Industrie 4.0

Digitale Assistenzsysteme für die Industrie
4.0: Praktische Erfahrungen mit dem
Einsatz von Datenbrillen & Co
Tagung Ideenmanagement & Innovation 2015
Dipl.-Ing. Dr. Christian Kittl
18.6.2015
evolaris Factsheet
evolaris ist ein COMET K1-Kompetenzzentrum für Forschung und Entwicklung
im Bereich mobile Kommunikation und Innovation.
›
Ca. 35 fixe MitarbeiterInnen (FTEs)
›
Gegründet im Jahr 2000
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Geschäftsführung
Dr. Christian Kittl, Dr. Udo Kögl
›
Eigentümer
50% AVL, 50% Raiffeisen Landesbank Steiermark
›
Standorte
Hauptstandort: Hugo-Wolf-Gasse 8-8a, 8010 Graz
Betriebsstätte: Spittelberggasse 3 II/6, 1070 Wien
›
Mission
enabling mobile innovation
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Partnernetzwerk
evolaris arbeitet mit zahlreichen namhaften nationalen und internationalen
Partnern aus Wirtschaft und Wissenschaft zusammen.
Business Partners
Science Partners
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Industrie 4.0 | Die Zukunft der Produktion
Von 1784 bis heute – eine Übersicht der industriellen Revolutionen
Industrie 4.0: Auf Basis
von cyberphysischen
Systemen
Grad der Komplexität
Industrie 3.0: Einsatz von
Elektrik und IT zur weiteren
Automatisierung der
Produktion
Industrie 2.0: Einführung
arbeitsteilender Massenproduktion mithilfe von
elektrischen Anlagen
Industrie 1.0 : Einführung
mechanischer Produktionsanlagen mithilfe von
Wasser und Dampfkraft
Quelle: Ministerium für Wirtschaft, Wissenschaft und Innovation
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Industrie 4.0 | Die Zukunft der Produktion
Deutsche Industrieunternehmen investieren bis 2020 jährlich 40 Milliarden
€, hohe Investitionen werden aber auch in Österreich von Unternehmen
sowie im Förderbereich getätigt.
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Industrie 4.0 | Die Zukunft der Produktion
Industrie 4.0 – Für 52% der Manager ein (noch) unbekanntes Thema.
„Wir haben bereits viele digitale Initiativen im
Unternehmen, aber keine gemeinsame Vision und
Roadmap, wo wir mit Industrie 4.0 hinwollen“
CEO, Maschinen und Anlagenbauer
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Industrie 4.0 | Die Zukunft der Produktion
Die Bedeutung der Daten nimmt über alle Branchen deutlich zu.
Quelle: Industrie 4.0 Chancen und Herausforderungen der vierten industriellen Revolution, Strategy& und PWC, Oktober 2014
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Industrie 4.0 | Die Zukunft der Produktion
Das erwartete durchschnittliche Umsatzwachstum durch Industrie 4.0
beträgt in D für die nächsten 5 Jahre 12,5%.
Quelle: Industrie 4.0 Chancen und Herausforderungen der vierten industriellen Revolution, Strategy& und PWC, Oktober 2014
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Relevante Trends
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Entwicklung zum „Vernetzten Leben“
Vom stationären Internet > über Mobile > zu Connected Life/IoE
CISCO Whitepaper, Joseph Bradley, Joel Barbier, Doug Handler, Embracing the Internet of Eyertyhing To Capture Your Share of $ 14.4 Trillion, 2013.
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Connected Life / Internet of Everything
Connected Life: The Vision for 2015-2023
› It is important to note that while M2M connections are fast becoming a sizable
source of value, the end result of these connections is ultimately to benefit people.
The bottom line is that the IoE Economy is about enabling people to be more
productive and effective, make better decisions, and enjoy a better quality of life.
CISCO Whitepaper, Joseph Bradley, Joel Barbier, Doug Handler, Embracing the Internet of Eyertyhing To Capture Your Share of $ 14.4 Trillion, 2013.
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Connected Business - Impact
CISCO Whitepaper, Joseph Bradley, Joel Barbier, Doug Handler, Embracing the Internet of Eyertyhing To Capture Your Share of $ 14.4 Trillion, 2013.
