Echtzeit-Messaging per Mobilgerät optimiert Fertigungsabläufe

Interview mit Don Korfhage: Squeaks – Die IIoT-Messaging-App für die Fabrikhalle

Manufacturing Engineering: Beschreiben Sie die Squeaks-Kommunikationssoftware, die auf der FABTECH vorgestellt wurde.

Don Korfhage: Squeaks wurde im November 2016 auf der FABTECH eingeführt. Es ist eine Mobile-First-IIoT-Messaging-App, die schnellere, bessere Entscheidungen und Closed-Loop-Kollaboration ermöglicht – mit Maschinen als Teil des Gesprächs. Die Software integriert Messaging über Maschinen und Personal hinweg und erlaubt die Anwendung von Algorithmen, Regeln und Analysen über mehrere Datenumgebungen hinweg, um Erkenntnisse und präskriptive Handlungsempfehlungen zu generieren. So bleiben Frontline-Mitarbeiter und Management über Ereignisse informiert – von einfachen bedingten Alarmen bis hin zu komplexen Event-Triggern – für verbesserte Reaktionsfähigkeit, Verantwortungsübernahme und Rechenschaftspflicht.

Auf der FABTECH kommunizierten Stanzpressen von Komatsu und Robotersysteme von Genesis Systems Group LLC in Echtzeit per „Squeaking“ mit menschlichen Vorgesetzten, die mit Apple Watches ausgestattet waren – in folgenden Szenarien: bei niedrigem oder fehlendem Rohmaterial; bei Hilferufen, also Anfragen nach Engineering- und Wartungsunterstützung; zur Übermittlung von Echtzeit-Leistungsdaten wie Hübe pro Minute, Werkzeughöhe, Presskraft, Produktionsziel und gefertigte Stückzahlen; zur Kommunikation von Betriebsmodi – Laufend, Leerlauf, Störung – und bei kritischen Alarmen wie Werkzeugwechsel, Not-Aus und Roboter-Kollisionen.

Wie kritisch ist Maschinenüberwachung im Zeitalter des IIoT?

ME: Wie kritisch ist die Überwachung von Maschinen heute im Zeitalter des IIoT?

Korfhage: Das Industrial Internet of Things hat das Potenzial, eine neue Welle der Innovation und Neuerfindung der Fertigung einzuleiten. Gleichzeitig erzeugt es eine Datenexplosion – bis 2020 werden rund 20 Milliarden vernetzte Geräte erwartet. Hersteller müssen über die „Datenflut“ hinauswachsen und Daten handlungsrelevant machen, um Entscheidungsfindung, Zusammenarbeit und Reaktionsfähigkeit zu verbessern.

Die Überwachung von Maschinen, um Daten zu erfassen und zu verstehen, hilft Herstellern, Leistung zu optimieren und kritische Entscheidungen in Echtzeit zu treffen. Dazu gehört die Nutzung der Daten zur Formulierung von Erkenntnissen und präskriptiven Maßnahmen, die Information von Frontline-Mitarbeitern und Management sowie die Steigerung von Reaktionsfähigkeit, Eigenverantwortung und Accountability. Überwachung kann zudem die Verfügbarkeit und Gesamtanlageneffektivität (OEE) verbessern, Ausschuss und Nacharbeit reduzieren und Betriebskosten senken – ganz zu schweigen von der Ermöglichung kontinuierlicher Verbesserung und höherer Mitarbeiterbindung.

Die Dichte an Robotern und selbstbewussten industriellen Steuerungssystemen auf dem Shopfloor nimmt weiter zu. Laut der International Federation of Robotics waren Ende 2015 weltweit rund 1,6 Millionen industrielle Roboter im Einsatz. Maschinen und Roboter zu „Teamplayern“ zu machen, die effektiv mit ihren menschlichen Fertigungsverantwortlichen kommunizieren, ist essenziell, da die Nachfrage nach Industrierobotern durch den anhaltenden Automatisierungstrend und kontinuierliche technische Innovationen stark gestiegen ist.

Indem sie Geschäftsdaten schnell interpretieren, können Hersteller Chancen und Risiken erkennen, die für Wachstum und Rentabilität adressiert werden müssen. Squeaks unterstützt verbesserte Kommunikation und einen laserfokussierten Blick auf das, was auf dem Shopfloor wirklich kritisch ist – für bessere Geschäftsergebnisse und Wettbewerbsvorteile.

