Instandhaltung

In vielen Industrien werden zurzeit neutrale Datenplattformen entwickelt, die zur Datenakquisition, Datenaufbereitung und -verarbeitung sowie anschließender Bereitstellung an kommerzielle Nutzer, an öffentliche Stellen (z.B. Statistikämter) oder an Sicherheitsorgane dienen sollen. Nachgelagert und getrennt von der Datenplattform, findet dann u.a. eine Entwicklung von kommerziellen Services auf den entsprechenden Serviceplattformen statt. Beispiele für Serviceplattformen im Luftfahrtumfeld sind z.B. Aviatar, Skywise oder AnalytX. Das Zusammenspiel der Plattform- und Serviceentitäten, ggf. sogar branchenübergreifend und mit öffentlichen Institutionen, ist sowohl auf technischer Ebene in Bezug auf Datensicherheit, Datenqualität, Datenklassifizierung und Datenzuordnung zu Kategorien wie personenbezogen, sicherheitsrelevant, nur anonymisiert zu verwenden etc. als auch auf rechtlicher Ebene in Bezug auf Datenhoheit, geistiges Eigentum und Beachtung von luftfahrtspezifischen ...

Das selektive Laserschmelzen ist zu einem der aktuellsten und neusten Technologien zur Herstellung komplexer Bauteile im Vergleich zu konventionellen Fertigungstechnologien geworden. Insbesondere bestehende selektive Laserschmelzmaschinen sind nicht mit Analysewerkzeugen ausgestattet, welche Sensordaten auswerten. Dieser Beitrag beschreibt einen Ansatz zur Analyse und zur Visualisierung von Offline-Daten aus verschiedenen Quellen, basierend auf maschinellen Lernalgorithmen. Daten von drei Sensoren wurden verwendet, um Cluster zu identifizieren. Sie veranschaulichen den normalen Betrieb der Werkzeugmaschine und drei fehlerhafte Zustände. Mit diesen Ergebnissen kann ein Zustandsüberwachungssystem implementiert werden, das diesen Werkzeugmaschinen vorausschauende Instandhaltungslösungen ermöglicht.

In vielen Einsatzbereichen müssen Menschen auf die Sicherheit von Drahtseilen vertrauen, weshalb mögliche Schäden zuverlässig und rechtzeitig erkannt werden müssen. Die hierfür notwendigen Überprüfungen werden von Sachverständigen durchgeführt, was das Risiko nicht erkannter Schäden beinhaltet. Damit diese keine Unfälle verschulden, werden Drahtseile oft verfrüht getauscht, was vermeidbare Kosten erzeugt. Das in diesem Beitrag vorgestellte Projekt MOBISTAR soll Fehler im Prozess der Instandhaltung und Überprüfung weiter reduzieren. Das System nutzt zwei unterschiedliche Messarten, die mit einer selbstlernenden Convolutional Neural Networks (CNN) Auswertungssoftware gekoppelt sind, um so zuverlässiger und genauer die Ablegereife von Seilen beurteilen zu können.

Die Vernetzung von an der Produktion beteiligten Akteuren und Systemen ist für die Umsetzung von Industrie 4.0 ein wichtiger Aspekt. Dabei ist für viele produzierende Branchen eine drahtlose Vernetzung auf Basis von Funktechnologien interessant. Jede Branche umfasst meist unterschiedliche industrielle Applikationen, welche wiederum spezifische Anforderungen an eine Funktechnologie stellen. Diese unterschiedlichen Anforderungen werden vorgestellt und für jede industrielle Applikation adäquate Funktechnologien identifiziert. Für eine umfassende Hilfestellung werden anschließend wirtschaftliche Methoden zur systematischen Auswahl zwischen potenziellen Funktechnologien geliefert.

Industrie 4.0 umfasst viel mehr als Sensoren, Aktoren und Vernetzungskomponenten. Die Technologien ermöglichen einerseits das Anbieten neuer Produkte und Dienstleistungen für den Kunden, andererseits führen sie zu internen Effizienzsteigerungen. Anhand des Industrie 4.0 Geschäftsmodells wird visualisiert, welche Ziele eine Industrie 4.0 Initiative verfolgt, welcher Wert für den Kunden entsteht, welche Leistungen intern zu erbringen sind, welche Technologien und Fähigkeiten benötigt werden und welche Informationssysteme die Vernetzung zwischen Kunden, Lieferanten und innerhalb des Unternehmens ermöglichen. Wichtig ist dabei, dass die Dimensionen der Industrie 4.0 Geschäftsmodelle aufeinander abgestimmt sind.

