Immer mehr Maschinen verfügen heutzutage über eine IT-Schnittstelle. Dadurch fallen in der Produktion große Datenmengen an. Diese bergen für Unternehmen vielseitige Potenziale, zum Beispiel Fehler frühzeitig zu erkennen oder die Gesamtanlageneffektivität zu steigern. Dennoch arbeiten Unternehmen nur wenig mit den Daten aus der Produktion. »Die meisten Firmen lesen sie gar nicht erst aus. Falls doch, landen sie meistens in Excel-Listen oder auf einem Server im Keller«, bemängelt Jonas Gutjahr, Wissenschaftler am Fraunhofer IPA. Der Grund dafür sei, dass man Expertenwissen benötigt, um das komplexe Protokoll aus der Maschinensteuerung zu verstehen. »Ein Nicht-Steuerungstechniker erkennt zum Beispiel gar nicht, auf welche Maschinenkomponente sich die Daten beziehen«, weiß der Forscher.

Tool verknüpft Maschinendaten mit CAD-Modell

Mit InsideOut haben die IPA-Experten ein Tool entwickelt, das Maschinendaten kontextbezogen visualisiert. Hierfür greift ein am IPA entwickelter hochperformanter Konnektor die Daten aus der Maschinensteuerung ab und stellt sie der Anwendung direkt oder über eine Cloud zur Verfügung. Im nächsten Schritt verknüpft InsideOut die Steuerungsdaten mit dem CAD-Modell. Der Betrachter sieht ein animiertes Maschinenmodell, das sich echtzeitnah bewegt. Im Gegensatz zu einem herkömmlichen Live-Stream ist es dem Nutzer aber möglich, mit der Applikation zu interagieren und Zusatzinformationen abzurufen. »Bei einem 3D-Drucker kann man zum Beispiel auf das Heizbett klicken und sich die Temperatur anzeigen lassen. Das gleiche gilt für den Füllstand oder die Koordinaten des Druckkopfs«, informiert Gutjahr. Auf diese Weise können Mitarbeiter, die von Steuerungstechnik wenig verstehen, die komplexen Maschinendaten interpretieren. Zu jeder Maschinenkomponente können relevante Informationen wie Anleitungen, Texte oder Bilder eingefügt werden. Visualisiert wird das virtuelle Maschinenmodell auf einem beliebigen Endgerät wie einem Touchmonitor oder einem Smartphone. Derzeit arbeiten die Wissenschaftler daran, die Anwendung an die Augmented-Reality-Brille »HoloLens« von Microsoft anzubinden. »Dann kann der Träger auf die reale Maschine klicken und sich die Daten im Sichtfeld anzeigen lassen«, bestätigt Gutjahr.

Informationen bedarfsgerecht filtern

InsideOut eröffnet Anwendern zahlreiche Potenziale. So muss der Mitarbeiter zum Beispiel nicht neben der Maschine stehen, um den Prozessfortschritt zu prüfen. »Man kann sich von überall aus anzeigen lassen, ob der Drucker jetzt aufgeheizt hat oder ob der Prozess wie gewünscht läuft«, betont Gutjahr. Außerdem ist es möglich, Informationen zu filtern und bedarfsgerecht anzeigen zu lassen. »Einem Instandhalter werden Fehlermeldungen angezeigt, einem Geschäftsführer Produktivitätskennzahlen und einem Maschinenbauer die Bedienungsanleitungen«, so Gutjahr. Dadurch seien weniger Rückfragen notwendig. Zukünftig sei auch denkbar, einen Alarm einzubauen und den Nutzer zu warnen, wenn bestimmte Grenzwerte über- oder unterschritten werden.

Anwendungspartner gesucht

Die IPA-Wissenschaftler haben InsideOut als Demonstrator realisiert. Dieser wird aktuell auf verschiedene Maschinen ausgeweitet. Dazu gehört neben dem IPA-eigenen 3D-Drucker eine Stanzmaschine von IEF-Werner oder die Krananlage »Dynamic Rope Hoist« von Schmalz, die mit einem Vakuumgreifer Pakete aufs Band befördert. Derzeit suchen die Experten noch nach weiteren Partnern, die die Anwendung im eigenen Unternehmen testen und weiterentwickeln wollen. Interessierte können das Tool im Applikationszentrum Industrie 4.0 oder dem in der ARENA2036 ansässigen Future Work Lab live erleben.