Athena: Sprachgesteuerter Assistent für Werkzeugmaschinen-Operationen

Senior Editor Lori Beckman spricht mit Jerry Rex, Chief Revenue Officer bei Athena, und erlebt den sprachgesteuerten Assistenten für Werkzeugmaschinen selbst während einer Demonstration.

Als ich am Morgen des 4. Mai aufwachte, fragte ich Siri auf meinem iPhone nach dem Wetterbericht und bat Alexa auf meinem Amazon Echo, eine Musik-Playlist abzuspielen, während ich mich für einen Vor-Ort-Besuch fertig machte, um Informationen für diesen Artikel zu sammeln. Später am Morgen fuhr ich zu einem Werkzeugmaschinen-Rebuilder in meiner Nähe und bat Athena, an einer Drahterodiermaschine „Draht schneiden“ zu befehlen.

Wer ist Athena, fragen Sie sich? „Es“ ist ein sprachgesteuertes System für Werkzeugmaschinen und funktioniert ähnlich wie Siri und Alexa. Atheneas Entwickler richtete eine Demonstration in Cincinnati, Ohio, wo ich lebe, ein, was mir die Gelegenheit gab, die Technologie hands-on zu erleben.

Obwohl ich weiß, dass viele Präzisionsmaschinenbaubetriebe keine Drahterodiermaschinen besitzen, bot mein Kontakt für den Artikel die Athena-Demo an einer Makino Drahterodiermaschine an, also nahm ich das Angebot an.

Da Sprachassistenz-Technologie eine beliebte Art geworden ist, alltägliche Informationen für jeden mit Smartphone, Smart Speaker und sogar Smart Auto abzurufen, arbeitet iTSpeeX LLC, Atheneas Entwickler, daran, sprachgesteuerte Unterstützung für CNC-Maschinenbaubetriebe zu perfektionieren – speziell für Werkzeugmaschinen-Operation. iTSpeeX’ Athena hört auf einfache Sprachbefehle und führt sie aus. Doch Athena ist in ihren Fähigkeiten weit fortgeschrittener, da sie nicht nur physische Aufgaben an einer Werkzeugmaschine initiieren kann – wie Setup, Kalibrierung und Wartung – sondern auch Programme und Reports ausführen, E-Mails senden, Nachrichten aufnehmen und abspielen und vieles mehr. Atheneas Funktionalität könnte sowohl erfahrene als auch unerfahrene Bediener Zeit sparen und Effizienz steigern, indem sie sie durch einfache und komplexe Bearbeitungsaufgaben führt, Werkzeugmaschinen-Training vereinfacht und Fehler durch Optimierung reduziert.

iTSpeeX, ein Startup aus privaten Investoren mit Fertigungshintergrund, begann 2018 mit der Idee, dem Fachkräftemangel in der Fertigung entgegenzuwirken. Das Unternehmen schuf Athena zunächst als Hilfe für ungelernte Bediener, doch seither ist die Liste der Fähigkeiten gewachsen, um auch erfahrene Zerspaner zu unterstützen. Das Unternehmen arbeitet direkt mit Werkzeugmaschinen-OEMs zusammen, um deren Betriebssysteme zu verstehen und wie deren Steuerungen mit ihren Maschinen kommunizieren.

„Wenn wir anfangs mit einzelnen Shop-Besitzern gearbeitet hätten, müssten wir trotzdem zum OEM gehen, um diese Kommunikationsbausteine zu platzieren“, sagt Jerry Rex, iTSpeeX Chief Revenue Officer. „Zudem wollen wir sicherstellen, dass die OEMs wissen und sich wohlfühlen, dass wir keine Sicherheitsfunktionen außer Kraft setzen und direkt mit ihren Interfaces arbeiten.“

Athena residiert entweder auf der PC-basierten Steuerung einer Maschine oder auf einem separaten PC, der bewusst nicht mit dem Internet verbunden ist. Laut Rex gibt es viele Maschinenbaubetriebe, deren IT-Abteilungen keine Internetverbindung zulassen. Sicherheits- und Sicherheitsrisiken gehen mit einer Internetverbindung einher, daher hat das Unternehmen Athena so designed, dass sie on-premises funktioniert.

