DE102016224459A1 - Mobile visual assistance in metallurgical, rolling, forging and tube works - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein visuelles Assistenzsystem, aufweisend mobile Geräte für einen Instandhalter in einer zu wartenden Anlage, stationäre Rechner und ein Netzwerk, über welches die stationären Rechner mit den mobilen Geräten verbunden sind. Zur Unterstützung von Arbeitstätigkeiten des Instandhalters direkt vor Ort in der Anlage weist das visuelle Assistenzsystem weiterhin auf: ein graphisches Ausgabegerät, ein Anlageninformationssystem mit instandhaltungsrelevanten Dokumenten zur Durchführung einer Schadensbehebung und technische Geräte zur Erkennung von relevanten Komponenten an Wartungs- und Inspektions-Kontrollstellen der Anlage.The invention relates to a visual assistance system, comprising mobile devices for a maintenance person in a system to be maintained, stationary computers and a network, via which the stationary computers are connected to the mobile devices. To support on-site maintenance activities of the maintenance worker, the visual assistance system also includes: a graphical output device, an asset information system with maintenance-related documents for remedying damage, and technical devices for identifying relevant components at maintenance and inspection control points of the equipment.
Description
KurzbeschreibungSummary
Mobile visuelle Assistenz für den Betrieb hütten- und walzwerkstechnischer Anlagen sowie Anlagen der Schmiede-/Rohrtechnik mittels mobil tragbarer Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) und Industrie 4.0-Technologien sowie modellbasierten Ansätzen mit den Zielen:
- – Bereitstellung, Darstellung (Visualisierung) und Editierbarkeit von relevanten Informationen zu jederzeit und an jedem Ort zur Unterstützung der jeweiligen Arbeitsprozesse.
- – Effizienz- und Effektivitätssteigerung, z. B. im Bereich der Instandhaltung, durch zielgerichtetem und damit schnellem Finden von gesuchten Anlagenkomponenten sowie der Möglichkeit sich schnellen und übersichtlichen Gesamtüberblick zu verschaffen.
- - Provision, presentation (visualization) and editability of relevant information to anytime and anywhere to support the respective work processes.
- - efficiency and effectiveness increase, z. As in the field of maintenance, by targeted and thus quickly finding sought-after plant components and the ability to get a quick and clear overview.
Relevante Betriebsbereiche sind beispielsweise die Produktion, das Qualitätswesen, die Instandhaltung sowie die Neubauplanung
(Modell = Geometriemodelle und Simulationsmodelle, sowie deren Kopplungen) Relevant operating areas are, for example, production, quality management, maintenance and new building planning
(Model = geometry models and simulation models, as well as their couplings)
Komponenten der Mobilen Visuellen AssistenzComponents of the Mobile Visual Assistance
- • mobil tragbarer Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT)• Mobile Information and Communication Technologies (ICT)
- • Industrie 4.0-Technologien• Industry 4.0 technologies
- • Einrichtung bzw. Zugriff zu einem Anlageninformationssystem (z. B. BDIS) sowie auf weiteren Datenbanksystemen wie IBFS, QMS, ....• Establishment or access to a plant information system (eg BDIS) as well as to other database systems such as IBFS, QMS, ....
- • modellbasierten Ansätze: Modell = Geometriemodelle und Simulationsmodelle, sowie deren Kopplungen• model-based approaches: model = geometry models and simulation models, as well as their couplings
Die Ausprägung der benutzten Zugangstechnologien können dabei:
- – global, lokal, drahtgebunden und Funknetze
- – Unternehmensübergreifend (WWW, WWW mit VPN, ...)
- – Unternehmensintern: Werkübergreifend
- – Unternehmensintern: Werksintern
- - global, local, wired and wireless networks
- - Cross-company (WWW, WWW with VPN, ...)
- - Internal: Cross-plant
- - Company internal: factory internal
Einleitungintroduction
Die Automobilindustrie ist gekennzeichnet durch kürzer werdende Produktlebenszyklen, steigende Variantenzahlen, hohe Qualitätsansprüche und wachsende Komplexität der Erzeugnisse. Die Metallerzeugende und -weiterverarbeitende Industrien als Zulieferindustrie muss diesen Anforderungen gerecht werden. Ein entscheidender Wettbewerbsfaktor ist dabei die Verfügbarkeit (allgemeiner) produktionsrelevanter Informationen, die zu jeder Zeit, an jedem Ort und für jeden Mitarbeiter abrufbar sein sollten.The automotive industry is characterized by shorter product life cycles, increasing number of variants, high quality standards and increasing product complexity. The metal producing and processing industries as a supplier industry must meet these requirements. A crucial competitive factor is the availability of (general) production-relevant information, which should be available at any time, in any place and for any employee.
Dies ist heute innerhalb der einzelnen Produktionsbereichen von beispielsweise Stahlwerken eine Herausforderung; zwar sind die Informationen generell vorhanden, jedoch weisen die traditionell papiergebundene Informationsbereitstellung z. B. mittels Zeichnungen wesentliche Nachteile auf. Vorteilhafter kann die Nutzung digitaler Informationen sein, der Zugang ist jedoch häufig auf stationäre PCs (Büroarbeitsplatz) beschränkt, die im betrieblichen Arbeitsumfeld (Hitze, Dämpfe, Stäube, gefährliches Arbeitsumfeld) nur an bestimmten stationären Arbeitsplätzen (Leitwarten, Schalträume) verfügbar sind.This is a challenge within the individual production areas of, for example, steel mills today; Although the information is generally available, but the traditional paper-based information provision z. B. by means of drawings significant disadvantages. More advantageous may be the use of digital information, but access is often restricted to stationary PCs (office workplaces) that are only available at certain stationary workplaces (control rooms, control rooms) in the workplace (heat, steam, dusts, hazardous working environment).
Konzeptconcept
Die Idee betrifft Vorrichtungen und Verfahren zur Durchführung von Arbeitstätigkeiten vor Ort in den Anlagen von Hütten- und Walzwerken sowie in Press-, Schmiede- und Rohrwerken unter Einsatz eines skalierbaren Systems zur mobilen visuellen Assistenz in der Produktion.The idea relates to devices and methods for performing on-site work activities in metallurgical and rolling mill plants as well as in press, forge and tube plants using a scalable system for mobile visual assistance in production.
Relevante Betriebsbereiche sind beispielsweise die Produktion, das Qualitätswesen, die Instandhaltung sowie bei Umbaumaßnahmen durch die Neubauplanungsabteilungen, sowie die Materialwirtschaft.Relevant operating areas are, for example, production, quality management, maintenance as well as reconstruction measures by the new building planning departments, as well as materials management.
Nachfolgende soll das skalierbare Visuelle Assistenzsystem am Beispiel „mobile Visuelle Assistenz bei der Instandhaltung” aufgezeigt werden.Subsequently, the scalable visual assistance system will be demonstrated using the example of "mobile visual assistance in maintenance".
Die Aufrechterhaltung der Funktionssicherheit und Energieeffizienz von Anlagen im Bereich der Metallerzeugung und der primären Formgebung erfordern auch unter dem Gesichtspunkt des Umweltschutzes regelmäßige Kontrollen. In diesen energieintensiven Industrieanlagen sind funktionsrelevante Komponenten mit zeitlich beschränkter Lebensdauer eingebaut. Ein dauerhaft zuverlässiger Betrieb der Anlage ist nur bei ordnungsgemäßer Wartung sichergestellt. Vor diesem Hintergrund und unter Berücksichtigung von einzuhaltenden Richtlinien und Verordnungen (z. B. hins. Sicherheits- und Umweltschutz) sind eine Vielzahl von Inspektions- und Wartungsarbeiten vorzunehmen.The maintenance of the functional safety and energy efficiency of facilities in the field of metal production and primary shaping also require regular inspections from the point of view of environmental protection. These energy-intensive industrial plants incorporate function-relevant components with a limited lifespan. Permanently reliable operation of the system is only guaranteed with proper maintenance. Against this background and taking into account the guidelines and regulations to be observed (eg safety and environmental protection), a large number of inspection and maintenance work must be carried out.
Begriffsdefinition InstandhaltungDefinition of terms maintenance
Im Weiteren soll folgende Begriffsdefinitionen verwendet werden:
Die Instandhaltung (IH) gliedert sich in Erhaltungs- und Wiederherstellungsmaßnahmen.The following definitions of terms are used below:
Maintenance (IH) is divided into maintenance and restoration measures.
Zu den Erhaltungsmaßnahmen zählen:
- • Inspektionen (Tätigkeiten beschränken sich auf die Feststellung des IST-Zustandes), d. h. bei einer Inspektion wird festgestellt, ob eine Wartungsarbeiten erforderlich ist
- • Wartungen (Tätigkeiten zur Erhaltung des SOLL-Zustandes)
- • Inspections (activities are limited to the determination of the actual condition), ie an inspection determines whether maintenance is required
- • Maintenance (activities to maintain the required state)
Zu den Wiederherstellungsmaßnahmen zählt die:
- • Instandsetzung (Tätigkeit zur Wiederherstellung des SOLL-Zustandes).
- • Repair (activity to restore the TARGET state).
Bei den Inspektions- und Wartungsarbeiten ist der Zustand von Verschleißteilen zu prüfen, ggf. werden Verschleißteile ersetzt. Bei Instandhaltung werden ggf. funktionsrelevante Komponenten (Ersatzteile) getauscht um die SOLL-Funktion wiederherzustellen.During inspection and maintenance work, the condition of wearing parts must be checked; if necessary, wear parts are replaced. During maintenance, function-relevant components (spare parts) may be exchanged to restore the TARGET function.
Der Inspektions- und Wartungsumfang richtet sich nach der Art der Geräte, den Komponenten der Anlage, den Umgebungseinflüssen, den Benutzergewohnheiten sowie den Angaben des Herstellers. Der Austausch von Verschleiß- und Ersatzteilen kann im Rahmen der Wartung oder eines Instandsetzungsauftrages erfolgen. Selbstdiagnoseeinrichtungen sind hinsichtlich der Verlängerung der Inspektionsintervalle nur zu berücksichtigen, wenn alle inspektionsrelevanten Funktionen selbstüberwachend sind.The scope of inspection and maintenance depends on the type of equipment, the components of the system, the environmental influences, the user habits and the manufacturer's information. The replacement of wear and spare parts can be carried out as part of the maintenance or a repair order. Self-diagnostic devices are only to be considered with regard to the extension of the inspection intervals if all inspection-relevant functions are self-monitoring.
