Mehdi Hamadou

Integration und Durchgängigkeit von Information im Produktionsmittellebenszyklus

Kurzfassung Die effiziente Lösung von Engineering- und Serviceaufgaben während des gesamten Lebenszyklus heutiger Produktionsanlagen setzt einen intensiven Informationstransfer zwischen Mitarbeitern der einzelnen Fachbereiche in Entwicklung, Konstruktion, Inbetriebnahme und Service voraus. Idealerweise dient hierbei das digitale Anlagenabbild als übergreifendes Informationsmodell und begleitet das Produktionssystem entlang seines Lebenszyklus und darüber hinaus für spätere Neukonstruktionen. Die Vernetzung von Lebenszyklusdaten ist jedoch in der Regel lückenhaft. So werden zum Beispiel externe Engineering- und Produktdaten sowie Daten aus der Elektro- und Automatisierungstechnik einschließlich des resultierenden Anlagenverhaltens nur unzureichend in das Informationsmodell der Digitalen Fabrik integriert. Zudem fehlen Werkzeuge, die nach der Inbetriebnahme einen systematischen Abgleich der realen Anlage mit dem digitalen Abbild ermöglichen. Damit entfernt sich aber die reale Anlage von ihrer digitalen Version, und es fehlen aktuelle und konsistente Informationen für Serviceaufgaben sowie für Erweiterungs- und Änderungsprojekte. Die in diesem Artikel vorgestellten Konzepte zielen auf eine verbesserte Durchgängigkeit der Information im Lebenszyklus von Produktionsmitteln unter Berücksichtigung der Notwendigkeit eines stetigen Abgleichs zwischen digitaler und realer Welt ab. Die entwickelten Konzepte werden anhand der Siemens-Modellanlage SmartAutomation veranschaulicht.

Integration of Software Tools with Heterogeneous Data Structures in Production Plant Lifecycles

Abstract Today, most technical disciplines involved in the lifecycle of production plants process their tasks with software tools that establish their own data stocks. Thus, the corresponding information networks are characterized by heterogeneous data structures leading to drawbacks considering information retrieval, identification of interdisciplinary dependencies and creation of generalized design solutions. Information integration aims to solve these problems by providing unified access to distributed heterogeneous sources. This article first describes the information network in production plant lifecycles and discusses the required elements for the process of information integration. This is followed by an outline of current research and technology in the fields of neutral formats and engineering ontologies. The developed concepts for information integration in production plant lifecycles are presented based on this, and demonstrated with a model plant for bottling, commissioning, and recycling.

Mobile Service Applications for Machine Tools

Service applications for machine tools are currently under substantial development. One technology playing a major part in this area is augmented reality (AR), which has been recognized as being capable of assisting a service technician in complex maintenance and repair situations. However, for an efficient use, this new technology needs to integrate with the company’s informational infrastructure. This includes access to process data and information retrieval from enterprise systems. Moreover, authoring tools, which can establish and manipulate AR-based documents, are still in an early stage of development. Furthermore, difficulties are caused by insufficient interaction technologies. Normally, the technician needs both hands to operate technical devices. Speech control and the use of head-mounted-displays (HMDs) are two ways of interacting independent of hands, eyes and working location.

ARVIKA Augmented Reality für Entwicklung, Produktion und Service (ARVIKA Augmented Reality for Development, Production and Service)

Augmented Reality, erweiterte Realität, ist eine Form der Mensch-Technik-Interaktion, die dem Menschen z. B. über eine Datenbrille Informationen in sein Sichtfeld einblendet und damit die von ihm wahrgenommene Realität erweitert. Dieses geschieht jedoch kontextabhängig, d. h. passend zum und abgeleitet vom betrachteten Objekt, z. B. einem Bauteil, einem Werkzeug, einer Maschine oder zu seinem Standort. So wird das reale Sichtfeld eines Facharbeiters, Technikers oder Entwicklungsingenieurs durch eingeblendete Hinweise um für ihn wichtige Informationen angereichert (Azuma, Baillot, Behringer, Feiner, Julier und MacIntyre 2001). ARVIKA entwickelt diese Technik in den Anwendungsfeldern Entwicklung, Produktion und Service der Automobil- und Flugzeugindustrie, für Kraftwerks- und Prozessanlagen und für Werkzeug- und Produktionsmaschinen. Besondere Perspektiven bietet diese Technik für mittelständische Unternehmen, die durch verbesserte Diagnose- und Wartungskompetenz flexibler und effizienter agieren können und damit eine Stärkung im globalen Wettbewerb erfahren.

Automatische Generierung von Arbeitsabläufen

Kurzfassung Die steigende Komplexität von Topologie und Verhalten von Produktionsanlagen stellt neue Herausforderungen an den Service. Die Erstellung von Service-Dokumenten erfordert Fachkenntnisse und verursacht in der Regel hohen Aufwand. Des Weiteren werden das Anlagenverhalten und die Veränderlichkeit von Arbeitsumgebungen bei herkömmlichen Service-Dokumenten nur indirekt berücksichtigt. Insgesamt kann die Suche nach passenden Informationen während eines Servicefalls daher beträchtliche Zeit erfordern. Eine automatische Generierung von Anweisungen für Arbeitsabläufe könnte Service-Aufgaben signifikant erleichtern und zudem besser absichern. In diesem Beitrag wird ein Konzept zur automatischen regelbasierten Generierung von Arbeitsabläufen vorgestellt, welches die Parameter der Arbeitsumgebung, den augenblicklichen Anlagenzustand sowie die aktuellen Aufgabenstellungen für die Arbeitsablaufplanung dynamisch berücksichtigt. Das entwickelte Konzept wurde prototypisch implementiert und anhand einer fertigungstechnischen Modellanlage, der Abfüllanlage SmartAutomation der Siemens AG, getestet.