Wie AR und IIoT die Fertigung verändern

Industriearbeiter von heute können Dinge sehen und tun, die noch vor einem Jahrzehnt unmöglich gewesen wären. Augmented Reality (AR), eine innovative digitale Technologie, verbessert sowohl die Sichtbarkeit der Menschen als auch die Verwendung dieser zusätzlichen Informationen zur Erfüllung bestimmter Aufgaben. Und es hätte zu keinem besseren Zeitpunkt kommen können.

Der Wettbewerb in der verarbeitenden Industrie hat sich stark verschärft, weltweit ausgeweitet und ist von der Notwendigkeit getrieben, Kosten zu senken, Durchlaufzeiten zu verkürzen und die Qualitätskontrolle zu verbessern. Produktivitätssteigerung, Prozessoptimierung und maximaler Return on Investment sind weltweit zu den Schlagworten der industriellen Produktion geworden. Und das Durchsatzvolumen liegt heute auf historischen Höchstständen.

Um dieses Produktionsniveau aufrechtzuerhalten, sind viele bewegliche Teile erforderlich, sowohl im wörtlichen als auch im übertragenen Sinne. Einer der kritischsten ist die Notwendigkeit, ungeplante Ausfallzeiten von Produktionsmaschinen zu minimieren, von denen ein Großteil heute digital gesteuert wird, da sie vor langer Zeit traditionelle elektromechanische Fertigungseinrichtungen ersetzt haben.

Alle Maschinen, ob elektronisch oder mechanisch, müssen gewartet werden. Es ist eine große Herausforderung, mit den sich ständig ändernden Bedingungen dieser Ausrüstung sowie mit Problemen in Bezug auf Materialien, Lagerbestände, Produktionsqualität und physische Sicherheit Schritt zu halten. Um den Überblick zu behalten, statten immer mehr Unternehmen ihre Produktionsstätten mit einer Reihe von Fernsensoren, Kameras, Robotern, Messgeräten und Steuerungen aus. Und alle sind über das Internet untereinander sowie mit zentralen Überwachungsstationen verbunden. Zusammen bilden diese Geräte das industrielle Internet der Dinge (IIoT) und bilden das Herzstück aufstrebender digital unterstützter Produktionsanlagen.

Gleichzeitig erfordert die Raffinesse der Geräte häufig Techniker mit spezieller Ausbildung, um sie einzurichten, zu diagnostizieren, zu warten und zu reparieren – eine Fähigkeit, die in der heutigen Belegschaft nicht weit verbreitet ist. Obwohl Maschinenbediener in der Regel in der Lage sind, Routineprobleme zu lösen und andere Probleme an ihre technischen Supportmitarbeiter zu melden, wird von ihnen normalerweise nicht erwartet, dass sie jedes technische Detail ihrer Ausrüstung kennen. Aber unter Anleitung von Spezialisten können sie die richtigen Hebel betätigen oder entsprechende Einstellungen vornehmen, um Probleme selbst zu beheben.

Hier kommt AR ins Spiel. Es ermöglicht erfahrenen Technikern, sogar Tausende von Kilometern entfernt, Arbeitern bei der Lösung von Maschinenproblemen zu helfen und die Kraft des lokalen Personals zu verstärken, um echten Wert zu schaffen.

AR beginnt damit, dass ein Benutzer Bilder auf dem Bildschirm betrachtet. Sie können entweder von einem lokalen IIoT-Gerät oder von ihrer eigenen Handkamera stammen. Aber was sie auf ihrem Bildschirm sehen – das kann auf einem Telefon, Tablet, PC oder sogar einer Datenbrille sein – wird durch zusätzliche visuelle Informationen ergänzt. Diese neuen Daten könnten von einem Computer überlagert werden, indem relevante Grafiken angezeigt oder bestimmte interessante Gegenstände im Anzeigebereich hervorgehoben werden, damit sie von der Person vor Ort schneller und einfacher identifiziert werden können.

