Local Positioning System

QualityAssist | PositionBox

Herausforderungen moderner Produktion & Industrie 4.0:

Ķ Kundenspezifische Produkte

Ķ Flexibilisierte Massenproduktion

Ķ Intelligente Unterstützung zunehmend komplexerer Tätigkeiten

Ķ Verbindung von Maschinen, Werkstücken und Systemen

Eigene Qualitätsansprüche und nicht zuletzt die Regelungen zur Produkthaftung zwingen Hersteller zu einer durchgängigen Qualitätssicherung bei allen Fertigungs- und Monta-geschritten sowie zu einer beweiskräftigen Dokumentation, dass ab Werk alle rele-vanten Produktmerkmale i. O. waren. Ein Hindernis auf dem Weg zur 100 % fehlerfreien Handarbeit 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.

Henry Ford zum Model-T

“People can have the car in what ever color they want – as long as it’s black.”

PositionBoxDer Kern des Local Positioning Systems: die Positi-onBox ist ein innovativer xyz-Koordinatensensor, der die Raumkoordinaten von Werkzeugen, Werkstücken bezie-hungsweise Händen berechnet. Die PositionBox arbeitet auf Ultraschallbasis – ganz ohne zusätzliche Längen- und Winkelmesssysteme.

Quality AssistMit dem Assistenzsystem QualityAssist haben wir eine einzigartige Software-Lösung für die Verarbeitung der 3D-Raumkoordinaten der PositionBox geschaffen. Über das intuitive User-Interface können schnell und einfach Arbeitsanweisungen für eine Vielzahl von Anwendungs-fällen erstellt werden.

Local Positioning SystemDas Sarissa Local Positioning System, kurz LPS, vereint hochent-wickelte Ultraschall-Technologie, einfach zu bedienende Anwen-der-Software und eine leistungsfähige, offene Schnittstellenarchi-tektur. Als leistungsstarkes, flexibel einsetzbares Assistenzsystem oder als reiner 3D-Koordinatenlieferant für die Automatisierungs-technik: das LPS ist einzigartig.

Positionsbestimmung

Beim GPS Satellitennavigationssystem errechnet der Empfänger seine aktuelle Position aus dem Abstand zu mehreren Sendern.

Nicht so das LPS von Sarissa: Hier senden mehrere Sender, sogenannte Transmitter, vom Handgelenk eines Werkers, einem Schrauber oder Werkstückträger aus ihre Ultra-schallsignale in die Arbeitsumgebung. Die Empfängerein-heit berechnet aus der Laufzeit der Signale die exakte Posi-tion der einzelnen Sender.

Ultraschall-Sensorik

Die Leistungsfähigkeit des LPS geht weit über die bekannte Abstandsmessung, wie man sie zum Beispiel von Parksen-soren in Fahrzeugen kennt, hinaus.

Das LPS ist in der Lage, den zugeordneten Transmitter zu identifizieren, zu lokalisieren und dessen Position millime-tergenau zu bestimmen. In Echtzeit können die Raumkoor-dinaten des Transmitters mit einer Genauigkeit von ± 1 mm erfasst, durch QualityAssist verarbeitet oder mit der Sarissa PositionBox übermittelt werden.

Die Innovation

Aus den Hauptfunktionen des LPS ergeben sich nahezu unendliche Einsatzmöglichkeiten:

IDENTIFIZIERENWas & wer? Welches Werkzeug, welcher Werker?

LOKALISIERENWo ungefähr? Welches Werkstück, in welchem Bereich?

POSITIONIERENWo genau? Welche Schraube, welche Position?

Local Positioning System: Funktionsprinzip

POSITIONIEREN LOKALISIEREN

IDENTIFIZIEREN

Local Positioning

System

Am selben Arbeitsplatz können zeitgleich mehrere Prozesse stattfinden.

Der Werker rechts mit Handgelenksender entnimmt spezifische Teile aus dem Kanban-Regal. Daneben Überwachung und Protokollierung der richtigen Reihenfolge und des Drehmoments jeder einzelnen Verschraubung über Schnittstelle zum Schraubwerkzeug.

