Augmented Reality in der Kunststoffindustrie: individualisierte Anleitungen für den gesamten Produktlebenszyklus

AdaptAR generiert Anleitungen automatisch und erleichtert Arbeit an Maschinen

Exklusiv für K-MAG

Bild: Geschäftsfrau mit Smart Glasses; Copyright: westend61

25.08.2022

Individualisierung ist Trend. Auch in der Kunststoffindustrie kommen immer individuellere Maschinen auf den Markt. Diese erfordern natürlich ebenso individuelle Anleitungen mit speziell auf sie zugeschnittene Handlungsanweisungen. Das ist heute jedoch noch keine Realität. Das Projekt AdaptAR möchte das ändern – unter anderem mithilfe von Augmented Reality und einer App.

Sie bedienen eine Maschine, plötzlich taucht ein Problem auf, Sie schauen selbstverständlich direkt im Handbuch nach – doch Sie finden partout nicht die richtige Antwort auf Ihre Frage. Kommt Ihnen das bekommt vor? Das kann zum einen daran liegen, dass die Anleitung nicht für Ihren speziellen Produkttyp zugeschnitten ist, oder zum anderen daran, dass Ihr Handbuch nur in Papierform vorliegt und das gezielte Nachschlagen dadurch erheblich erschwert wird.

AdaptAR löst Widerspruch zwischen Bedarf und Realität

Gebrauchsanweisungen werden heute immer noch oft in Papierform herausgegeben. Erstellt werden sie größtenteils manuell – und zwar zu Beginn des Produktlebenszyklus. Nachträgliche Änderungen am Produkt können nicht mehr berücksichtigt werden. Das führt dazu, dass sich die Informationen nicht an den tatsächlichen Bedürfnissen der Nutzerinnen und Nutzer orientieren.

Genau hier setzt das Projekt AdaptAR an. Karl Lossie vom Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT – Koordinator des Verbundprojekts – erklärt den Gedanken dahinter:

Im Projekt AdaptAR werden eine App und mehrere Software-Bestandteile entwickelt. Mit deren Hilfe sollen zum einen individualisierte Anleitungen erzeugt, und zum anderen diese in der Praxis genutzt werden können.

Die 5 Kern-Bestandteile des Projekts sind:

1. Smart Service

Es sollen Algorithmen entwickelt werden, mit denen aus einer Datenbasis für den jeweils vorliegenden konkreten Anwendungsfall, zum Beispiel die Wartung einer Maschine, automatisiert eine konkrete Anleitung mit Schritt-für-Schritt-Anweisungen generiert werden kann.

2. Digitaler Zwilling

Dafür soll im Projekt eine Datenbasis aufgestellt und zu jeder Maschine oder Anlage ein digitaler Zwilling entwickelt werden, der alle zugehörigen Auftrags-, Produkt-, Prozess- und Ressourcendaten in einer lokalen Datenbank zusammenführt. So stehen alle für die Erstellung einer Anleitung benötigten Informationen in einer standardisierten Form zur Verfügung. Der digitale Zwilling wird während der Nutzung mit weiteren Daten aus verbundenen IT-Systemen angereichert.

3. Schnittstelle zwischen Mensch und digitalem Zwilling in Augmented Reality (AR)

Mit digitalen Endgeräten wie Tablets oder Smart Glasses sollen Maschinenführerinnen und -führer direkt am Einsatzort zu einer individuellen Lösung des Problems geführt werden.

4. Smart-Service-Plattform

Die Plattform soll die Transformation von Informationen aus allen relevanten Softwaresystemen für die Generierung von Handlungsanweisungen ermöglichen.

5. Rechtssichere Gestaltung

Eine rechtssichere Gestaltung soll den Transfer aller Projektergebnisse sicherstellen.

