NSK schult Produktionsmitarbeiter mit Virtual Reality-Technik

Die Bediener von hochpräzisen Schleif- und Honmaschinen in der Kugellagerfertigung von NSK werden jetzt im virtuellen Raum geschult. Die VR-Technik bietet u.a. die Vorteile, dass die Maschinen weiter produzieren können und dass sich die Trainings besser standardisieren lassen. Aus Sicht von NSK hat dieses erste Projekt im Werk Munderkingen Modellcharakter.

Bei der Fertigung von hochwertigen Kugellagern werden höchste Anforderungen an die Bearbeitungsgenauigkeit gestellt. In den Werken von NSK kommen hierfür u.a. spezielle und hochpräzise Schleif- und Honmaschinen zum Einsatz. Dabei ist es eine Herausforderung, diese Anlagen einerseits im 24/7-Modus zu betreiben und andererseits die Mitarbeiter an den Maschinen zu schulen.

Die Lösung hat NSK – gemeinsam mit dem Projektpartner varity.me – in der Virtual Reality-Technik gefunden: Die Produktion muss für die Schulungen nicht mehr unterbrochen werden, da diese im virtuellen Raum interaktiv stattfinden. Das Training kann zudem dezentral erfolgen. Zum Training wird lediglich eine Fläche von 2 x 2 Metern benötigt.

Zu den Vorteilen dieser Art von Training gehört es, dass jeder Mitarbeiter das Rüsten der Maschine auf die gleiche Weise erlernt – zum Beispiel beim Einrichten vor einem Produktwechsel. Im Werk Munderkingen sind die Arbeitsabläufe beim Rüsten auch deshalb von großer Bedeutung, weil dort viele kundenspezifische Wälzlagertypen und Kleinserien gefertigt werden. Entsprechend häufig müssen die Maschinen gerüstet bzw. eingerichtet werden.

Beim VR-gestützten Training des Rüstvorgangs wird ein Standardverfahren etabliert, das z.B. Taktzeitfehler, Ausschussraten und Qualitätsabweichungen reduziert. Die anspruchsvollen Handgriffe beim Einrichten können wiederholt trainiert und korrigiert werden. Das VR-Training ermöglicht es somit, gezielt auf die komplexen Phasen des Einrichtens einzugehen, ohne dass die Maschine jedes Mal abgerüstet werden muss.

Einen weiteren Vorteil nennt Carsten Schleyer, bei NSK in Munderkingen verantwortlich für das Projekt: „Der zeitliche Aufwand für die Trainingseinheiten im virtuellen Raum beträgt oft nur ein Drittel der üblichen Trainingszeit, weil sich das Training rein auf die Abläufe konzentrieren kann, ohne dass echte Werkzeuge und Werkstücke gehandhabt werden müssen.“

In der Praxis hat sich schnell herausgestellt, dass die Nutzung der virtuellen Realität aus Sicht von NSK noch weitere Pluspunkte bietet, die weit über das Training hinausgehen. Zum Beispiel ist es möglich, eine Maschine, die sich noch beim Hersteller im Entwicklungsstadium befindet, im virtuellen Raum aufzustellen und die Mitarbeiter an dieser Maschine zu schulen.

Zu diesem Zeitpunkt können die Rüstvorgänge bereits am digitalen Abbild der zukünftigen Maschine analysiert und optimiert werden. Die Vorschläge zur Optimierung der Rüstvorgänge kommen dann von den Experten des Shopfloors, die später die reale Maschine betreiben: Die NSK-Mitarbeiter übermitteln ihr Feedback und ihre Optimierungsvorschläge direkt an die Entwickler der Maschine, die im besten Falle diese Vorschläge noch berücksichtigen können.

Weiterhin bietet das digitale Abbild der Bearbeitungsmaschine im virtuellen Raum die Möglichkeit, die Maschine aus allen erdenklichen Perspektiven zu betrachten. Dies wird z.B. von den Mitarbeitern in der Reparatur und Instandhaltung gerne genutzt, um z.B. in die (virtuelle) Maschine hineinzuschauen und einen Plan für den Austausch von Komponenten zu entwickeln.

Aus Sicht der NSK-Verantwortlichen ist dieses Projekt ein gutes Beispiel dafür, dass die Digitalisierung nicht nur die geplanten Vorteile bietet, sondern auch Potenziale in anderen Bereichen freisetzt. Carsten Schleyer: „Das Abbild der Schleif- und Honmaschinen im virtuellen Raum erleichtert nicht nur das Training der Mitarbeiter, sondern auch den Betrieb und die Wartung der jeweiligen Maschine.“

Umgesetzt wurde das Projekt im NSK-Werk Munderkingen gemeinsam mit Varity.me, einem interdisziplinären Team innerhalb der Modellfabrik Bodensee GmbH. Varity.me hat ein eigenes Programm mit der Bezeichnung varity SDK entwickelt, um interaktive Trainings einfach und schnell im virtuellen Raum bereitzustellen. 

Bild: Die Erfahrung von NSK im Werk Munderkingen zeigt: Maschinen-Trainings im virtuellen Raum bringen klare Vorteile, und der digitale Zwilling der Präzisionsmaschinen lässt sich z.B. auch bei der Wartung und Reparatur der Maschinen nutzen. (Bild: NSK Munderkingen)