Intelligente Dienstleistungen für Augmented-Reality-gestützte Produktionsprozesse zur Oberflächenbeschichtung (SmARtPlaS)

Problemstellung
In der mittelständisch geprägten Galvanikindustrie treffen mechanische Anlagenkomponenten auf elektrochemische Prozesstechnik, was Fachwissen aus den verschiedensten Disziplinen erfordert. Die Herstellung galvanisch erzeugter Oberflächenbeschichtungen gehört somit zu den komplexesten Fertigungsprozessen in der Metallverarbeitung. Bisher erfolgt der Vertrieb von Anlagen, Chemikalien, Steuerungssystemen und technischer Gebäudeausrüstung fragmentiert und stark produktorientiert. Einzellösungen zu integrieren ist zeitaufwendig und die Erfolgsquote hängt erheblich vom jeweiligen Galvanikbetrieb ab. Zusätzlich angebotene Dienstleistungen sind selten und beziehen sich meist sehr abgegrenzt auf einzelne Produkte, wie z.B. die elektrochemische Analyse von Elektrolyten durch Chemikalienhersteller.

Zielsetzung
Da im Vorprojekt ein digitaler Zwilling zur Abbildung des galvanotechnischen Prozesses erfolgreich erstellt wurde, kann dieser Ansatz im Forschungsprojekt SmARtPlaS dazu genutzt werden, intelligente Dienstleistungen für den ganzheitlich optimierten Betrieb und die vorausschauende Wartung von Galvanikanlagen zu entwickeln. Die intelligenten Dienstleistungen bestehen aus einer modular aufgebauten technischen Systemlösung, mit Modulen für den elektrochemischen Beschichtungsprozess, die Beschichtungsanlage sowie die Peripheriesysteme (z.B. Abluft und Abwasser). Beim Dienstleistungsanbieter steht hierfür ein digitaler Zwilling der Galvanikanlage bereit, der die Zustandsdaten der verschiedenen Systemkomponenten entlang des gesamten Beschichtungsprozesses vernetzt und daraus für den Galvanikbetrieb erheblich Mehrwert schöpft.

Vorgehensweise
Zuerst wird der digitale Zwilling in einem sogenannten cyber-physischem System eingebettet, um anschließend die übermittelten Zustandsdaten aus der Beschichtungsanlage gezielt zur vorausschauenden Wartung des Galvanikbetriebes aufzubereiten. Dafür werden Big Data und Simulationsansätze zur Realisierung der intelligenten Dienstleistungen entwickelt, welche beispielsweise eine vorausschauende Bündelung von Wartungsarbeiten ermöglichen. Ein weiterer Anwendungsfall stellt der akute Wartungs-/Störfall dar. Hier wird im Rahmen des Projektes thematisiert und erprobt, inwiefern AR Technologien und kontextsensitive Anlageinformationen das Wartungspersonal schnell und effektiv im Einsatz unterstützen.

Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Das Dienstleistungssystem wird zunächst für die galvanotechnische Produktion beim Anwendungspartner entwickelt und iterativ erprobt. Der zu entwickelnde Ansatz wird durch seine Modularität generisch sein und sich daher auf weitere industrielle Prozesse und Anlagen übertragen lassen. Insbesondere eignet sich dieser für viele kleine und mittlere Unternehmen der Galvano- und Oberflächentechnik, da diese aufgrund des oft fehlenden Fachwissens und akuten Fachkräftemangels von intelligente Dienstleistungen in besonderem Maß profitieren und durch effizientere Prozesse ihre Wettbewerbsposition verbessern können.

• AIRTEC MUEKU GmbH
• B + T Oberflächentechnik GmbH
• ditec Dr. Siegfried Kahlich und Dierk Langer GmbH
• Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein
• Nova Measuring Instruments GmbH
• Softec AG Softwaretechnik und Systemberatung
• Technische Universität Braunschweig
• Universität Stuttgart