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Die intelligente Fabrik
Die Zukunft der Produktion ist digital

Smart Factory

Industrie 4.0 und Smart Factory sind in aller Munde. Doch was zeichnet eine intelligente Fabrik aus? Und was sind die einzelnen Schritte auf dem Weg zur Smart Factory? Wesentlicher Kern ist eine umfassende Modernisierung und Digitalisierung, die den Grundstein legt, um Prozesse intelligent zu automatisieren. Darauf aufbauend können Technologien wie Big Data, Künstliche Intelligenz und Chatbots den Weg zur intelligenten Fabrik beschleunigen.

Wir helfen Ihnen eine Lösung zu finden, die zu Ihnen passt. Dabei profitieren Sie von dem breiten Portfolio und der langjährigen Erfahrung unserer Fachleute aus Beratung, Projektmanagement und Softwarearchitektur.

Praxistest
auf dem Shop Floor

Eine Sparte eines Automobilkonzerns hatte die Aufgabe, Maßnahmen für Industrie 4.0 vorzubereiten. Wie bei einem Schutzraum-Projekt wollten wir für diese Sparte neue Ansätze erproben und herausfinden, wie die Aktivitäten auf dem Shop Floor verbessert werden können. Da der eigenen Organisation Zeit und das Know-how über die geeigneten IT-Werkzeuge fehlte, wurden wir beauftragt, die Invention für ein Vorhaben durchzuführen. Dabei ging es um Indoor-Lokalisierung und -Navigation, die Analyse von Livebildern auf bestimmte Muster hin, die Einsatzmöglichkeiten von Virtual und Augmented Reality sowie eine kontextbezogene Steuerung von Maschinen, also Größe und Fähigkeiten des Werkers.

Die Lösung

Im Proof of Concept wählten wir einen passiver Ultra-Wide-Band-Ansatz mit sechs Messstationen, um Personen auf ca. 30 cm genau zu lokalisieren. Eine User-Journey zeigte die Mensch-Maschine-Interaktion an verschiedenen Stationen.

Die Reise begann mit dem Parken des Autos: Das Lokalisierungssystem „meldet“ sich beim Erreichen der Parkzone. Ein Algorithmus weist den Beschäftigten den Parkplatz zu, und das System erkennt über das Matching der Lokalisierungsdaten, ob sie auf dem richtigen Parkplatz parken.

Betreten Personen das Werk, wird die Zeiterfassung automatisch ausgelöst. Nun meldet sich das System bei Events wie zum Beispiel einem Zonenübergang über eine Benachrichtigung. Ein Klick auf die Nachricht und eine spezielle App für den Typ an Nachricht öffnet sich und zeigt die Information an.
Im nächsten Schritt ziehen die Werktätigen ihre Schutzkleidung für den Shop Floor an. Über eine Mustererkennung wird das Live-Bild analysiert und die Schutzkleidung überprüft. Von hier aus geht es in die Produktionshalle.

Der nächste Schritt, den wir testeten, war das Arbeiten mit dem Akku-Schrauber an einem Motor. Die Probanten betreten die Arbeitsfläche eines Roboters, der Werkstücke so dreht, dass ein Arbeiten rückenschonend ohne Kraftaufwand möglich ist. Der Roboter prüft, welche Person auf der Arbeitsfläche ist und checkt deren persönliche Daten, um Höhe, Winkel und Rechts- oder Linkshändigkeit automatisch einzustellen. Nach der Arbeit meldet sich der Akku-Schrauber, falls er nicht an die Ladestation zurückgelegt wurde. Währenddessen werden alle Bewegungen und Tätigkeiten der Personen auf einem Monitor angezeigt, um ein Abbild des Shop Floor zu erhalten.

Ein weiterer Schritt war die Behebung eines Werkzeugproblems. Hierzu wurde eine Hololens genutzt, die das Werkstück erkennt und eine Augmented-Reality-Sicht auf das Werkstück legt. Über Handbewegungen konnten die entsprechenden Dokumentationen aufgerufen werden. Sie waren also immer direkt dort, wo sie gebraucht werden. Oder die Anwendenden befragen via Skype Kolleg:innen in einem anderen Werk und schauen gemeinsam mit ihnen durch die Hololens auf das defekte Werkstück. In Realtime werden die Hilfestellungen nutzbar. Die Helfenden konnten beispielsweise Markierungen bzw. Pfeile auf der Maschine einzeichnen, um die Position fehlerhafter Teile zu markieren.

Beim abschließenden Review mit den beteiligten Führungskräften zogen diese ein sehr positives Fazit. Überraschende Möglichkeiten wurden aufgezeigt, das haptische Erleben eines Zusammenwachsens von Mensch und Maschine wurde verstanden und eine Vielzahl an Ideen und Optimierungsansätzen wurde geäußert. Die Zusammenarbeit mehrerer Labs bei Steuerung durch einen eigenen Product Owner des Mandanten hat das Projekt nicht behindert. Zusätzlich zeigte sich, dass die Beauftragung eines Kontingents in einem sehr volatilen technischen Umfeld hilfreich war und nur so schnell auf neue Anforderungen reagiert werden konnte, ohne große Change Requests zu schreiben. Über eine Sache waren sich die Beteiligten einig: Eine Basis für den Erfolg war das gegenseitige Vertrauen und die Offenheit.

Michael Kunkel

Director Sales Südwest

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