Industrie 4.0 – Spielplatz Produktion

Zusammenfassung: Auch die Welt der Produktion verändert sich mit einer Geschwindigkeit, die niemand mehr begreifen kann. Durch die globalen Verknüpfungen werden Zeitzonen aufgehoben, und Begriffe wie hier und jetzt verlieren an Bedeutung. Das Gestern ist nur von geringerem Interesse, wenn wir überhaupt in der Lage sind, es zu verstehen. Industrie4.0 – nicht unbedingt besser, aber ganz bestimmt anders.

Schön, wenn schon der Titel Ihr Interesse eingefangen hat! Nach Web2.0 hat sich nicht die Technik, sondern die Technologie-Dimension verdoppelt – um gleich mal auf den Begriff Industrie4.0 einzugehen. 

Der Begriff Industry4.0 bezeichnet die vierte Stufe der industriellen Revolution. Industrie1.0: Einführung der Dampfmaschine – zentrale Produktion. Industrie2.0: Einführung der Elektrizität – Massenproduktion. Industrie3.0: Einführung von Elektronik und Software – Automatisierung der Produktion. Industrie4.0: Echtzeit-Vernetzung von Produktion und Logistik. Dinge erhalten durch Prozessoren und eigenen Datenspeicher Intelligenz. Gegenwärtig erleben wir ganz neue Produktionsprozesse und Formen der Zusammenarbeit. Sie ist dadurch definiert, dass eine zuvor nicht gekannte Integration von Hardware, Software und menschlicher Arbeitskraft stattfindet. Maschinen und Produkte werden mit sämtlichen Beteiligten und untereinander, sowie dem Internet vernetzt (sog. Cyber Physical Production Systems CCPS).

Die Produktion wird zu großen Teilen von Programmen gesteuert, nicht mehr von der Hardware. Durch die neue Produktionsweise können hochkomplexe Abläufe dezentral gesteuert werden. Eine robuste und fehlertolerante Fabrikation, die einhergeht mit starker Individualisierung der Produkte bei sehr hoher Produktivität entsteht. Alles, was so aussieht, als ob Maschinen selbst entscheiden, basiert auf den Freiheitsgraden, die Menschen vorher einprogrammieren. Voraussetzung ist eindeutige Identifikation.

Eingabe-Geräte aus dem Spielzimmer, wie ein Playstation-Controller steuern über Gesten Industriemaschinen. Der Maschinen-Bediener verlässt, dort wo es sinnvoll ist die Ebene der Touchfeld-Eingabe und befehligt wie ein Dirigent Kran- und Fertigungslinien. Das sog. Internet der Dinge hat Einzug gehalten. Die Interaktion von Anlagen-Komponenten können via App-Schnittstellen Wertepaare abgreifen und assistiert den Mensch unterstützen. Das macht den Menschen nicht ersetzlich, dazu sind die Regeln menschlichen Handels viel zu umfangreich.

Es lassen sich aber prima, MDE = Maschinenzustände mit dem PPS = Fertigungssteuerung kombinieren, woraus ein Entscheidungsbaum begleitend abgefahren wird. Kombiniert man nun Erfahrungswerte, Lernkurven und IST-Daten miteinander, exportiert man den grafischen Leitstand mit seinen Prioritäten auf die Fertigungslinien. Spätestens hier wird klar, dass es bald kaum Jobs für ungelernte Mitarbeiter geben wird: jeder bekommt seinen Assistenz-Computer, der Personenpegrägt ist (nach Skillprofil) zugeteilt.

Erschreckend? Keinesfalls! Was für den Büroarbeiter sein PDA aka Smartphone, ist für den Werker sein Hosentaschen-TabletPC. Eingebunden in den Firmen-Standort-Hotspot erhält er darüber seine Fertigungsaufträge und überwacht die Maschinenzustände bei Mehr-Maschinen-Bedienung. Eine Art Mitarbeiter-Info-Zeitung mit Chat-Bereich und Anwesenheits-Checkin statt Stempeluhr.

