Fraunhofer IPT und Partner setzen Standards für Augmented-Reality-Anwendungen in der Produktion
06.08.2020
In der Montage, Bedienung und Umrüstung moderner Produktionssysteme steigen die Anforderungen an die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der Industrie. Die digitale Vernetzung und Automatisierung fordern heute sehr spezialisiertes Know-how, um Fertigungs- und Montageprozesse zu beherrschen und Produktionsanlagen zu warten. Damit Unternehmen eine solche Expertise schnell und ortsunabhängig, ohne die Anreise eines Spezialisten abrufen können, forscht das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen gemeinsam mit seinen Unternehmenspartnern an neuen Remote-Service-Lösungen und erarbeitet erste Branchenstandards für die Anwendung von Augmented Reality in der Produktion.<source media="(min-width: 1841px)" /><source media="(min-width: 769px)" /><source media="(min-width: 480px)" /><source media="(min-width: 320px)" />
Während der Mitarbeiter die digitale Bedienanleitung im Sichtfeld seiner Datenbrille liest, behält er die Hände frei, um den Rüstvorgang einzuleiten, und den Blick auf die Maschine gerichtet. Für diese und andere Szenarien bietet Augmented Reality (AR) produzierenden Unternehmen und ihren Mitarbeitenden digitale Unterstützung. Durch die Einblendung von Textinformationen und Computergrafiken lassen sich Anwender in ihren Arbeitsprozessen unterstützen und auch über einen Remote Service von externen Spezialisten anleiten.
Im Projekt "Augmented5G" entwickeln die Projektpartner Aixemtec GmbH und oculavis GmbH aus Aachen zusammen mit der Hella GmbH und Co. KG aus Lippstadt unter der Leitung des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie IPT neue Anwendungen für die Fertigung und Montage optischer Systeme. Gemeinsam möchten die Partner erste Branchenstandards für die Datenkonvertierung und für die softwaregestützte Erstellung von AR-Anleitungen setzen. Für die Entwicklungsarbeit werden die Produktionsmaschinen und -anlagen in eine "Remote Expert Platform" der oculavis GmbH integriert. Auch den Einsatz der leistungsstarken 5G-Mobilfunktechnologie für die Datenübertragung im Remote Service will das Projektteam testen.
Neue Technologien erfordern Branchenstandards
Die Projektpartner entwickeln einen Datenkonverter als Teil ihrer Software, mit dem Nutzer, schnell und einfach das CAD-Format eines Bauteilmodells in geeignete AR-Formate umwandeln können. Daran anknüpfend soll die Software AR-Anleitungen für Umrüstungs- und Montageprozesse erstellen oder eine Video-Protokollierung vereinfachen. Ebenso wird an einer direkten Steuerung durch die AR-Funktionen der Smart Devices gearbeitet. Die Standardisierung der Anleitungen anhand festgelegter Kriterien gewährleistet, dass der Anwender eine geeignete Informationsmenge pro Arbeitsschritt erhält. Die Darstellungsgenauigkeit der Modelle wird passend zum jeweiligen Arbeitsschritt festgelegt, um eine praktikable Datenmenge nicht zu überschreiten. Die standardisierten Datensätze sollen auch Informationen aus den Bestandssystemen des Unternehmens umfassen, beispielsweise aus dem Manufacturing Enterprise System oder aus Simulationssoftware.
Maschinen und Anlagen, für die während des Projekts AR-Datensätze erstellt wurden, lassen sich in die "Remote Expert Platform" integrieren. Die Plattform dient als Cloud-Zugang zu der entwickelten Software, für Testzwecke sowie zum Austausch von Daten und Modellen. Maschinen des Fraunhofer IPT, die mit dem neuen System zusammenarbeiten, werden im Rahmen des Projekts mit einem grafischen Code als "AR-Ready" gekennzeichnet. So können auch Besucher die Wirksamkeit der Projektentwicklungen am Fraunhofer IPT auf ihrem Smartphone oder ausgehändigten Smart Devices ausprobieren.