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Smart Production - Industrie 4.0
Die Kernelemente von Industrie 4.0 bzw. der Smarten Fabrik.
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Wearables
Die Anzahl der Wearable Devices nimmt enorm zu.
120
90
60
30
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Wearables: Beispiel Augmented Reality
Seit Jahrzehnten geistert Augmented Reality, also die erweiterte oder
angereicherte Reality in Science Fiction Romanen und in Filmen herum bzw.
wurde von Forschungseinrichtungen kontinuierlich weiterentwickelt.
Bild: Ivan Sutherland, 1968
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History of Augmented Reality
Noch vor 10 Jahren war die Verwendung von Mobile Augmented Reality auf
Grund der Gerätegrößen ein körperlicher Kraftakt.
MARS, Mobile Augmented Reality System Prototype, 2001
Bildquelle: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0097849301001224
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Augmented Reality – Mobile Device
Smartphones und Tablets beinhalten bereits alle notwendigen Komponenten
bzw. Funktionen um Augmented Reality nutzen zu können.
›
Computer: Smartphone, Desktop, Wearable,
›
Standortbestimmung: Marker, Bilderkennung oder
Lokationsbasiert (Satellit, Triangulierung,…)
›
Digitale Inhalte: Grafiken, 3D-Modelle, Video,…
›
Software: zur perspektivisch richtigen Überlagerung des
Kamera- bzw. Realbildes mit den digitalen Inhalten in
Echtzeit
›
Evtl. Digitale Kamera: Webcam, Handycamera,… (nicht
erforderlich bei lokationsbasiert oder externem HMD)
›
Display: Darstellung des errechneten Bildes mittels
TFT, Kiosk, Handy, HMD, HUD
Allgemeine Erklärung von Augmented Reality: youtube http://bit.ly/LcTLDE
Bildquelle: http://bit.ly/NKsBSz
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Beispiele aus der Praxis
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Industrie 4.0 | Beispiele digitaler Assistenzsysteme
AR-Anwendung reichert Demoboards mit digitalen Inhalten an.
Wird ein Smartphone über ein Demoboard
gehalten, erkennt die Software den genauen
Typ des Boards.
Über das Live-Kamerabild können
Zusatzinformationen positionsgenau
eingeblendet werden.
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Beispiel: AR bei AT&S
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Industrie 4.0 | Beispiele digitaler Assistenzsysteme
Augmented Reality ermöglicht Einblicke ins Innere von Maschinen, zeigt
versteckte Komponenten und macht Prozesse sichtbar.
Stationenplan
AR-Marker
QR-Code
Mittels AR eingeblendete Infos
erklären Produktion
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Datenbrillen – verschiedene Modelle
EPSON Moverio
BT-100
BT-200
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Datenbrillen – verschiedene Modelle
Lumus DK 40
Optinvent ORA
23
Datenbrillen – verschiedene Modelle
Oakley Airwave
24
Augmented Vision: Umsetzungsbeispiel – Oakley Airwave
Mittels einer explorativen Feldstudie während der Ski WM 2013 wurde der
Grundstein für das Projekt „Smart Ski Goggles“ gelegt.
Ausgangssituation
›
EU-Projekt Experimedia - Innovate in New Media
›
Projektstart Oktober 2013
›
Core-Partner: Schladming 2030 GmbH
›
Testlocation: Planai
›
Device: Oakley Airwave
Lösung
Referenzen
›
Mittels integriertem Display werden dem
Skifahrer/Snowboarder Live-Infos wie bspw.
Wetterinformationen, Wartezeiten am Lift etc. angezeigt.
›
Tracking von Geschwindigkeit, zurückgelegter Distanz und
Höhenmeter
›
Integriertes Navigationssystem
›
Buddy-Tracking und Social Media Sharing
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Datenbrillen – verschiedene Modelle
Google Glass
26
Wearables Einsatzbeispiel Projekt Assist 4.0
Eckpunkte
Das Projekt ASSIST 4.0 zielt auf die Entwicklung von kontext-basierten
Assistenzsystemen für eine intelligente Produktion an den Schnittstellen
zwischen Mensch, Maschine & Daten ab.