Der Werker entscheidet. Das Werkzeug denkt mit. Das Fertigungsassistenzsystem QualityAssist unterstützt den Werker bei seiner Arbeit und bei Entscheidungsprozessen. Durch die gezielte Bereitstellung von Informationen werden Handarbeitsprozesse sicherer. Dabei steht immer ein Ziel im Vordergrund: Mensch und Maschine verknüpfen durch eine intelligente Aufgabenteilung ihre Stärken.

Das Ergebnis: Poka Yoke in Reinstform.

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 quali-tätsrelevanten Handgriffe des Werkers als auch die Position von Werkzeugen beobachtet, berührungslos geführt und gegebenenfalls korrigiert.

Intelligente Assistenz: Der Fehler kann erst gar nicht passieren!

QualityAssist: Die Vorteile

Fehlervermeidung während des Wertschöpfungsprozesses

KOSTENEINSPARUNG

Ķ Reduzierung der Montagekosten

Ķ Wegfall der Endkontrolle

Ķ Verringerung der Reklamationen

POSITIVE NEBENEFFEKTE

Ķ Hohe Kundenzufriedenheit

Ķ 0-Fehlerquote durch „Zero Default System“

Ķ Absicherung bezüglich Produkthaftung

MontierenKommissionieren

Verpacken

0-Fehler-Quote

Geringere Montagekosten

Ohne Endkontrolle

Weniger Reklamationen

Produkthaftungsabsicherung

Erfolgskontrolle in Echtzeit

Die Reichweite zwischen Sender und Empfänger beträgt circa 4 Meter, dies ergibt einen Arbeitsraumdurchmesser von 8 Metern je Empfänger. Mit einem Cluster aus mehreren Empfängern können auch anspruchsvollste Anwendungen umgesetzt werden. So zum Beispiel bei einer eingeschränkten Sichtverbin-dung zwischen Transmitter und Empfangsein-heit sowie bei großen Arbeitsbereichen. Dabei verwenden alle Empfänger ein einheitliches Koordinatensystem.

EasyWorkflow

QualityAssist: Mobil- und Desktopanwendung

Mit der Software „EasyWorkflow“ von Sarissa erstellt der QS-Mitarbeiter mit einem Smartphone oder Tablet Fotos vom geplanten Arbeitsablauf. Die einzelnen Fotos können um grafische Elemente, wie zum Beispiel Markierungen, Kreise, Kommentare und für den Arbeitsablauf wichtige Metadaten ergänzt werden. Ist die Abfolge der Arbeitsschritte festgelegt und geprüft, werden die Eingaben direkt an die QualityAssist-Soft-ware auf dem Arbeitsplatz-PC übertragen. Hier wird das Programm dann fertiggestellt, getestet und für den jewei-ligen Arbeitsplatz bereitgestellt.

In der QualityAssist-Anwendung können die Arbeitsanwei-sungen grafisch erstellt, bearbeitet, verwaltet und expor-tiert werden:

Ķ Arbeitsabläufe anlegen und bearbeiten Ķ Koordinatensysteme definieren und verwalten Ķ Modul für Schraub- und Niettechnik Ķ Bilder und Videosequenzen hinterlegbar Ķ Mehrsprachige Benutzerführung Ķ Open Protocol Schnittstelle Ķ SPS-Interface (24 Volt E/A) Ķ TCP/IP-Interface zur Fertigungssteuerung Ķ Protokolle zur Dokumentation (PDF oder CSV)

QualityAssist Software

Ķ Intuitive, moderne Bedienoberfläche und Benutzerführung mit Wizard-Assistenzfunktionen

Ķ Einfaches Einlernen und klare Visualisierung von Positionen und auch komplexen Arbeitsabläufen

Ķ Parametrieren statt Programmieren Ķ Umfangreiche Softwarefunktionen wie z. B.

Sprünge, Verzweigungen und Timer Ķ Testfunktionen für Transmitter sowie

die digitalen Ein- und Ausgänge Ķ Visuelle Arbeitsanweisungen können über

Sprachausgabe unterstützt werden Ķ Anbindung an CAQ- und ERP-Systeme möglich

Die Software unterstützt den Anwender durch zahlreiche Hilfsfunktionen bei der Erstellung von Arbeitsanweisungen

Im Vergleich zur Werkerführung durch Pick-by-Light-Installationen ist das innova-tive Assistenzsystem QualityAssist bereits bei sechs Eingriffstellen oder Positionen deutlich kosteneffizienter. Der Installations- und Verdrahtungsaufwand ist minimal. Die Arbeitsanweisungen können zudem einfach inhouse erstellt und aktualisiert werden. Das System bietet langfristig hohe Flexibilität.