Grafik: Lösungskonzept für die Bereitstellung adaptiver und kontextspezifischer Handlungsanweisungen im gesamten Produktlebenszyklus; Copyright: Fraunhofer IPT

Lösungskonzept für die Bereitstellung adaptiver und kontextspezifischer Handlungsanweisungen im gesamten Produktlebenszyklus. Copyright: Fraunhofer IPT

Wartung, Dokumentation & Co. – AdaptAR in der Praxis

Um diese Ziele zu erreichen, stehen dem Fraunhofer IPT insgesamt 12 Projektpartner zur Seite – darunter die DEGUMA-SCHÜTZ GmbH. Diese stellt Walzwerke für die Gummiverarbeitung her.

Anwenderunternehmen wie DEGUMA-SCHÜTZ können die geplante Software in verschiedenen Use Cases über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg nutzen.

Bild: Mann mit Smart Glasses an einer Maschine; Copyright: Fraunhofer IPT

Wobei genau die App den Projektpartner testweise aktuell schon unterstützt, hat uns Martin Schulz, Leiter Elektrotechnik bei DEGUMA-SCHÜTZ, erzählt:

Neben der Wartung kann die Software auch die Montage eigener Produkte, die Inbetriebnahme und den Betrieb bei Kundinnen und Kunden und schließlich sogar die Wiederaufbereitung von Anlagen unterstützen. Unternehmen sparen dadurch nicht nur Kosten für Fachpersonal und Reisen, sondern auch Zeit.

Die DEGUMA-SCHÜTZ GmbH strebt im Projekt auch die Verbesserung ihrer Dokumentation an. Die spielt für sie besonders in einem weiteren ihrer Tätigkeitsfelder, dem Verkauf gebrauchter Maschinen, eine Rolle.

So lässt sich mithilfe der Ergebnisse aus dem Projekt für die Käuferinnen und Käufer der gebrauchten Maschinen von DEGUMA-SCHÜTZ eine hohe Qualität der Dokumentation erzielen. Weniger Papier bedeutet außerdem weniger Müll und somit mehr Umweltbewusstsein.

Barrieren überwinden dank AR

Außerdem entstehen weniger Ausfallzeiten und Unfälle durch unsachgemäße Bedienung der Anlagen – zum einen durch die Verfügbarkeit von Anleitungen, die genau auf den Produkttyp zugeschnitten sind, zum anderen durch Nutzerfreundlichkeit und -spezifität.

Bild: Mann mit Tablet mit AR-Funktion in einer Produktionshalle; Copyright: Fraunhofer IPT

So können bestimmte Schritte in der App mit einer AR-Darstellung hinterlegt sein, andere Schritte vielleicht auch nicht – je nach Vorliebe oder Erfahrung der Nutzerin oder des Nutzers. Sobald ein Prozess abgeschlossen wird, werden eventuell veränderte Daten auch im digitalen Zwilling hinterlegt. Anhand der Historie ist immer einsehbar, was Personen, die vorher an der Anlage gearbeitet haben, genau gemacht oder verändert haben.

Auch eventuelle Sprachbarrieren möchte AdaptAR dank Übersetzungsfunktion überwinden. Damit soll eine weitere Fehlerquelle bei der Bedienung von Anlagen beseitigt werden.

Martin Schulz hat uns außerdem verraten, welches Potenzial er in AR für die Kunststoffindustrie sieht:

Das Projekt AdaptAR läuft seit Juni 2020. Zum aktuellen Zeitpunkt wurden alle Anforderungen definiert und einzelne Softwarebestandteile geplant. Der nächste Schritt ist, diese Bestandteile in Demonstratoren zu überführen.

Die ersten vorzeigbaren Projektergebnisse werden Ende 2022 erwartet. Dann sollen Anwender die Anleitungen in unterschiedlichen Use Cases erproben können. Das Projekt läuft bis Mai 2023.

Augmented Reality kann in der Kunststoffindustrie vor allem Service-Prozesse, zum Beispiel die Wartung von Anlagen, deutlich vereinfachen und dadurch effizienter und nutzerfreundlicher gestalten. Das zeigt auch das Projekt AdaptAR.