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Augmented und Virtual Reality als Treiber der digitalen Transformation: Ausgabe 03/2019, 21.02.2019

Wettbewerbsvorteile sichern

Augmented und Virtual Reality vereinfachen die Mensch–Maschine-Kommunikation enorm. Insbesondere in der Diagnose, Wartung und Reparatur beweisen sie ihren Nutzwert. Mit der «End-to-End»-Integration solcher Technologien können Maschinenhersteller Kosten einsparen, Risiken minimieren und sich einen Wettbewerbsvorteil sichern.

Autor: Guillaume Dubois, Sales Director Industry bei Schneider Electric Schweiz, Text und Bilder

In der intelligenten Fabrik der Zukunft spielt das Tablet eine Schlüsselrolle. Schon heute bewegen sich vermehrt Beschäftigte mit mobilen App-gestützten Endgeräten durch die Fertigungsstrassen, um Abläufe zu kontrollieren und zu optimieren. Als mobile Schnittstellen werden die Tablets zum festen Bestandteil der Mensch–Maschine-Interaktion. In Kombination mit innovativen Augmented Reality Systemen helfen sie, den Arbeitsalltag in Industriebetrieben zu erleichtern und die Effizienz der Betriebsabläufe zu erhöhen.

AR- und VR-Potenziale nutzen – Firmen und Mitarbeiter profitieren
Clevere Virtual-Reality- und AugmentedReality-Anwendungen halten Einzug in die Arbeitswelt von Entwicklern, Maschinenbauern und Instandhaltern. Sowohl im eigenen Unternehmen als auch bei Kundenprojekten kommen diese Technologien immer häufiger zum Einsatz. Vorzüge wie die Komplexitätsreduktion, Flexibilitätssteigerung und ein Plus an Sicherheit beschleunigen die Entwicklung. In der erweiterten – beziehungsweise angereicherten – Realität wird das Produktionsumfeld der Maschinen und Anlagen in Echtzeit um virtuelle Zusatzinformationen ergänzt.
Zum Beispiel können Maschinenbediener damit unter Wahrung des Sicherheitsabstands per Tablet einen Blick in das Innenleben einer Anlage werfen. Kontextbezogene Anweisungen führen den Mitarbeiter Schritt für Schritt durch Prozesse, wodurch sich Wartung und Instandhaltung erheblich vereinfachen. Neue Arbeitsabläufe werden schon beim ersten Durchlauf verstanden. Experten gehen davon aus, dass Augmented Reality zum Treiber der digitalen Transformation wird. Je nach Einsatzszenario kommen Datenbrillen oder Tablets zum Einsatz. Während sich bei Simulationsanwendungen im Rahmen der VR-gestützten Produktentwicklung die Datenbrille bewährt hat, assistieren AR-Apps in Verbindung mit dem Tablet unter anderem bei der Wartung und Instandhaltung.

Interne Abläufe auf höherem Level
AR-Anwendungen gehen mit der Chance einher, interne Prozesse im B2B-Umfeld auf ein völlig neues Niveau zu heben. Im Rahmen der eigenen Projektplanung haben Flexibilität und Termintreue oberste Priorität. Denn im Maschinenbau – vor allem in der Kleinst- und Kleinserienproduktion – ist Customizing das Gebot der Stunde. Kurze Umrüstzeiten sind dabei ein entscheidender Aspekt. Daher sollte eine zukunftsweisende AR-Applikation immer kundenspezifisch anpassbar sein und Erstausrüster (OEMs) während ihres gesamten Fertigungsprozesses unterstützen, so dass die Mitarbeiter ihre Anlagen auftragsspezifisch schneller und effizienter auf- und abbauen können.