5G bietet große Bandbreite für AR-Funktionen im Remote Service
Datenbrillen mit AR-Funktionen können nicht nur Bedienanleitungen, sondern auch virtuelle Bauteile in das Sichtfeld des Mitarbeiters einblenden. Im Service-Gespräch mit einem extern zugeschalteten Experten können gemeinsam Betriebsstörungen aufgedeckt oder Produktionsfehler am Bauteil digital gekennzeichnet werden.
Um die Maschinenmusterung und -wartung von einem entfernten Ort zu ermöglichen, ist eine schnelle Übertragung hochauflösender Bilder an mehrere Anwender erforderlich. Das Fraunhofer IPT testet den Einsatz der leistungsstarken 5G-Mobilfunktechnologie für diesen Zweck auf dem "5GIndustry Campus Europe" in Aachen. Das größte europäische 5G-Forschungsnetz bietet den Wissenschaftlern eine Bandbreite von zehn Gigabit pro Sekunde und erfüllt damit alle wichtigen technischen Voraussetzungen zur AR-Datenübertragung.
Das Projekt "Augmented5G" erhält Förderung durch das Förderprogramm EFRE.NRW im Leitmarkt IKT.NRW der Europäischen Union (Förderkennzeichen EFRE-0801882).
Event-Tipp: Treffpunkt | Wissen 2020 in Bregenz
04.08.2020
Unter dem Motto „Mit Wissensmanagement durch dynamische Zeiten“ lädt WBI Knowledge Solutions am 23. September zum „Treffpunkt | Wissen 2020“ in Bregenz. Erleben Sie einen wissensintensiven Nachmittag im Dreiländereck und erhalten Sie wertvolle Insights, unter anderem in der Keynote von Wissensmanagement-Experte und Uni-Professor Peter Pawlowsky.
Außerdem erwartet Sie ein Praxisvortrag der Walser GmbH zum erfolgreichen Umgang mit der Ressource Wissen im Unternehmensalltag. Darüber hinaus gbit das WBI Consulting Team Einblick in seine Erfahrungswerte und Firmenlenker Guntrum Meusburger stellt sich in einer Poddkiumsdiskssion wichtigen Fragen zu den aktuellen Herausforderungen im Wissensmanagemnet.
Die Veranstaltung findet im Bregenzer Kesselhaus statt. Die Teilnahme ist kostenlos.
Low-Code: Lindner Group legt den Grundstein für die digitale Baustelle
03.08.2020
Wer im heutigen Wettbewerb bestehen will, kommt um die Digitalisierung seiner Prozesse nicht herum. Was jedoch, wenn die zuständigen IT-Teams keine freien Kapazitäten für die Modernisierung haben? Um ihr strategisches Projekt der "digitalen Baustelle" trotzdem Realität werden zu lassen, setzt die Lindner Group, eines der führenden Bauunternehmen Europas, auf die Low-Code-Plattform von OutSystems. Diese soll es ermöglichen, zentrale Prozesse mit nur geringem Aufwand für die IT-Abteilung durch eigenentwickelte Anwendungen zu digitalisieren - von der mobilen Werkzeugverwaltung bis hin zur Umsetzung einer smarten Predictive-Maintenance-Funktion.
Um sein strategisches Digitalisierungsprojekt anzugehen, gründete der Spezialist für Innenausbau, Fassaden und Isoliertechnik aus dem bayerischen Arnstorf bereits 2015 ein eigenes Team unter dem Namen "Lindner digital". Es bestand aus mehreren Fachanwendern rund um Business Analyst Matthias Jakisch und erhielt die Aufgabe, Konzepte für die Modernisierung der bestehenden Prozesse durch den Einsatz digitaler Technologien zu erarbeiten.
Zu diesem Zeitpunkt stieg der Backlog der internen Anwendungsentwicklung stetig an und es bestand eine Vielzahl an Projekten, die umgesetzt werden mussten. Die Kapazitäten waren allerdings begrenzt. Wartungen, Weiterentwicklungen und interne Prozessanpassungen verlagerten die Prioritäten. Matthias Jakisch erklärt: "Wir suchten daher nach einer Lösung, die auch IT-affinen Mitarbeitern die Software-Entwicklung ermöglicht. So begannen wir, uns mit Low- beziehungsweise No-Code-Plattformen zu beschäftigen."