Vorteile gegenüber herkömmlicher Fabriküberwachung

ME: Welche Vorteile bietet Ihre Kommunikationstechnologie gegenüber anderen heute eingesetzten Fabriküberwachungssystemen?

Korfhage: In der Fertigung werden heute viele Arten von Messaging genutzt. Allzu oft verlassen sich Menschen noch auf einen großen Knopf oder einen Zugkordel, um Wartung oder Material anzufordern. Diese Nachricht geht dann über ein lokales, auf Sichtweite begrenztes Blinklicht oder einen Piepsalarm – nicht die präziseste Kommunikation, wenn ein Produktionsstillstand 10.000 Dollar pro Minute kosten kann.

Angesichts heutiger Technologie und der Wichtigkeit, den Shopfloor optimal am Laufen zu halten, sollten Manager, Mitarbeiter und sogar Maschinen in Echtzeit miteinander kommunizieren – mit einer reichhaltigeren Informationsschicht, die Video, Fotos und codierte Informationen umfasst.

Squeaks integriert sämtliche Maschinen- und Human-Messaging, um den Zugriff zu verbessern und die Geschwindigkeit des Informationsaustauschs zu erhöhen. Zudem führt es „Closed-Loop-Kommunikation“ ein. Statt eines Alarms, der an jeden geht, der ihn hört, wird eine spezifische Nachricht an eine bestimmte Person oder ein Team zur Aktion gesendet. Ein konkreter Einzelner kann dann auf die Benachrichtigung reagieren, das Problem übernehmen und dafür verantwortlich sein. Das erhöht die Accountability. Es gibt keine Verwirrung mehr darüber, wer das Licht gesehen hat, wer es hätte sehen sollen oder ob der richtige Bericht an die richtige Person ging.

Entstehungsgeschichte der Idee

ME: Wie hat sich die Idee zur Entwicklung dieses Systems entwickelt?

Korfhage: Die Idee für Squeaks entstand, als ich meinen beiden Millennial-Söhnen dabei zusah, wie sie mit Lehrern, Trainern und Freunden kommunizierten – ohne ein Wort zu sprechen – mittels mobiler Technologien und verschiedener Messaging-/Collaboration-Apps. Diese Kommunikation, die in der Schule oder beim Sport begann, setzte sich zu Hause fort, als sie ihre Arbeit dokumentierten, zur Überprüfung hochluden und in der Cloud mit Zeitstempel speicherten. Ich fand das interessant und relevant, da Hersteller sich auf die neuen Realitäten der Millennial-Belegschaft einstellen müssen, die bis 2025 75 % der globalen Arbeitskräfte ausmachen wird.

Per Definition ist ein „Squeak“ ein „kurzer, hochfrequenter Ton oder Schrei“. In der Fertigungswelt bedeutet das oft übersehene Geräusche aus Maschinen, die auf Probleme hinweisen – seien es Qualitätsmängel oder Servicebedarf. Diese Geräusche sind wie Monster oder Kobolde, die in Maschinen hausen und zum ungünstigsten Zeitpunkt Unheil anrichten. Sie können auch beunruhigende Botschaften von Teammitgliedern sein, wenn Dinge nicht nach Plan laufen.

Kostenstruktur

ME: Welche Kosten sind mit diesem System verbunden?

Korfhage: Minimale Voraussetzungen für den Start sind ein dedizierter Server (5.000 $) und eine Squeaks-Lizenz von 10.000 $ für bis zu 25 Nutzer – unbegrenzte Datenpunkte/Maschinen. Kundenschulung ist kostenlos. Das Aufsetzen einer Produktionslinie mit 10–15 Maschinen, 50–100 Alarmen/Squeaks und der Überwachung von 20–30 wichtigen Produktionskennzahlen dauert für einen Ingenieur typischerweise zwei bis drei Tage Konfiguration.

Produktivitätssteigerung

ME: Hersteller suchen typischerweise große Produktivitätsverbesserungen. Was ist der Nutzen dieses Systems?

