nexonar Assembly Scout - für manuelle Montage und Kommissionierung 

Der Scout analysiert & assistiert Bewegungen im 3D-Raum

In der Fertigung und Logistik sind manuelle Montage und Kommissionierung trotz eines hohen Automationsanteils ein fester Bestandteil. Die Kollaboration zwischen dem Mensch und technischem System bietet Möglichkeiten ein Höchstmaß an Flexibilität und Effizienz zu erreichen.

Reproduzierbarkeit von Abläufen ist bei Maschinen in den meisten Fällen sichergestellt. Der menschliche Vorteil der Flexibilität wird zum Nachteil, wenn Aufgaben falsch abgearbeitet werden.nexonar Assembly Scout Workstation


Der Scout analysiert in Echtzeit und
verhindert so Fehler bei:

  • monotoner Aufgabenwiederholung
  • der Abarbeitung komplexer Aufgaben, die selten durchgeführt werden
  • bei Variantenvielfalt – hoch dynamische Prozesse und damit verbundene Fertigungsanweisungen (z.B. Picking)
  • bei häufig wechselndem Personal
  • in der Einarbeitung von Personal


Der Scout assistiert dem Werker:

  • klaren Anweisungen mit Bild, Text und Tonmaterial (Sprachausgabe)
  • automatische Signalisierung von Positionserreichung an übergeordnete Systeme (keine Handbestätigung mehr erforderlich)
  • Bio Feedback Option bei positiv durchgeführtem Prozessschritt
  • Bio Feedback bei negativ durchgeführtem Prozessschritt
  • automatische Kommunikation mit dem ERP-System oder Leitstand

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Das Werker-Assistenz-System im Einsatz

Durch ein einfaches Einlernen von Fertigungsanweisungen und dazugehörigen Fertigungspositionen am Arbeitsplatz wird das System konfiguriert.

Verschiedene Schnittstellen stehen optional zur Anbindung von ERP und Leitstand zur Verfügung.

Je nach Arbeitsplatzgröße und Arbeitsablauf werden eine oder mehrere nexonar Kameras positioniert. Diese dienen der Erfassung von Raumkoordinaten und der Orientierung von speziellen nexonar Targets. Jedes dieser Targets kann mit 6 Freiheitsgraden mit einer einzigen Kamera erfasst werden.

Die IR Targets werden an den zu messenden Objekten befestigt (Arme, Hände, Kopf, Tools - wie Schrauber).

nexonar Assembly Scout Workstation Hands

Bis zu 16 unterschiedliche Objekte können mit 6 Freiheitsgraden im Messraum verfolgt werden. Individuelle Anpassungen auf mehrere Objekte sind möglich.

z.B.
8 Werker - mit jeweils einem Tracker an linkem und rechtem Arm oder 16 unterschiedliche Tools

Alle können gleichzeitig in einem Arbeitsraum individuell identifiziert werden. Selbst sehr schnelle Bewegungen sind störungsfrei mit hoher Reproduzierbarkeit erfassbar. 

Mit 1-16 Kameras können unterschiedlichste Arbeitsplatzgrößen erfasst werden.

nexonar cameras

In der Regel kommt ein Montageplatz mit 1-2 Kameras aus. Nach dem Start des Fertigungsrezepts, was manuell oder durch die Leitstandsoftware erfolgt, werden nun Soll-Positionen der jeweiligen Fertigungsanweisung mit den tatsächlichen Positionen der Hände, Finger oder z.B. der Nuss eines Schraubers verglichen. Die gemessenen Objektpositionen lösen bei erfolgreichem Erreichen der Zielposition eine automatische Bestätigung und Weiterführung in den nächsten Rezeptschritt aus.

nexonar Camera Tracking Hands Areas

Der Werker erhält ein Signal und die nächste Fertigungsanweisung.

Alle anderen Positionen können virtuell "geschlossen" werden; d.h. beim Erreichen einer fehlerhaften Eingriffsposition wird dem Werker sofort signalisiert, dass diese falsch ist.

Der Fehlgriff wird verhindert.

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Das flexible Systems bietet viele Möglichkeiten

Unendlich viele Kombinationen von Fertigungsanweisungen sind schnell und einfach erstellbar.

Das System lässt sich schnell an Arbeitsplätzen nachrüsten. Eingriffsboxen müssen nicht kompliziert verkabelt werden. Es ist keine zusätzliche Sensorik erforderlich um die Qualitätsmaßnahme einzuführen.

nexonar Hand Tracking

Auch ohne ERP System und Anbindung an ein übergeordnetes Netzwerk ist der Assembly Scout einfach anwendbar.

