Messungen digital überwachen

Andreas Mühlbauer,

Die App zum besser Messen

Ebenso wie in produzierenden Unternehmen kommt es in der professionellen Messtechnik auf Effizienz und optimale Auslastung der Maschinen und Geräte an. Um Fehler zu vermeiden, Ausfallzeiten zu verringern und die Qualität der Messungen gleichbleibend hoch zu halten, geht ein Messtechnik-Unternehmen den Weg in Richtung Industrie 4.0. Von Klaus Wiltschi

Auf Basis des modularen SmartConnect-Frameworks entstand das „Wenzel Intelligent Machine Interface“ (IMI). Die Anwendung läuft auf Smartphones, Tablets sowie Desktop-PCs. © In-tech

Messtechnik- und Scan-Produkte des bayerischen Unternehmens Wenzel finden ihre Anwendung in Automotive, Luftfahrt, Medizin und anderen Branchen. Die hoch genauen Messmaschinen liefern extrem präzise Messergebnisse für unterschiedlichste Anwendungsfälle.

Das familiengeführte Unternehmen versteht sich als Innovator in der Messtechnik und arbeitet deshalb schon seit Jahren daran, Industrie-4.0-Technologien in die eigenen Produkte zu integrieren. Bei den Messmaschinen wollte das Team die Auslastung, Effizienz, Bedienfreundlichkeit und Wartungsfähigkeit optimieren und dem Kunden ein mobiles Assistenzsystem an die Hand geben. Als Entwicklungspartner kam In-tech mit seinem SmartConnect-Baukasten ins Boot.

Intelligente Unterstützung per App

Auf Basis des modularen SmartConnect-Frameworks entstand das „Wenzel Intelligent Machine Interface“ (IMI). Die Anwendung läuft auf Smartphones, Tablets sowie Desktop-PCs und bietet Lösungen zur Überwachung und Analyse der Messaufgaben, Werkstücke und Maschinen. Dabei kommen Informationen zusammen, die dem Werkstück und der Messmaschine über die komplette Lebensdauer zur Verfügung stehen und eine intelligente, flexible Nutzung ermöglichen.

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Die Messprogramme laufen – je nach Anwendungsfall – über mehrere Stunden. Da der Maschinenbediener dabei nicht permanent anwesend ist, sollte eine mobile Lösung zum Einsatz kommen: Die Smartphone-App benachrichtigt den Bediener sowohl über Fehler während der Messung als auch über die Ergebnisse erfolgreicher Messvorgänge. Somit werden Stillstandszeiten reduziert und die Auslastung der Maschinen optimiert. Das Bedienpersonal kann im Fehlerfall sofort eingreifen oder nach erfolgreicher Messung den nächsten Vorgang starten.

Von der Idee zum Showcase mittels Baukastenprinzip

Die hoch präzisen Maschinen unterliegen einem Verschleiß, der sich auch auf die Messgenauigkeit auswirkt. Durch eine geführte Nutzung der Maschinen lässt sich ein gleichmäßigerer Verschleiß und damit eine höhere Lebensdauer und Messqualität erreichen: Mittels einer Heatmap zeigt die App dem Bediener die häufig genutzten Messbereiche. Das Bedienpersonal kann die Maschine somit gezielt gleichmäßiger auslasten. Die Intervalle zwischen den Wartungen verlängern sich, die Messqualität bleibt höher.

Die Betriebsdaten standen dem Maschinenbediener bislang nicht zur Verfügung. Somit ließ sich im Fehlerfall nicht nachvollziehen, ob die Maschine beispielsweise außerhalb der Spezifikation betrieben wurde. Das SmartConnect Frame-work speichert die Betriebsdaten auf sicheren Servern – entweder „on premise“ in der Produktionsumgebung oder in einer Cloud – und ermöglicht somit eine genauere Diagnose im Fehlerfall. Mit dem Remotediagnose-Assistent kann der Wenzel-Service Maschinenparameter online abfragen und somit bei Problemen schneller und gezielter eingreifen.

Zur Entwicklung der Lösung verwendete das In-tech-Team den modularen SmartConnect-Baukasten. Dieser stellt grundlegende Funktionalitäten zur Verfügung. Für Aufgaben wie Authentifizierung, Rollen oder Benachrichtigungen werden vorhandene Bibliotheken genutzt. Bei der Entwicklung konnte sich das Team somit auf kundenspezifische Funktionen konzentrieren und diese darauf aufbauend entwickeln.

Eine Heatmap stellt die häufig genutzten Messbereiche dar. Der Maschinenbediener kann somit die weniger beanspruchten Bereiche nutzen und den Maschinenverschleiß verringern. (Bilder: In-tech) © In-tech

Dank der Basisfunktionalität des SmartConnect-Baukastens war bereits zum Projektstart eine lauffähige Lösung mit grundlegenden Funktionen verfügbar. Diese hat In-tech anschließend in ständiger Abstimmung mit Wenzel iterativ weiterentwickelt. Durch diese „Continuous Delivery“ waren neue Funktionen unmittelbar verfügbar, Feedback konnte sofort in der Entwicklung berücksichtigt werden. Das Team legte Wert auf hohe Usability und ein auf den Endanwender zugeschnittenes Bedienkonzept. Für die unterschiedlichen Benutzerrollen wurden auf den jeweiligen Kontext optimierte Oberflächen entwickelt. Das kundenbezogene Styling der App ergänzt das hochwertige Design der Maschinen und gewährleistet somit ein stimmiges Erscheinungsbild.

Die Lösung berücksichtigt die spezifischen Rahmenbedingungen, wie proprietäre Schnittstellen der Maschinen. Die Erweiterungsfähigkeit wurde sichergestellt, um in weiteren Releases neue Funktionen zu realisieren.

Die besonderen Anforderungen des Produktionsumfeldes erforderten auch besonderes Augenmerk auf die IT-Security, zum Beispiel eine sichere Kommunikation zwischen Maschinen, Servern und Endgeräten. Das Serverbackend kann sowohl „on premise“ in der Produktionsumgebung als auch in einer sicheren Cloudumgebung laufen.

Schnell zur Lösung

Durch den effizienten Entwicklungsprozess konnte das Projekt in nur 3 Monaten abgeschlossen werden. „Wir konnten schon zu Projektstart erste Mockups und Prototypen testen und unser Feedback dazu geben. Durch diese Herangehensweise hat das In-tech-Team die Anwendung äußerst schnell und gezielt realisiert“, sagt Prof. Dr. Heiko Wenzel-Schinzer, Chief Digital Officer Business Development bei Wenzel. Das Wenzel Intelligent Machine Interface (IMI) wurde erstmals auf der EMO 2017 präsentiert. Der Showcase stieß bei den Messebesuchern auf großes Interesse und wird nun zur Serienreife weiterentwickelt.

Dr. Klaus Wiltschi, Head of Business Unit Machinery bei In-tech / am

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