Mobile Technologie und Industrie 4.0

Die Daten liegen auf der Hand

In Industrie-4.0-Szenarien geht es längst nicht mehr nur um schwere Maschinen, menschenleere Fertigungshallen und riesige Datenmengen – gerade handliche, übersichtliche und mobile Lösungen können die Vernetzung der Produktion voranbringen und entscheidende Vorteile bieten.

Arbeiter Smart Glasses

In zahlreichen Industrie-4.0-Szenarien kommen mobile Technologien und Anwendungen zum Einsatz.

Zusammenhang mit Industrie 4.0 liegt es nahe, an große, automatisierte Anlagen und Produktionsstraßen zu denken – Fabriken, in denen Menschen allenfalls noch vom Kontrollraum aus die computergestützten Abläufe überwachen. Doch das ist nur die eine Seite der Medaille, denn auf der anderen Seite sind gerade in der Fertigung mehr denn je Technologien gefragt, die es Arbeitern ermöglichen, sich besser zu vernetzen, ressourcenschonender zu arbeiten und dabei alle relevanten Daten mit einem Klick abrufen zu können – jederzeit und überall. Zu dieser Einschätzung gelangt Mark Mauderer, Head of Finance & Marketing bei Mobile2b, dessen Unternehmen u.a. Apps für den Industriesektor entwickelt. Für ihn bedeutet Industrie 4.0, „Maschinen miteinander zu vernetzen und Daten jederzeit auf dem Smartphone oder Tablet einsehen zu können“. Mobilen Lösungen komme in dieser Konstellation eine entscheidende Rolle zu, denn über sie könnten etwa die wichtigsten Maschinenparameter stets auf dem mobilen Endgerät abgerufen werden.

Ubimax-CEO Hendrik Witt versteht unter Industrie 4.0 generell die Digitalisierung industrieller Prozesse. Er sieht in ihr die klare Antwort auf die Herausforderungen, denen die Industrie heute ausgesetzt ist. Auch für ihn steht dabei eine komfortable und ergiebige Zusammenarbeit von Mensch und Technik im Vordergrund: „Entscheidend für den Erfolg sind heutzutage innovative Mensch-Maschine-Schnittstellen, die das Arbeiten von morgen ökonomisch effizient und für den Arbeiter trotzdem sinnvoll gestalten.“

Mit AR und doppeltem Boden

Ubimax, ein Anbieter von industriellen Wearable-Computing- und Augmented-Reality-Lösungen (AR), hat mobile Endgeräte im Fokus und setzt auch in Zukunft auf menschliche Anwender im Industrie-4.0-Umfeld. Die digitale Vernetzung des Menschen diene als doppelter Boden und soll die Fallhöhe menschlicher Fehler reduzieren, erklärt Witt, stellt aber auch fest, dass sich die Frage nach menschlicher Berechtigung innerhalb komplexer Systeme nicht nur subtil aufdränge. Allerdings ist für ihn das Ersetzen dieser Arbeitskräfte kein gangbarer Weg. „Der Faktor ‚Mensch‘ muss erhalten werden“, fordert er und betont, dass Wearable Computing hier als Brückentechnologie fungiere, die die individuelle Leistungseffizienz des einzelnen Arbeiters drastisch verbessern könne und so Qualitäten ermögliche, die z.B. ein Roboter nicht aufweise.

Doch wo genau liegen in der Fertigung Potenziale, die Menschen mithilfe mobiler Technologie heben können und was unterscheidet diese von vollautomatisierten Ansätzen? „Der Mensch zeichnet sich durch taktile Fähigkeiten sowie seine selbstinitiierte Assoziationsfähigkeit aus, die sich in gänzlich computergesteuerten Geräten nur sehr schwer realisieren lassen“, sagt Witt. Maschinen führen Aufgaben hingegen zwar sehr schnell und präzise aus, so der CEO, gingen dabei aber nur auf Situationen ein, die im Vorfeld für sie erdacht wurden. In diesem Zusammenhang spiele AR eine wichtige Rolle: „Ein Ansatz ist es, Arbeitern mithilfe von AR die Informationen zugänglich zu machen, die Maschinen zur Verfügung stehen. Mit dieser erweiterten Intelligenz wird die menschliche Entscheidungsfindung durch digitale Fakten ergänzt.“ Diese „Augmented Intelligence“, wie er sie nennt, verbinde sozusagen das Beste aus beiden Welten.