Typischer Inspektionstätigkeiten sind z. B. eine allgemeine Zustandsüberprüfung, Sicht- und Funktionskontrolle aller beanspruchten Teile einschließlich der Sicherheits- und Regeleinrichtungen, Überprüfung von gas-, dampf- und wasserführenden Anlagenteile auf Dichtheit, sichtbare Korrosions- und Alterungserscheinungen sowie einer Endkontrolle der Inspektionsarbeiten durch Messung und Dokumentation der Mess- und Prüfergebnisse. Beispiele typischer Wartungsarbeiten sind der Austausch von Verschleißteilen, das Nachfüllen von Verbrauchsmedien (Schmieröl, Fette, Kühlwasser) sowie Endkontrolle der Wartungsarbeiten durch Messung und Dokumentation der Ergebnisse.Typical inspection activities are z. B. a general condition check, visual and functional check of all claimed parts including the safety and control devices, checking gas, steam and water bearing system parts for leaks, visible signs of corrosion and aging as well as a final inspection of the inspection work by measuring and documentation of the measuring and test results. Examples of typical maintenance work include the replacement of consumables, the refilling of consumables (lubricating oil, greases, cooling water) and final inspection of maintenance work by measuring and documenting the results.
Die Instandhaltungsstrategie, z. B. zu welchem Zeitpunkt erfolgt Einsatz, kann dabei ausfallorientierte oder vorbeugungsorientierte bzw. zustandsorientiert sein, z. B. ermittelt mit Selbstdiagnoseeinrichtungen (vorausschauende IH) sein. Entsprechend kann man Instandhaltungsprozesse u. a. nach planbarer Instandhaltung über Instandhaltungsanforderung und -auftrag, nach störungsbedingte Instandhaltung (nicht planbar, sofortige Bereitschaft vor Ort, kürzeste System-Reaktionszeiten erforderlich) sowie nach planmäßiger Instandhaltung (Wartung und Inspektion nach Wartungsplänen) unterscheiden.The maintenance strategy, z. B. at what time is used, it may be failure-oriented or prevention-oriented or condition-oriented, z. B. determined with self-diagnostic facilities (predictive IH) be. Accordingly, you can maintenance processes u. a. after scheduled maintenance over maintenance request and order, after maintenance (not planable, immediate on-site readiness, shortest system reaction times required) as well as after scheduled maintenance (maintenance and inspection according to maintenance plans).
Wirtschaftliche Bedeutung – InstandhaltungEconomic significance - maintenance
Verbesserte und schnellere Informationsvermittlung führen zu schnelleren Ergebnissen und Qualitätsverbesserungen innerhalb der Instandhaltung (Störungsbewältigung, Störungsvermeidung/Optimierung). Die Folgen sind Kostenreduzierung durch Minimierung der Stillstandszeiten sowie Vermeidung ungeplante Stillstandszeiten und damit potentieller Produktionsausfälle. Die Qualität und Effizienz der Instandhaltung hängt beim bisherigen Stand der Technik sehr stark von der persönlichen Erfahrung des jeweiligen Instandhaltungspersonals ab. Vergrößerung von Verantwortlichkeitsbereichen in Rahmen von Personaleinsparungen aufgrund von hohen Kostendruck, führt zu einer Verschärfung dieses Problems (früher: verantwortlich für die Konverteranlage, jetzt: zusätzlich die Stranggießanlage) Improved and faster information transfer leads to faster results and quality improvements in maintenance (fault management, fault prevention / optimization). The consequences are cost reductions by minimizing downtimes and avoiding unplanned downtimes and thus potential production losses. The quality and efficiency of maintenance in the current state of the art depends very much on the personal experience of the respective maintenance personnel. Increase of responsibility in the context of personnel savings due to high cost pressure, leads to a worsening of this problem (formerly: responsible for the converter plant, now: additionally the continuous casting plant)
Instandhaltungsrelevante InformationenMaintenance-relevant information
Bei den oben genannten Instandhaltungsaufgaben in Industriebetrieben muss eine Vielzahl von instandhaltungsrelevanter Informationen verfügbar sein, wie z. B.:
- • Montage-, Demontage- und Betriebsanleitung; Sicherheitsanweisungen, Hinweisen zur Wartung und Pflege (z. B. Wartungsvorschriften und -hinweise der Hersteller, Wartungsplan, Pflegeanleitung), Teilelisten der Gerätehersteller (Auflistung von Ersatzteile, Verschleißteile und erforderliches Hilfsmaterial), Störungshilfe (Informationen zur Störungssuche und -behebung)
- • Kenntnis der Störfallhistorie (Schadens-/Alarmmeldungen, Instandhaltungstätigkeiten, etc.) zur Rückverfolgung und Ursachenanalyse bei der Störungsbewältigung
- • Kenntnis über den Aufbau und Gesamtüberblick über die relevanten installierte Medienversorgung und deren Anbindung an die Funktionssysteme: Medium A fließ durch Rohrleitung B mit dem erforderlichen Betriebsdruck p; elektrische Versorgung (Strom-/Signal- und Steuerkabel).
- • assembly, disassembly and operating instructions; Safety instructions, maintenance and service instructions (eg manufacturer's maintenance instructions and instructions, maintenance plan, care instructions), parts lists of the device manufacturers (listing of spare parts, wearing parts and required auxiliary material), troubleshooting (troubleshooting information)
- • Knowledge of the accident history (damage / alarm messages, maintenance activities, etc.) for traceability and root cause analysis during fault management
- • Knowledge of the structure and overall overview of the relevant installed media supply and their connection to the functional systems: Medium A flows through pipeline B with the required operating pressure p; electrical supply (power / signal and control cables).
Besonderheiten bei der Instandhaltung von Großanlagen z. B. der Hütten- und WalzwerksindustrieSpecial features in the maintenance of large systems z. As the metallurgical and rolling mill industry
Neben den herkömmlichen Wartungs- und Inspektionsaufgaben jedes Industriebetriebs verfügen industrielle Großanlagen im Bereich der Metallerzeugung und primären Formgebung dabei über zusätzliche spezifische Probleme:
- • Hoher Komplexitätsgrad aufgrund der Vernetzung einer Vielzahl von Teilsystemen
- • Produktionsanlagen mit weitläufigen Hallenflächen und starker räumlicher Werksgeländeausdehnung. Damit verbunden sind einer sehr hohen Anzahl an Wartungs- und Kontrollstellen
- • Gewachsene, heterogener Systemlandschaft: die verwendeten (Teil-)Systeme sind komplex und bestehen aus einer Vielzahl verschiedener Komponenten mit ihrer individuellen Funktionalität, dabei werden Geräte unterschiedlicher Hersteller verwendet, mit häufig unterschiedlicher Technikgenerationen
- • Anwendung vielfältiger Inspektionstechnologien; dabei ist eine Vielzahl von ablaufenden Vorgängen und Anlagenteilen nicht sichtbar
- • Vielzahl von verschleißbehafteter Komponenten und kritischen Maschinenteilen (z. B. Führungseinrichtungen, Werkzeuge, Motoren, Getriebe, Lager, etc.) innerhalb der Anlage, welche die Qualität des Anlagenproduktes beeinflussen oder für die Lebensdauer der Maschinen und Anlagenkomponenten wesentlich sind
- • Teilweise gefährliche Arbeitsbedingungen während Prüfung und Wartung
- • Instandhaltungsarbeiten werden dezentral (nicht in einer Werkstattumgebung) vor Ort in der Anlage durchgeführt („im Feld”). In der Regel ist an diesem temporärer Arbeitsplatz kein Zugang zu Informationssystemen (BDIS oder IBFS) möglich.
- • High degree of complexity due to the networking of a large number of subsystems
- • Production facilities with extensive hall areas and a strong spatial extent of the factory premises. This is associated with a very high number of maintenance and inspection bodies
- • Grown, heterogeneous system landscape: the (sub-) systems used are complex and consist of a large number of different components with their individual functionality, using devices from different manufacturers, often with different generations of technology
- • application of various inspection technologies; In doing so, a large number of running processes and plant components are not visible
- • Variety of components subject to wear and critical machine parts (eg guide mechanisms, tools, motors, gearboxes, bearings, etc.) within the plant, which influence the quality of the plant product or are essential for the life of the machinery and plant components
- • Partly hazardous working conditions during testing and maintenance
- • Maintenance work is carried out locally (not in a workshop environment) on site in the plant ("in the field"). As a rule, access to information systems (BDIS or IBFS) is not possible at this temporary workplace.
Stand der Technik – Nachteile bisheriger LösungenState of the art - disadvantages of previous solutions
Die traditionelle papiergebundene Informationsbereitstellung durch Zeichnungen und Beschreibungen sowie mittels handschriftlichen Montageberichten weisen Nachteile auf, wie z. B.:
- a) schlechte Lichtverhältnisse oder Schattenzonen vor Ort an der Anlage (z. B. die Kühlkammer einer Stranggußanlage)
- b) umständliches Handhaben: u. U. begrenzter Platz, unbequeme Haltungen, begrenzte Bewegungen. Beispielweise ist kein ausreichender Platz zur Ablage vorhanden, so dass mindestens eine Hand gebraucht wird, oder die Platzverhältnisse sind so eingeschränkt; dass der Instandhalter den Ort wechseln muss zwischen dem Ort an dem die Zeichnung aufgehängt wurde und dem Arbeitsraum der Montage
- c) die erforderliche Blickverschiebung (Bewegung der Augen, die ausgeführt wird um den Blick von der Zeichnung auf den Arbeitsraum der Montage zu lenken); Informationen zur Montage oder Bedienung werden nicht direkt in den Arbeitsbereich projiziert. Besonders hinderlich bei unbequemer Haltung oder begrenzten Bewegungsraum
- d) widrige Umgebungsbedingungen, wie Wasser, Dampf, Staub, Hitze und korrosiven Betriebsmitteln
- e) sowie die geringe Flexibilität (während der Tätigkeit werden weitere Informationen erforderlich, keine vollständige Information).
