Erste europäische Testumgebung für das Industrial Internet Consortium

Stellen Sie sich ein handgehaltenes Industriewerkzeug vor, das weiß, wo es sich befindet und was zu tun ist. Klingt das nach einem sehr futuristischen Szenario? Ich freue mich, Ihnen heute das Track &Trace Testbed unseres Industrial Internet Consortium (IIC) vorzustellen, das erste aus Europa herausgeführte IIC-Testbed. Gemeinsam arbeiten vier internationale Unternehmen (Bosch, Tech Mahindra, Cisco und National Instruments) an der Zukunft der Fertigung. Ihr Ziel? Sie wollen sicherstellen, dass handgeführte industrielle Elektrowerkzeuge automatisch tun, was zu tun ist – und die höchsten Qualitäts- und Effizienzstandards in der vernetzten Fertigung erreichen. Aber das Wichtigste zuerst:

Was ist ein IIC-Testbed?

Das vor weniger als einem Jahr gegründete IIC ist eine andere Art von Konsortium als die meisten im Bereich des Internets der Dinge (IoT). Anstatt sich auf Standards zu konzentrieren, richten die Mitglieder des IIC Testbeds – Demonstrationsprojekte – ein, um neue Ideen zu testen, die zu disruptiven neuen Produkten und Dienstleistungen, d. h. zu transformativen Geschäftsergebnissen, führen können. Wir wollen nur die Welt verändern!

Ein IIC-Testbed ist ein auf einer kontrollierten Experimentierplattform aufgebautes Innovationsprojekt, auf dem Lösungen in einer Umgebung, die realen Bedingungen ähnelt, eingesetzt und getestet werden können. Testbeds untersuchen ungetestete Technologien oder bestehende Technologien, die ungetestet zusammenarbeiten. Darüber hinaus generieren sie Anforderungen und Prioritäten für Normungsorganisationen und münden in neue (potenziell disruptive) Produkte und Dienstleistungen.

Warum ist Track &Trace ein guter Anwendungsfall?

Die Herstellung vieler Industrie- und Konsumgüter erfordert anspruchsvolle Arbeit. Maschinen, Fahrzeuge und Flugzeuge erfordern höchste Qualitätsstandards. In vielen Fällen müssen beispielsweise Schrauben mit genau der richtigen Kraft angezogen werden. Im Zentrum dieses Innovationsprojekts steht die Frage, wie vernetzte Werkzeuge die Genauigkeit für solche Aufgaben in Zukunft besser gewährleisten können. Wo ist jedes Werkzeug in der Fabrikhalle? Wo sind die Leute, die diese Tools verwenden? Verfügen sie über die richtige Schulung, um die von ihnen verwendeten Tools zu verwenden? Eine effizientere Fabrik wird Werkzeuge und Personen verfolgen und verfolgen, nicht nur, um Sicherheit zu gewährleisten, sondern auch, um effizientere Arbeitsabläufe in der Fabrik zu finden.

Insgesamt untersucht das Track &Trace-Testbed Anwendungen wie Asset-Management, Qualitätskontrolle und Arbeitsmanagement, die die Gesamteffizienz der Fertigung und Kosteneinsparungen erhöhen.

• Sicherheitskritische Arbeitsprozesse werden genau beobachtet und analysiert. Anomalien werden durch die zentrale Verarbeitung, Analyse und Visualisierung von Produktionsprozessdaten nahezu in Echtzeit automatisch erkannt. Rollenspezifische Warnungen können automatisch ausgelöst werden.
• Der Fuhrparkmanager für Elektrowerkzeuge hat dank zentralem Zugriff auf Prozessdaten einen genauen Überblick über Status und Auslastung des Elektrowerkzeugparks. Organisatorische Prozesse können automatisch angestoßen werden.
• Qualitätskontrolle werden automatisiert und in frühere Phasen des Produktionsprozesses verlagert. So werden beispielsweise Hunderttausende Drehmomentaufzeichnungen komplett zur Qualitätsüberwachung zur Verfügung gestellt.
• Geofencing-Alarme für Innenräume stellen Sie sicher, dass Elektrowerkzeuge vorschriftsmäßig verwendet werden. Nicht alle Werkzeuge sind für alle Produktions- und Wartungsschritte erlaubt, z.B. bei der Flugzeugwartung. Sobald Elektrowerkzeuge ihren Standort kennen, können sie bei irrtümlichem Gebrauch abschalten.

