Smart Maintenance – durchgängig integriert

Kurzbeschreibung:

Der angebotene Roadshow-Trail “Smart Maintenance – durchgängig integriert” demonstriert Industrie 4.0, IoT und VR als ein Gemeinschaftsprojekt von Elco, 3DIT und SQL Projekt AG. Es wird eine kooperative Engineering-Lösung gezeigt, bei der Daten mehrfach genutzt und durchgängig integriert werden bzw. die Grundlage für automatisierte Entwicklungsprozesse bilden. Dies birgt ein enormes Optimierungspotenzial: Meist verfügen Maschinen und Anlagen noch nicht über ausreichend Konnektivität, wo IoT-Lösungen (Elco) ansetzen, um Datenlücken zu schließen. Die Anbindung an Fremdsysteme, bspw. SAP, macht Planungs- und Auftragsdaten auch in der Feldebene verfügbar (SQL Projekt AG). Neuartige Konzepte zur Echtzeit-Visualisierung auf von Basis 3D-Daten (3DIT), und zur Echtzeit-Interaktion auf Basis von Industrie-Apps (Elco) beziehen den Menschen auch in der Fabrik der Zukunft gemäß seinen Fähigkeiten ein.

Koordinatoren:

Dr. Stefan Hennig (Koordinator), Elco Industrie Automation GmbH
Stefan Ehrlich, SQL Projekt AG
Dr. Henry Wojcik, 3D Interaction Technologies GmbH

Zielgruppen:

Dieser Roadshow-Trail richtet sich an Ingenieure und Entscheider mit Verantwortung für Digitalisierungsprojekte sowie für die Einführung und Erweiterung von Lösungen für die Industrie 4.0. Angesprochen werden Unternehmen aus dem Maschinen- und Anlagenbau beliebiger Größe, aber auch Anlagenbetreiber, die sich über Möglichkeiten zur Optimierung auf Basis innovativer Digitalisierungsansätze informieren bzw. das Optimierungspotenzial konkret beziffern möchten.

Dieser Roadshow-Trail legt sich bewusst nicht auf eine konkrete Branche fest.

Partner:

Bild 1: Smart Maintenance Systemarchitektur, ©Elco Industrie Automation GmbH
Elco Industrie Automation GmbH

Industrie-Apps ermöglichen viele neue und nutzbringende Use Cases innerhalb der Industrie. Mit ihrer Marke MONKEY WORKS steht Elco für Industrie-Apps – so einfach wie das Gestalten einer Powerpoint-Folie. Hierfür stehen Software-Werkzeuge bereit, die die Gestaltung, Bereitstellung, Verteilung und Nutzung von Industrie-Apps ohne entsprechende Programmierkenntnisse ermöglichen. Innerhalb der Elco-Gruppe werden diese Software-Lösungen mit hauseigener IoT-Hardware kombiniert, um dem Kunden Industrial IoT-Lösungen aus einer Hand bieten zu können – vom Sensor über die Cloud zum Menschen und zurück.

Ansprechpartner: Dr. Stefan Hennig

SQL Projekt AG

Die SQL Projekt AG ist ein spezialisierter Anbieter von Beratungs-, Entwicklungs-, Support- und Schulungsleistungen im Umfeld von datengetriebenen Geschäftsanwendungen. Das Leistungsportfolio gliedert sich in die Geschäftsbereiche: Datenbanken, Business Intelligence & Analytics und Business Integration. Mit mehr als 25 Jahren Erfahrung in der Konzeption und Realisierung von Softwarelösungen ist das Unternehmen eines der erfahrensten und renommiertesten Unternehmen am Markt. Ziel ist es, mittelständige und große Unternehmen passgenau zu unterstützen: mit fachkundiger Beratung, vielfältigen Produktlösungen und flankierenden Dienstleistungen.

Ansprechpartner: Stefan Ehrlich

3D Interaction Technologies GmbH

Als Spezialist für allgemeinverständliche Darstellung, insbesondere für die Darstellung von erklärungsbedürftigen Technologien, setzt 3DIT neue Standards in der 3D-Echtzeit-Visualisierung. Wir visualisieren ein Produkt, Projekt oder Prozesssystem in einem ersten Schritt in Form eines interaktiven 3D-Modells; gleich, ob es dabei um Aufbau, Funktionsweise oder Variantenvielfalt geht. In einem zweiten Schritt reichern wir dieses interaktive 3D-Modell über Schnittstellen mit nahezu beliebigen Informationen wie Preisen, Daten etc. an.