Korfhage: Squeaks verbessert die Produktivität, indem es schnellere und bessere Entscheidungsfindung ermöglicht. Wenn Menschen und Maschinen als Einheit und in Echtzeit kommunizieren, profitieren Hersteller von verbesserter Verfügbarkeit und OEE (Overall Equipment Effectiveness); Six-Sigma-Produktqualität mit weniger Ausschuss und Nacharbeit; niedrigeren Betriebskosten (Personal, Materialmanagement und -fluss, Flächenauslastung); sowie kontinuierlicher Verbesserung und höherer Mitarbeiterbindung.

Erfolgreiche Einsätze und Zielbranchen

ME: Welche Unternehmen haben das System erfolgreich eingesetzt oder getestet, und welche Fertigungsbranchen können diese Technologie am besten nutzen?

Korfhage: Squeaks eignet sich ideal für Supply-Chain- und Fertigungsbetriebe – die Automobil- und Logistikbranche sind unsere Sweet Spots. Ein Autozulieferer nutzt Squeaks, um Produktionsfehler schneller zu erkennen und so Zeit und Kosten zu sparen. Abweichungen von engen Qualitäts-toleranzen werden sofort erfasst, was Ausschuss in der laufenden Produktion reduziert. Maschinenleistung wird überwacht, um wichtige Service- und Wartungsaktionen auszulösen. Bei einem Industriemaschinen-OEM werden Squeaks gesendet, wenn eine Maschine ausfällt, ein Schwellenwert überschritten wird oder Rohmaterial zur Neige geht. Zugewiesene Mitarbeiter können den Alarm übernehmen, reichhaltige Daten wie Fotos und Videos teilen, Fragen stellen, mit Geräteexperten kollaborieren und Maschinen effizienter am Laufen halten. Der Maschinenbauer kann zudem ungeplante Ausfallzeiten verhindern, indem er einen Echtzeit-Puls auf der Ausrüstung hält – remote. Zusätzlich nutzt ein internationales Flughafen-Terminal Squeaks, um die Kommunikation rund um verdächtige Gepäckstücke mit TSA-Inspektoren zu straffen. Ausfallzeiten wurden durch größere Eigenverantwortung und Accountability des Wartungspersonals reduziert, das Förderbandstörungen beseitigt und potenzielle Probleme mindert.

Übernahmen

Messtechnik-Riese Hexagon AB (Nacka Strand, Schweden) gab bekannt, den Simulationssoftware-Entwickler MSC Software Corp. (Newport Beach, CA) für 834 Millionen Dollar zu erwerben. Dies ist Hexagons größte Akquisition seit dem Kauf von Intergraph 2010 für 2,1 Milliarden Dollar. Durch den Erwerb von MSC erhält Hexagon einen starken Fuß im Simulationsmarkt mit MSCs Portfolio an Computer-Aided-Engineering-(CAE)-Anwendungen.

Hexagon plant, MSC als unabhängige Einheit innerhalb der Division Hexagon Manufacturing Intelligence (MI) zu führen, die sich auf Automobil, Luftfahrt, Maschinenbau, Unterhaltungselektronik und andere diskrete Fertigungsmärkte konzentriert und zunehmend End-to-End-Lösungen in diesen Workflows anbietet. Prozessorientierte Lösungen sind für Hersteller essenziell, und MSCs Lösungen adressieren zentrale Design- und Engineering-Prozesse.

„MSC ist ein Game-Changer in unserer Mission, umsetzbare Fertigungsintelligenz zu liefern und bringt uns einen weiteren Schritt näher an die Verwirklichung unserer Vision der intelligent vernetzten Fabrik in diskreten Fertigungsindustrien wie Automobil und Luftfahrt“, sagte Hexagon-Präsident und CEO Ola Rollén.

Kooperationen

Spring Technologies (Boston) gab bekannt, Spirit of Innovation Corp. (Mississauga, ON, Kanada) als Wiederverkäufer seiner NCSimul-Software gewonnen zu haben. NCSimul ist Bestandteil von Springs Digital-Workshop-Angebot an CAD/CAM-Software und -Diensten und wurde entwickelt, um CNC-Bearbeitungsprogramme zu simulieren, zu verifizieren und zu optimieren sowie Fertigungsdaten zu verwalten. Spirit of Innovation bedient Kunden in den Branchen Luftfahrt, Verteidigung, Hochtechnologie, Fertigung sowie Öl und Gas.

Software Update wird herausgegeben von Senior Editor Patrick Waurzyniak.