Physische und virtuelle Welt verbinden

Die aktuelle Corona-Krise zeigt deutlich, wie eng Supply-Chain- und Logistikprozesse mit der Fertigung verzahnt sind. Dementsprechend betont Christian Floerkemeier, CTO und Mitbegründer von Scandit, auch die Wichtigkeit datengetriebener Abläufe in diesen Bereichen: „Ohne die Digitalisierung der Supply Chain ist Industrie 4.0 kaum tragfähig.“ Wichtig sei es, die physische Welt der Waren und Güter mit der virtuellen Welt der Informationen zu verbinden, denn die genaue digitale Abbildung aller Prozesse führe dazu, dass der Ressourceneinsatz effektiver gemessen und gegebenenfalls optimiert werden könne. Für Floerkemeier, dessen Unternehmen sich auf die mobile Datenerfassung und Barcode-Scanning spezialisiert hat, verbindet Industrie 4.0 die Produktions- mit der Informationstechnologie, einschließlich des IoT, der Künstlichen Intelligenz (KI) und AR. Neben einer höheren Transparenz sieht er dabei erhebliche Kosteneinsparungen, eine schnellere Produktion sowie eine engere Zusammenarbeit mit den Kunden als Vorteile. Seiner Ansicht nach können mobile Technologien – hier vor allem AR-Anwendungen – die Abläufe gerade in der Produktionslogistik optimieren. In der Lagerhaltung eingesetzt, stellen AR-Overlays Informationen zur Verfügung, die für die Verwaltung, Bestellung und Aufstockung der Bestände benötigt werden. „Solche Technologien vermeiden Produktionsstillstände zuverlässig“, sagt er. Auch der Zugriff auf z.B. Montageanweisungen sei durch AR möglich: So können Mitarbeiter diese direkt auf dem Display ihrer Mobilgeräte abrufen, was die Qualitätssicherung bereits während der Produktion gewährleiste.

Dies ist ein Artikel aus unserer Print-Ausgabe 05-06/2020. Bestellen Sie ein kostenfreies Probe-Abo. 

Diesen Punkt betont auch Hendrik Witt, da über Datenbrillen auch komplexe Tätigkeiten von unerfahrenen Mitarbeitern übernommen werden könnten. Sollten die Arbeiter über die Schritt-für-Schritt-Anleitungen hinausgehende Unterstützung benötigen, so könnten Experten mittels Remote-Support mit interaktiven Videocalls weiterhelfen. Damit sei die Expertise von Fachkräften nicht länger ortsgebunden und stehe an allen Unternehmensstandorten zur Verfügung. „Solch ein Vorgehen ist für Unternehmen sogar deutlich günstiger als eine Vielzahl von Fachkräften einzusetzen, vorausgesetzt, sie können diese überhaupt auf dem Arbeitsmarkt gewinnen“, resümiert der Ubimax-CEO. Anders als gemeinhin erwartet, seien derartige Lösungen nicht zwangsläufig teuer oder aufwändig in der Implementierung. Eine Smart-Glasses-Lösung aus seinem Unternehmen etwa lasse sich binnen einer Stunde konfigurieren und im Lager produktiv einsetzen. Durch Mietmodelle könnten Kunden außerdem bereits ab dem ersten Tag von Einsparungen profitieren, ohne zuvor die Einstiegsinvestition getätigt zu haben.

Vor(aus)sicht ist besser als Nachsicht

Eines der wichtigsten Themen im Zusammenhang mit Industrie 4.0 ist „Predictive Maintenance“, also die vorausschauende Wartung. Hierbei lernen Maschinen auf Basis von Instandhaltungsdaten, wozu vermehrt auf Big Data gesetzt wird: Über IoT-Sensoren werden Maschinendaten erhoben und anhand verschiedener Algorithmen so ausgewertet, dass teure Maschinenfehler und -ausfälle bereits im Vorfeld vermieden werden können – die Kosten- und Zeitersparnis ist immens. Prädiktive Wartung ist daher auch für Mark Mauderer und sein Unternehmen ein zentraler Baustein von Industrie 4.0: „Eines haben alle unsere industriellen IoT-Lösungen gemeinsam: Sie sollen die Kosten bei Betrieb und Instandhaltung von Maschinen sparen und Stillstandzeiten minimieren. Das heißt, dass eine Wartung nicht streng nach Wartungsplan durchgeführt wird, sondern dann, wenn es tatsächlich erforderlich ist“, so der Mobile2b-Fachmann. Er hebt hervor, dass derlei moderne Lösungen nicht unbedingt teuer sein müssen. Da vorhandene Technologien wie Sensorik oder Cloud genutzt würden, um Maschinendaten in Echtzeit in einer App abzubilden, sei keine IT-Expertise erforderlich und derartige Projekte ließen sich auch mit kleineren Digitalisierungsbudgets umsetzen. Ohne Programmierkenntnisse könnten demnach etwa Schwellwerte eingerichtet werden, ab denen der Kunde informiert werden möchte oder ab denen automatisch ein Wartungsauftrag an einen Instandhaltungsmitarbeiter erfolgen soll, erklärt er.