- a) poor lighting conditions or shadow zones on site at the plant (eg the cooling chamber of a continuous casting plant)
- b) cumbersome handling: u. Limited space, uncomfortable postures, limited movements. For example, there is not enough space to deposit, so that at least one hand is needed, or the space is limited so; that the maintenance person must change the place between the place where the drawing was hung up and the working space of the assembly
- c) the required visual shift (movement of the eyes, which is carried out to direct the view from the drawing to the working space of the assembly); Information about installation or operation is not projected directly into the workspace. Particularly inconvenient in uncomfortable posture or limited range of motion
- d) adverse environmental conditions, such as water, steam, dust, heat and corrosive equipment
- e) and the lack of flexibility (additional information is required during the activity, not complete information).
Der Punkt (e) beinhaltet noch eine weitere, wesentliche Schwachstelle der traditionellen Arbeitsweise: ein häufiges Problem in der Praxis ist die Angabe einer unklaren Störungsbeschreibung durch die Produktion. Meldungen wie z. B. „Anlage defekt” oder „Störung der Anlage” ermöglichen der Instandhaltung keine eindeutige Arbeitsformulierungen, so dass keine verwertbaren Informationen vorliegen, was ist zu tun?, welche Informationen sind erforderlich?Point (e) contains another major weakness of the traditional way of working: a common problem in practice is the indication of an unclear fault description by the production. Messages such. For example, "equipment failure" or "failure of the equipment" does not allow maintenance to be clearly formulated so that there is no actionable information, what needs to be done, what information is required?
Digitale Arbeitshilfsmittel wie Industrie-PCs oder Industrie-Notebooks können bei temporären Arbeitsplätzen – insbesondere bei gefährlichen Arbeitsbereichen sowie aufgrund des rauen Betriebsumfeldes (Stäube, Hitze, Wasser oder Wasserdampf) – nicht eingerichtet werden oder effektiv genutzt werden. Mobile Endgeräte wie die vorrangig eingesetzten PDA Systeme sind in der Bedienung zu unergonomisch. Die Abbildung eines komplexen Wartungsprotokolls, dass aus mehreren DIN A4 Seiten besteht oder von komplexen Zeichnungen ist so nur unter großen Mühen für das Instandhaltungspersonal möglich. Des Weiteren ist es erforderlich, dass der Instandhalter seine primäre Arbeitsaufgabe (z. B. Demontage von Wechselteilen) unterbricht, da das Bedienungsprinzip (Interaktionsparadigma) des Mobile Computing auf Benutzungsschnittstellen beruht, die bei klassischen Desktop-Anwendungen eingesetzt werden (WIMP: = „window icon, menu, pointing”). Der Nutzer kann entweder das mobile Endgerät bedienen oder seine eigentliche Aufgabe ausüben. Beides gleichzeitig ist nahezu ausgeschlossen. Eine freihändige Bedienung (freihändige Interaktion), wie z. B. das Steuern, Bewegen von 3D-Datenmodellen eines Bauteils (3D CAD-Modell) durch die Kopfbewegung des Benutzers ermöglichen neue Techniken der Mensch-Computer-Interaktion (HCI). Beispiel für solche neuen Interaktionstechniken und -paradigmen sind die Technologie der Virtual Reality (VR), der Augmented Reality sowie die Wearable Computing-Technologie. Da die VR-Technologie sich definitionsgemäß auf die Darstellung eines virtuellen Raums beschränkt und Objekte der realen Umwelt nur in einem geringen Anteil mit einbezogen werden, ist sie ungeeignet, um mobile Arbeitskräfte direkt vor Ort an den Anlagen zu unterstützen. Am Körper tragbare Computer-Systeme (Wearable Computer) als auch die Augmented Reality(AR)-Technologie weisen die, bereits bei den PDA-gestützten Lösungen genannten Nachtteile eines zu kleinen und unpraktikablen Displays (Datenbrillen, PDA) auf.Digital work aids such as industrial PCs or industrial notebooks can not be set up or used effectively in temporary workplaces - especially in hazardous work areas and due to the harsh operating environment (dusts, heat, water or steam). Mobile devices such as the PDA systems primarily used are too unergonomic to operate. The depiction of a complex maintenance protocol consisting of several DIN A4 pages or complex drawings is only possible with great effort for the maintenance personnel. Furthermore, it is necessary for the maintenance engineer to interrupt his primary work task (eg disassembly of interchangeable parts) as the operating principle (interaction paradigm) of mobile computing is based on user interfaces used in classic desktop applications (WIMP: = "window icon, menu, pointing "). The user can either operate the mobile terminal or perform his actual task. Both at the same time is almost impossible. A hands-free operation (hands-free interaction), such. For example, controlling, moving 3D data models of a component (3D CAD model) through the head movement of the user enable new techniques of human-computer interaction (HCI). Examples of such new interaction techniques and paradigms include virtual reality (VR) technology, augmented reality, and wearable computing technology. Since VR technology is by definition limited to representing a virtual space and only a small proportion of real-world environmental objects are included, it is unsuitable for supporting mobile workers on site in the field. Wearable computer systems as well as Augmented Reality (AR) technology have the night parts of a too small and impractical display (data glasses, PDA) already mentioned in the PDA-supported solutions.
Ein weiterer traditioneller Kommunikationskanal zur Informationsbeschaffung ist die Kommunikation des Instandhalter vorort in der Anlage mit dem Anlagen-Leitstand oder verschiedenen Schalträumen (= zentrale Sammelstelle sämtliche relevanten Anlagen- und verfahrenstechnische Informationen und Messwerten) mittels Funkgerät. Die mündliche Kommunikation ist effizient bei Nachfragen (welcher Anzeigewert ist zu sehen?), jedoch uneffektiv bei umfangreichen Informationen (wie ist der Kabelverlauf?).Another traditional communication channel for obtaining information is the communication of the maintenance engineer on site in the system with the plant control room or various control rooms (= central collection point all relevant plant and process information and measured values) by means of a radio. The verbal communication is efficient when asked (which display value can be seen?), But ineffective with extensive information (how is the cable history?).
Ziel aim
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine flexible Lösung für die Gestaltung eines mobilen Informationssystems für Techniker bzw. allge. für Betriebspersonal im „shop-floor”-Bereich (engl. Fabrikhalle), als visuelles Assistenzsystem zu schaffen, zur Unterstützung von Arbeitstätigkeiten direkt vor Ort an den Anlagen von Hütten- und Walzwerken sowie in Press-, Schmiede- und Rohrwerken (im Folgenden bezeichnet als „mobiles visuelles Assistenzsystem”).The invention has for its object to provide a flexible solution for the design of a mobile information system for technicians or general. for operators in the shop-floor area, as a visual assistance system, to support on-site work on metallurgical and rolling mill plants, as well as in press, forging and tube plants (hereafter referred to as "factory floor") as a "mobile visual assistance system").
Das Ziel ist, die Bereitstellung und Darstellung (Visualisierung) von relevanten Informationen zu jederzeit und an jedem Ort für jeden Mitarbeiter abrufbar zur Unterstützung der jeweiligen Arbeitsprozesse. Ferner die Nutzung als mobiles, interaktives Dokumentationssystem. Das visuelle Assistenzsystem soll eine Effizienz- und Effektivitätssteigerung der Arbeiten im direkten Produktions-Umgebung (keine Büro-Umgebung!) ermöglichen, z. B. im Bereich der Instandhaltung durch zielgerichtetes – und damit schnellerem – Auffinden von gesuchten Anlagenkomponenten (schnelle Fehlererkennung) sowie durch eine schnelle Fehlerbehebung. Dies erfordert z. B. die Möglichkeit sich einen schnellen und übersichtlichen Gesamtüberblick zu verschaffen sowie die mobile Bereitstellung von Daten und relevanten Unterlagen.The goal is to provide and display (visualize) relevant information anytime, anywhere for each employee to be available to support their respective work processes. Furthermore, the use as a mobile, interactive documentation system. The visual assistance system should increase the efficiency and effectiveness of the work in the direct production environment (no office environment!). For example, in the field of maintenance through targeted - and therefore faster - finding of sought-after plant components (rapid error detection) as well as through rapid troubleshooting. This requires z. For example, you have the opportunity to get a quick and clear overall overview as well as the mobile provision of data and relevant documents.
Lösungsolution
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Möglichkeiten moderne Techniken der mobil tragbaren Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT), wie der Nutzung von Augmented Reality-Technologie, des Wearable Computings und mobiler Endgeräte sowie der Nutzung von speziellen Anlageninformationssystemen (als Datenbasis) eingesetzt, bzw. ermöglicht, und kombiniert werden.According to the invention, the object is achieved by using the possibilities modern technologies of mobile information and communication technology (ICT), such as the use of augmented reality technology, wearable computing and mobile devices and the use of special asset information systems (as a database), or enabled and combined.
Ferner werden hybride Ansätze durch Kombination Geräte oder der verwendeten Technologie im Bereich der eingesetzten Displays, im Bereich Lokalisierung und Ortung (wo befindet sich der Instandhalter?, wo das gesuchte Bauteil?), sowie im Bereich der eingesetzten Zugangstechnologie zur Datenübertragung verwendet.Furthermore, hybrid approaches are used by combining devices or the technology used in the area of the displays used, in the area of localization and location (where is the maintenance engineer ?, where is the sought-after component?), As well as in the area of the access technology used for data transmission.
Die Kombinationen werden gezielt genutzt, um Schwächen des einen durch Stärken des anderen Systems auszugleichen. Das Ziel dieser Bemühungen ist die Erhöhung der Genauigkeit, der Zuverlässigkeit und Robustheit der verschiedenen Systemkomponenten.The combinations are used specifically to compensate for weaknesses of the one by strengthening the other system. The goal of this effort is to increase the accuracy, reliability and robustness of the various system components.