Zusätzlich zu Bearbeitungszentren und EDM arbeitet iTSpeeX mit mehreren Werkzeugmaschinen-OEMs an der Implementierung von Athena auf einer Reihe von CNC-Drehzentren, so Rex. Er merkt an, dass Atheneas Potenzial, in den Präzisionsbearbeitungsmarkt einzutreten, vielversprechend ist. Werkzeugmaschinenbauer Makino war der erste Adopter von Athena, der das Potenzial und die Chance in der Technologie sah, und hat sie bisher auf seinen Drahterodiermaschinen verfügbar gemacht.

Um Atheneas Funktionalität, Wert und Versprechen für die Präzisionsbearbeitungsbranche zu verstehen, beantwortet dieser Artikel drei Fragen zur Technologie, die ich während meiner Demo lernte – formuliert als Athena-Befehle.

„OK, Athena. Was kannst du tun?“

Athena hat eine lange Liste hilfreicher Funktionen für Bediener, darunter: Start-Checkliste abarbeiten, Maschinensetup, Werkzeugsetter-Initiierung, Maschinen- und Werkzeugstatus-Updates, Alarmberichte, Programme ausführen, neue Prozeduren anleiten, neue Skills lernen, E-Mail-Reports senden, Teilzeichnungen anzeigen. Sie spielt auch How-to-Videos auf ihrem Touchscreen auf Befehl und kann Seiten in der umfangreichen Bedienungsanleitung einer Maschine finden oder darin nach einem spezifischen Thema suchen.

Dieser Screenshot zeigt Beispiele für Athena-Befehle und -Antworten in den lila und roten Boxen. Ein Bediener kann wählen, eine Frage oder Nummer in das Feld einzutippen, statt Sprachbefehle zu nutzen.

Einfache Befehle des Maschinenbedieners über ein Headset (oder Tastatur) weisen Athena an, den Bediener durch einen Prozess zu führen oder die Maschine den Prozess selbst ausführen zu lassen. „OK, Athena“ sind die Weckworte, die dem System sagen, auf den Befehl zu hören. Nach einer Pause sagt der Bediener dann, was zu tun ist. „Programm 3 bearbeiten“, „Programm schließen“, „Maschinenstatus“, „Geschätzte Zykluszeit oder Vorschub“, „Was sind die M-Codes“ sind einige Befehle, auf die Athena reagiert. Ein Bediener kann auch sagen: „OK, Athena. Was kannst du tun?“ und eine Liste verfügbarer Befehle wird angezeigt.

Wie ich während meiner Demo merkte, erfordert das Gewöhnen an den Sprechrhythmus und das richtige Reagieren auf Athena etwas Geduld und Übung. Rex erklärt, dass die Technologie alle nötigen Informationen hat und den Bediener führt und davor schützt, Fehler an der Werkzeugmaschine zu machen.

Atheneas Checklisten-Fähigkeit ist eine weitere Option, die Rex als Asset für Bediener sieht. OEMs haben die Option, eingebaute Checklisten zu erstellen, aber ein Endanwender kann auch seine eigene Checkliste erstellen, die tägliche, wöchentliche oder monatliche präventive Wartungs- oder Startaufgaben umfassen kann.

„Wie fügst du Wert hinzu?“

Athena führt, vereinfacht und optimiert den Bearbeitungsprozess für Bediener, spart Zeit und Geld, während sie Genauigkeit, Konsistenz, Kommunikation und Bewusstsein erhöht. Athena hilft auch, Stillstandzeiten zu vermeiden, Reparaturen vorherzusagen und Probleme an einer Maschine zu identifizieren.

Da Shops vielleicht nur begrenzte talentierte, wissende Arbeiter haben, ist Athena designed, die Person vor der Maschine zu befähigen, sagt Rex. Weil sie einfach zu bedienen ist und nicht nur Englisch, sondern auch Japanisch, Deutsch und Spanisch unterstützt, kann sie einem novice Bediener die Chance geben, den Umgang mit der Maschine zu lernen, und sie kann auch einen Experten daran erinnern, bestimmte Aufgaben zu erledigen, die er vielleicht vergessen würde.