Mit einem solchen Endgerät sind Facharbeiter im Schiebe-Schichtbetrieb über alle Vorfälle und Vorgaben – auch entfernt – informiert. Aus Rufbereitschaft wird Hotline-Standby.

Industrie4.0 Technologien ermöglichen Monitoring von Maschinenpark; Selbstlern- und Selbstregelkreise werden möglich! Feintuning auf Shopfloor-Ebene mit Simulation von Planungs-Änderungen aus dem Vertrieb. Statt Kunden-indizierte Veränderungen nur zu erdulden, kann jetzt seitens der AV „der Spiess umgedreht werden“ und in Echtzeit über die Konsequenzen einer Auftrags-Anpassung diskutiert werden. Deshalb wollen Produktions-Mitarbeiter sehr stark die Einführung von Industrie 4.0 – ganz anders als der Vertrieb, der sich nun vermehrt für seine Entscheidungen rechtfertigen muss. Ist ein Unternehmen Fertigungs- statt Vertriebs-orientiert aufgestellt, erfolgt eine Industrie4.0-Einführung sehr schnell.

In diesem Sinne geschieht eben auch eine Demokratisierung der Prozess-Entscheidungen.

Das Sahne-Häubchen nennt sich EPCIS und vertritt die Vorab- und mitlaufende Kunden- rsp. Lieferanten-Information. Statusmeldungen lassen sich abonnieren und ins eigene ERP automatisiert einbauen. Nachfragen und Rückmeldungen per Maschine statt Menschen-Dialog. Erstmalig erfüllt der Computer seinen Kaufzweck = Arbeit zu erleichtern und abzunehmen, um den Menschen für höherwertige Aufgaben frei zu halten. Erstmalig wird eben nicht nur einzig bis zur eigenen Abteilungs- oder Firmenumgrenzung optimiert: aus Schnittstellen werden Nahtstellen.

Und das Schönste dabei: es entsteht nur ein geringer Schulungs- und Einarbeitungs-Aufwand, da die Mitarbeiter die interaktive Hardware aus dem Privatleben kennen und schätzen. Selbst in rauer Umgebung und mit Arbeitshandschuhen ist eine elegante Nutzung möglich. Industrie-Spielgeräte haben allerdings differente Funk- und Authentifizierungs-Verfahren, so das niemand diese (unabsichtlich) im Privatumfeld anwenden kann. Defekte und abhanden gekommene Endgeräte werden de-registriert und fertig.

==== NACHTRAG und UMSETZUNG @westaflex ============ 28.04.13 ===========

Für IBM Blade Center der mittleren Datentechnik hat Westaflex eine Android exklusive Freeware App erschaffen, die Zugriffsmodule nach Rollen und Rechten aufs jeweilige ERP-System individuell zusammenstellt. Aktuelle Funktionsbausteine gibt es für Zeitwirtschaft, PPS, Kunden- und Lieferantenstamm, sowie den Provisions-Monitor für Handelsvertretungen. Ohne personifizierte Zugangsdaten ist jedermann ein Zugriff auf Preis-, Lager-, Katalog- und Auftragsstatus auf IBM AS/400 basierter Hardware möglich. Die erweiterten Sichten benötigen einen personifizierten Login-Zugang. Die Entscheidung für den App-Entwickler ist durch seine zahlreichen Referenzen im Bereich Medienserver und Firewall, sowie Blade Center Topologien begründet.

Durch das flexible App-in-App-Konzept sind Innen-, Außendienst- und Industrie4.0 Anwendungen zentral auf Android Endgeräten für die täglichen Aufgaben nutzbar. Mitgeltende Auftrags- und Fertigungs-Unterlagen lassen sich über die geschützte Google-Apps-for-Business Apps zu einem integrierten Nutzererlebnis als Hybrid-App zusammenfassen. Jeder Anwender nutzt auf seinem Smartphone oder Tablet genau die Funktionen, die er benötigt (Bsp. Management). Besonders geeignet zur Personal-Einsatzplanung im SHK-Handwerk und Bau-Fortschritts-Überwachung. Die vorhandene Einbindung nach EPCIS ermöglicht Zustell- und Lieferketten-Nachweise transparent nachvollziehbar.

