Bei Microsoft Ignite:Wie IoT und Robotik die Industrie 4.0 vorantreiben

Wenn Leute den Begriff „Robotik“ hören, dann Bilder von menschenfeindlichen Robotern heraufbeschwören. Dies wird hauptsächlich durch ihr Interesse an unzähligen dystopischen Science-Fiction-Filmen wie der „Terminator“-Serie getrieben, die auf die großen – und kleinen – Bildschirme kamen.

Aber natürlich geht es bei der Robotik nicht darum, insbesondere in Industrie- und Geschäftsszenarien, sagte Rene Schulte, Director of Global Innovation bei Valorem Reply, in seiner Microsoft Ignite-Session:„The Internet of Robotic Things:How IoT, MR und Robotik treiben Industrie 4.0 voran.“

Robotik gibt es schon seit einiger Zeit, wenn es um Unterhaltung geht, aber viele sind oft überrascht zu erfahren, wie fortschrittlich die Robotik in der Branche geworden ist, sagte Marek Matuszewski, Manager des Valorem Reply-Schwesterunternehmens Cluster Reply GmbH &CO. KG, in der Ignite-Session.

„Wir befinden uns mitten in einem Robotik-Boommarkt, der auf zwei Faktoren zurückzuführen ist:Die Preise für Hardware sinken und wir erleben eine neue Ära mobiler Roboter, autonomer mobiler Roboter [AMRs]“, sagte Matuszewski.

Autonome Dinge beweisen ihren Wert

Obwohl Unternehmen bereits fahrerlose Transportsysteme einsetzen, haben sie erkannt, dass sie eine dedizierte Infrastruktur benötigen, wie Kabel, physische Markierungen, meist definierte Straßen, die normalerweise zusätzliche Vorlaufkosten verursachen, sagte er.

Aus diesem Grund werden AMRs immer beliebter, sie bewegen sich frei, verwenden ihre eigene Navigation, verfügen über Systeme zur Kollisionsvermeidung und reduzieren letztendlich die Vorlaufkosten für die Infrastruktur im Vergleich zur Robotik der Vergangenheit, so Matuszewski.

„Ein sehr einfaches Beispiel für ein AMR, das Sie in vielen Haushalten weltweit finden, ist das, was Sie in Ihrem Haus haben – der moderne Roboterstaubsauger mit LiDAR-Sensoren [Light Detection and Range]“, sagte er.

Mobile Roboter sind eigentlich Internet-of-Things (IoT)-Edge-Geräte, die unterwegs sind, sagte Matuszewski.

„Sie können an Orte gehen, an die kein Mensch gehen kann, ohne sich selbst zu verletzen, was ziemlich aufregend ist“, sagte er. „Das gleiche Konzept gilt für industrielle Roboterumgebungen, mit dem zusätzlichen Vorteil, dass diese mobilen Roboter dorthin gehen können, wo Menschen nicht hingehen können oder vielleicht nicht gehen sollten, ohne sich selbst zu verletzen.“

Diese Entwicklung hin zu mobilen Robotern, die mit IoT-Sensoren wie Wärmebildkameras, Gassensoren, Thermometern usw. ausgestattet und mit künstlicher Intelligenz (KI) zur Objekt- oder Tiererkennung ausgestattet sind, hat die größten Auswirkungen an gefährlichen oder abgelegenen Industriestandorten, Matuszewski sagte.

Es gibt viele Anwendungsfälle für Inspektionszwecke in Industrien, wie der Überwachung von Öl- und Gas- und Windkraftanlagen mit Drohnen und KI-Modellen, sagte er.

„Unsere Reply-Datenwissenschaftler arbeiten mit unserem Kunden E.ON, einem der größten deutschen Energieunternehmen, daran, Machine-Learning-Modelle zu trainieren, die die Überwachung von Windkraftanlagen unterstützen und verbessern und letztendlich deren Ausfallzeiten verringern“, sagte Matuszewski.

Reply arbeitet seit einiger Zeit im IoT-Bereich, zunächst im Bereich vernetzter Fahrzeuge, sagte Justin Jackson, Präsident von Valorem Reply, in der Ignite-Sitzung

„Wir haben mit CNH Industrial zusammengearbeitet und daran gearbeitet, Sensordaten von den Fahrzeugen zu erfassen und das Flottenmanagement durchzuführen, um geplante Wartungsarbeiten durchführen zu können“, sagte Jackson.

Mit Robotik zu intelligenten Datenentscheidungen wechseln

In letzter Zeit ist Valorem Reply viel mehr im Bereich der IoT-Robotik tätig – nicht nur in der Lage, Sensordaten zu erfassen, sondern auch einige Befehle und Steuerungen dieser Maschinen zu übernehmen, sagte er.

„Wir haben einen großen Robotik-Kunden, der im Automobilbereich arbeitet, wo er tatsächlich Daten für Wartungspläne und ähnliche Dinge nimmt und diese tatsächlich mit den IoT-Daten verbindet, um Dinge wie vorausschauende Wartung ohne KI durchführen zu können Modelle – Dinge in dieser Richtung“, sagte Jackson.

Der spannende Teil besteht darin, den linearen Fortschritt zu sehen, indem man einfach nur reine Fahrzeugdaten oder traditionellere industrielle IoT-Daten übernimmt und diese in prädiktive Analysen abbildet und sieht, wie Unternehmen dadurch intelligentere Geschäftsentscheidungen vom Fließband treffen können.