„Ein Shop hat vielleicht einen Einrichter für fünf oder zehn Maschinen“, erklärt Rex. „Und wenn diese Person an einer anderen Maschine beschäftigt ist, die Fähigkeit, ein Stück von diesem Persons Gehirn oder Wissen an der Werkzeugmaschinensteuerung zu haben, ist ziemlich mächtig.“

Athena kann entweder auf der Steuerungs-PC der Maschine oder einem separaten PC ohne Internetverbindung residieren. Jerry Rex, Chief Revenue Officer, iTSpeeX, sagt, das Unternehmen verbindet Athena bewusst nicht mit dem Internet aus Sicherheitsgründen. Hier zeigt Rex Lori Beckman, Senior Editor von Production Machining, wie Athena funktioniert.

Die Zeitersparnis und Effizienz, die die Technologie bietet, können für einen Maschinenbaubetrieb sehr vorteilhaft sein. „Ob ein Bediener novice oder Experte ist, Athena ruft schnell die aktuellsten Informationen von der Werkzeugmaschine ab“, erklärt Rex. „Auch das Vereinfachen komplexer Prozesse/Prozeduren/Funktionalitäten – egal ob sie multi-screen tief, sehr komplex oder proprietäre Features sind, die ein OEM eingebaut hat – schnell dorthin zu gelangen und sie schnell zu erreichen, sind die größten Vorteile.“

Er glaubt auch, dass Athena helfen wird, Support-Anrufvolumen und OEM-Vor-Ort-Besuche bei Kunden zu reduzieren.

„Was sollten Maschinenbaubetriebe sonst noch über dich wissen?“

Athena ist nicht auf das Sprechen mit der Maschine beschränkt und deren Antwort oder Bewegung als Reaktion auf einen Befehl. Ein Bediener kann auf einer Tastatur tippen, was er erreichen will, kann fragen: „Was sind meine Optionen?“, auf ein Element auf dem Bildschirm klicken oder eine Suche durchführen. Es kann ein PDF aufrufen, den Bediener an einen kritischen Bearbeitungsschritt erinnern, ihn durch Schritte führen oder sofort ein kurzes How-to-Video finden. Rex sagt, das sind alles wichtige Features, besonders für Bediener, die nicht regelmäßig an dieser speziellen Maschine arbeiten.

Athena kann nachgerüstet werden. Für Maschinen, die bereits auf dem Shopfloor stehen, egal welchen Alters, kann Athena hinzugefügt werden, so Rex. „Wir sehen Nachrüstung als eine der größten Chancen für OEMs und Endanwender“, sagt er. Er betont jedoch die Wichtigkeit, eng mit dem Werkzeugmaschinenbauer zusammenzuarbeiten. Ein Shop könnte Athena auf Maschinen derselben Marke im Shop nachrüsten, sodass sie nicht nur auf der neuesten Maschine verfügbar ist.

Athena kann Nachrichten aufnehmen. Ein Bediener kann eine Notiz für den nächsten Bediener an dieser Maschine aufnehmen, um kritische oder hilfreiche Informationen zu übermitteln – z. B. „Du solltest Werkzeug 12 prüfen. Ich habe ein leichtes Geräusch bemerkt.“

Beckman spricht mit Athena an einer Werkzeugmaschine, während sie lernt, welche Fragen man dem sprachgesteuerten Assistenten stellen kann.

Immer bestrebt, Atheneas Kompetenz zu verbessern und zu erweitern, entwickelt iTSpeeX derzeit Athena 2.0 mit dem Ziel, das Interface benutzerfreundlicher zu machen. Das Unternehmen schafft Zugriff auf Arbeitsaufträge, Teiledaten und Renderings auf Atheneas Interface. Obwohl es nicht so weit gehen wird, ein ERP-System zu schreiben, zielt das Unternehmen darauf ab, Wert durch Schnittstellen zu ERP-Tickets und -Systemen hinzuzufügen.

iTSpeeX | athenaworkshere.com