Als Beispiel für die mögliche Ausprägung der genutzten Zugangstechnologie für den mobilen Zugriff auf Datenquellen abseits des Büroarbeitsplatzes, sind die nachfolgenden Technologien aufgeführt:
- – Grundsätzliche Typen: globale, lokale und Ad-hoc Netzwerke (drahtgebunden und/oder Funk)
- – Unternehmensübergreifend: mittels WWW, WWW mit VPN oder eine eigene (Daten-)Standleitungen (z. B. ohne öffentliche IP-Adress-Zuweisung)
- – Unternehmensintern: Werkübergreifend
- – Unternehmensintern: Werksintern (z. B. werkseigenes Funknetz, WLAN)
- – persönlichem Netzwerk (Personal Area Network, PAN), z. B. drahtloses persönliches Netzwerk (Wireless Personal Area Network, WPAN)
- - Basic types: global, local and ad-hoc networks (wired and / or wireless)
- - Cross-company: via WWW, WWW with VPN or a dedicated (data) leased lines (eg without public IP address assignment)
- - Internal: Cross-plant
- - in-house: factory-internal (eg factory-owned radio network, WLAN)
- Personal network (PAN), e.g. B. Wireless Personal Area Network (WPAN)
Dabei können die Geräte des PAN, d. h. die Wearable Computer (tragbare Datenverarbeitungsgeräte), in ein LAN eingebunden werden. Beispielsweise kann der Benutzer eines PAN-Geräts seine darauf gespeicherten Daten mit einer Datenbank auf einen Netzwerk-Server abgleichen. Weiterhin kann, ein Intra- oder Internetzugang für das PAN-Gerät durch das Einbinden in das LAN geschaffen werden.The devices of the PAN, d. H. the wearable computers (portable computing devices) are integrated into a LAN. For example, the user of a PAN device can match his stored data with a database on a network server. Furthermore, an intranet or Internet access for the PAN device can be created by integrating with the LAN.
Des Weiteren sollen Industrie 4.0-Technologien genutzt werden, wie z. B. neue Maschine-Maschine-Kommunikation, welche bei der Anwendung des „Internet-der-Dinge (IoT)” auf die Produktion erforderlich sind. Konkrete Beispiele sind, mit Cyber-Physikalischen-Systeme (CPS) ausgerüstete Maschinen (social maschines) oder Anlagenteile und deren Ersatzteilen (smart objects) sowie entsprechend ausgerüsteten Anlagenprodukte, wie z. B. Brammen, gewickelte Bunde, Bleche (smart products), die miteinander vernetzt sind (Kommunikation mittels Funksensor-Netzwerk).Furthermore, Industry 4.0 technologies are to be used, such as: B. New machine-to-machine communication required in the application of the "Internet of Things (IoT)" to production. Specific examples include machines equipped with cyber-physical systems (CPS) or plant components and their spare parts (smart objects) as well as suitably equipped plant products, such as eg. As slabs, wound coils, sheets (smart products), which are networked together (communication via wireless sensor network).
Ergänzend sollen spezielle Datenmodelle verwendet werden (virtuelle Prototypen der Anlage), welche erweitert sind (enriched data) um, z. B. instandhaltungsrelevanter Informationen, welche über das Geometriemodell der Anlage (bzw. der Maschine und deren Bauteile) verortet sind und schnell aufgefunden werden können.In addition, special data models are to be used (virtual prototypes of the plant), which are expanded (enriched data), for. B. maintenance-related information, which are located on the geometry model of the system (or the machine and its components) and can be found quickly.
Mit Hilfe dieser speziellen Datenmodelle wird eine neue Möglichkeit und Arbeitsweise zum schnellen und sicheren Auffinden von instandhaltungsrelevanten Informationen, wie beispielsweise die Identifizierung von Maschinen- bzw. Ersatzteilen
- 1
- Aus Arbeitszeitstudien ist bekannt, dass der
Instandhalter im Schnitt 10% seiner täglichen Arbeitszeit damit verwendet, passende Ersatzteile zu identifizieren und sie im Lager auch vorzufinden [Biedermann 2008].
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- From working hours studies it is known that the maintenance worker uses on average 10% of his daily working time to identify suitable spare parts and to find them in the warehouse [Biedermann 2008].
Um Bauteile mit diesen speziellen Datenmodellen zu finden, kann beispielsweise nach der Philosophie „vom Groben zum Detail” gearbeitet werden. Über die Navigation innerhalb des Datenmodells der Anlage, zum Einbauort der übergeordnete Hauptbaugruppe und der anschließenden interaktiven Suche zum betreffenden Bauteil kann der Instandhalter relevante Maschinen- bzw. Ersatzteilen auffinden, z. B. während der Planung von Instandhaltungsarbeiten. Des Weiteren können die Subsysteme zur Berechnung des aktuellen Sichtfeldes des Instandhalters vor Ort in der Anlage (Positionsbestimmung mittels outdoor-/indoor-Systeme; Erfassung der Blickrichtung/Orientierung mittels elektronischem Kompaß, etc.) mit dem speziellen Datenmodell gekoppelt werden. Das Ergebnis ist ein getracktes 3D-Anlagenmodell, in welchem die aktuelle Position und Blickrichtung des Instandhalters innerhalb der realen Anlage identisch ist mit der Position innerhalb der virtuellen Anlage (Datenmodell). Beispielsweise kann der Nutzer durch anschließender interaktiver Suche betreffenden Bauteile auffinden.In order to find components with these special data models, it is possible, for example, to work according to the "rough to detailed" philosophy. The maintenance engineer can find relevant machine or spare parts via the navigation within the data model of the plant, the installation location of the main assembly and the subsequent interactive search for the relevant component. During the planning of maintenance work. Furthermore, the subsystems for calculating the current field of view of the maintenance person on site in the plant (position determination by means of outdoor / indoor systems, detection of the viewing direction / orientation by means of electronic compass, etc.) can be coupled to the special data model. The result is a tracked 3D plant model in which the current position and viewing direction of the maintenance person within the real plant is identical to the position within the virtual plant (data model). For example, the user can find components by subsequent interactive search.
Ergänzend zu effektiven Navigationsmethoden, wie z. B. die o. g. direkte Übertragung der Benutzerorientierung auf die Orientierung der virtuellen Kamera innerhalb des 3D-Anlagenmodells oder die Navigation durch vorher gespeicherte Ansichten, werden Filter-, Detail- und Kontexttechniken, wie z. B. gefilterte Sichten auf die Anlage, gefiltert nach Art der Störmeldung oder nach der Nutzergruppe (Instandhalter Elektrik) eingesetzt.In addition to effective navigation methods, such as B. the o. G. Direct transfer of user orientation to the orientation of the virtual camera within the 3D plant model, or navigation through previously stored views, filter, detail and context techniques such. For example, filtered views of the plant, filtered according to the type of fault message or according to the user group (maintenance electrician) used.
Die Flexibilität des „mobiles visuelles Assistenzsystem” wird beispielsweise dadurch erreicht, dass das System unterschiedliche Arten von Displays (Datenbrille, Arm-Mounted Display, Industrie-Tablet-PC) zulässt und kombiniert werden kann (Multi-Display Umgebung des mobilen Assistenz-Systems). Die Kombination mit verschiedenen Anzeigegeräten unterschiedlicher Displaygröße bietet sich an, weil detaillierte Daten aufgrund der eingeschränkten Lesbarkeit kaum auf einer Datenbrille darstellbar sind.The flexibility of the "mobile visual assistance system" is achieved, for example, by the fact that the system allows and combines different types of displays (smart glasses, arm-mounted display, industrial tablet PC) (multi-display environment of the mobile assistance system) , The combination with different display devices of different display sizes makes sense, because detailed data can hardly be displayed on data glasses due to the limited readability.
Verwendung:Use:
Diese Erfindung umfasst sämtliche Arbeitsplätze der Produktion, Qualitätssicherung und Instandhaltung sowie Tätigkeiten bei der Neu- oder Umplanung von Anlagen von Hütten- und Walzwerken sowie in Press-, Schmiede- und Rohrwerken, bei denen die Arbeitstätigkeiten direkt vor Ort an den Anlagen durchgeführt werden. Sie umfasst nicht Tätigkeiten in technischen Büros oder in den Leitständen der Anlagen, bei denen z. B. die Informationsbeschaffung an konventionellen PC-Arbeitsplätzen erfolgt, mit Maus und Tastatur als Eingabegeräte, für den typischen Büro-Betrieb ausgelegt („Büro-Umgebungen”).This invention encompasses all production, quality assurance and maintenance workplaces, as well as new or re-planning operations for metallurgical plants and rolling mills, as well as in press, forging and tube plants, where the work is carried out directly on site at the plants. It does not include activities in technical offices or in the control rooms of the facilities where z. As the acquisition of information takes place on conventional PC workstations, with mouse and keyboard as input devices, designed for the typical office operation ("office environments").
Technische HandlungsanweisungTechnical Instructions
Ein so beschriebenes mobiles visuelles Assistenzsystem besteht wenigstens aus den Komponenten Roboter, Sicherheitssensorsystem, sichere Steuerung und MenschMaschine-Schnittstelle (Handsteuerung, Sprachsteuerung)A so-described mobile visual assistance system consists at least of the components robot, safety sensor system, safe control and human machine interface (manual control, voice control)
Ein so beschriebenes mobiles visuelles Assistenzsystem besteht dabei wenigstens aus den Komponenten:
- • leistungsfähiger Rechner mit einer leistungsfähigen Graphikkarte, auf dem entsprechende Software-Anwendung laufen. Es kann ein Wearable Computer und/oder ein robuster Industrie Tablet-PC für extreme Arbeitsumgebungen (z. B. nach Schutzklasse IP54) und stationäre Rechner (Server, ...), die über ein Netzwerk (z. B. WLAN) mit den zu vor genannten mobilen Geräten verbunden ist Alternativ kann beim Einsatz von verteilten Anwendungen oder der Verwendung von Cloud-basierten Lösungen (s. unter Punkt Software im weiteren Text) auf leistungsfähige Rechner verzichtet werden.