FFG Call Produktion der Zukunft (national, AT)
Konsortium
• Knapp AG (Konsortialführer)
• Infineon Technologies Austria AG
• AVL List GmbH
• evolaris next level GmbH
• Research Studios Austria Forschungsgesellschaft mbH
• Paris-Lodron-Universität Salzburg
• XiTrust Secure Technologies GmbH
Laufzeit: Jänner 2014 bis Juni 2016 (30 Monate)
Projektvolumen: 2,96 Mio
Förderung: 1,92 Mio
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Assist 4.0 - Ziele
Ziele des Projekts sind die Entwicklung eines multimodalen
Assistenzsystems zur Entscheidungsunterstützung und Wissensskalierung
• Aktive
Entscheidungsunterstützung der
Produktions- und
Servicemitarbeiter durch ein
multimodales Assistenzsystem
• Maximierung des
Schnittstellenpotentials in der
Mensch-Maschine-Interaktion zur
Wissensgenerierung
• Informationsmodelle zur
Umwandlung von Daten,
Informationen und Ereignissen in
kontextbasierte Entscheidungen
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Assist 4.0
Hauptbestandteile des Systems sind Methoden zur Datenerfasssung und
Kontexterkennung, die Mensch-Maschinen-Schnittstellen über Mobile
Endgeräte und Wearables sowie das smarte Softwaresystem.
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Industrie 4.0 | Die Zukunft der Produktion
Produktionsunterstützung durch Datenbrillen
beim manuellen Werkstück Transport
Identifikation
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Industrie 4.0 | Die Zukunft der Produktion
Remote Support durch Augmented Reality
Help Center
Service Worker
Augmented Reality
Audio, Manuals
Integrierte
Kamera
Identification
Audio, Video
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Industrie 4.0 | Die Zukunft der Produktion
Use Case - Reinraum
Maintenance Worker
Production Facility
Identification
Real-time Daten
Unit
RTD23 AX
Comp.
200043
343452
200645
Last Service
12.04.2014
OOE
80%
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Industrie 4.0 | Die Zukunft der Produktion
Use Case - Maintenance
Testing Facility
Service MA
Manuals
Step-by-Step Instructions
Identification
Exchange Part N34
Procedure
Step 3/25
- Open clamp
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Umsetzungsbeispiel Google Glass im Einsatz bei AVL List
evolaris entwickelt eine Google Glass Applikation zur Unterstützung der
Systemdokumentation und Wartung von AVL Devices
QR-Code
scannen
und
Anwendung
starten
Anzeige
einer
Schritt-fürSchritt
Anleitung in
der Google
Glass
›
PDF Dokumente der AVL Systemdokumentation
enthalten an passenden Stellen QR-Codes die
auf zusätzliche Google Glass Inhalte verweisen.
›
Über einen an Maschinen angebrachten QRCode kann der Servicemitarbeiter Fotos, Videos
und 3D-Sequenzen über Google Glass abrufen,
die ihn im Wartungsprozess unterstützen.
›
Schrittweise Anleitung bei Wartungs- bzw.
Reparaturtätigkeiten.
Bereitstellung von
animierten
3DSequenzen
in der Brille
Referenz
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Fahrprofil für Prüfstandfahrer auf Datenbrille (AVL List)
Prüfstandfahrer bekommen das Fahrprofil, die aktuelle Geschwindigkeit und
den aktuell eingelegten Gang in einer Datenbrille in Echtzeit angezeigt:
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evoVision: evolaris Support Monitor
evolaris Support Monitor ist eine Lösung um Service- und ProduktionsMitarbeiter über Videostreaming bestmöglich unterstützen und anleiten zu
können.
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Dr. Christian Kittl
Geschäftsführer / Managing Director
evolaris next level GmbH
Hugo-Wolf-Gasse 8-8A, A-8010 Graz
Spittelberggasse 3 II/6, 1070 Wien
MOBIL: +43 664-8414 417
TEL: +43 316-35 11 11-111
[email protected]
www.evolaris.net
enabling mobile innovation
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