Das 6DoF-Tracking wurde speziell für Anwendungsfälle entwickelt, in denen Objekte oder Personen im kleinen, aber auch größeren Umfeld vermessen werden müssen. Die IR Technologie bietet die Option mehrere Objekte gleichzeitig im 3D-Raum mit bis zu 162 Hz in quasi Echtzeit zu analysieren. Das nexonar IR SCT System erfasst einen Arbeitsbereich mit einer Tiefe von 0,2 - 20 m, abhängig von der Größe der IR Targets und der für den Anwendungsfall relevanten Genauigkeitsanforderungen.

nexonar Tracking Body

 Je nach Anwendungsfall werden nexonar IR LED Tracker in verschiedenen Größen angeboten. Standardmäßig sind die nexonar IR LED Tracker S-Size, M-Size und L-Size verfügbar. Gehäuseformen und technische Anpassungen sind umsetzbar.

Präzises Messen von Bewegungsabläufen im Raum wird durch die IR Technologie auf einfache Weise möglich - Personen, Werkzeuge, Maschinen, Fahrzeuge. Die eingesetzte Technik ist simpel, präzise und kostengünstig im Vergleich zu existierenden Technologie.

nexonar Tracking Schrauber


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Die wichtigsten Fakten im Überblick
nexonar Assembly Scout Messbereich

  • Fehlerfreie Hand-Montagearbeiten
    (Poke Yoke - Null- Fehler-Prinzip)
  • Steigende Qualität von Montagedurchsätzen, Prozesssicherheit
  • Wireless Überprüfung von Greif-Reihenfolgen bei Werkern
  • Wireless Überprüfung von Werkzeug-Positionen (z.B. Schraubpositionen)
  • 16 Objekte können parallel mit 6 Freiheitsgraden (X/Y/Z Yaw/Pitch/Roll) parallel vermessen werden
  • 162 Hz Messfrequenz – auch sehr schnelle Bewegungen sind erfassbar
  • Standard Messabstand bis zu 5,50 m
  • Entnahme-Positionen benötigen keine Lichtschranken zur Ortung von z.B. der Finger
  • Schnelle und einfache Einarbeitung von Mitarbeitern
  • Einfache Installation
  • Intuitive Benutzerführung der Software
  • Visualisierte Prozess-Software
  • Leichte, flexible Anpassungen der Software an unterschiedliche Bedingungen
  • Neue Griff-Folgen sind einfach einzulernen
  • nexonar MTM Tracking Software mit offener Schnittstelle zur Einbindung in bestehende Systeme

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Der nexonar Assembly Scout in der Kommissionierung 

Pick-by-light Systeme kosten durch Drücken des Bestätigungsknopfs nach jedem Eingriff in eine Box wertvolle Zeit. Diesen Zeitaufwand pro Griff kann eingespart werden. Der Assembly Scout benötigt keine Bestätigung der Handbewegung sondern erfasst jede Handbewegung in alle Richtungen (6DOF).

Zudem stellt der Installationsaufwand und die aufwendige Verkabelung von Pick-by-light Systemen einen hohen Kostenfaktor da, den Sie mit dem nexonar Assembly Scout ebenfalls einsparen können.

 

Zeitersparnis bei der Überwachung von Greifpositionen 

Das intelligente nexonar Software-System „Assembly Scout“ unterstützt Kommissionierer bei der Handmontage und macht ein fehlerfreies Arbeiten möglich.

-> Effizienter als Pick-by-Light Systeme (Zeit und Initialkostenersparnis)
-> Effizienter als Scanner basierte Systeme (Zeitersparnis)
-> Reduzierung von Fehlern, da falsche Griffe sofort erkannt werden

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= Ihr Wettbewerbsvorteil durch Verbesserung der Produktivität ihrer Mitarbeiter 

 

nexonar Assembly Scout – Poka Yoke leben!
So einfach funktioniert das Software-System mit dem Null-Fehler-Prinzip 

Der nexonar Assembly Scout wird mit einer einzelnen nexonar Single Kamera verbunden. Diese wird dabei in Richtung der Eingriffsflächen eingestellt. Am Handschuh oder am Arm des Werkers befindet sich ein nexonar Tracker. Die Kamera empfängt die Signale des nexonar Trackers mit 6DOF in quasi Echtzeit. Bis zu 16 Tracker können so mit einer einzelnen nexonar Kamera in einem Bereich von ca. 8,8 m x 4,8 m erfasst werden. 

Assembly Scout Arbeitsbereich

In Sonderentwicklungen sogar bis 20 m, abhängig von der Größe der nexonar IR Tracker und der für den Anwendungsfall relevanten Genauigkeitsanforderungen.