Augmented Reality, Smart Glasses oder Wartungs-Apps – die Vorteile liegen für die Unternehmen auf der Hand und reichen von der Kostenersparnis und Effizienzsteigerung bis hin zum Ausgleich des Fachkräftemangels. Doch was ist mit der Belegschaft? Neben den eingangs angesprochenen Bedenken einiger Mitarbeiter, ihren Job zu verlieren, fällt es vielen darüber hinaus schwer, sich mit „neumodischer“ mobiler Technologie vertraut zu machen.

Die Nutzer mitnehmen

Wichtig ist hier, die Lösungen an den Nutzer anzupassen und eine möglichst angenehme User Experience (UX) zu schaffen. Dazu sagt Mark Mauderer: „Für uns ist es essenziell, dass unsere Lösungen einfach und intuitiv zu bedienen sind.“ Nur so, führt er aus, würden diese auch im Unternehmens-alltag genutzt. Und auch beim Thema „Schnittstellen“ gelte, dass man sich an der Software-Umgebung orientieren sollte, die der Kunde bereits nutzt.

Hendrik Witt hat die Erfahrung gemacht, dass Arbeiter Wearable- und AR-Technologie nach kurzer Zeit annehmen, da sie die Vorteile schnell spüren. „Zu guter Letzt ist aber auch den Mitarbeitern klar, dass AR und Wearables sicherstellen können, dass sie auch in den kommenden Jahren ihre Jobs behalten werden. Und das hat hohe Priorität“, so sein Fazit.

Einen weiteren Aspekt zur Nutzerfreundlichkeit, der sich im industriellen Umfeld speziell mit mobilen Lösungen umsetzen lässt, spricht Scandit-Experte Christian Floerkemeier an: BYOD (Bring Your Own Device). Dabei sei es z.B. für die Lösungen seines Unternehmens unerheblich, über welche Geräte oder Betriebssysteme die Mitarbeiter verfügen, da die Produkte auf einer Vielzahl von Geräten getestet würden. Bei Anwendungen mit sehr hohen CPU- oder Kameraanforderungen könnten diese z.B. die Eigenschaften der Smartphones erkennen und sich gegebenenfalls auch daran anpassen.

Der rasante technologische Fortschritt der letzten Jahre hat  den Markt für mobile Lösungen im Industrie-4.0-Segment wachsen lassen und bietet Raum für ganz neue Geschäftsmodelle, sowohl auf Anwender- als auch auf Herstellerseite. Für Christian Floerkemeier spielt dabei das Thema „AR“ eine herausragende Rolle, da „durch eine effektive Verknüpfung der physischen und virtuellen Welt viele Prozesse optimiert werden können“. Gefragt nach der Rolle von 5G für die Objekterkennung zeigt er sich hingegen verhalten: Bei 5G werde es auch weiterhin Funklöcher geben, die eine Cloud-basierte Erkennung mit garantierter Verbindung vor allen in abgelegenen Bereichen schwierig machen. Hendrik Witt allerdings betont die Bedeutung von 5G und glaubt, die leistungsstarke Datenübertragung schaffe vor allem für AR-Anwendungen große Potenziale. Daneben setzt Witt vor allem auf die Zukunftsfähigkeit von KI-Anwendungen.

Obwohl noch längst nicht alle technologischen Möglichkeiten zur Verknüpfung und Automatisierung von Abläufen ausgeschöpft sind, kündigen etliche Experten unter dem Schlagwort „Industrie 5.0“ bereits die nächste Revolution an. Ist das realistisch? Floerkemeier jedenfalls winkt ab: „Unserer Meinung nach ist es noch ein langer Weg, Industrie 4.0 umzusetzen. Erst wenn wir soweit sind, sollten wir uns über Industrie 5.0 unterhalten."

Bildquelle: Getty Images/iStock/Getty Images Plus

©2020Alle Rechte bei MEDIENHAUS Verlag GmbH

Unsere Website verwendet Cookies, um Ihnen den bestmöglichen Service zu bieten. Durch die weitere Nutzung der Seite stimmen Sie der Verwendung zu. Weitere Infos finden Sie in unserer Datenschutzerklärung.

ok