Industrie 4.0 im Fokus

Auf der diesjährigen Productronica in München will die Asys-Gruppe in Halle A3, Stand 277, eine neuartige SMT-Linie vorstellen, die über ein mobiles Endgerät überwacht werden soll. Außerdem soll das Multi-Touch-Bedienpanel Simplex, das zur einfachen Bedienung von Maschinen dient, für weitere Prozessmaschinen aus den Bereichen Nutzentrennen und Lasermarkieren realisiert werden.

Innovationen und neue Technologien werden zunehmend wichtiger im globalen Wettbewerb, besonders in der Automatisierung und in Deutschland als Produktionsstandort. Die deutsche Wirtschaft zeichnen mittelständische und innovative Unternehmen aus. So ist es in den letzten Jahren gelungen, trotz Finanz- und Wirtschaftskrise, die Anzahl der Beschäftigten in der Produktion überwiegend stabil zu halten. Wie kann die deutsche Industrie, beziehungsweise der Mittelstand, diese stabile Position halten?

Industrie 4.0 und die Elektronikfertigung

Die ‚4. industrielle Revolution‘ ist von ‚intelligenter‘ Datenvernetzung und Kommunikation zwischen Mensch, Maschine und Ressourcen geprägt. Das heißt, es findet eine umfassende Vernetzung der Produktion statt. Mithilfe von CPS (cyber-physikalische Systeme) sollen alle Komponenten untereinander kommunizieren und sich gegenseitig steuern. Doch was bedeutet das für den Einzelnen? Wie können Hersteller von dem Projekt profitieren und welche neuen Möglichkeiten ergeben sich für die SMT-Produktion?

In einer Fertigung geht es darum die Produktivität zu steigern und die Linienverfügbarkeit OEE (Overall Equipment Efficiency) auf ein Maximum zu bringen. Die Vernetzung von Daten, Maschinen, Ressourcen und Menschen in Echtzeit bringt ungeahnte Möglichkeiten in Bezug auf die Verfügbarkeit von Informationen. Laut einer aktuellen Studie des Fraunhofer Instituts für Arbeitswirtschaft und Organisation bringen cyber-physikalische Systeme in Industrie 4.0 mehr Transparenz in Produktionsabläufe. Diese überwachen nicht nur Prozesse, sondern stellen die Informationen den Nutzern in übersichtlicher Form zur Verfügung. Während Produktionsabläufe sich selbst steuern, überwachen intelligente Systeme den Prozess. Die Experten sind sich einig, dass der Fertigungsprozess der Zukunft smarter, intelligenter und flexibler wird. Doch wie kommt der Mensch mit dieser Komplexität klar?

Der Faktor Mensch in Industrie 4.0

Qualifizierte Mitarbeiter mit langjähriger Erfahrung stehen weiterhin im Mittelpunkt. Karin Walter, Director Corporate Identity der Asys-Unternehmensgruppe ist überzeugt davon und betont: „Neben der Vernetzung der Produktionsressourcen ist der Faktor Mensch in Industrie 4.0 ein zentrales Element im Prozess. Dieser muss die zunehmende Komplexität bewältigen und beherrschen können. Mobile intelligente Assistenzsysteme müssen ihn dabei unterstützen. In diesem Zusammenhang ist die Mensch-Maschine Interaktion wichtiger denn je. Die Herausforderung liegt darin, komplexe Bedienabläufe einfach darzustellen und dabei geht es nicht nur um die grafische Darstellung. Das besondere Interesse gilt der Entwicklung von Methoden und Strategien, die dem Menschen die Nutzung technischer Endgeräte erleichtern. So lassen sich komplexe Prozesse einfach steuern und überwachen.“ Eine eigene Abteilung befasst sich mit der Mensch-Maschine-Interaktion. „Wir beschäftigen intern ein Team aus technologieorientierten Interaktionsgestaltern, das sich mit dieser Thematik auseinandersetzt und Strategien sowie Methoden zur einfachen Bedienung von Maschinen entwickelt,“ betont Werner Kreibl, Geschäftsführer der Asys-Gruppe. Bereits vor einigen Jahren hat das Unternehmen sich diesem Thema zugewandt und mit Simplex den Multi-Touch-Screen in die Fertigungshallen gebracht.

Jenes System dient der Steuerung und Überwachung hochkomplexer Anlagen. Die Benutzeroberfläche wurde von einem interdisziplinären Team entwickelt. Die gestenbasierte Bedienung ermöglicht eine schnelle Interaktion zwischen Mensch und Maschine. Immerhin konnten durch die Touch-Screen-Eingabegeräte wie Zehnerblock, Tastatur und Trackball entfallen. Simplex wurde bereits für die Ekra-Drucksysteme X4 SI und X5 Professional realisiert. Zur Messe Productronica 2013, die vom 12. bis 15. November 2013 in München stattfindet, ist geplant, Simplex für weitere Prozessmaschinen aus den Bereichen Nutzentrennen und Lasermarkieren einzusetzen.