Mit zunehmender Automatisierung und Verkettung von Produktionsanlagen steigen auch die Anforderungen an deren Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit. Die Instandhaltung eines Produktionsbetriebs gewinnt damit mehr und mehr an Bedeutung, gleichzeitig muss die Instandhaltung ihre eigene Strategie, Organisation und ihr Management diesem Wandel anpassen. Ein wesentliches Werkzeug in diesem Wandelungsprozess sind letztlich auch Normen und Standards, die unter anderem helfen, die Zusammenarbeit zwischen den verschiedenen Akteuren in der Instandhaltung zu regeln. Auch und gerade in der von Industrie 4.0 geprägten Produktion werden solche Standards und deren Anwendung unverzichtbar. Die unter dem Begriff Smart Maintenance formulierte Vision der Instandhaltung 4.0 wird neben technologischen Normen auch Standards für das Management einer Anlage benötigen.

Die allumfassende Digitalisierung der Arbeitswelt schafft große Herausforderungen im Umgang mit neuen Medien im Hinblick auf eine erweiterte Mensch-Technik-Interaktion. Dabei hat sich die Instandhaltung als ein wesentliches Anwendungsfeld für diese Form von Industrie 4.0 herauskristallisiert. Trotz hoher Prozessanforderungen aufgrund von kurzfristigen Störungen, teilweise rauen Umgebungsbedingungen und engen Zeitkorridoren muss die korrekte Prozessdurchführung und auch -dokumentation sichergestellt werden. Diese Anforderungen sowie die zunehmende Digitalisierung begünstigen die Anwendung von Augmented Reality-Lösungen in diesem Bereich. Mit Schwerpunkt der Windenergie widmet sich dieser Beitrag dem Stand der Technik mit Bezug auf aktuelle Lösungsansätze sowie Entwicklungsbedarfen im Hinblick auf den prozessnahen Einsatz von Augmented Reality. Hierzu werden neben bestehenden, auf dem Markt befindlichen Lösungen auch Ergebnisse aus dem Verbundprojekt „AR Maintenance System“ ...

Im Kontext der vierten industriellen Revolution wird maßgeblich von einer zunehmenden Flexibilisierung und Individualisierung gesprochen. Der Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik kreiert und realisiert dafür Innovationen durch die Integration von Wissen aus unterschiedlichen Domänen und Fachbereichen der Produktion und gesamten Wertschöpfungskette. Das übergreifende Forschungsziel liegt in der Vernetzung aller Teilfunktionen einer Fabrik zu einem rechnerintegrierten Gesamtkonzept. Durch die Vielzahl der Kooperationen mit wissenschaftlichen Einrichtungen und industriellen Betrieben findet neben intensiver Forschung auch ein stetiger Technologieaustausch mit der Industrie statt. Sowohl langfristige Forschungsprojekte als auch kurzfristige Dienstleistungen werden in enger Zusammenarbeit mit den Partnern in den sechs Forschungsbereichen Elektronikproduktion, Elektromaschinenbau, Bordnetze, Biomechatronik, System Engineering und dem E|Home-Center ...

Die Umsetzung der vierten industriellen Revolution sowie die damit verbundene Verknüpfung der digitalen und der realen Welt durch Cyber-Physische Systeme bietet Produktions- und Dienstleistungsunternehmen die Möglichkeit, Prozessketten effizienter zu gestalten und neue Geschäftsmodelle zu schaffen. Augmented Reality (AR) bietet in diesem Zusammenhang ein großes Potenzial, die durch Industrie 4.0 entstehende Komplexität beherrschbar zu machen und die digitale mit der realen Welt auf Nutzerebene zu verschmelzen. Im Rahmen des ZIM-geförderten Forschungsprojekts AR Maintenance System wird ein auf dieser Technologie basierendes Assistenzsystem entwickelt, welches Servicetechniker bei der Instandhaltung von Windkraftanlagen unterstützt. Die Industrie 4.0 Management sprach hierzu mit den Verantwortlichen der Entwicklungspartner: Frank Bischoff (AnyMotion GmbH), Achim Issmer (COMback GmbH) sowie Moritz Quandt (BIBA Bremer Institut für Produktion und Logistik GmbH).

Die Notwendigkeit, im globalen Wettbewerb auf Marktanforderungen und Kundenbedarf flexibel reagieren zu müssen, stellt Unternehmen vor große Herausforderungen. Zentrale Aspekte sind hierbei der verlustarme Betrieb von Maschinen und die Fähigkeit, in kleinen Losgrößen zu produzieren. Gerade kleine und mittlere Unternehmen (KMU) verfügen meist nicht in ausreichendem Maße über die personellen Ressourcen und die Kenntnisse, um die maschinellen Bearbeitungsprozesse systematisch und nachhaltig zu verbessern. Das Standardprogramm Betriebsmittelmanagement liefert hier strukturelle und methodische Hilfestellungen, um diesen Herausforderungen zu begegnen.