- • graphisches Ausgabegerät. Ein solches Anzeigesystem (Display) kann eine AR-Datenbrille sein (Kopfbasierte Anzeige, Head Mounted Display; HMD), vorzugsweise als optisches See Through System (OST-HMD) ausgeführt, und/oder ein Arm-Mounted Display bzw. Wrist-Mounted Display (am Handgelenk befestigte Anzeige) und/oder das Display des Industrie-Tablet-PCs sein.
- • Subsysteme zur zuverlässigen und exakten Bestimmung, wie z. B.:
- – von Position und Bewegungen sowie Blickrichtung (Orientierung) des Nutzers (mobiles Tracking), z. B. • die Kombination einem GPS-Subsystem in Form eines industrietauglichen Standalone-GPS-Moduls zur Positionsbestimmung und einem Kreiselkompass (Gyroskop) oder einem elektronischen Kompass (Magnetfeldsensor) für die Bestimmung der Blickrichtung
- – von Position und Ausrichtung (Orientierung) aller relevanten Objekte in der Benutzer-Umgebung; diese Ortung gibt Hinweise auf die räumliche Positionen von Bauteilen (z. B. zur Komponentenerkennung von Maschinenteile) oder von Montageorten • Kamera zur Erfassung der realen Umgebung, bzw. zur Erfassung von Piktogrammen (Markern) • Verschiedene Sensoren
- • powerful calculator with a powerful graphics card running on the appropriate software application. It can be a wearable computer and / or a rugged industrial tablet PC for extreme work environments (eg IP54) and stationary computers (servers, ...) connected to the network via a network (eg WLAN) Alternatively, when using distributed applications or the use of cloud-based solutions (see Software section below), powerful computers can be dispensed with.
- • graphic output device. Such a display system (display) may be an AR data goggles (head-mounted display, HMD), preferably as a See See Through Optical System (OST-HMD), and / or an Arm-Mounted Display or Wrist-Mounted Display (wrist-mounted display) and / or the display of the industrial tablet PC.
- • Subsystems for reliable and accurate determination, such as: B .:
- - of position and movements as well as viewing direction (orientation) of the user (mobile tracking), z. B. • The combination of a GPS subsystem in the form of an industry-standard standalone GPS module for position determination and a gyroscope (gyroscope) or an electronic compass (magnetic field sensor) for determining the viewing direction
- - of position and orientation of all relevant objects in the user environment; This location provides information on the spatial positions of components (eg for component identification of machine parts) or on mounting locations • Camera for capturing the real environment or for capturing pictograms (markers) • Various sensors
Hierzu können verschiedene Trackingverfahren (optisches, videobasiertes Tracking; inertiale Trackingverfahren/Trägheitsnavigationssysteme, RFID-Tracking, ...) und deren Kombinationen, vgl. z. B. [
Hierzu wird ein Outdoor und Indoor Positions- und Orientierungssystem verwendet, wie beispielsweise die GPS-Lokalisierung (z. B. WAAS, RTG-GPS, mmGPS für den Outdoor-Bereich) oder für den Indoor-Bereich (z. B. Cricket System vom MIT oder MagicMap
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- Positionsbestimmung auf Basis von Funkstandards wie WLAN, RFID, Bluetooth, Zigbee, GSM und UMTS
- • Technische Geräte zur Komponentenerkennung (Leseeinrichtungen für Auto-ID Systeme, Scanfunktion), wie z. B.: Barcode-Reader oder RFID-Lesegerät
- 3
- Position determination based on wireless standards such as WLAN, RFID, Bluetooth, Zigbee, GSM and UMTS
- • Technical devices for component recognition (reading devices for Auto-ID systems, scan function), such as: Eg: barcode reader or RFID reader
Die relevanten Anlagen- und Maschinenkomponenten an den Wartungs- und Inspektions-Kontrollstellen der Anlagen werden dazu, mit z. B. zusätzliche installierte Hardwarekomponenten Piktogrammen (Markern) für markerbasiertes Tracking (z. B. QR-Code) ausgerüstet, oder mittels Koordinaten (ortsgebundener Tracking des AR-Systems) oder auf Basis von „Markerless-3D” Tracking des AR-Systems. Beim Einsatz in stark verschmutzten Umgebungen bieten sich RFID-Tags als Marker an.
- • Hardware zur Kommunikation mit stationären Servern (Content-Server) und anderen mobilen Geräten, wie z. B. WPAN, WLAN oder UMTS
- • Hardware zur online-Kommunikation zwischen dem Instandhalter „vor Ort” und weiteren interne Experten (betriebs-/unternehmensintern) oder externen Experten (Teleservice mit Maschinenbau-Unternehmen). Die Kommunikation kann textbasiert, mit Video-/Audioübertragung (Experte sieht z. B. das Schadenbild Vorort) sowie mit Übertragung relevanter Sensordaten sein (Multimediale Unterstützung zur Störungsfindung und -beseitigung bei Einbindung von „entfernten Experten”).
- • AR-Anwendungen und andere relevante Anwendungen, wie z. B.: Magic Map, virtuelles Anlageninformationssystem, digitale Handbücher (mit/ohne Interaktion für 3D-Modelle)
- • Software: die beim mobilen, visuellen Assistenzsystem eingesetzten Software-Anwendungen können monolithische als auch verteilte Anwendungen sein, d. h. sie laufen nicht nur auf dem mobilen Gerät, sondern bestimmte Teilsysteme der Anwendung laufen auf stationären Servern, die über Netzwerke mit dem mobilen Gerät verbunden sind. Beispiele sind Datenbanken, die für die Ausführung der Anwendung notwendige Daten aufbereiten und bereitstellen, wie z. B. Lagepläne eines Gebäudes, Handbücher, etc. Ebenfalls ist es denkbar, die erforderliche grafische Berechnung bei der Darstellung von 3D-Modellen der Anlage auf stationären Rechnern ablaufen zu lassen, das mobile System dient in diesem Fall nur noch dazu, Videobilder von einer Kamera zu aufzunehmen, an einen Server zu schicken, die angereicherten Bilder (augmentierten Bilder) wieder vom Server zu empfangen und darzustellen. Hierzu können auch Cloud-basierte Lösungen eingesetzt werden.
- • Hardware for communication with stationary servers (content servers) and other mobile devices, such as: B. WPAN, WLAN or UMTS
- • Hardware for online communication between the on-site maintenance engineer and other internal experts (company / company-internal) or external experts (teleservice with mechanical engineering companies). The communication can be text-based, with video / audio transmission (expert sees, for example, the damage image on-site) as well as transmission of relevant sensor data (multimedia support for fault finding and elimination with the involvement of "remote experts").
- • AR applications and other relevant applications, such as: Eg: Magic Map, virtual asset information system, digital manuals (with / without interaction for 3D models)
- • Software: the software applications used in the mobile visual assistance system can be monolithic as well as distributed applications, ie they not only run on the mobile device, but certain subsystems of the application run on stationary servers connected to the mobile device via networks , Examples are databases that prepare and provide necessary data for the execution of the application, such as: Also, it is conceivable to run the required graphical calculation when displaying 3D models of the system on stationary computers, the mobile system is in this case only to video images from a camera to send to a server, to receive the enriched images (augmented images) back from the server and represent. Cloud-based solutions can also be used for this.
Zur Steuerung bzw. Interaktion mit dem angeschlossen Rechnern des mobiles visuelles Assistenzsystems kann neben der Eingabe über die Kamera (z. B. der Datenbrille oder der Helmkamera) ebenfalls über eine Dateneingabe per Stift/Handschrifterkennung (Stiftbedienung) erfolgen oder ggf. mittels Spracherkennung. Ferner können verschiedene mobile Peripheriegeräte wie beispielsweise Tastatur angeschlossen werden, die z. B. per Bluetooth (Bluetooth Keyboard) angekoppelt sind.For controlling or interacting with the connected computers of the mobile visual assistance system, in addition to the input via the camera (eg the data glasses or the helmet camera), data can also be input via pen / handwriting recognition (pen operation) or possibly by means of speech recognition. Furthermore, various mobile peripherals such as keyboard can be connected, the z. B. via Bluetooth (Bluetooth Keyboard) are coupled.
Die erfindungsgemäße Lösung ist in der beigefügten Figur veranschaulicht.The solution according to the invention is illustrated in the attached figure.
Konkretes Betriebsbeispiel: störungsbedingte Instandhaltungsabwicklung – Vergleich: mit und ohne AssistenzsystemSpecific operating example: fault-related maintenance processing - Comparison: with and without assistance system
Beispielszenario mit und ohne visuellem Assistenzsystem für den Instandhalter: Im Leitstand der Stranggießanlage sinkt die Füllstandsanzeige für die Hydraulik-Systeme der Strangführungssegmente von 90% auf 30% ab. Dieser Störfall tritt während des Gießprozeses auf. Es ist kein Stillstand für eine Reparatur. Mögliche Störungsursachen könnten sein: ein Sensorfehler des Füllstandmessgerätes oder eine Leckage im hydraulischen System. Der Anlagenfahrer im Leitstand beauftragt Mitarbeiter der mechanischen und die elektrischen Instandhaltung mit Störungssuche und -behebung. Die Ursachenklärung durch die beiden Instandhalter findet bei vollem Anlagenbetrieb statt.Example scenario with and without a visual assistance system for the maintenance engineer: In the control station of the continuous casting plant, the level indicator for the hydraulic systems of the strand guide segments drops from 90% to 30%. This incident occurs during the casting process. There is no standstill for a repair. Possible causes of malfunction could be: a sensor error of the level gauge or a leak in the hydraulic system. The plant operator in the control room instructs employees in mechanical and electrical maintenance to troubleshoot and repair them. The cause clarification by the two maintenance engineers takes place during full plant operation.