Quelle:1 Bosch ist Projektleiter und liefert den Akkuschrauber Nexo von Bosch Rexroth. Quelle:1 Tech Mahindra, Cisco und National Instruments sind ebenfalls Teil des Testbeds. Quelle:1 Bei Passagierflugzeugen gibt es Tausende solcher Schrauben, die nachgezogen und genau dokumentiert werden müssen. Gelenke an den Tragflächen erfordern naturgemäß einen anderen Kraftaufwand als die an einem Flugzeugfenster. Die Tools im IIC-Projekt sind WLAN-fähig und können ihren genauen Standort auf dem Shopfloor identifizieren. Quelle:1 Qualitätskontrollen werden automatisiert und auf frühere Stufen des Produktionsprozesses verlagert. So werden beispielsweise Hunderttausende von Drehmomentaufzeichnungen komplett für die Qualitätsüberwachung zur Verfügung gestellt.

Testbed-Mitarbeiter

Die vier Industriepartner bringen jeweils ihre unterschiedlichen Fachgebiete in das Projekt ein:

• Bosch ist als Projektleiter für das Lösungsdesign verantwortlich, liefert den Akkuschrauber Nexo von Bosch Rexroth sowie die Bosch IoT Suite
• Tech Mahindra ist verantwortlich für die Anwendungsentwicklung
• Cisco kümmert sich um die Indoor-Lokalisierungstechnologie
• National Instruments steuert die konfigurierbare On-Board-Logik sowie die Vernetzung von Industriewerkzeugen in Phase tw bei

Tests laufen in Berlin (bei Bosch.IO) und Bangalore, Indien (bei Tech Mahindra).

Track &Trace – Anwendungsfall im Flugzeugbau und -instandhaltung

Im Flugzeugbau gibt es zum Beispiel genaue Vorschriften, die die Art der Schraube und den Kraftaufwand zum Fügen bestimmter Teile vorschreiben. Bei Passagierflugzeugen gibt es Tausende solcher Schrauben, die angezogen und genau dokumentiert werden müssen. Gelenke an den Tragflächen erfordern naturgemäß einen anderen Kraftaufwand als die an einem Flugzeugfenster. Die Tools in diesem Projekt sind WLAN-fähig und können ihren genauen Standort in der Werkstatt identifizieren. Auch die Position des Flugzeugs im Hangar ist fixiert. Mit festen Koordinaten und WLAN-Konnektivität wissen wir beispielsweise, dass sich ein bestimmtes Werkzeug am Seitenleitwerk befindet. Anweisungen, die die Kraft angeben, mit der die Schrauben angezogen werden sollen, können automatisch an das Werkzeug gesendet werden.

Es gibt keine andere Lösung wie diese da draußen; Ich bin überzeugt, dass es ein großes Potenzial für die gesamte Industrie birgt.

Sehen Sie sich an, wie das Track &Trace-Testbed funktioniert

Was sind die erwarteten Ergebnisse der Testumgebung?

• Offene Standards und Schnittstellen, die Heterogenität meistern: Alle verschiedenen Elektrowerkzeuge, die ein Hersteller zum Bohren, Schrauben, Messen, Löten oder Nieten in der Werkstatt oder im Wartungsbereich verwendet, sind typ- und markenunabhängig nahtlos integriert. Eine Reihe offener, öffentlicher Schnittstellen (z. B. RESTful) ermutigt Tool-Anbieter, ihre Tools zu integrieren, und bietet Betreibern eine homogene Managementlösung für ihre heterogene Tool-Landschaft.
• Indoor-Lokalisierung: Die Lokalisierungsgenauigkeit wird erheblich auf weniger als 30 cm, idealerweise 5 cm (bisher liegt die Genauigkeit bei etwa 100 cm) eingestellt, selbst in schwierigen Fabrikumgebungen, in denen WLAN möglicherweise nicht funktioniert (z. B. in Flugzeugen).
• Werksintegration auf mehreren Ebenen: Tools, Workstations, Manufacturing Execution Systems (MES), Enterprise Resource Planning (ERP) und Production Lifecycle Management (PLM).
• Ökosystem von Kooperationspartnern, die sich auf die Lösungsarchitektur einigen: Erstellen von Hardware, Software, Lokalisierung, offenen Schnittstellen, Backend-Integrationen und Sicherheit in die Lösungsarchitektur, um sie in alle zugehörigen Lösungselemente zu integrieren.