Auswahlprozess: Entwicklung ohne Grenzen
Die Wahl fiel zunächst auf die No-Code-Lösung eines Drittanbieters. "Dabei sind wir jedoch schnell an die Grenzen des Systems gestoßen", erinnert sich Jakisch: "Die Lösung bot uns nicht die notwendige Freiheit, die Ideen zu realisieren, die wir für die Digitalisierung unserer Bauprozesse im Kopf hatten. So war beispielsweise eine Integration in unser ERP-System nicht möglich, da die dafür erforderlichen Schnittstellen fehlten." Das Projekt wurde daraufhin eingestellt - der Low-Code-Ansatz jedoch auf Wunsch der Geschäftsführung hin weiterverfolgt.
Im Rahmen eines Proof-of-Value wurde dann deutlich, dass die Plattform tatsächlich in der Lage ist, die von Lindner geplanten Entwicklungen zu realisieren. Nach einem mehrmonatigen Test fiel die Entscheidung zugunsten des Low-Code-Anbieters.
Erste Schritte: Digitale Apps für die digitale Baustelle
Bislang wurden fünf Mobil- bzw. Web-Anwendungen durch das Lindner-digital-Team und die Fachabteilungen konzipiert, die erste davon wird bereits im Tagesgeschäft genutzt. Mithilfe einer Web-Applikation entstand ein automatisiertes Monitoring in der Lindner Leuchtenfabrik. Eine Zeiterfassung pro Auftrag wurde in den Fertigungsprozess integriert, sodass Mitarbeiter die Arbeitszeit pro Fertigungsauftrag digital erfassen können und diese Informationen in den Fertigungsleitstand übertragen werden. So entfällt der händische Prozess, Stundenzettel zu schreiben und in den Fertigungsleitstand zu übertragen.
Als nächste Applikation ist eine mobile Werkzeugverwaltung geplant. Bei täglich ca. 1.500 Baustellen weltweit ist es essenziell, stets einen Überblick darüber zu haben, wo sich Werkzeuge aktuell befinden. Auch die Anwender auf der Baustelle sollen durch die digitale Verwaltung ihrer Werkzeuge entlastet werden.
Schließlich soll auch die Ressourcenplanung auf diese Weise unterstützt werden: "Durch die digitalen Informationen möchten wir eine Echtzeit-Übersicht erhalten, welche Maschinen sich an welchen Baustellen im Einsatz befinden - und wo sie eventuell gar nicht mehr gebraucht werden. Damit wären wir dann in der Lage, Baumaschinen nach Bedarf flexibel weiterzugeben und so die Effizienz unserer Bauprozesse deutlich zu erhöhen", erklärt Jakisch.
Ausblick: Mit Low-Code zur smarten Wartung
Kurzfristig werden durch die Low-Code-Entwicklung viele kleine Geschäftsprozesse schnell abgelöst. Dutzende Checklisten sollen in Zukunft strukturierte Daten liefern, sodass diese weiterverwendet werden können. Dank Low-Code-Nutzung müssen hierzu keine teuren Ressourcen in der Entwicklung mehr in Anspruch genommen werden.
Mittelfristig will Lindner unter anderem den Industrie-4.0-Trend Predictive Maintenance mit Low-Code angehen. Bereits heute ist ein Großteil der Maschinen des Bauspezialisten in der Lage, Informationen über ihren Zustand zu melden. Dieser Datenpool soll zukünftig durch eine App ausgewertet und zur vorausschauenden Wartung genutzt werden. So soll die App Arbeiter auf der Baustelle beispielsweise benachrichtigen, wenn eine bestimmte Maschine bereits eine gewisse Stundenzahl im Einsatz war und deshalb gewartet oder ausgetauscht werden sollte.
Da die von Lindner genutzten Maschinen einen hohen Anschaffungswert haben, rechnet das Unternehmen durch die rechtzeitige vorausschauende Wartung und bessere Auslastung mit deutlichen Einsparungen, die durch den Einsatz der Low-Code-App erzielt werden können.