Im Simplex-Team kommen Experten aus verschiedenen Bereichen der Unternehmensgruppe zusammen. So sollen unterschiedliche Aspekte besser beleuchtet und neue Impulse gesetzt werden. Die enorme Komplexität des zu gestaltenden Systems macht disziplinübergreifendes Arbeiten notwendig. In jedem Bereich gibt es zusätzliche Expertenteams, welche die Ergebnisse jeweils fachspezifisch bewerten. Diese abteilungsübergreifende Zusammenarbeit und der interne Wissenstransfer haben wesentlich zum Erfolg des Projekts beigetragen. Neben der Gestaltung und dem Design der Oberfläche wird besonders auf das Verhalten der Applikation Wert gelegt. Dafür analysiert und wertet das Team diverse Fallstudien aus, um die Erkenntnisse in die Projektarbeit einfließen zu lassen.

Trend zu Tablets

Simplex ermöglicht heute den einfachen Zugang zu komplexen Sachverhalten und Datenstrukturen und stellt die neue Generation der Bedienkonzepte in der Maschinenbranche dar. Diverse Studien belegen, dass sich langfristig die Bedienung mit Multi-Touch-Geräten durchsetzen wird, denn heutzutage ist der Umgang mit Smartphones und Tablets sowohl im privatem als auch im geschäftlichen Bereich für viele selbstverständlich. Laut einer aktuellen Trendstudie des Marktforschungsinstituts Interrogare dominieren mobile Devices mit rund 70 Prozent Nutzungsanteil den privaten Gerätegebrauch. So wird Desktop-PC oder Laptop als Arbeitsgerät abgelöst. Dabei dienen die Geräte nicht nur als Kommunikationsmittel, sie nehmen bereits eine entscheidende Rolle im Leben der Nutzer ein und entwickeln sich immer mehr zu Multitalenten. Sie dienen zum Beispiel als Fernbedienung, Navigationsgerät oder Konsole für Spiele.

Die Anwendungsmöglichkeiten sind dank der immer größer werdenden Auswahl an Apps fast unbegrenzt. Doch wie nutzen wir das im industriellen Umfeld und wo liegt der Mehrwert? Dieser Fragestellung ist auch der Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbauer nachgegangen und hat den Einsatz mobiler Anwendungen in der Industrie untersucht. Der Einsatz von Smartphones oder Tablets in der Produktion bringt viele Vorteile mit sich und lässt sich in verschiedenen Bereichen einsetzen – Datenerfassung, Auswertung, Wartung oder Bedienung von Maschinen. Die bekannte, intuitive Bedienung der Geräte und ein ortsungebundener Zugriff auf Maschinendaten sind nur einige Vorteile der mobilen Bedienung von Maschinen oder ganzen Produktionslinien.

Auf der Messe SMT Hybrid Packaging 2013 in Nürnberg präsentierte Asys erstmalig ein Gesamtkonzept zur Kommunikation mit Maschinen via Tablet und Smartphone. Mithilfe einer selbstentwickelten App konnten sich Besucher über ein mobiles Gerät mit den Maschinen verbinden und nützliche Informationen wie Statusmeldung oder Seriennummer der Anlage sehen. So demonstrierte das Unternehmen plakativ die zahlreichen Möglichkeiten des Einsatzes mobiler Plattformen im Produktionsumfeld. Die Entwicklung der Connected-App gilt als wichtiger Schritt in Richtung Industrie 4.0.

Mobile Linie auf der Productronica 2013

Zur Productronica 2013 ist nun geplant, die mobile Linie vorzustellen. Bei dem Projekt handelt es sich um eine SMT-Linie, die mit Tablets bedient und überwacht werden soll. Die Linie besteht aus Handling-Modulen von Vego und einem Schablonendruckersystem von Ekra. Das Konzept ist auch offen für die Einbindung von Systemen anderer Hersteller. Dabei ist das oberste Ziel, eine maximale Linienverfügbarkeit mithilfe von mobilen Assistenzsystemen sicherzustellen.

Der Faktor Mensch hat auch hier eine zentrale Rolle inne. Es gilt, den Bediener bei seiner Arbeit bestmöglich zu unterstützen und somit die Linienverfügbarkeit zu erhöhen. Die für den Bediener essenziellen Funktionen, die momentan nur stationär an der Anlage verfügbar sind, finden sich zentral am mobilen Assistenzsystem wieder. Dabei dient das Gerät dazu, dem Bediener das wesentliche von allen Anlagen der Linie übersichtlich und klar zur Verfügung zu stellen. So kann er bei Bedarf schnell reagieren. Eine der wichtigsten Meldungen, die angezeigt werden sollen, sind zum Bespiel die aktuellen Störmeldungen der Linie. In den späteren Projektphasen ist auch geplant, Arbeitslisten oder Wartungsaufgaben zu integrieren.

(mrc)