Aufbruch in die digitale Fertigungswelt
Ein und dasselbe Produkt in bis zu 40.000 Varianten wirtschaftlich zu fertigen – mit dieser Herausforderung sieht sich Kärcher in der Montage von Scheuersaugmaschinen konfrontiert. Möglich wird dies erst durch ein neues Fertigungskonzept, das Elemente von Industrie 4.0 nutzt.
Individualisierte Produkte fordern Losgrösse 1
Neue Montagelinie für Scheuersaugmaschinen
Ein und dasselbe Produkt in bis zu 40.000 Varianten wirtschaftlich zu fertigen – mit dieser Herausforderung sieht sich Kärcher in der Montage von Scheuersaugmaschinen konfrontiert. Möglich wird dies erst durch ein neues Fertigungskonzept, das Elemente von Industrie 4.0 nutzt. Entworfen wurde die moderne Montagelinie vom Kärcher-Betriebsmittelbau in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO) in Stuttgart und innerhalb von knapp zwei Monaten parallel zur laufenden Produktion aufgebaut. Seit mittlerweile gut einem Jahr läuft die Linie mit grossem Erfolg. Werkleiter Carsten Schlenker erläutert: „Die steigende Variantenvielfalt machte eine losgrössenoptimierte Fertigung immer aufwändiger. Neue Ausstattungsdetails erhöhten die Komplexität zusätzlich. Dank der neuen Linie ist jetzt eine wirtschaftliche Einzelstückfertigung möglich - und auch neue Varianten können unkompliziert abgebildet werden.“
Ausgangspunkt für jeden einzelnen Fertigungsauftrag ist die vom Kunden selbst konfigurierte Maschine. Dafür kann er bei einer grossen Anzahl von Ausstattungsmerkmalen zwischen vielen Varianten wählen und so die Maschinen den jeweiligen Anforderungen und örtlichen Gegebenheiten anpassen. So stehen beispielsweise vier unterschiedliche Saugmotoren zur Verfügung, um die Maschine an Spannung und Frequenz des örtlichen Stromnetzes anzupassen oder auf Batteriebetrieb einzurichten. Auch der Schrubbkopf wird in einer Vielzahl von Varianten angeboten: in Walzen- oder Scheibenausführung und dann jeweils mit mehreren unterschiedlichen Breiten beziehungsweise Durchmessern. Das Bedienfeld wird aktuell in 13 Varianten gefertigt - multipliziert man allein diese Vielfalt miteinander, so ergeben sich schon zahllose Endausführungen.
Jetzt setzen neue Technologien an
Scannen des QR-Codes
Jeder Montageauftrag erhält einen QR-Code. Beim Einscannen des Codes werden die Auftragsdaten mit allen Einzelheiten der bestellen Maschine auf einen wiederbeschreibbaren RFID-Tag übertragen und eine Stückliste mit allen für die Montage benötigten Einzelteilen, bis hin zur kleinsten Schraube, hinterlegt.
RFID-Etikett an Montagewagen
Das RFID-Etikett (englisch „Tag“) wird an einer definierten Stelle an einen Montagewagen angebracht.
Tankmodul bereits eingespannt
In diesem speziell konstruierten, fahrbaren Gestell, ist der aus einem Stück bestehende, voluminöse Frisch- und Schmutzwassertank der Maschine bereits eingespannt.
Montage weiterer Bauteile
Der Mitarbeiter schiebt nun den Wagen entlang der Montagelinie und montiert am Tank in einer definierten Reihenfolge die nächsten Bauteile wie Schläuche, Ventile, Filtersiebe, Bedienfeld etc. Hierfür werden mehrere Stationen durchfahren, an denen die Bauteile und das Befestigungsmaterial in Boxen bereit liegen.
Pick-by-light-System erleichtert Montage
Der RFID-Tag am Montagewagen kommuniziert dabei – im Sinne einer Industrie 4.0 Lösung – direkt mit dem Regalsystem in der Linie und aktiviert ein sogenanntes Pick-by-light-System. Dieses zeigt mittels grüner Beleuchtung an jeder Station an, welche Teile für die Montage der gerade zu produzierenden Maschinenvariante benötigt werden und in welcher Box sie sich befinden. Über Monitore wird ausserdem eine Aufbauanleitung am Arbeitsplatz gezeigt.
Ein Sensor über dem jeweiligen Kästchen registriert die Materialentnahme und schaltet anschliessend die grüne Beleuchtung aus. Gleichzeitig wird das vorher blau beleuchtete Kästchen mit dem folgenden Bauteil auf grün umgeschaltet. Und greift der Mitarbeiter mal daneben, so signalisiert ihm das ein rotes Licht.
Intelligente Steuerung des Prüfstands
Letztlich ermöglicht das neue System auch eine intelligente Steuerung des Prüfstands. Die im RFID-Tag enthaltene Konfiguration der Maschine wird abgerufen und ein passender Prüfplan erstellt. Auf diesem Weg entsteht von der Bestellung bis zur Endprüfung eine den Kundenwünschen entsprechende Scheuersaugmaschine.
Grundreinigung von harten und elastischen Bodenbelägen mit der Scheuersaugmaschine
Scheuersaugmaschinen kommen bei der Reinigung von Böden mit Belägen wie PVC, Linoleum, Parkett, Fliesen oder Granit zum Einsatz. Mit ihrer Hilfe werden zwei Arbeitsschritte mechanisiert: Das Schrubben (feuchtes Wischen) und – unmittelbar anschliessend – das Trocknen des Bodens. Die Mechanisierung ermöglicht es, beide Arbeitsschritte wesentlich wirksamer, schneller und auch wirtschaftlicher zu erledigen, als dies bei manueller Ausführung der Fall wäre.
Zwei Werkzeuge werden dazu in der Maschine zusammengeführt:
• eines zum Schrubben (Walzen- oder Scheibenbürste)
• eines zum Trocknen des Bodens
Beim Schrubben werden Frischwasser und Reinigungsmittel, die sogenannte Reinigungsflotte, gemischt (individuell dosierbar) und über die Walze oder Scheibe auf den Boden geleitet. Aufgrund des Maschinengewichts ist der Anpressdruck der Bürste im Vergleich zu manuellem Wischen sehr hoch. Das macht die Reinigung sehr effektiv und auch hartnäckige, festklebende Verschmutzungen können beseitigt werden.
Nach dem Schrubben sammelt am hinteren Ende der Maschine der Saugbalken das Gemisch aus Wasser, Reinigungsmittel und Schmutz – die sogenannte Schmutzflotte – und befördert es in den dafür vorgesehenen Tank. Der Boden ist sofort wieder trocken und ohne Rutschgefahr begehbar.
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