Assistenzsysteme Industrie 4.0

� Reduzierte Kosten � Keine Fehler

� Flexible Prozesse

� Höchste Qualität

2

Qualitätssicherung neu definiert: QualityAssist von Sarissa

PositionierungExakte Kontrolle und Protokollierung

jeder einzelnen Verschraubung

IdentifizierungKeine Verwechslung durch sichere

Werkzeugerkennung

LokalisierungKorrekte Zuordnung der Werkzeuge

zum Arbeitsbereich

Eigene Qualitätsansprüche und nicht zuletzt die Regelungen zur Produkthaftung zwingen

Hersteller zu einer durchgängigen Qualitätssicherung bei allen Fertigungs- und Montage-

schritten sowie zu einer beweiskräftigen Dokumentation, dass ab Werk alle relevanten

Produktmerkmale i. O. waren. Ein Hindernis auf dem Weg zur 100 % fehlerfreien Hand-

arbeit ist die bis dato verfügbare Technik, um menschliche Fehlereinflussgrößen zu erfassen

und zu minimieren.

Die QS-Lösungen für Handarbeitsplätze sind in vielen Fällen für eine 100-prozentige

Qualitätssicherung unzureichend. Entweder sind sie zu stringent in ihrer Anwendung, so

dass sie den natürlichen Arbeitsfluss und damit die Motivation ausbremsen, oder sie sind so

komplex, dass ihre Einrichtung und Handhabung kritisch zu beurteilen sind.

Die ideale Lösung bieten die Assistenzsysteme von Sarissa.

Ein System von Transceivern, die bidirektional Informationen austauschen, ermöglicht es,

Werkzeuge und Hände millimetergenau im Raum zu identifizieren, zu lokalisieren und zu

positionieren.

QualityAssist ist geprüft

und zertifiziert durch

3

Fehlerfreie Prozesse an Handarbeitsplätzen.

Werkerassistenz und konsequente Überwachung

von Arbeitsabfolgen bei Schraubprozessen

inklusive der Vollständigkeit und Reihenfolge.

Prozesssicheres Zuordnen der

Verschraubungsdaten zur Schraub-

stelle und Bauteil.

PositionBox

3D-Koordinaten millimetergenau in

Echtzeit für Ihre SPS oder Ihren PC.

Intelligentes Tracking von Werkzeugen

und Händen.

So funktioniert das Sarissa Assistenzsystem

QualityAssist: das einzigartige Assistenzsystem mit Schraubmodul

Assistenzsysteme für die Identifizierung,

Lokalisierung und Positionierung von Werkzeugen

in Montageprozessen durch hochentwickelte

Ultraschall-Technologie

Ultraschallsignal

Bidirektionaler Informationsaustausch

QualityAssist: Zwei Anwendungsbereiche eine Lösung

4

Sarissa QualityAssist

Der Werker entscheidet. Das Werkzeug denkt mit.

Fertigungsassistenzsysteme sind Funktionen, die den

Werker bei seiner Arbeit und bei Entscheidungsprozessen

unterstützen. Durch die gezielte Bereitstellung von

Informationen werden Handarbeitsprozesse sicher.

Das Ergebnis: Poka Yoke in Reinstform.

Dabei steht immer ein Ziel im Vordergrund: Mensch und

Maschine verknüpfen durch eine intelligente Aufgabentei-

lung ihre Stärken.

Das QualityAssist funktioniert wie eine elektronische

Arbeitsanweisung die selbst auf ihre Einhaltung achtet.

Zuerst werden die richtigen Arbeitsschritte in der korrekten

Abfolge eingelernt. Anschließend werden sowohl die

qualitätsrelevanten Handgriffe des Werkers als auch die

Position von Werkzeugen beobachtet, berührungslos

geführt und gegebenenfalls korrigiert.

Ein Fehler kann gar nicht passieren!