Sarissa Werkzeugmodul: Prozesse zielsicher kontrollieren

Für jedes Werkzeug geeignetDie Ultraschall-Sendeeinheit kann nahezu auf alle Werk-zeuge jedes beliebigen Herstellers montiert werden. Zahl-reiche Schnittstellen, sowohl mechanisch als auch in der Software, vereinfachen die Integration in bestehende Anlagen. Die Transmitter sind bereits in diverse Schraub-werkzeuge integriert oder lassen sich problemlos mit Werkzeugen der folgenden Hersteller nutzen: Apex | ASI DATAMYTE | Atlas Copco | Bosch-Rexroth | Cleco | CSP | Deprag | Desoutter | GESIPA | GWK | Ingersoll-Rand | Stanley (weitere in Vorbereitung).

Unkomplizierte Installation Empfangseinheit installieren, Positionen und Arbeits-schritte einlernen – fertig! Mit Hilfe der intuitiven Software gelingt das Anlegen neuer Rezepte schnell und einfach.

NEU: Wireless ToolDie drahtlose Variante des Werkzeugsenders reduziert den Installationsaufwand und ermöglicht ein komfortables, unabhängiges Arbeiten. Das Modul wird beim Ablegen des Werkzeugs automatisch durch Induktion geladen.

Angepasst an die spezielle Aufgabenstellung, die Posi-tion eines sich frei im Raum bewegenden Werkzeuges zu erfassen und zu steuern, leistet der 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 Posi-tionierung, falsche Arbeitsschrittfolge, eine zu kurze oder

zu lange Verweilzeit an einer Position werden durch das QualityAssist-Assistenzsystem zuverlässig verhindert.

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

Über die Anleitung und Assistenz bei der A-Verschraubung des Federbeins hinaus werden die Drehmomente und weitere Daten des Schraubprozesses mit den Posi-tionsdaten und Zeitstempel verheiratet und damit lückenlos protokolliert.

Sarissa Werkzeugmodul: Prozesse zielsicher kontrollieren

QualityAssist: Qualität am Handarbeitsplatz

QualityAssist: Die Vorteile im Überblick

Ķ Reduktion der Kosten Ķ Aktive Mitarbeiterführung mit Echtzeit-Arbeitsanweisung Ķ Vermeidung zufälliger Fehler Ķ Qualitätssicherung während der Wertschöpfung Ķ Reduktion des Haftungsrisikos Ķ Poka Yoke in Reinstform

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 physio-logisch unbedenkliche Ultraschallsignale ausgesendet. Benachbarte Arbeits-plätze arbeiten ohne gegenseitige Störung.

Wireless HandSensor Drahtloser Handgelenk-Transmitter mit nur 40 g Gewicht und bis zu 14 Stunden Funktionsdauer durch Lithium-Ionen-Akku. Bei zweihändigen Vorgängen kann QualityAssist die rechte und linke Hand unterscheiden. Induktives Aufladen und der Verzicht auf mechanische Betätigungselemente sorgen für die notwendige Robustheit.

QualityAssist ist geprüft und zertifiziert durch

Vollständigkeitskontrolle bei der Applikation von Kunst-stoff-Schutzkappen auf einem Geschirrspülerkorb. Der QualityAssist und die PositionBox können mit nahezu allen Werkzeugen eingesetzt werden.

Das Assistenzsystem bietet sehr umfangreiche Repor-ting-Funktionen für das Qualitätsmanagement.

QualityAssist: Qualität am Handarbeitsplatz

SystemID

MotorMontageStation1

Workflow Name

Reporting

Datum Uhrzeit Mitarbeiter Type StepId TagName Position X/Y/Z Paramter

01.01.0001 00:00:00 UnusedWorkerID TextEnterReporting 20 Die Serisnnummer 65376735673 wurde gescannt.