Das System lässt sich schnell an Arbeitsplätzen nachrüsten. Eingriffsboxen müssen nicht kompliziert verkabelt werden. Es ist keine zusätzliche Sensorik erforderlich um die Qualitätsmaßnahme einzuführen. Auch ohne ERP System und Anbindung an ein übergeordnetes Netzwerk ist der Assembly Scout einfach anwendbar. Der nexonar Assembly Scout ist in kurzer Zeit auf Ihren Anwendungsfall eingelernt.

Hard Probe Lite Griff-Reihenfolge

Der Werker greift z.B. mit Pinzettengriff an einen Kalibriertaster und legt so per Klick die Greifpositionen seiner persönlichen Fingerposition fest. Nun werden die Positionen der beiden Fingerspitzen von der 3D-Kamera nachvollzogen. 

Pinzettengriff an einen Kalibriertaster

Mit Hilfe einer nexonar Hard Probe Lite können die Eingriffsflächen der Boxen und die Griff-Reihenfolgen festgelegt werden. Das Einlernen funktioniert einfach und schnell in der Software nexonar "Assembly Scout". Unterschiedliche Rezepte können konfiguriert oder geladen werden. 

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Durch den nexonar Assembly Scout wird die Wearable-Computing-Lösung "pick-by-vision" von Ubimax mit intelligenter Software ausgestattet

In Lagerhallen organisieren Kommissionierer den Warenein- und -ausgang, sortieren Waren, prüfen Bestände und führen Inventuren durch. Um Mitarbeiter zu unterstützen, Zeit zu sparen und die Qualität zu steigern, kann der nexonar Assembly Scout eingesetzt werden.
Ubimax Pick-by-vision

Foto von Ubimax GmbH 

Der Standort des Abholauftrags innerhalb einer Lagerhalle wird z.B. mit Hilfe von Pfeilen angewiesen. Am richtigen Regal angekommen, kann der Kommissionierer Dank der Einblendung in der Smart Glasses sehen, welches Teil er mit der Hand greifen und auf seinen Transportwagen legen muss. Dabei trägt er an dem Greifarm einen nexonar Tracker und erhält eine Bestätigung, wenn er in das richtige Fach gegriffen hat.

Ubimax kombiniert mit nexonar

Alternativ zur Smart Glasses kann auch eine Smart Watch von Ubimax eingesetzt werden, die Abholaufträge anweist. Auf dem Display wird dann z.B. die Regal- und Fachnummer des nächsten Abholauftrages eingeblendet.

Das "Pick-by-vision" System ermöglicht eine Kommissionierung, bei der beide Hände der Mitarbeiter frei bleiben und so die Geschwindigkeit gesteigert wird. Zur Einführung wird lediglich WLAN in den Logistikhallen benötigt.

Die Kommissionierer benötigen weder einen Lageplan noch eine Arbeitsliste mit den Abholaufträgen in der Hand. Ausgeführte Arbeitsschritte müssen zudem durch keinen Druck auf einen Bestätigungsknopf am Lagerplatz ausgeführt werden.

Durch Module von Ubimax zur Überprüfung des Gewichts, Barcode-Scan oder mit Hilfe von Sprachprüfziffern lassen sich Fehlerraten zusätzlich reduzieren. 

 

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Der nexonar Assembly Scout in der Schrauber-Montage 

In der Automobilindustrie führen Werker an Montageplätzen verschiedene Arbeitsschritte durch. Dabei müssen Werker z.B. Schrauben in Motorblöcke platzieren und fest drehen. Mit Hilfe der Software nexonar Assembly Scout können dabei Schrauber-Positionen dynamisch überwacht werden.

Dafür werden am Schrauber nexonar Tracker befestigt. Die Nuss des Schraubers wird in die nexonar Positionskalibrierer geführt und durch einen Tastendruck eingelernt. Dabei wird die Position der Nuss erfasst und kontinuierlich beim Bewegen des Schraubers verfolgt. 

Eine nexonar Single Camera wird mit Sicht auf dem Montageplatz installiert. Diese erfasst die Bewegungen der nexonar Tracker mit 162 Hz in quasi Echtzeit und gibt die Informationen direkt an den nexonar Assembly Scout weiter. Der Messbereich einer einzelnen Kamera liegt bei ca. 8,8 m x 4,8 m. Weitere Kameras können durch Clustering verbunden und damit der Messbereich vergrößert werden. 

Anschließend startet der Werker in der Assistenz-Software Assembly Scout sein Rezept und bekommt auf dem Bildschirm eine Arbeitsanweisung eingeblendet.

Nach dem Festziehen erhält der Werker den nächsten Arbeitsschritt eingeblendet.

Wenn der Werker versehentlich den Schrauber an einer falschen Schraube ansetzt, wird der Schrauber nicht freigegeben und lässt keine Verschraubung zu. Fehler können vermieden werden.