HandSensorWireless Handgelenk-Marker mit nur 40 g Gewicht. Bis zu

14 Stunden Funktionsdauer durch Lithium-Ionen-Akku.

Rechte und linke Hand können unterschieden werden.

Der Touch-PCDer PC als Herzstück des Systems bietet mit Windows 7 Embedded

und seinem großen, Farb-Touchscreen einen Bedienkomfort auf

dem Stand der Technik.

Sarissa QualityAssist: Qualität am Handarbeitsplatz

5

Das ultraschall-basierte QualityAssist Assistenzsystem kann

die Position von sich frei im Raum bewegenden Objekten

präzise und zuverlässig erfassen.

Im Abstand von Millisekunden werden für den Menschen

lautlose und physiologisch unbedenkliche Ultraschallsignale

ausgesendet. Die Sender sind klein und wiegen nur wenige

Gramm. Die Empfangseinheit über dem jeweiligen Arbeits-

platz ortet die Schallwellen und übernimmt die Vorverarbei-

tung der Signale, welche dann vom Touch-PC ausgewertet

werden.

QualityAssist: Die Vorteile im Überblick

� Reduktion der Kosten

� Aktive Mitarbeiterführung mit

Echtzeit-Arbeitsanweisung

� Vermeidung zufälliger Fehler

� Qualitätssicherung während der Wertschöpfung

� Reduktion des Haftungsrisikos

� Poka Yoke in Reinstform

Die kontinuierliche Erfassungsgenauigkeit im Raum liegt bei

± 5 mm. Der halbkugelförmige Erfassungsraum des

Empfängers hat aktuell einen maximalen Durchmesser von

8 m. Lösungen mit noch größerem Erfassungsraum lassen

sich durch Kaskadierung der Empfangseinheiten realisieren.

Benachbarte Arbeitsplätze arbeiten ohne gegenseitige

Störung.

Ultraschall-Empfangseinheit und Aktionsbereich

Sarissa QualityAssist: Poka Yoke in Reinstform

6

QualityAssist-KomplettsetEmpfangseinheit installieren, Positionen und Programm einlernen.

Mit der intuitiven Software gelingt die Modellierung neuer Rezepte

durch den Anwender schnell und einfach.

WerkzeugunabhängigDie Ultraschall-Sendeeinheit kann nahezu auf jedes Werkzeug von

jedem Hersteller montiert werden. Zahlreiche Schnittstellen, sowohl

mechanisch wie auch in der Software, vereinfachen die Integration.

Ultraschall-Sendeeinheit MiniFür kleinere Werkzeuge, wie sie bei der

Montage von Elektronikbaugruppen zum

Einsatz kommen, steht das Sendertriplet in

Mini-Bauform zur Verfügung.

Angepasst an die spezielle Aufgabenstellung, die Position

eines sich frei im Raum bewegenden Werkzeuges zu

erfassen und zu steuern, leistet das QualityAssist einen

bedeutenden Beitrag zur Fertigungsqualität wie es mit

anderen Mitteln in dieser Flexibilität nicht möglich ist.

Ganz gleich wie das Werkzeug aussieht, ob Schrauber,

Klebstoff- oder Fettspender, Schweißzange, Stanzwerkzeug

oder Drehmomentschlüssel – Fehler durch eine falsche

Positionierung, falsche Arbeitsschrittfolge, zu kurze oder zu

lange Verweilzeit an einer Position werden durch das

QualityAssist Assistensystem zuverlässig verhindert.

QualityAssist mit Schraubmodul: Werkzeugprozesse zielsicher kontrollieren

Eine der Hauptanwendungen des QualityAssist mit Schraubmodul ist die 100 % Qualitätssicherung an Schraubarbeitsplätzen

7

QualityAssist mit Schraubmodul: Werkzeugprozesse zielsicher kontrollieren Sarissa PositionBox

QualityAssist | PositionBox: Maximale Kompatibilität

Die Sarissa PositionBox ist ein innovativer xyz-Koordinatensensor, mit

dem es ohne zusätzliche Längen- und Winkelmesssysteme auf einfache

Weise, praktisch verschleißfrei möglich ist, die 3D-Position von Hand-

lingsystemen oder Werkzeugen zu ermitteln. Die Auswertung und

Darstellung der Raumkoordinaten findet im Kundensystem statt.