01.01.0001 00:00:00 UnusedWorkerID PositionEntered 40 Triplet P1.1 -37,8 / 175,3 / 514,6

01.01.0001 00:00:00 Max TighteningResult 66 Triplet P1.2 -91,5 / 184,8 / 450,4 0,15 / 0 Nm 309 / 700 ° OP IP: 192.168.100.112

01.01.0001 00:00:00 Max TighteningResult 65 Triplet P1.2 -91,3 / 184,4 / 450,3 0,17 / 0 Nm 713 / 700 ° OP IP: 192.168.100.112

01.01.0001 00:00:00 Max PLCInput 80 IN0, High

01.01.0001 00:00:00 Max PLCInputBitmask 100 IN0, HIGH; IN1, HIGH; IN3, HIGH;

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PositionBox: 3D Koordinaten für jede Anwendung

QualityAssist | PositionBox: Maximale Kompatibilität

Die Sarissa PositionBox ist ein innovativer xyz-Koordinaten-sensor, mit dem es ohne zusätzliche Längen- und Winkel-messsysteme auf einfache Weise, praktisch verschleißfrei möglich ist, die 3D-Position von Handlingsystemen oder Werkzeugen zu ermitteln.

Die PositionBox überträgt die xyz-Positionsdaten in Echt-zeit über eine Ethernet TCP/IP-Verbindung. Die Auswer-tung und Darstellung der Raumkoordinaten findet im Kundensystem statt. Als intelligenter 3D-Sensor kann die Sarissa PositionBox in alle Fertigungssituationen integ-riert werden. Parameter des Systems werden via TCP/IP

gesetzt und die notwendigen Ortsinformationen des Werk-zeuges, des Werkstückes oder der Hände können jederzeit abgefragt und ausgewertet werden. Beispielsoftware, um Treiber für das Kundensystem schnell und effizient entwi-ckeln zu können, stellen wir Ihnen gerne für Siemens S7 und .net-Applikationen zur Verfügung.

Der praxiserprobte Befehlssatz der PositionBox ermöglicht es, das Mastersystem durch die Fertigungssteuerung zu starten, Ergebnisse abzufragen und digitale Ausgänge zu setzen. Fordern Sie ausführliche technische Unterlagen an.

Sarissa Assistenzsysteme passen perfekt in ein vernetztes Produktionsumfeld. Im Sinne von Industrie 4.0 liefern die PositionBox und der QualityAssist exakte, qualitätsrele-vante Ortsinformationen. Via TCP/IP-Anbindung und einem echtzeitfähigen Datenprotokoll kommuniziert das LPS mit übergeordneten Steuerungen, unabhängig davon ob PC oder SPS. Mit leistungsstarken Befehlen kann das LPS fern-gesteuert werden. Arbeitsanweisungen können damit in Echtzeit, aus einmal erstellten Grundinformationen durch die Produktionssteuerung des Anwenders, zusammenge-setzt werden.

Das Ergebnis: eine höchstflexible Steuerung der Herstellung von Produkten nach Kundenwunsch, also echte Losgröße Eins. Menschliche Fehler durch Vergessen oder Vertauschen entfallen. Um Werkzeuge anbinden zu können verfügt das LPS über vier Open-Protocol-Schnittstellen. Modbus-TCP zu digitalen Ein- und Ausgängen rundet die Kommunikati-onsmöglichkeiten ab. Für eine Unterstützung oder Wartung aus der Ferne bietet sich die zweite Netzwerkschnittstelle mit TeamViewer® an.

Handsender oder Werkzeugmodul senden Ultraschall-Impulse an Empfänger

Der Box-PC sendet die xyz-Koordinaten über Ethernet TCP/IP an die SPS oder einen PC

Daten aus Empfänger gehen über USB-Verbindung an Box-PC

Verfolgung und Überwachung der Handbe-wegung. Zum Beispiel bei der Applikation von Primern, dem Auftragen von Klebern oder bei Reinigungsvorgängen.

Sarissa GmbHEttishofer Str. 888250 WeingartenTel. +49 751 509159-00Fax +49 751 509159-49Mail office@sarissa.de www.sarissa.de

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