Diagnose, Wartung und Reparatur leicht gemacht
Die Technologie stellt neue Weichen im Bereich der Diagnose, Wartung und Reparatur, Die die sich so erheblich schneller und effizienter gestaltet. Ein Beispiel ist die AR-App EcoStruxure Augmented Operator Advisor von Schneider Electric, die vom international tätigen Industriebetrieb Bühler AG aus Uzwil eingesetzt wird. Mit ihrer Hilfe lassen sich Schaltschrank, Maschine oder Anlage mit aktuellen Daten und virtuellen Objekten – beispielsweise in Form von How-to-Informationen – überlagert auf dem Tablet darstellen.
Während die eingebaute Kamera des Tablets alle für die jeweilige Applikation relevanten Elemente innerhalb der Produktionsumgebung erfasst, erkennt die Software auf dem Gerät diese und zeigt die einzelnen Wartungsschritte an. Das erleichtert dem Anwender das Handling im Servicefall, reduziert das Fehlerpotenzial und erhöht den Maschinenauslastungsgrad. Der Serviceanbieter muss im Falle eines Maschinenausfalls nicht mehr persönlich vor Ort sein. Obwohl sich AR-Anwendungen bereits im täglichen Einsatz bewähren, hat die junge Technologie im Hinblick auf die Wartung gerade erst begonnen, an der Oberfläche der Möglichkeiten zu kratzen.
So wird die Funktionalität des EcoStruxure Augmented Operator Advisor weiter ausgebaut, um neue Standards in puncto Komfort und Nutzerfreundlichkeit zu setzen. Eine Variante mit modularen Erweiterungsmöglichkeiten ist wahrscheinlich. In absehbarer Zeit ist es sogar denkbar, dass per Knopfdruck ein Experte oder Servicemitarbeiter zu etwaigen Problemlösungen hinzugezogen wird, der dann mit dem Mitarbeiter vor Ort via Chat die entsprechenden Schritte abstimmt.

Erhöhte Geschwindigkeit dank AR
Die Interaktivität solcher AR-Systeme ist ein weiteres Plus. Das aufgenommene LiveBild wird unmittelbar um die Echtzeitdaten der Maschine und des Produktionsprozesses ergänzt. Die Anlagenbetreiber bei Bühler erhalten jederzeit Zugang zu wichtigen Maschinendaten und KPI wie Energieverbräuche, Produktivität, Prozessdaten und Maschinenzustände, ebenso auf Dokumente wie Sicherheitsdatenblätter oder Produktprüflisten. Die Service-Geschwindigkeit und Effizienz sind bei Bühler klar gestiegen im Vergleich zu früher, wo mit Laufzetteln und anderen ausgedruckten oder elektronischen Dokumenten gearbeitet wurde.

Vorsprung durch Individualisierung
Frei programmier- und skalierbare Augmented-Reality-Plattformen lassen sich den individuellen Bedürfnissen des Anwenders – Maschinenbediener oder Wartungspersonal – anpassen. Möchte dieser nicht auf die vorkonfektionierte Lösung zurückgreifen, kann er selbst programmieren, welche Daten von welchen Komponenten er sehen will. Das setzt allerdings voraus, dass die AR-Applikation beispielsweise in die übergeordnete EcoStruxure-Architektur eingebettet ist. Der gewonnene Flexibilitätszuwachs hat das Potenzial, eine Reihe von Geschäftsbereichen zu revolutionieren.

Exponentieller Nutzen durch «End-to-End»-Integration
Anspruchsvolle Augmented-Reality-Tools erfordern einen hohen Integrationsgrad, um diese spezifischen Funktionen auszuführen. Dabei müssen verschiedene Elemente zusammenarbeiten; wie beispielsweise die physische Umgebung, Datenquellen, grafische Oberflächen, Produktspezifikationen und Künstliche Intelligenz. Augmented-RealityWerkzeuge nützen am meisten, wenn sie verbunden sind mit den vor- und nachgelagerten Prozessen, über die gesamte Wertschöpfungskette der Fertigung hinweg. Deshalb sind für Technologieanbieter wie Schneider Electric offene Systemarchitekturen so wichtig, um Augmented Reality in der verarbeitenden Industrie breit einzusetzen.

Infoservice
Schneider Electric (Schweiz) AG
Schermenwaldstrasse 11, 3063 Ittigen
Tel. 031 917 33 33, Fax 031 917 33 55
ittigen@ch.schneider-electric.com, www.schneider-electric.ch

 



Die Augmented Reality-App kann Prozessdaten in virtuelle Objekte per Tablet auf die Maschine projizieren


Mit Schneiders AR-App haben Anlagenbetreiber jederzeit Zugang zu allen relevanten Maschinendaten

Quick Link

Bühler-Video  www.polyscope.ch/2019/smart