Valorem Reply ist Teil des Early-Adopter-Programms von Boston Dynamics für sein SPOT-Robotersystem. Derzeit arbeitet Reply mit Kunden zusammen, die SPOT auf unterschiedliche Weise verwenden. Eines dieser Unternehmen ist die ECE, die mehr als 200 Einkaufszentren mit oder etwa 20.000 Geschäften in Europa verwaltet, sagte Jackson. SPOT führt im Laufe der Woche mehrere Aufgaben in den Einkaufszentren durch.

„Zunächst führt SPOT vorausschauende Wartung durch und überwacht die Schadenserkennung auf den Parkplätzen“, sagte er. „Zweitens überwacht SPOT das Objekt auch auf gefährliche Vorfälle wie Wasseraustritt, Feuer oder Anzeichen eines Einbruchs. Drittens ermöglicht SPOT die digitale Zwillingstechnologie, da sie im Wesentlichen das Einkaufszentrum überwacht und das gesamte Gebäude während der Woche scannt, um den Facility Managern ein aktualisiertes digitales Gebäudeinformationsmodell zur Verfügung zu stellen.“

Früher war dies ein sehr zeitaufwendiger und teurer Prozess und konnte daher nur jährlich durchgeführt werden, sagte Jackson.

Jackson sagte, dass Valorem schon seit geraumer Zeit im Bereich der digitalen Zwillinge arbeitet. Er erklärte, dass ein digitaler Zwilling darin besteht, ein physisches Objekt, das in der physischen Welt existiert, zu nehmen und eine 3D-Nachbildung im virtuellen Raum zu erstellen, z. B. Virtual Reality oder Mixed Reality.

„Wir haben sehr früh gesehen, dass wir im IoT, wo wir Sensordaten verfolgten und sie einfach auf Messgeräten anzeigten, [es gab] eine viel überzeugendere und reichhaltigere Möglichkeit, diese Informationen zu visualisieren“, sagte Jackson. „Durch die Aufnahme dieser digitalen Zwillinge, dieser 3D-Replik und der Übernahme dieser Sensordaten aus der physischen Welt und der Möglichkeit, diese Modelle zu überlagern, stellte sich für jemanden eine wirklich überzeugende Möglichkeit dar, zu sehen, was darin vor sich ging.“ Platz.“

Eine der Herausforderungen bei digitalen Zwillingen besteht darin, dass es für Kunden, die die digitale Zwillingstechnologie übernehmen, oft zeitaufwändig ist, um diese 3D-Modelle zu erstellen, sagte er.

„Als wir anfingen, an diesem Ansatz zu arbeiten, musste man sich darauf verlassen, dass der Kunde bereits ein 3D-Modell hatte, vielleicht eine CAD-Zeichnung oder etwas Ähnliches des Objekts“, sagte Jackson.

Das Problem war, dass die ursprüngliche Zeichnung oft nicht ganz mit dem fertigen Produkt übereinstimmte, sagte er.

„So wurde es zu einer ständigen Wartungsaufgabe, diese Modelle basierend auf den tatsächlichen Gegebenheiten zu aktualisieren“, sagte Jackson. „Heute ist die Arbeit, die wir mit Photogrammetrie, mit LiDAR-Sensoren, machen können, in der Lage zu sein, ein physisches Objekt tatsächlich zu scannen und daraus ein 3D-Modell zu erstellen, unglaublich leistungsstark und ermöglicht es uns, den Erstellungsprozess wirklich zu rationalisieren diese digitalen Zwillinge.“

Jackson sagte mit der Einführung von SPOT und mit einem Teil der Arbeit im Drohnenbereich, er ist gespannt, wie schnell das Konzept des digitalen Zwillings für Unternehmen beschleunigt werden kann.

In der Ignite-Session erklärte Matuszewski, wie mobile Roboter wie SPOT mit Microsofts HoloLens oder anderen Virtual-Reality- oder Augmented-Reality-Geräten verwendet werden könnten.

„Diese Geräte sind wirklich gute Beispiele dafür, wie man Telepräsenz und Teleoperation wirklich nutzen kann, um menschliche Fähigkeiten zu verstärken“, sagte er. „Mit HoloLens auf dem Kopf kann man den Roboter quasi steuern. . . oder mit speziellen Etiketten interagieren, die vom Roboter oder seinem Bediener gesetzt wurden.“

Valorem Reply hat eine Lösung entwickelt, die ein tragbares Gerät wie HoloLens verwendet, damit Wartungspersonal beispielsweise Maschinen in der Werkstatt reparieren kann.

"Sie könnten in eine freihändige Umgebung gehen und sich einer Einheit nähern, die möglicherweise repariert werden muss", sagte Jackson. „Stellen Sie sich eine Pumpensteuerung mit vielen komplexen Teilen vor, und Sie können hineingehen und  . . . über das tragbare Gerät eine Schritt-für-Schritt-Anleitung erhalten, um zu verstehen, was zu tun ist. Darüber hinaus können Unternehmen auch Präsenzschulungen zur Durchführung dieser Wartung auf einem [Virtual-Reality]-Gerät durchführen.“