Assistierte Demontage und Montage von Getrieben

Anwendungsszenario: Assistierte Reparatur von Automatgetrieben bei der Firma ZF Friedrichshafen AG in Saarbrücken

Die Firma ZF Friedrichshafen AG produziert am Standort Saarbrücken Automatgetriebe in hoher Varianz und Stückzahl. Die Wertschöpfungstiefe umfasst dabei Entwicklung, Fertigung und die Montage. In der Endmontage werden die Getriebe montiert und anschließend einer Qualitätskontrolle unterzogen. Fehlerbehaftete Getriebe gehen in die Nacharbeit zur Reparatur. In der teilautomatisierten Endmontage werden insbesondere die kritischen Montageprozesse überwacht und die Prozessdurchführung für das jeweilige Produkt dokumentiert. Dies ist möglich, da viele Prozesse mittels vernetzter Betriebsmittel und vorhandener Sensorik zur Kontrolle von Produkt- und Prozessmerkmalen kontrolliert und dokumentiert werden können. In der Reparatur, die überwiegend manuell durchgeführt wird, fehlen diese Systeme, um eine Kontrolle kritischer Prozesse und deren Dokumentation zu gewährleisten. Die Reparatur erfolgt in Einzelarbeitsplätzen (Werkstattmontage), die möglichst flexibel aufgebaut sind und somit dem Mitarbeiter die Möglichkeit geben ein großes Spektrum der vorherrschenden Varianten reparieren zu können. Eine weitere Herausforderung im Reparaturumfeld ist die Qualifikation neuer Mitarbeiter, die sich einem zeit- und personalintensiven Training unterziehen müssen, um für die Reparatur der Automatgetriebe eingesetzt werden zu können. Entgegen der Arbeit in der Endmontage, in denen die Prozessumfänge auf mehrere Stationen und mehrere Mitarbeiter verteilt sind, wird eine Reparatur von einem Mitarbeiter komplett ausgeführt. Der Mitarbeiter muss daher nicht nur mit den Produktvarianten sondern auch mit den verschiedenen Fehlern und deren Behebung vertraut sein. Die Qualifikation und Ausbildung ist daher entsprechend zeitintensiv.

Ziel der Entwicklungen im Anwendungsszenario ist der Prototyp eines intelligenten Reparaturarbeitsplatzes, der technische Lösungen für die beiden Problemstellungen (Prozesskontrolle, Prozessdokumentation sowie Qualifikation von Mitarbeitern) bietet. Unter Beibehaltung des vorhandenen Layout und Design der heutigen Reparaturarbeitsplätze erfolgt die Entwicklung eines intelligenten Reparaturarbeitsplatzes, der mit Industrie 4.0 Technologien wie Assistenzsystemen (qualifikations- und produktabhängige Assistenz für die kognitive Mitarbeiterführung), Sensorik zur Erkennung von Produkt- und Prozessmerkmalen sowie vernetzter Betriebsmittel ausgestattet ist. Das Assistenzsystem soll dabei neben der Absicherung von Prozessschritten auch zur Unterstützung und zur Ausbildung von Mitarbeitern dienen. Um den operativen Betrieb rund um die Reparatur effizienter zu gestalten, steht nicht nur die Reparatur selbst im Vordergrund der Betrachtungen und Entwicklungen sondern auch die Funktionalitäten hinsichtlich Planung (bspw. Ableitung von Reparaturplänen) sowie die parametrierte Steuerung von Betriebsmitteln. Die bereichsübergreifende Vernetzung der Reparatur mit Logistik und Prüfung ist ebenso Gegenstand des Anwendungsszenarios und ein medienbruchfreier Datenaustausch ebenso ein Ziel des Anwendungsszenarios.