Ansprechpartner: Dr. Henry Wojcik

Wertversprechen:

Wartungsprozesse für Maschinen und Anlagen in Fertigungsstrukturen und an verteilten Standorten besitzen ein hohes Optimierungspotenzial. Bereits bei der Planung, Vergabe, Protokollierung und Rückmeldung von Wartungsaufträgen kosten Medienbrüche wertvolle Zeit und sind Fehlerquellen. Da bei Auftragserteilung i.d.R. nicht alle wichtigen Informationen über die Situation vor Ort vorliegen, fehlen beim Einsatz Werkzeuge, Ersatzteile oder spezifisches Wissen über bestimmte Baugruppen. Dies wiederum führt zu Nacharbeiten und Wiederholungen bei der Ausführung und damit zu erheblichen Zeitverlusten. Diese Probleme löst Smart Maintenance.

Bild 2: Diese Probleme löst Smart Maintenance. ©SQL Projekt AG

Für die Reparatur und Wartung von Maschinen und Anlagen werden Auftragsdaten und Teilelisten in ERP-Systemen (z.B. SAP) verwaltet. Wird ein Auftrag ausgelöst, empfängt der zuständige Techniker den entsprechenden Auftrag digital in seiner Industrie-App. Bereits bei der Vorbereitung unterstützt die App mit Werkzeug- und Teilelisten aus dem ERP-System und dem digitalen Zwilling der Anlage. Das zugehörige interaktive 3D-Modell hilft bereits zu diesem Zeitpunkt bei der Einschätzung der Situation vor Ort u.a. mit Live-Prozessdaten und -Messwerten.

Maschinen oder Komponenten, die ihre Prozess- oder Messdaten anderen Systemen noch nicht digital zur Verfügung stellen können, werden mittels IoT-Devices ausgestattet. Ein solches IoT-Device ist nicht größer als ein Skatkartenspiel, bietet viele Möglichkeiten zur Anbindung von Sensoren und Aktoren und arbeitet mitunter mehrere Monate ohne externer Stromzufuhr. Anlagenbetreiber können mit der Digitalisierung einfach loslegen, anstatt zu überlegen, wie die Maschinen verkabelt werden müssen.

Bild 3: Smart Maintenance Checklist App, ©Elco Industrie Automation GmbH

Vor Ort hilft die App mit klaren Hinweisen, Checklisten und Ablaufbeschreibungen zum Abschalten, Wechseln von Teilen und Vornehmen etwaiger Einstellungen. Alle wesentlichen Informationen, bspw. der Druck auf der Leitung vor dem Ventil oder die Temperatur, werden aus dem Prozess aggregiert und damit das 3D-Modell angereichert. Sind die Arbeiten abgeschlossen, wird aus der Checkliste ein Protokoll generiert, das digital signiert zurück in das ERP-System gesichert wird. Der Techniker kann sich auf den nächsten Auftrag vorbereiten, anstatt Zeit mit Dokumentation zu verbringen.

Bild 4: Smart Maintenance Planning and Controlling App, ©Elco Industrie Automation GmbH

Die vollständige Integration von drei Komponenten bietet neue Möglichkeiten zur Optimierung von Wartungsprozessen. Ein 3D-Modell, das automatisiert aus den CAD-Daten der Maschine/Anlage erzeugt wird, stellt Live-Prozessdaten und -Messwerte aus der Fertigung dar. Aufträge, Teilelisten, Checklisten, Ablaufbeschreibungen werden automatisch aus dem ERP-System, dem Instanthaltungssystem und weiteren Datenbanken geladen. Die Industrie-App aggregiert sämtliche relevante Daten und steuert den Wartungsvorgang. So wird der Techniker optimal bei seiner Arbeit unterstützt, kann fundierte Entscheidungen treffen und behält stets die Kontrolle über alle Vorgänge. Im Ergebnis steigen Effizienz und Effektivität in Wartungsprozessen erheblich.

Charakter:

Diese Wertversprechen können in einem der drei folgenden Roadshow-Trails unterschiedlich intensiv erfahren und eingelöst werden. Die jeweiligen Agenden der Workshops werden individuell auf die Teilnehmer zugeschnitten und vorab abgestimmt.

Teaser – Hands-On

Der Teaser-Trail beinhaltet die Besichtigung der Demonstratoren bei den Partnern. Begleitende Vorträge beleuchten die verschiedenen Facetten des Entwurfs und der Realisierung von neuen Use Cases für die Industrie. Diskussionsforen runden das Angebot ab, indem sie zum Nachdenken anregen und den Teilnehmern konkrete Ideen mit auf den Weg geben.