Das QualityAssist-Schraubmodul und die Sarissa PositionBox sind bereits vollständig in

diverse Schraubwerkzeuge integriert oder lassen sich mit unseren Ultraschall-Empfängern

problemlos mit Schraubern der folgenden Hersteller nutzen:

Apex | Atlas Copco | Bosch-Rexroth | Cleco | Deprag | Desoutter

GWK | Ingersoll-Rand | Stanley (weitere in Vorbereitung)

Sarissa PositionBox als 3D - Koordinatensensor

Kunden-PC oder SPS mit Arbeitsanweisung

und Prozessvisualisierung

Die xyz-Positionsdaten werden über

Ethernet TCP/IP-Verbindung übertragen

USB

Box PCIMP

ULSE

IMPU

LSE

Steuert Werkzeug positionsabhängig

8

MES – Manufacturing Execution System Network

Server DB

Als intelligenter 3D-Sensor kann die Sarissa

PositionBox in alle Fertigungssituationen

integriert werden. Parameter des Systems

werden via TCP/IP gesetzt und die notwen-

digen Ortsinformationen des Werkzeuges,

des Werkstückes oder der Hände können

jederzeit abgefragt und ausgewertet

werden. Beispielsoftware um Treiber für das

Kundensystem schnell und effizient

entwickeln zu können stellen wir Ihnen

gerne für Siemens S7 und .net-Applikati-

onen zur Verfügung.

Kunden-System

ReceiverPositionssender

Operator

Scanner

USB

Operator Guidance

TCP Cat.1 (Slave)

TOOLTool

Controller

Sarissa PositionBox

Command Code

Name Category Command Code

StartPositionObservation 0x0001 0x0001

SelectTool 0x0001 0x0002

SetParameters 0x0001 0x0003

SelectProgramAndPosition 0x0001 0x0004

PausePositionObservation 0x0001 0x0005

StopPositionObservation 0x0001 0x0006

UpdateTeachPosition 0x0001 0x0008

GetVersion 0x0001 0x0009

GetProgramCount 0x0001 0x000A

GetTeachedPositionCount 0x0001 0x000B

GetTeachedPosition 0x0001 0x000C

GetTolerance 0x0001 0x000D

SetTeachPosition 0x0001 0x000E

future extension 0x0001 0x000F

future extension 0x0001 0x0010

SystemReboot 0x0001 0x0011

SystemShutdown 0x0001 0x0012

0x0001 0x0013

...

GetErrorCode 0x0001 0xFFFF

PositionBox®: Architektur und Befehlssatz

9

PositionBox®: Architektur und Befehlssatz

Das QualityAssist-Assistenzsystem als Arbeitsplatz-Master mit umfangreichen Schnittstellen und Hybridanbindung an die Fertigungssteuerung.

QualityAssist: Architektur

...other 24V Devices

PickByLight

Tool Controller

Tool Controller

Tool Controller

Tool Controller

TCP Cat.5 (Hybrid Master) or

customer specific

Internet +

Teamviewer

Operator Guidance

MES – Manufacturing Execution System Network

USB

USB

DHCP

USB / VGA

TCP Cat.0

Bitbox

DIO 24 V

Receiver 1

wired transmitter

wireless transmitters

Receiver 2 Tool

Tool

Tool

Tool

Scanner

Open Protocol

Keyboard

10

Ein praxiserprobter Befehlssatz gibt die Möglichkeit, das Master-

system durch die Fertigungssteuerung zu starten, Ergebnisse

abzufragen und digitale Ausgänge zu setzen.