Alternativ könnte etwas, das auf dem Bildschirm hervorgehoben ist, seinen Ursprung außerhalb des Standorts haben und der Person am Tatort eine Fernführung bieten, indem beispielsweise ein Kreis um das interessierende Objekt gezogen wird. Solche Bilder werden normalerweise von einer Sprachkommunikation zwischen den verbundenen Standorten begleitet, sodass die Personen an beiden Enden in Echtzeit über ihre Aktivitäten sprechen können.

Wenn beispielsweise der Hersteller einer Fräsmaschine einen Kunden hat, der einen speziellen Laserschneideinsatz installieren muss, kann das Unternehmen mithilfe einer AR-App seine erfahrenen Techniker nutzen, um diesen Kunden durch den Prozess zu führen, ohne jemanden vor Ort schicken zu müssen. Natürlich sehen viele Kabel, Schalter und Anschlüsse sehr ähnlich aus, und ein Maschinenbediener könnte leicht verwirrt, frustriert und Fehler machen. Aber mit AR-Apps kann ein Kunde sein Smartphone oder Tablet an das Gerät halten und dem Remote-Techniker einen Live-Videostream mit der genauen Konfiguration zur Verfügung stellen. Dieser Techniker kann dann Kreise zeichnen, Pfeile oder Textanmerkungen um das Bild herum zeichnen, um die Teile zu spezifizieren und den Kunden vor Ort durch die Abfolge der Schritte zu führen, alles von einem Remote-Computer aus. Um sicherzustellen, dass das hervorgehobene Element sichtbar bleibt, kann der Videostream angehalten werden, um das Bild einzufrieren, sodass die Personen an beiden Enden der Verbindung die technischen Details untersuchen und besprechen können.

Qualifizierte Inspektionen geplanter Wartungsarbeiten, Reparaturen oder Fehlerdiagnosen, auch wenn diese um die halbe Welt entfernt sind, können von zertifizierten Experten zentral ohne Vor-Ort-Besuche durchgeführt werden. Sie müssen nicht warten, bis eine Störung auftritt. Anomalien können von IIoT-Sensoren erkannt und proaktiv repariert werden, wodurch ungeplante Ausfallzeiten minimiert werden. Dieselbe remote verbundene AR-Plattform, die für Inspektionen und Reparaturen verwendet wird, kann auch die Grundlage für andere hochwertige Initiativen wie Schulungen sein.

Ein Unternehmen in Tennessee verkauft und wartet Gebäudesysteme mit Hilfe von AR, um seine Außendiensttechniker bei Installationen und Reparaturen zu unterstützen. Durch die fachkundige Unterstützung von einem zentralen Standort in Echtzeit spart das Unternehmen monatlich mehr als 500 US-Dollar pro Techniker an Arbeits- und Reisekosten – eine Rendite von 20:1 für die Investition in AR-Technologie.

Als Ergebnis werden AR und IIoT zu Mainstream-Technologien. Eine 2017 von PricewaterhouseCoopers in Auftrag gegebene Umfrage ergab, dass 28 % der untersuchten Fertigungsunternehmen bereits Strategien zur verbesserten Visualisierung und Automatisierung wie mobile Apps und Virtual oder Augmented Reality verwenden, obwohl nur 12 % umfangreiche Implementierungen durchgeführt haben. Innerhalb von fünf Jahren soll diese Zahl auf 62 % ansteigen. In allen Branchen wird der IoT-Umsatz bereits 2021 auf über 500 Milliarden US-Dollar prognostiziert und umfasst mehr als 35 Milliarden intelligente und vernetzte Endpunkte.

Während Early Adopters den Weg geebnet haben, erkennen andere jetzt, dass sie schnell handeln müssen oder dem Risiko ausgesetzt sind, den enormen Wettbewerbsvorteil zu verpassen, den die Kombination von IIoT mit AR jetzt bietet. Im Laufe der Zeit wird das außergewöhnliche Versprechen einer digital transformierten Wirtschaft greifbare Realität.

Alfredo Patron ist Executive Vice President of Business Development bei TeamViewer.