Die persönliche Ausrüstung der Instandhalter ist:
Nach Methode (A) „visuelles Assistenzsystem”: die übliche Arbeitsausrüstung bestehend aus Funkgerät mit Akku für den Informationsaustausch mit dem zentralen Leitstand und Schutzhelm mit Helmlampe sowie das relevante Werkzeuge, erweitert um die Komponenten des zuvor beschriebenen visuelles Assistenzsystem. Die relevanten Informationen liegen Digital vor, durch entsprechenden Zugriff auf das Anlageninformationssystem und den modellbasierten Informationen; oder
Nach Methode (B) „traditionelle Art”: die übliche Arbeitsausrüstung (Funkgerät, Schutzhelm mit Helmlampe,. relevante Werkzeuge). Ferner papiergebundene Informationen, welche aufgrund der Störungsmeldung durch die Produktion von der Instandhaltung mitgeführt werden. Hier erscheint unmittelbar die bereits im Abschnitt „Stand der Technik” erörtere Schwachstelle der traditionellen Arbeitsweise: die direkte Wechselwirkung zwischen unklarer Störungsbeschreibung und ineffektiver Störungsbewältigung.The personal equipment of the maintenance personnel is:
According to method (A) "visual assistance system": the usual work equipment consisting of radio with battery for the exchange of information with the central control station and helmet with helmet lamp as well as the relevant tools, extended to the Components of the previously described visual assistance system. The relevant information is available digitally through appropriate access to the asset information system and model-based information; or
By method (B) "traditional type": the usual working equipment (radio, hard hat with helmet lamp, relevant tools). Furthermore, paper-based information which is carried along by the maintenance department due to the fault report by the production department. Here, the weak point of the traditional way of working already discussed in the section "state of the art" appears directly: the direct interaction between unclear fault description and ineffective fault resolution.
Das relevante Werkzeug wird aufgrund der Störungsmeldung der Produktion an die Instandhaltung mitgeführt, in diesem Fall bspw. Reparaturkoffer mit Spannungsprüfern.The relevant tool is carried along to the maintenance due to the fault report of the production, in this case, for example, repair case with voltage testers.
Die Störungssuche und -behebung erfolgt entweder durch Abarbeiten von Punkten innerhalb eines Störungshandbuches oder auf Basis persönlicher Erfahrungen (Diagnosekompetenz), die Arbeiten erfolgen dabei idealerweise systematisch, z. B. nach dem Prinzip des tastenden Suchens zur Fehlereingrenzung oder der Störungsbehebung nach der U-Methode. Die grundsätzlichen Schritte werden nachfolgend exemplarisch dargestellt. Mittels neuer Industrie 4.0 Technologien, wie beispielweise mit Sensoren und eingebetteten Systemen mit eigener IP-Adresse ausgestattete Anlagenkomponenten (z. B. ein Motor), können beispielsweise beim Ausfall des Motors über Funk (oder eine andere Schnittstelle) ein Fehlercode übermittelt werden, der eine Störfallmeldung auslöst in ERP-Systemen oder IPS Lösungen.The troubleshooting and rectification is done either by processing points within a fault manual or on the basis of personal experience (diagnostic skills), the work is ideally carried out systematically, z. B. on the principle of groping search for error limitation or the fault correction according to the U-method. The basic steps are illustrated below by way of example. By means of new Industry 4.0 technologies, such as system components equipped with sensors and embedded systems with their own IP address (eg a motor), an error code can be transmitted, for example, if the engine fails via radio (or another interface) Fault reporting triggers in ERP systems or IPS solutions.
Nachfolgend sollen diese unterschiedlichen Fälle: mit Fehlercode basierter Störungshilfe und ohne Störungshilfe (eigene Diagnosekompetenz) betrachtet werden.In the following, these different cases are to be considered: with error code-based troubleshooting and without troubleshooting (own diagnostic competence).
Fall: mit Fehlercode basierter StörungshilfeCase: with error code based troubleshooting
Beispielweise verfügt das Hydraulik-Systeme der Strangführungssegmente über Industrie 4.0 Technologien, wie z. B. über integrierte kommunikationsfähigen Sensoren zur latenten Überwachung. Dieses System wird aktiv, wenn Sensoren den starken Abfall der Füllstandsanzeige registrieren. Eine Störungsmeldung wird automatisch ausgelöst, dabei wird z. B. an ein relevantes IT-System der Instandhaltung, wie ein Instandhaltungsplanungs- und -steuerungssysteme (IPS), beispielsweise SAP PM, übermittelt. Zusätzlich wird – in diesem Beispiel – ein Fehlercode mitgeteilt.For example, the hydraulic systems of the strand guide segments have Industry 4.0 technologies, such as: B. via integrated communication-capable sensors for latent monitoring. This system becomes active when sensors register the sharp drop in the level indicator. A fault message is triggered automatically. To a relevant IT system of maintenance, such as a Maintenance Planning and Control (IPS) system such as SAP PM. Additionally - in this example - an error code is given.
Nach Methode (A): Die Störungsmeldung erscheint mit Fehlercode im IPS-System, z. B. auf dem Arbeitsplatzrechner des Instandhaltungs-Meisters. Aufgrund der Dringlichkeit wird direkt ein Instandhaltungsauftrag mit dem IPS ausgelöst. Der Instandhaltungstechniker „im Feld” kann diese Meldung direkt als Nachricht aufs die Handhelds gesendet werden. Dabei kann nicht nur der Fehlercode übermittelt, sondern ebenfalls die Funktionsstörung sowie eine Störungshilfe in digitaler Form gesendet werden. Der Instandhalter ruft über das Anlageninformationssystem die erforderlichen instandhaltungsrelevanten Dokumente zur Durchführung der Schadensbehebung auf.By method (A): The error message appears with error code in the IPS system, eg. On the workstation of the maintenance master. Due to the urgency, a maintenance job is triggered directly with the IPS. The maintenance technician "in the field" can send this message directly as a message to the handhelds. Not only can the error code be transmitted, but also the malfunction and malfunction help can be sent in digital form. The maintenance engineer calls up the necessary maintenance-relevant documents for carrying out the damage repair via the system information system.
Nach Methode (B): Der Instandhalter „im Feld” erhält über das Funkgerät die Störfallmeldung. Unter Umständen wird im mündlich der Fehlercode und eine Beschreibung der Funktionsstörung mitgeteilt. Eine Bereitstellung von technischen Zeichnungen und Instandhaltungsunterlagen vor Ort ist nicht möglich! Die relevanten Unterlagen müssen vom Instandhalter nun beschafft werden, z. B. aus der Instandhaltungswerkstatt. Bei den hier betrachteten Großanlagen, mit den großen räumlichen Distanzen der Anlagen, führen allein die erforderlichen lange Wegezeiten zu einer Verlängerung von Störungszeiten.According to method (B): The maintenance engineer "in the field" receives the fault message via the radio. Under certain circumstances the error code and a description of the malfunction will be communicated verbally. A provision of technical drawings and maintenance documents on site is not possible! The relevant documents must now be procured by the maintenance engineer, eg. B. from the maintenance workshop. With the large systems considered here, with the large spatial distances of the systems, only the required long travel times lead to an extension of fault times.
Fazit – Fall: mit Fehlercode basierter Störungshilfe nach Methode B:Conclusion - Case: with error code based troubleshooting method B:
Die traditionelle Arbeitsweise weißt folgende Nachteile auf:
- • hohe Wegezeitanteil (Beschaffen und Transfer von Arbeitspapieren)
- • Informationslücken
- • mangehafte Datenqualität
- • high proportion of travel time (procurement and transfer of working papers)
- • Information gaps
- • manageable data quality
Fall: ohne Störungshilfe (eigene Diagnosekompetenz erforderlich)Case: without troubleshooting (own diagnostic competence required)
1. Schritt: Verifizierung der Alarmmeldung; hier: Prüfung des Tankinhaltes mittels Ölmessstab. Hierzu ist die Orientierung am Ort des Störfalls sowie die Lokalisierung und korrekte Identifizierung der relevanten Anlagenkomponenten und -teile notwendig. Die erforderlichen Informationen sind z. B. Lageinformationen zu „welche Tanks kommen in Betracht?”, „wo ist der Tank bzw. die Tanks?” und „wo ist das Meßrohr und der Ölmeßstab”.1st step: verification of the alarm message; here: Checking the tank contents by means of oil dipstick. This requires orientation at the location of the incident as well as the localization and correct identification of the relevant system components and parts. The required information is z. B. Location information to "which tanks are eligible?", "Where is the tank or tanks?" And "where is the measuring tube and dipstick".
Nach Methode (A): Suchanfrage mittels Display an das Anlageninformationssystem und ggf. mit zusätzlichen Informationen der Komponentenerkennung mittels der Datenbrille. Dies könnte z. B die Einblendung der Komponentenbezeichnung sein, welche virtuell zusätzlich in das aktuelle Sichtfeld (die realen Arbeitsumgebung) des Instandhalters eingeblendet wird. Alternativ kann die Anzeige der relevanten Orte bzw. Bauteile anhand von digitalen Lageplänen und Zeichnungen auf den zusätzlichen, mobilen Displays (wrist-mounted Display oder Industrie Tablet-PC) erfolgen. Dabei wird die aktuelle Position und/oder Blickpostion des Instandhalters mittels den indoor Systemen verfolgt (getrackt) und auf dem Display (Datenbrille oder zusätzliches Displays) angezeigt werden (z. B: Ebene: Hüttenflur, Anlagenbereich: Hydraulikraum XY der Stranggießanlage Z).By method (A): Query by display to the asset information system and possibly with additional information component detection by means of the data glasses. This could be z. B be the display of the component name, which virtually in addition to the current field of view (the real working environment) of the maintenance person is displayed. Alternatively, the display of the relevant locations or components based on digital maps and drawings on the additional, mobile displays (wrist-mounted display or industrial tablet PC) can be done. The current position and / or gaze position of the maintenance engineer is tracked (tracked) by means of the indoor systems and displayed on the display (data goggles or additional displays) (eg level: Hüttenflur, plant area: hydraulic space XY of the continuous casting plant Z).