Dauer: ca. ½ Tag

intensiv – Discovery Workshop

Zu diesem Intensiv-Trail bringen die Teilnehmer ihre konkreten Szenarien mit. Ausgehend von der Ist-Situation führen wir mit den Teilnehmern eine Bedarfsanalyse durch. Wir stellen fest, welche Aspekte aus dem Kompetenzspektrum der Partner wie kombiniert werden können und sollten, um dem Teilnehmer einen größtmöglichen Nutzen stiften zu können. Die Teilnehmer erhalten eine konkrete Kalkulation inkl. Return-of-Invest.

Dauer: ca. 1 Tag

Intensiv – Proof-of-Concept Sprint

In diesem Intensiv-Trail nehmen wir uns für individuelle Teilnehmer eine ganze Woche Zeit und durchlaufen folgendes Programm:

    • Montag: Discovery Workshop (siehe Intensiv – Discovery Workshop)
    • Dienstag: Konzeption des Prototyps
    • Mittwoch: Implementierung/Realisierung
    • Donnerstag: Implementierung/Realisierung
    • Freitag: Auswertung, Abschlusspräsentation

Die Teilnehmer haben nach dem Sprint eine konkrete Vorstellung darüber, welche Use Cases mit welchem Aufwand realisierbar sind und welchen Nutzen sie stiften. Die Teilnehmer erhalten eine konkrete Kalkulation inkl. Return-of-Invest sowie einen funktionierenden Prototyp.

Dauer: 5 Tage

Demonstratoren:

Es wird ein physischer Live-Demonstrator aufgebaut und gezeigt, der folgende Komponenten und Systeme zusammenführt:

    • Verwaltung von Wartungsaufträgen und Teilelisten in einem SAP-System
    • Verteilung von Wartungsaufträgen an die Industrie-Apps der Techniker, inkl. aktiver Benachrichtigung (Push Notifications)
    • Aggregation von Live-Daten mit und ohne IoT-Lösungen sowie Zusammenführung, Auswertung, Bereitstellung und Verteilung dieser Daten für die Abbildung des Wartungsszenarios
    • Visualisierung der Daten als Wartungschecklisten in der Industrie-App
    • Visualisierung der Daten in einem 3D-Modell (digitaler Zwilling)
    • Quittierung von Wartungsaufträgen im SAP-System aus der Industrie-App heraus

Die Partner zeigen konkret, wie die einzelnen Teillösungen mit den Werkzeugen und Prozessen der Partner realisiert wurden:

    1. Verfügbarmachung der relevanten Prozessdaten und Messwerte mit und ohne IoT-Lösungen
    2. Konfiguration und Modellierung des Enterprise Service Bus TransConnect für die Integration der Teilsysteme sowie Aggregation und punktgenaue Verteilung der relevanten Daten
    3. Automatisierte Gestaltung des digitalen Zwillings als 3D-Modell aus den vorhandenen CAD-Daten der Maschinen sowie Verknüpfung der relevanten Stellen mit Prozessdaten und Messwerten
    4. Gestaltung der Industrie-Apps, Verknüpfung der relevanten Daten, Integration des 3D-Modells sowie automatisierte Entwicklung und Bereitstellung für iOS und Android – auf Knopfdruck und ohne Programmierung

Laufende Projekte:

    1. KoMMDia, Kooperativer Mensch-Maschine-Dialog in der Diagnose und Beiseitigung von Störungen in Verarbeitungsanlagen (Verbundprojekt, BMBF)
    2. 3IN Cloud, IoT Big Data Analytics Platform & Industrial Apps (Shanghai Innovation Center)
    3. Vertikale Integration (ERP, MES) im IoT Testbed der HTW Dresden und in der Digitalen Fabrik der TU Chemnitz
    4. 3D-Echtzeit-Visualisierung im Betrieb von Brunnenanlagen mit sicherem Zugriff auf Main-Server zur Darstellung aller Parameter und Sensoren inklusive einer Ableitung der Bedrohungslage und dynamischen Schnitten im Gelände
    5. 3D-Asset-Editor zur automatisierten Verarbeitung von CAD (FuE-Projekt, SAB)
    6. 3D-Echtzeit-Konfiguratoren für namhaften Hersteller von Pumpensystemen und Metallprofilen
    7. 3D-Logistikzentrum für Elektronikkonzern

Möglichkeiten zur Zusammenarbeit:

    • Discovery Workshops
    • Proof-of-Concept Sprints
    • Beratungen im Bereich System- und Prozessintegration, IoT und Industrie-Apps sowie 3D-Visualisierung und VR
    • Umfassende Dienstleistungs- und Integrationsprojekte
    • Erwerb von Produktlizenzen
    • Förderinstrumente für die Durchführung von wissenschaftlichen Projekten im Rahmen angewandter KMU-Forschung, gerne auch zusammen mit Fraunhofer-Instituten und/oder Hochschulen

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