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Use Case Messtechnik

Intelligentes Maschineninterface aus dem Baukasten

| Redakteur: Jürgen Schreier

Mit digitaler Unterstützung besser messen, ist das Credo der Firma Wenzel. Der Hersteller von Messtechnik wollte seinen Kunden deshalb ein mobiles Assistenzsystem an die Hand geben. Realisiert wurde dieses mit dem smartConnect-Baukasten von in-tech.

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Optimale Auslastung: Der Bediener sieht auf seinem Mobilgerät, welche Maschinen belegt sind, wo ein manueller Eingriff notwendig ist, oder wann die nächste Messung gestartet werden kann.
Optimale Auslastung: Der Bediener sieht auf seinem Mobilgerät, welche Maschinen belegt sind, wo ein manueller Eingriff notwendig ist, oder wann die nächste Messung gestartet werden kann.
(Bild: yoh4nn)

Wenzel produziert innovative Messtechnik- und Scan-Lösungen. Die hochgenauen Messmaschinen liefern hochpräzise Messergebnisse in Branchen wie Automotive, Luftfahrt oder Medizin. Zugleich versteht sich das familiengeführte Unternehmen mit Sitz im fränkischen Wiesthal 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 wurde in-tech mit dem smartConnect-Baukasten ins Boot geholt.

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Intelligente Unterstützung per App

Auf Basis des modularen smartConnect-Frameworks entstand das „Wenzel Intelligent Machine Interface (IMI)“. Die Lösung läuft auf Smartphone, Tablet und Deskop-PC und bietet Lösungen zur Überwachung und Analyse der Messaufgaben, Werkstücke und Maschinen. Dabei entstehen Informationen, die dem Werkstück und der Messmaschine über die komplette Lebensdauer zur Verfügung stehen und eine intelligente, flexible Nutzung ermöglichen.

  • Bessere Auslastung: Die Messprogramme laufen – je nach Anwendungsfall – über mehrere Stunden. Da der Maschinenbediener dabei nicht permanent anwesend ist, wurde eine mobile Lösung entwickelt: 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.
  • Längere Lebensdauer: Die hochpräzisen 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 genauer.
  • Remote-Service: Die Betriebsdaten standen dem Maschinenbediener bislang nicht zur Verfügung. Somit ließ sich im Fehlerfall nicht nachvollziehen, ob die Maschine z.B. außerhalb der Spezifikation betrieben wurde. Das smartConnect Framework speichert die Betriebsdaten auf sicheren Servern – entweder „on premise“ in der Produktionsumgebung oder in einer Cloudlösung – 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.

Von der Idee zum Showcase mittels Baukastenprinzip

  • 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:
  • Agile Entwicklung: Dank der Basisfunktionalität des smartConnect Baukastens war bereits zum Projektstart eine lauffähige Lösung mit grundlegenden Funktionen verfügbar. Diese wurde von in-tech anschließend in ständiger Abstimmung mit Wenzel iterativ weiterentwickelt. Durch diese „Continuous Delivery“ waren neue Funktionen unmittelbar verfügbar und erlebbar, Feedback konnte sofort in der Entwicklung berücksichtigt werden.
  • User Centered Design: 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. Zudem ergänzt das kundenbezogene Styling der App das hochwertige Design der Maschinen und gewährleistet somit ein stimmiges Erscheinungsbild.
  • Langlebige Architektur: Die Lösung berücksichtigt die spezifischen Rahmenbedingungen, wie zum Beispiel proprietäre Schnittstellen der Maschinen. Die Erweiterungsfähigkeit wurde sichergestellt, um in weiteren Releases neue Funktionen zu realisieren.
  • IT-Security: 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 drei 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“ so Prof. Dr. Heiko Wenzel-Schinzer, Chief Digital Officer - Business Development bei Wenzel.

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