Industrieanwendung von AR- und Mobiltechnologien

Hintergrund

Obgleich Routinetätigkeiten in den Betriebsstätten verschiedenster Industrien zunehmend automatisiert vonstattengehen, müssen bestimmte Arbeiten wie die Anlagenwartung sowie unregelmäßige Prozesswechsel wie gehabt von Menschen bewerkstelligt werden. Ein solcher manueller Eingriff kann unweigerlich ein menschliches Versagen nach sich ziehen. Die daraus resultierenden wirtschaftlichen Verluste zählen zu den größten Problemen beim Anlagenbetrieb.

Yokogawa hält die sogenannte AR-Technologie („Augmented Reality“ – erweiterte Realität) für ein geeignetes Hilfsmittel, um einem menschlichen Versagen vorzubeugen. Durch einen Einsatz dieser Technologie in Verbindung mit mobilen Technologien, die in den vergangenen Jahren rasant weiterentwickelt wurden, möchte Yokogawa die durch den Bediener verursachten Fehler in Fertigungsanlagen reduzieren und gleichzeitig die Sicherheit und Effizienz am Arbeitsplatz steigern. Wir nennen dieses Konzept „Industrielle AR“ und arbeiten eng mit unseren Kunden zusammen, um gemeinschaftlich eine Vision für die Zukunft zu erarbeiten und die für die Verwirklichung dieser Vision benötigten Technologien zu entwickeln.

Praxistests mit Kunden

Yokogawa hat eine mobile Systemlösung mit integrierter AR-Technologie zur Unterstützung der in Fertigungsanlagen anfallenden Arbeiten entwickelt. Gemeinsam mit seinen Kunden hat Yokogawa mehrere Praxistests durchgeführt, um die Eignung des Produkts zu erproben (Machbarkeitsnachweis).

Ein Pilotprojekt mit CF Carbons, einem Joint Venture zwischen AkzoNobel Industrial Chemicals und der Fluorchemie GmbH Frankfurt im Industriepark Höchst, ist nachstehend aufgeführt. Im Zuge dieses Tests hat Yokogawa einige Arbeiter mit einem Hilfsmittel für den Instandsetzungsdienst ausgestattet – einem Tablet-Gerät, das mit einem Prozessleitsystem (DCS) verknüpft ist.

Wenn das Gerät feststellt, dass an einer bestimmten Anlage Arbeiten verrichtet werden müssen, blendet die AR-Funktion zusätzliche für die Anlage relevante Informationen wie beispielsweise Prozessdaten ein. Mit diesem Hilfsmittel können Arbeiter die tatsächlichen Anlagen und dazugehörige Informationen intuitiv verwalten. Außerdem können sie neue Informationen wie eine Aufzeichnung der von ihnen verrichteten Arbeit hinzufügen und diese zusammen mit Fotos der Anlagen speichern.

Diese Lösung verkürzte den für eine Kalibrierung mehrerer Instrumente erforderlichen Zeitaufwand um bis zu 47 %, was die Wirksamkeit des Systems belegt.

Field test at a site of AkzoNobel
Praxistest an einem Standort von AkzoNobel

Tablet device
Tablet-Gerät


Mobile Anwendung für Arbeiter

Die Vision von Yokogawa

Gleichwie auf dem Gebiet der AR- und Mobiltechnologie schreitet die Innovation auch in verschiedenen anderen Bereichen rasant fort. In den vergangenen Jahren fand auch die VR-Technologie (Virtuelle Realität) zunehmend mehr Anklang. Schätzungen zufolge werden die VR- und AR-Märkte in zehn Jahren einen Wert von mehreren Milliarden US-Dollar (mehrere Hundert Milliarden Yen) besitzen.

Eine Zukunftsvision der Welt, in der solche Technologien fester Bestandteil sind, wurde bereits in unzähligen Filmen, Animationen und Videospielen angesehener Schöpfer lebhaft porträtiert. Auch Yokogawa hat eine Zukunftsvision entwickelt, in der solche fortschrittlichen Technologien in Fertigungsanlagen eingesetzt werden. Zur Verwirklichung dieser Vision arbeitet Yokogawa derzeit an der Entwicklung der entsprechenden Technologien.

  1. Zu jeder Zeit

    Prozesse in Prozesssanlagen werden unter Umständen über mehrere Jahre oder gar Dutzende Jahre hinweg im Dauerbetrieb ausgeführt, ändern ihr Verhalten jedoch ständig. Geänderte Rohstoffzusammensetzungen oder eine Zersetzung von Katalysatoren können die Effizienz und Qualität der Produktion verringern und in einigen Fällen sogar Anlagenschäden oder Todesfälle nach sich ziehen. Leiter und Bediener von Fertigungsanlagen hegten lange Zeit den Wunsch, das sich fortlaufend im Wandel befindliche Anlagenverhalten genau überwachen und selbst die geringfügigsten Anzeichen für einen atypischen Betrieb feststellen zu können. Yokogawa hat bereits eine Onlinesimulationstechnologie entwickelt, die künftige Änderungen ausgehend von historischen Daten antizipiert**. Gleichzeitig machen es die AR- und VR-Technologien möglich, die Situation intuitiv nachzuvollziehen. Welche Technologie könnte durch eine Kombination der genannten Methoden hervorgebracht werden? Um eine Antwort auf diese Frage zu finden, widmet Yokogawa sich derzeit intensiv der Arbeit an solch einer Innovation.

    ** MIRROR PLANT-Onlineanlagensimulator

  2. An jedem Ort

    Viele Anlagen für vorgelagerte Prozesse in der Öl- und Gaswirtschaft sind in schwer zugänglichen, rauen Umgebungen untergebracht – ob Polargebiete, entlegene Orte oder Tiefseen. Die Aufrechterhaltung der Produktion in solchen Umgebungen stellt ein schwerwiegendes Sicherheitsrisiko dar. Darüber hinaus geht der Gewinn von kompetenten Arbeitern mit horrenden Kosten einher. Obgleich ein voll automatisierter, unbemannter Betrieb die ideale Lösung darstellt und branchenweit bereits umfangreiche Investitionen für die Entwicklung relevanter Technologien getätigt wurden, ist es in der Praxis nur sehr schwer möglich, auf diese Weise die Notwendigkeit für manuelle Verwaltungs- und Wartungseingriffe durch Menschen zu beseitigen.

    Yokogawa geht anders an die Sache heran: Die Arbeiten werden wie gehabt durch Menschen verrichtet, jedoch muss dazu kein Standort aufgesucht werden. Im Rahmen dieses Konzepts werden AR- und VR-Technologien eingesetzt, um die menschlichen Sinne zu erweitern. Die eigentlichen Arbeiten werden im Auftrag des Menschen letztlich von Robotern erledigt.

 
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