So können z.B. verschiedene Schrauber an einem Arbeitsplatz leicht identifiziert werden und bei den relevanten Arbeitsschritten oder Arbeitsbereichen aktiviert oder deaktiviert werden.

kontrollierte Schrauber-Montage

Unterschiedlichste Produktionsfolgen, abhängig vom zu fertigenden Produkt, können in der Software hinterlegt werden. Zahlreiche Konfigurationen sind möglich.

Auch bestehende Sensoriken, wie Näherungsschalter, oder ein Feedback des Schraubcontrollers über die erfolgreiche Verschraubung, können einfach in die Qualitätsmaßnahme zur Bewertung mit integriert werden.

Auch ohne ERP System und Anbindung an ein übergeordnetes Netzwerk ist der Assembly Scout einfach anwendbar. 

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Der nexonar Safety Scout - Kollisionserkennung von Objekten 

Die Software nexonar Safety Scout wurde designt um Kollisionserkennung von Objekten im 3D-Raum zu ermöglichen.

Sicherheitsbereiche können sowohl um z.B. einen Roboter und einer Person statisch de niert werden als auch dynamische Raumvolumen, die sich mit dem Objekt bewegen.

Abhängig von bewegungsabhängigen Sicherheitsregeln kann z.B. ein Roboter automatisch angehalten werden, wenn eine Sicherheitsregel gebrochen wurde.

Abstände zwischen verschiedenen Zielen werden in Echtzeit gemessen. Bis zu 16 Tracker können an Personen und Objekten, wie z.B. Helmen oder irgendwo am menschlichen Körper befestigt werden. Bewegt sich der Werker in eine nicht erlaubte Position, generiert der nexonar Safety Scout ein Alarmsignal.

Kollisionserkennung

Zusätzliche Software-Werkzeuge erlauben die Vermessung der Arbeitsplatzergonomie. Reichweiten, Eingriffswinkel, Zeiten und vieles mehr können gemessen werden.

Das System ist flexibel konfigurierbar und kann an die unterschiedlichsten Arbeitsplätze und Werkzeuge adaptiert werden.

Die Minimalausstattung besteht aus einer nexonar IR SCT Kamera und einem nexonar IR Tracker. Die Kamera erfasst mit 6DOF in quasi Echtzeit den Tracker. Der Messraum einer einzelnen Kamera beträgt ca. 8,8 m x 4,8 m bei einer Tiefe des Arbeitsbereichs von 0,2 - 5,5 m.

In Sonderentwicklungen kann eine Tiefe von bis 20 m erreicht werden. Dies ist abhängig von der Größe der nexonar IR Tracker und der für den Anwendungsfall relevanten Genauigkeitsanforderung.

Mehrere Kameras können parallel betrieben werden und so große Arbeitsbereiche erfassen. 

Safety Scout Funktionen:

  • Räumliche Kollisionskontrolle
  • Regel-basiert
  • Multi Tracker ID's
  • Werkzeug & Personen Tracker
  • Tracking von Körperteilen
  • Qualitätskontrolle
  • Präzise und schnell
  • Einfache Einstellung

 

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Der nexonar Assembly Scout ermöglicht dynamisches Messen in der Fließfertigung

Einsatz findet das Software-System zum dynamischen Messen in vielen Bereichen der Fließfertigung in der Automobilindustrie.

Dabei wird ein Referenztracker an dem sich bewegenden Werkstück angebracht. Der Referenztracker bildet ein Koordinatensystem und definiert darüber die Zielpunkte am Werkstück. Die nexonar Kamera erfasst den dynamischen Zielpunkt und leitet die Ortungsdaten in quasi Echtzeit an die Software nexonar Assembly Scout weiter. Werden nun Arbeitsschritte, wie Verschraubungen an diesem bewegenden Objekt ausgeführt, können diese auf Vollständigkeit oder Richtigkeit geprüft werden.

Ein Beispiel für dynamische Positionserfassung:

Am Motorträger wird mit einem Magnet ein nexonar IR Tracker befestigt. Die Operationen am Motorblock werden nun relativ zur Bewegung des Trackers am Motorblock durchgeführt. Nach der Bearbeitung überträgt der Werker den Referenztracker mit einem Handgriff.

Der Motorblock besitzt einen Referenztracker und ist im Messraum der nexonar Kamera in ständiger Bewegung. Der Referenztracker zeigt eine oder mehrere Zielpositionen im dreidimensionalen Raum über die Software Assembly Scout an.

Im nexonar Assembly Scout können verschiedene Rezepte angelegt werden. Definiert werden kann z.B. die Anzahl der auszuführenden Verschraubungen. An einem Bildschirm kann dann z.B. dem Werker angezeigt werden, wo noch Verschraubungen nötig sind um den Arbeitsschritt zu beenden. 

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Broschüre & Demo-Video

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