Ferner kann die aktuelle Position beispielsweise innerhalb des dynamischen 2D-Lageplans (Grundrissplan der Anlage) oder mit dem 3D-Anlageninformationsmodells ebenfalls angezeigt werden (z. B. zur Orientierung innerhalb der zentralen Hydraulikanlage oder einer Lüftungszentrale).Furthermore, the current position can also be displayed, for example, within the dynamic 2D site plan (plan of the plant) or with the 3D plant information model (eg for orientation within the central hydraulic system or a ventilation center).
Nach Methode (B) müssen die Instandhalter diese relevanten, papierbasierten Unterlagen aufgrund der Störungsmeldung durch die Produktion zum Ort der Störung mitgeführt haben.According to method (B), the maintenance personnel must have carried these relevant paper-based documents to the location of the incident due to the production fault report.
Die Orientierung innerhalb der Anlage („wo bin ich in der Anlage?”, „was sehe ich?”) muss der Instandhalter aufgrund seiner Erfahrungen gewährleisten.The orientation within the system ("where am I in the system?", "What do I see?") Must be ensured by the maintenance engineer based on his experience.
Eine weitere erforderliche Information kann die Frage sein: „Wie ist der aktuelle Anzeigewert der Füllstandmessung?”.
Nach Methode (A) hat der Instandhalter mit Hilfe der zus. Wearable Computer und dem Funknetz Zugriff auf das Anlageninformationssystem, hier das Betriebsdateninformationssystem. Er kann sich die entsprechende Anzeige (Anzeige von Signalen innerhalb des HMIs der Automatisierungs-Ebene 1) auf den zus. Displays anzeigen lassen. Bei Verwendung von Industrie 4.0 Technologien, wie drahtlose Sensoren die mittels drahtloser Funktechnologien kommunizieren, besteht zu dem die Möglichkeit, die drahtlos übermittelte Information auf den zusätzlichen Displays anzuzeigen und den räumlich betreffenden Bauteilen zuzuordnen.Another required information may be the question "What is the current level reading?".
According to method (A), the maintenance engineer has access to the system information system, here the operating data information system, with the help of the additional wearable computer and the radio network. He can display the corresponding display (display of signals within the HMI of the automation level 1) on the additional displays. When using Industry 4.0 technologies, such as wireless sensors that communicate via wireless radio technologies, it is possible to display the wirelessly transmitted information on the additional displays and assign them to the spatially related components.
Nach Methode (B) Anruf der Instandhalter bei der Leitzentrale oder im Rechnerraum und entsprechende Rückfrage stellen („bitte den Anzeigewert von Tankfüllmessung xy ablesen”).According to method (B), call the maintenance engineer at the control center or in the computer room and ask the corresponding inquiry ("please read off the display value of tank filling measurement xy").
2. Schritt: Eingrenzung durch Fehlerdiagnose zur Klärung Sensor- oder Prozessfehler. Im Falle Sensorfehler kann der Gießprozess weitergeführt werden. Bei einem Prozessfehler muss a) abgewogen werden, ob der Gießprozess sicher fortgeführt werden kann und b) müssen die betroffenen Bauteile identifiziert werden. Beispielsweise ist es ein elektrisches/elektronisches Problem oder ein hydraulisches? Mögliche Prüfmaßnahmen sind beispielsweise das Messen von elektrischen Spannungszuständen an bestimmten Messpunkten oder Prüfen des Hydrauliksystems auf Undichtigkeit. Hierzu müssen z. B. folgende Informationen vorliegen: An welchen Messpunkten können elektrische Spannungszustände abgegriffen werden? Wie sind die Kabelbezeichnungen? Wo liegen die relevanten Rohrleitungen und Komponenten (Filter, ...) des Hydrauliksystems (Druck- und Tankleitungen, Steuerölleitungen, Hydraulikaggregates, Steuerblöcke, etc.)? Die relevanten Informationsquellen (Dokumente) sind z. B. Stromlauf- und Kabelpläne mit der Nummerierung der Kabel sowie Hydraulikschaltplan mit nummerierten Rohrabgängen z. B. des Aggregates.2nd step: Limitation by error diagnosis to clarify sensor or process errors. In the case of sensor errors, the casting process can be continued. In the case of a process error, it is necessary to a) weigh up whether the casting process can be safely continued and b) identify the affected components. For example, is it an electrical / electronic problem or a hydraulic one? Possible test measures are, for example, the measurement of electrical voltage conditions at certain measuring points or checking the hydraulic system for leaks. For this purpose z. For example, the following information is available: At which measuring points can electrical voltage states be tapped? What are the cable names? Where are the relevant piping and components (filters, ...) of the hydraulic system (pressure and tank lines, control oil lines, hydraulic units, control blocks, etc.)? The relevant sources of information (documents) are z. B. Circuit diagrams and cable plans with the numbering of cables and hydraulic circuit diagram with numbered pipe outlets z. B. of the aggregate.
Nach Methode (A): Lokalisierung der relevanten Komponenten (elektrischen oder hydraulischen) entweder automatisch mittels getrackter Datenbrille und Anzeige im Brillendisplay oder durch Informationszugriff auf das Anlageninformationssystem, beispielsweise mittels getracktem 3D-Anlagenmodell und automatischer Angabe.By method (A): Localization of the relevant components (electrical or hydraulic) either automatically by means of tracked goggles and display in the glasses display or by information access to the asset information system, for example by means of a tracked 3D plant model and automatic specification.
Nach Methode (B) müssen die Instandhalter diese relevanten Informationen in papiergebunden Form aufgrund der Störungsmeldung der Produktion an die Instandhaltung zum Ort der Störung mitgeführt haben (oder erahnt haben). Eine weitere Möglichkeit ist die mündliche Kommunikation über Sprechfunkgeräte, bei der sich die Instandhalter fehlende Informationen, z. B. beim Instandhaltungsleiter oder anderen Experten beschaffen.Method (B) requires maintenance personnel to have (or had anticipated) this relevant information in paper-based form due to the production fault report to maintenance at the location of the failure. Another possibility is the oral communication via two-way radios, in which the maintenance staff missing information, such. For example, the maintenance manager or other experts.
3. Schritt: Aufrechterhaltung einer Grundfunktionalität für den Betrieb der Anlage, hier: Tank auffüllen. Hierzu müssen z. B. Informationen zum Befüllen und ggf. Entlüften des Tanks sowie die Spezifikation des Hydrauliköl bekannt sein. Relevante Informationsquellen (Dokumente) sind die Wartungsunterlagen der Hydraulikanlage mit Sicherheitsanweisungen.3rd step: Maintaining a basic functionality for the operation of the system, here: refill tank. For this purpose z. B. information for filling and possibly bleeding the tank and the specification of the hydraulic oil to be known. Relevant sources of information (documents) are the maintenance documents of the hydraulic system with safety instructions.
Nach Methode (A): Durch Informationszugriff auf das Anlageninformationssystem. Die Gefahr ein falsches Hydrauliköl einzufüllen, fällt dadurch weg.By method (A): By information access to the asset information system. The risk of filling in a wrong hydraulic oil is thereby eliminated.
Nach Methode (B) müssen die Instandhalter diese relevanten Informationen mitgeführt haben (vgl. Schritt 2).According to method (B), the maintenance personnel must have carried this relevant information (see step 2).
4. Schritt: Der Schaden lässt sich exakt lokalisieren; geplatzter Hydraulikschlauch an einer schwer zugänglichen und schlecht einsehbaren Stelle. Die betroffene Maschinenkomponente (Segment der Strangführung) wird auf die aktuelle Stellposition gesichert (damit ist die Komponente auch ohne Hydrauliksystem betreibbar). Hierzu müssen die entsprechenden Informationen den Instandhaltern vorliegen.4th step: the damage can be localized exactly; burst hydraulic hose in a difficult to reach and difficult to see place. The affected machine component (segment of the strand guide) is secured to the current setting position (so that the component can also be operated without a hydraulic system). For this, the corresponding information must be available to the maintenance personnel.
Nach Methode (A): Durch Informationszugriff auf das Anlageninformationssystem, z. B. auf elektronisches Dokument (E-Book) oder auf Videodateien eines interaktiven Anleitungsfilms (Utility-Film) mit einer Schritt-für-Schritt-Anleitung. By method (A): By information access to the asset information system, eg. On electronic document (e-book) or on video files of an interactive instructional film (utility film) with a step-by-step guide.
Nach Methode (B) müssen die Instandhalter diese relevanten Informationen mitgeführt haben (vgl. Schritt 2).According to method (B), the maintenance personnel must have carried this relevant information (see step 2).
Bei beiden Methoden müsste eine mündliche Nachfrage beim diensthabenden Schichtmeister erfolgen, um eine Freigabe für die Änderung an der Anlage zu erhalten. Nach Methode (A) könnte mittels Anlageninformationssystem eine entsprechende Nachricht durch den Instandhalter an den Leitstand abgesetzt werden.Both methods would require an oral request from the on-duty shift master to obtain approval for the change to the facility. According to method (A), a corresponding message could be sent by the maintenance engineer to the control center using the system information system.
Ferner muss Umgang mit dem ausgetretenen Hydrauliköl geklärt werden, wie z. B. besteht eine Brand-/Explosionsgefahr. Eventuell muss die Werksfeuerwehr benachrichtigt werden, z. B. beim Austritt großer Öl-Mengen (das Volumen der Hydrauliktank kann mehrere hundert Liter Hydrauliköl betragen).
Nach Methode (A): Durch Informationszugriff auf das Anlageninformationssystem. Durch konkrete Angaben zum Öltyp könnte z. B. die Werksfeuerwehr das geeignete Bindemittel direkt mitführen.
Nach Methode (B) müssen die Instandhalter diese relevanten Informationen mitgeführt haben (vgl. Schritt 2).Furthermore, handling of the leaked hydraulic oil must be clarified, such. B. there is a risk of fire or explosion. Eventually, the company fire brigade must be notified, for. B. when leaving large amounts of oil (the volume of the hydraulic tank can be several hundred liters of hydraulic oil).
By method (A): By information access to the asset information system. By concrete information on the type of oil could z. B. the factory fire brigade carry the appropriate binder directly.
According to method (B), the maintenance personnel must have carried this relevant information (see step 2).