Self Order: Ziel ist die verbesserte Beherrschbarkeit von kurzfristigen Auftragseingängen in Überlastsituationen durch eine selbstoptimierende Planung. Denn Unternehmen kaschieren häufig ihre Defizite in der Kapazitätsplanung und Auftragseinlastung in Überlastsituationen kostenintensiv über die Einbindung von Dienstleistern oder durch nicht abgestimmte und falsch priorisierte Gegenmaßnahmen. Dabei steht die Einhaltung des Liefertermins zum Kunden im Vordergrund, oftmals ohne Rücksicht auf Kostenübersicht und Wirtschaftlichkeit. Variantenvielfalt und individualisierte Kundenbedarfe erhöhen die Planungs- und Produktkomplexität ebenfalls.

Durch den Wegfall von Wegezeiten im Industrie4.0-Einsatz kann etwa vom Android Tablet aus überprüft werden, ob Aufgaben für Wartungsarbeiten, Zertifizierungen oder Unterweisungs-Dokumente anstehen oder wie die eigene Schicht- und Auftragseinteilung aussieht. Ebenso wie der Informations-Zugriff zu Verpackungsvorschriften oder der Umgang mit Gefahrstoffen.

Gerade der Einsatz moderner Technologien im beruflichen und Produktionsumfeld motiviert den Mitarbeiter und wertet seinen Aufgabenbereich auf. Durch diese App-gestimmte Kommunikation gelingen Change-Management-Prozesse deutlich leichter und schneller. Im Industrie4.0 Einsatz werden elegant MES-Produktionsdaten standortspezifisch visualisiert und an die Produktions- und QS-Leitung weitergeleitet. Eine Schnittstelle zur Übergabe von Makers Konzepten in unsere Maschinen-Infrastruktur als Replicator wird derzeit entwickelt, sowie perspektivisch Google Glasses, um beispielsweise Pick-by-Voice Kommissionierung zu unterstützen.

Als generischer Container aus Menü-Widgets, der die Entwicklungskosten gering hält, jedoch zahlreiche Bausteine an Wikis, Moodle und Inhalte-Server mit fertigen Schablonen bereithält. Aufgrund der nativen Umsetzung für das Google Android Betriebssystem sind zentral Telefon-Kontakte, sowie die Einbindung von allen Google Diensten vorhanden. Die Fokussierung auf Android liegt besonders am zentralen Geräte- und BYOD Management.

Zu Beginn unser White Label ERP-App formulierten Testnutzer das Design und die aktuellen Funktionen maßgeblich. Denn wenn den Nutzer das Layout nicht anspricht, das Handling nicht intuitiv genug oder die Darstellung nicht übersichtlich ist, wechselt der Interessent zu einem anderen Anbieter (Crowdtesting).

Phänomen Uncanny Valley: Je lebensechter ein Roboter wirkt, desto mehr wird er akzeptiert. Aber, bevor er vollständig einer Frau oder einem Mann ähnelt, bricht die Akzeptanz ein. Die optischen Mängel im Vergleich zum Menschen stechen hervor, die Akzeptanz fällt hinter die eines stilisierten Roboters zurück.

Unsere ERP-App kann grundsätzlich mit anderen Dingen im Internet, welche mit eigener IP-Adresse ausgestattet sind, kommunizieren. Dadurch lassen sich intuitive Monitoring- und Steuerungs-Szenarien aus dem Bereich der Spielkonsolen bekannt abbilden. Für die Meister geschieht eine Abkopplung diverser Schreibtisch-Tätigkeiten und Besprechungsprotokollen. Mitlaufende Dokumentation und Einspielung in Lernumgebungen ist multimedial gegeben. Zudem erlaubt unsere ERP-App Merklisten selbst zu erstellen und Kundendaten, neue Kontakte, sowie AR-Animationen zu integrieren.

 

 

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Über ʎәʞɹɐqɹәʇsәʍ uɐɾ (Gastautor)

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