pick-to-door-apparaten met slagschakelaars. Bovendien zijn er bewakingsapparatuur zoals elektrische schroevendraaiers met koppel- en hoekdetectie, vision-systemen en mogelijkheden voor robotintegratie. HMI's (mens/machine-interfaces) uit de GOT2000-serie van Mitsubishi Electric worden gebruikt voor het weergeven van de afzonderlijke processtappen, bieden directe connectiviteit met de Poka-Yoke-controller en voldoen aan alle weergavevereisten, van tekst via grafische symbolen tot animaties en augmented reality. Afhankelijk van de vereisten kunnen de nieuwste generatie iQ-R- of iQ-F-PLC's worden gebruikt als controllers voor de begeleide productieoplossingen.

De Guided Operator Solutions van Mitsubishi Electric kunnen in productiesystemen worden geïntegreerd, zodat werkstations in een netwerk kunnen worden opgenomen en middelen in realtime kunnen worden beheerd en bewaakt.

Voor informatie over Martinshof Werkstatt Bremen, bezoek www.werkstatt-bremen.de of bel + (04 21) 361-57 88. Voor informatie over Mitsubishi Electric Automation Inc., bezoek us.MitsubishiElectric.com/fa/en of bel 847- 478-2100.