5. Schritt: weiterer Gießbetrieb mit festgesetzten Segment; Klärung, ob eine Schadensbehebung bei der nächsten Gießpause möglich ist. Hierzu muss die Gießpause (normale Wert ca. 30 min) erweitert werden in Abstimmung mit dem vorgelagerten Konverter- bzw. Schmelzbetrieb. Dabei muss das notwendige Ersatzteil schnell und korrekt identifiziert werden (Schlauchtyp, Nenndurchmesser, maximaler Arbeitsdruck, ...). Ferner muss mit dem betriebseigenen Zentralmateriallager abgestimmt werden, ob das Ersatzteil bis zur nächsten Gießpause verfügbar ist. Bei der korrekten Identifizierung des Hydraulikschlauches durch Ablesen der Kennzeichnung auf dem Hydraulikschlauch sowie auf der Presshülse können Schwierigkeiten auftreten. Beispielsweise kann der Hydraulikschlauch sich an einer schwer zugänglichen und schlecht einsehbaren Stelle befinden, oder die Schlauchbezeichnung ist weggewischt bzw. abgerieben.5th step: another casting operation with fixed segment; Clarification, whether a damage correction at the next pouring break is possible. For this, the pouring pause (normal value approx. 30 min) must be extended in coordination with the upstream converter or melting operation. The necessary spare parts must be identified quickly and correctly (hose type, nominal diameter, maximum working pressure, ...). Furthermore, it must be agreed with the in-house central warehouse, whether the spare part is available until the next casting break. The correct identification of the hydraulic hose by reading the marking on the hydraulic hose and on the compression sleeve can cause difficulties. For example, the hydraulic hose can be located in a difficult to reach and difficult to see place, or the hose name is wiped or abraded.
Nach Methode (A): Durch Informationszugriff auf das Anlageninformationssystem, z. B. mit Hilfe der relevanten Hydraulikschemata oder Betriebsanleitung der Hydraulikanlage sowie mittels Teileliste für Hydraulik-Schlauchleitungen.By method (A): By information access to the asset information system, eg. B. with the help of the relevant hydraulic schemes or operating instructions of the hydraulic system and by means of parts list for hydraulic hose lines.
Nach Methode (B) müssen die Instandhalter diese relevanten Informationen mitgeführt haben (vgl. Schritt 2). Gegebenenfalls müssen die Maße (Schlauchlänge) von Hand mittels Bandmaß an schwer zugänglichen Stellen nachgemessen werden.According to method (B), the maintenance personnel must have carried this relevant information (see step 2). If necessary, the dimensions (hose length) must be measured manually by tape measure at hard to reach places.
6. Schritt: Mittels der korrekten Identifizierung des erforderlichen Ersatzteils (Hydraulikschlauch) kann eine Anforderung bei dem betriebseigenen Zentralmateriallager erfolgen und geklärt werden, ob eine Schadensbehebung bei der nächsten Gießpause möglich ist.Step 6: By means of the correct identification of the required spare part (hydraulic hose), a request can be made to the in-house central material store and it can be clarified whether it is possible to repair the damage at the next pouring break.
Nach Methode (A): Durch Informationszugriff auf das Anlageninformationssystem, z. B. über eine Anbindung mit der Lagerwirtschaft überprüft ein Programm, ob alle Materialien verfügbar sind oder, ob es bestellt werden muss. Alle Daten könnten anschließend automatisiert per Betriebsauftrag an das Zentralmateriallager übergeben werden, mit Information an die Produktion (Leitstand). Die Aktionen erfolgen über die zusätzlichen Handhelds. Danach kann abschließend entschieden werden, ob der Produktionsplan eingehalten werden kann. Günstigsten Falls könnte kurzfristig eine Reparatur durchgeführt, ohne eine Verzögerung im Betriebsablauf, so dass weder Qualitäts- und Produktionseinbußen erfolgen.By method (A): By information access to the asset information system, eg. For example, via a connection to the warehouse, a program checks whether all materials are available or whether it has to be ordered. All data could then be automatically transferred to the central warehouse by means of an operating order, with information to the production (control center). The actions take place via the additional handhelds. Afterwards it can be finally decided whether the production plan can be kept. Cheapest If a short-term repair could be carried out without a delay in the operation, so that neither quality and production losses occur.
Nach Methode (B) erfolgt der Informationsaustausch zwischen Instandhalter, Zentralmateriallager und Produktion (Leitstand) rein auf Basis einer mündlichen Kommunikation mittels Funkgerät. Durch die Zeitverluste bei der Kommunikation zwischen den verschiedenen Informationsträgern und Entscheidern und den notwendigen Erklärungsbedarf, ist dann eine Reparatur nicht kurzfristig möglich. Damit entstehen Qualitätseinbußen (z. B. kein Softreduktion) oder Produktionseinbußen.According to method (B), the information exchange between maintenance personnel, central warehouse and production (control center) takes place purely on the basis of an oral communication by means of a radio. Due to the loss of time in the communication between the various information carriers and decision makers and the need for explanation, then a repair is not possible in the short term. This results in quality losses (eg no soft reduction) or production losses.
Fazit:Conclusion:
- • es waren eine Vielzahl von instandhaltungsrelevanten Informationen erforderlich, wie Handbuch zur „Störungssuche und -behebung”, Funktionsdiagramme, Stromlauf-/Kabelpläne, Hydraulikschemata, isometrische Zeichnungen und konstruktive Maschinen-/Anlagenzeichnung sowie Lage- und Grundrisspläne als Bestandszeichnung• A variety of maintenance-related information was required, such as Troubleshooting Guide, Function Diagrams, Wiring Diagrams, Hydraulic Schemes, Isometric Drawings, and Machine / System Design Drawing, as well as Floor Plans and Floor Plans as an inventory
- • Instandhalter bindet andere Ressourcen bei der Methode B, durch sein mehrfaches Rückfragen und der mündlichen Informationsbeschaffung beim Leitstand („wie ist jetzt der Anzeigewert”; „ist die Fehlermeldung nun weg”) oder anderen Experten, z. B. Instandhaltungsleiter („wir hatten den Fehler doch schon einmal ...”) • The maintenance engineer binds other resources to method B by repeatedly asking him / her and verbally procuring information from the control center ("what is the display value now", "is the error message gone now") or other experts, eg. B. Maintenance Manager ("we had the error before ...")
- • statt dicken Manual oder (Papier-)Sammlung der technischen Dokumentation hat der Instandhalter Zugriff auf einen ”digitalen Werkzeugkoffer” am Ort der vermeintlichen Störungsstelle• Instead of a thick manual or (paper) collection of technical documentation, the maintenance engineer has access to a "digital tool box" at the location of the supposed incident
- • mittels der Verbesserung der Navigation und Orientierung der Instandhalter innerhalb der komplexen Anlage und deren Systeme (Verrohrungssyteme, Medienanlagen, ...), sowie die verbesserte Lokalisierung der Maschinenteile und -komponenten durch den visuellen Assistenten, können potentielle Störquellen schnell und zuverlässig lokalisiert und entsprechende Maßnahmen sofort durch den Instandhalter eingeleitet werden• by improving the navigation and orientation of maintenance personnel within the complex plant and its systems ( Piping systems, media equipment, ...), as well as the improved localization of the machine parts and components by the visual assistant, can locate potential sources of interference quickly and reliably and appropriate measures are initiated immediately by the maintenance engineer
- • das Ersatzteil für die Funktions- bzw. Baugruppe wird nach Methode A schnell, einfach und korrekt identifiziert• The spare part for the function or assembly is identified quickly, easily and correctly using Method A.
- • im gezeigten Szenario kann der Produktionsplan on-line angepaßt werden, so daß er eingehalten werden konnte und keine Qualitäts- und Produktionseinbußen stattfanden• In the scenario shown, the production plan can be adapted on-line so that it could be complied with and no quality and production losses took place
- • mittels der Methode A kann ein einzelner Instandhalter, einen größeren Maschinenpark instandhalten bei gleichbleibender Anlagenverfügbarkeit, als nach der konventionellen Methode B.• Method A allows a single maintenance engineer to maintain a larger machine park with the same plant availability than conventional method B.
In
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Subsysteme zur Lokalisierung und Orientierung z. B. GPS-Subsystem: mit industrietauglichem Standalone-GPS-Modul – Betriebsdateninformationssystem (BDIS) ggf. Anbindung an übergeordnete Managementsysteme (PPS, PAM, IBFS, QMS) – Anbindung an zentrale DB d. Anlagendokumentation („Zentral-Archiv”) – Anbindung an Digitale Anlagen-Prototypen mit Simulations-ServiceSubsystems for localization and orientation z. B. GPS subsystem: with industry-standard standalone GPS module - Operating data information system (BDIS), if applicable, connection to higher-level management systems (PPS, PAM, IBFS, QMS) - Connection to central DB d. Plant documentation ("Central Archive") - Connection to digital plant prototypes with simulation service
- 22
- Handheld Display (Wrist-Mounted oder Arm-Mounted Display, am Handgelenk gefestigte Anzeige)Handheld display (Wrist-Mounted or Arm-Mounted Display, wrist-mounted display)
- 33
- AR-SystemAR system
- 44
- Industrie-Tablet-PCIndustrial Tablet PC
- 55
- Zusätzliche Helm-KameraAdditional helmet camera
- 66
- Zusätzliches AudiosystemAdditional audio system
- 77
- Anlageninformationssystem, Ethernet, Wireless LAN ggf. LAN, „Internet-Wolke” IoS & IoD (optional) (offen)System information system, Ethernet, Wireless LAN if necessary LAN, "Internet cloud" IoS & IoD (optional) (open)
- 88th
- Indoor-Navigation (ggf. digitale Karte)Indoor navigation (possibly digital map)
- 99
- Gyroskop, LokalisierungGyroscope, localization
- 1010
- Lesefunktion für Auto-ID System, QR-Code, RFID-Tags Komponentenerkennung erfolgt z. B. mittels Marker oder ortsgebundenReading function for Auto ID system, QR code, RFID tags Component recognition occurs z. B. by marker or localized
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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