Markenwerk GmbH

GS1 Leitstand

Industrie 4.0

Proof-of-concept-Prototype einer Anwendung zur Maschinenfernwartung und -steuerung.

Projekt

GS1 Industrie 4.0

Kunde

GS1 Germany GmbH

Disziplinen

Architektur, UX-Design, PoC-Realisierung

GS1 Germany Industrie 4.0

Dinge ändern sich; das wissen wir alle. Gerade wer noch mit Kassettenrekorder und der Wählscheibe im öffentlichen Münzfernsprecher aufgewachsen ist und seitdem miterleben konnte, wie die Telekommunikations- und Informationstechnik sich selbst und unseren Alltag regelmäßig revolutioniert, kann davon ein Liedchen singen. Um ein wenig den Überblick über all diese Revolutionen zu behalten, wird gerne kategorisiert. So steht beispielsweise der Begriff Web 2.0 für ein interaktives und kollaboratives Internet. Und so soll der Begriff Industrie 4.0 für eine kommunikationsgetriebe Produktion verstanden werden.

Für ein Kooperationsprojekt im Bereich Industrie 4.0 mit der RWTH Aachen für ihr Knowledge Center in Köln hat uns unser Kunde GS1 Germany gebeten, ihn mit unseren Softwarefähigkeiten zu unterstützen.

Die Vision

Es sollte demonstriert werden, wie moderne Telekommunikationstechniken verwendet werden können, um die organisatorischen Möglichkeiten für Industrieanwendungen zu erweitern. Konkret ging es darum, eine Vision vorzustellen, in der die Standorte von Produktionsmaschinen unabhängig vom Standort eines Leitstandes sind. In einer Welt, in der der Normalbetrieb von Produktionsmaschinen weitestgehend automatisiert ist, so die Vision, könnte ein Experte des Herstellers jener Maschinen am zentralen Leitstand die jeweiligen Techniker vor Ort bei der Überwachung, Wartung und Reparatur aktiv unterstützen.

Aufbau Leitstand
Value Chain Leitstand, Bild: GS1 Germany

Der konkrete Aufbau bestand dabei aus einer Lasermarkiermaschine, die sich in der RWTH Aachen befand und einem Leitstand im Knowledge Center. Die Lasermarkiermaschine sowie ihre wesentlichen Baugruppen und die verbauten Einzelteile waren zur Identifikation mit Artikel- und Seriennummern in Form von GS1-DataMatrix-Symbolen ausgestattet.

Unsere Mission

Es sollte zwei Personen möglich gemacht werden, zu Demonstrationszwecken einen Service-Vorgang zu simulieren.

Mobile Service Application
Mobile Service-Anwendung: Prozess-Initiierung

Über eine Smartphone-App sollte es dem Einen – in der Rolle eines Technikers – ermöglicht werden, zunächst das identifizierende GS1-DataMatrix-Symbol der Maschine zu erfassen und einen entsprechenden Vorgang zu initiieren. Hierzu wurde der Andere – in der Rolle des Experten am Leitstand – über einen etablierten Kommunikationskanal, in diesem Fall eine SMS auf das dienstliche Mobiltelefon, aktiv auf den initiierten Vorgang hinzuweisen. Zum Aufruf des Vorgangs auf dem Leitstand genügte die Eingabe einer in der SMS übermittelten TAN. Hierdurch erschienen auf einem Touchscreen und drei großen Bildschirmen eine Reihe wichtiger Informationen über die identifizierte Maschine; dies umfasste unter anderem die Service-Historie der Maschine, in der beispielsweise überschrittene Serviceintervalle entsprechend hervorgehoben waren.

Über den Leitstand konnte der Experte anschließend mit dem Techniker kommunizieren und konkrete Arbeitsanweisungen übermitteln. Hierbei handelte es sich um

  • textuelle Arbeitsanweisungen und Hinweise,
  • das Identifizieren von verbauten Baugruppen und Verbrauchsmaterialien durch Erfassen der entsprechenden GS1-DataMatrix-Symbole,
  • das Aufnehmen eines Fotos mit der Kamera des Smartphones, welches direkt auf den Leitstand übermittelt wurde und
  • das Aufnehmen eines Videos mit der Kamera des Smartphones, welches live auf den Leitstand übermittelt wurde.

Die Umsetzung

Da zwischen der ersten Vorstellung der Anforderungen und der ersten öffentlichen Demonstration nur zwei Wochen Entwicklungszeit lagen, haben wir mit markenwerklichem Pragmatismus zunächst damit begonnen, aufbauend auf RESTful JSON ein Protokoll zu definieren, über das sich die beiden wesentlichen Komponenten miteinander austauschen können.

Unter Verwendung von UI-Komponenten aus der vorangegangenen Vorführ-App für GS1 Germany haben wir anschließend die Applikation für das Android-Smartphone des Technikers erstellt. Parallel dazu haben wir eine Serverapplikation entwickelt, die zum einen die Daten zwischen dem Leitstand und der Techniker-App vermittelt und zum anderen die Software für den Leitstand als Single-Page-Application ausliefert. Die besondere Herausforderung bei letzterer war es, die Inhalte der insgesamt vier Bildschirme des Leitstandes zu synchronisieren.

Zusammenfassung

In nur zwei Wochen wurde für GS1 Germany ein komplexes Software-Projekt umgesetzt, mit dessen Hilfe ein vielfältiger Anwendungsfall moderner digitaler Kommunikation im Industrie- und Produktionssektor veranschaulicht wird. Dabei wurde erfolgreich herausgearbeitet, welch enorme Effizienzsteigerungen im Bereich der Fernwartung und -betreuung von hochmodernen Maschinen möglich sein werden.