Command Code

Name Category Command Code

StartProgram 0x0005 0x0001

LoadProgram 0x0005 0x0002

SetParameters 0x0005 0x0003

StartLastLoadedProgram 0x0005 0x0004

GetCurrentProgramName 0x0005 0x0005

GetVersion 0x0005 0x0006

GetProgramCount 0x0005 0x0008

GetProgramName 0x0005 0x0009

GetState 0x0005 0x000A

SetCarrierPosition 0x0005 0x000B

Set32BitValue 0x0005 0x000C

GetWorkflowResult 0x0005 0x000D

future extension 0x0005 0x000E

future extension 0x0005 0x000F

future extension 0x0005 0x0010

SystemReboot 0x0005 0x0011

SystemShutdown 0x0005 0x0012

0x0005 0x0013

...

GetErrorCode 0x0005 0xFFFF

{ WAITING FOR 1B - Carrier Pos 1C - 32 Bit Value }

ReadToCommunicate (=0)

[LoadProgram]

[Abort]

[StartLastLoadedProgram]

[SetCarrierPosition, Set32BitValue]

[StartProgram]

[GetState]

[GetWorkflowResult]

[Operator Working...][Shutdown, Reboot]

[Auto][Abort]

[Abort]

[error event]

[GetState]

[Menu][WORK]

Start

[SetParameters]

(Connect OK) Program Loaded (=1)

Waiting Process States (=1B,1C)

Workflow Done (=3)

Program Running (=2)

Error (5)

Offline (=4)

Modernste Prozessabläufe lassen dem Zufall oder einem Fehler keine Chance.

QualityAssist: Befehlssatz und Prozessablauf

11

Software

� Intuitive, moderne Bedienoberfläche und

Benutzerführung

� Einfaches Einlernen der Positionen und des

Montageablaufs

� Parametrieren statt Programmieren

� Wizard-Funktion

� Umfangreiche Softwarefunktionen wie z.B. Sprünge,

Verzweigungen und Timer

� Testfunktionen für die Marker sowie die digitalen

Ein- und Ausgänge

� Integrierte, automatische

Temperaturkompensation

� Einfach und klare Visualisierung selbst von

komplexen Arbeitsabläufen

� Reichweite zwischen Sender und Empfänger 4 m,

dies ergibt einen Arbeitsraum-Durchmesser von 8 m

pro Empfänger

� Arbeitsanweisung kann über Sprachausgabe

unterstützt werden

� Anbindung an CAQ- und ERP-Systeme möglich

� Siemens S7 Funktionsbaustein für Kommunikation

� Windows Embedded Standard 7

� Büroversion optional

Hardware

� Industrie-PC, lüfterlos

� 2 GByte Arbeitsspeicher, 160 GByte Festplatte

� Touchscreen-Farbbildschirm

� 2x LAN, 4 USB, VGA

� Schnittstellen: TCP / IP, 16 digital E / A 24 Volt

� wireless ohne störende Funkwellen

� 9 unabhängige Senderkanäle

� Empfänger kaskadierbar

� Pick-by-Light optional inbegriffen

� Versorgungsspannung 24 Volt

QualityAssist: Befehlssatz und Prozessablauf Die wichtigsten Funktionen im Überblick

®

ERPSFertigungsdaten

Mathematische BetrachtungKoordinatensysteme

TransformationsoperationenBewegungsdaten v,s,t

Positionen

Hardware

IT des Anwenders

PC Software

Vorverarbeitung der Rohdaten

Ultraschall Sensorik Sender und Empfänger für Werker und Werkzeug

Firmware

Zuordnung zum ProzessLogische Verknüpfungen

BedingungenWerkzeugbindungBenutzerführungAssistenzfunktion

PPSStücklisten

Sarissa GmbH

Ettishofer Str. 8

88250 Weingarten

Tel. +49 751 509159-00

Fax +49 751 509159-49

Mail office@sarissa.de www.sarissa.de Tech

nisc

he Ä

nder

unge

n un

d Ir

rtum

vor

beha

lten.

Sta

nd 1

0/20

14.