EP3387589A1 - Mobile visuelle assistenz in hütten-, walz-, schmiede- und röhrenwerken - Google Patents

Mobile visuelle assistenz in hütten-, walz-, schmiede- und röhrenwerken

Info

Publication number
EP3387589A1
EP3387589A1 EP16819826.5A EP16819826A EP3387589A1 EP 3387589 A1 EP3387589 A1 EP 3387589A1 EP 16819826 A EP16819826 A EP 16819826A EP 3387589 A1 EP3387589 A1 EP 3387589A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
maintenance
information
relevant
visual assistance
assistance system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP16819826.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Plociennik
Markus Reifferscheid
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SMS Group GmbH
Original Assignee
SMS Group GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SMS Group GmbH filed Critical SMS Group GmbH
Publication of EP3387589A1 publication Critical patent/EP3387589A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/04—Manufacturing
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/20—Administration of product repair or maintenance
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/30—Computing systems specially adapted for manufacturing

Definitions

  • model geometry models and simulation models, as well as their couplings
  • the characteristics of the access technologies used can be:
  • the idea relates to devices and methods for performing
  • the maintenance (IH) is divided into maintenance and
  • the recovery measures include: • Repair (activity to restore the TARGET state).
  • Spare parts may be 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.
  • Typical inspection activities are z. B. a general condition check, visual and functional control of all claimed parts including the
  • 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.
  • 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.
  • Machine parts eg guide devices, tools, motors, gearboxes, bearings, etc. within the system which influence the quality of the system product or the service life of the machines and machines
  • 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. B.
  • Digital work aids such as industrial PCs or industrial notebooks can be used in temporary workplaces - especially in hazardous work areas and due to the harsh operating environment (dust, heat, water or water)
  • Disassembly of removable parts interrupts, as the operating principle
  • the user can either operate the mobile device or perform its actual task Freehand operation (hands-free interaction), such as controlling, moving 3D data models of a component (3D CAD model) through the head movement of the user, allow new techniques of the invention
  • 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.
  • VR virtual reality
  • augmented reality augmented reality
  • 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.
  • 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”).
  • 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).
  • the object is achieved in that the possibilities of modern techniques of mobile portable information and
  • ICT Communication technology
  • augmented reality technology wearable computing and mobile devices
  • special asset information systems as a database
  • 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.
  • 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.
  • internal factory eg factory radio network
  • PAN personal network
  • WPAN Wireless Personal Area Network
  • Data processing equipment be integrated into a LAN.
  • the user of a PAN device can match his stored data with a database on a network server.
  • an intranet or Internet access for the PAN device can be created by integrating with the LAN.
  • Industry 4.0 technologies are to be used, such as: For example, new machine-to-machine communication required for the application of "Internet of Things (loT)" to production, concrete examples being 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 slabs, wound coils, sheets (smart products), which are networked with each other (communication by means of
  • Maintenance-relevant information which are located on the geometry model of the plant (or the machine and its components) and can be found quickly.
  • Maintenance-relevant information such as the identification of machine or spare parts 1 allows.
  • Find spare parts eg. 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 engineer within the real plant is identical to the position within the virtual plant (data model).
  • the user can find components by subsequent interactive search.
  • Transfer of user orientation to the orientation of the virtual camera within the 3D plant model or navigation through previously stored views are 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.
  • the flexibility of the "mobile visual assistance system” is achieved, for example, by the system having different types of displays
  • Data glasses, arm-mounted display, industrial tablet PC allows and combines can be (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.
  • This invention encompasses all jobs of production
  • Input devices designed for typical office use ("office environments").
  • 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)
  • Such a display system 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.
  • HMD head-mounted display
  • OST-HMD See See Through Optical System
  • Wrist-Mounted Display Wrist-mounted display
  • This location gives indications of the spatial positions of components (eg for component identification of machine parts) or of assembly sites
  • Contextual information must also be known about its position and orientation. Tracking, ...) and their combinations, cf. z. B. [Köppe 2014], are used.
  • GPS localization eg WAAS, RTG-GPS, mmGPS for outdoor use
  • indoor eg MIT or MagicMap 3 cricket system
  • Location solutions such as awiloc (WLAN, GPS, INS) for z.
  • WLAN wireless local area network
  • GPS global positioning
  • INS INS
  • BlackFIR to high-precision localization methods such as RedFIR, cf.
  • 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
  • AR applications and other relevant applications such as: Eg: Magic Map, virtual asset information system, digital manuals (with / without
  • the software applications used in the mobile visual assistance system can be monolithic as well as distributed applications, i. they do not just run on the mobile device, but certain
  • Subsystems of the application run on stationary servers that over
  • Networks are connected to the mobile device. Examples are
  • Databases that prepare and provide necessary data for the execution of the application, such as e.g. Maps of a building,
  • the mobile system in this case only serves to record video images from a camera to send to a server, the enriched images (augmented images) again from Server to receive and display.
  • Cloud-based solutions can also be used for this.
  • Pen / handwriting recognition done or if necessary by means of
  • 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 personal equipment of the maintenance personnel is:
  • the relevant tool is carried along to the maintenance due to the failure report of the production, in this case, for example, repair case with
  • System components eg a motor
  • an error code can be transmitted via radio (or another interface) in case of failure of the engine, which triggers a fault message in ERP systems or IPS solutions.
  • 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. B. to a relevant IT system of
  • IPS Maintenance Planning and Control
  • SAP PM SAP PM
  • an error code is given.
  • the error code and a description of the malfunction may be communicated orally in the course of the event.
  • Documents have to be procured by the maintenance engineer, eg from the maintenance workshop.With the large systems considered here, with the large spatial distances of the plants, alone the necessary long travel times lead to an extension of disturbance times.Conclusion - Case: with error code based troubleshooting according to method B:
  • B is the display of the component name, which is also displayed in virtual form in the current field of view (the real working environment) of the maintenance engineer.
  • the display of the relevant locations or components based on digital maps and drawings on the additional, mobile displays 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: Wegtenflur, plant area: hydraulic space XY of the continuous casting plant Z).
  • the current position can also be displayed, for example, within the dynamic 2D layout plan (layout plan of the installation) or with the SD installation information model (eg for orientation within the central hydraulic system or a ventilation center).
  • the dynamic 2D layout plan layout plan of the installation
  • the SD installation information model eg for orientation within the central hydraulic system or a ventilation center
  • the maintenance personnel must have carried these relevant paper-based documents to the location of the incident due to the production fault report.
  • the maintenance engineer has access to the system information system, in this case, with the aid of the additional wearable computer and the radio network
  • 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.
  • Plant information system for example by means of a tracked 3D plant model and automatic specification.
  • 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. 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.
  • the maintenance personnel must have carried this relevant information (see step 2).
  • 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 set to the current
  • asset information system e.g. On electronic document (e-book) or on video files of an interactive instructional film (utility film) with a step-by-step guide.
  • the maintenance personnel must have carried this relevant information (see step 2).
  • Both methods would require an oral request from the on-duty shift master to obtain approval for the change to the facility.
  • a corresponding message could be sent by the maintenance engineer to the control center using the system information system.
  • the maintenance personnel must have carried this relevant information (see step 2).
  • the correct identification of the hydraulic hose by reading the marking on the hydraulic hose and on the compression sleeve can cause difficulties.
  • the hydraulic hose can be located in a difficult to reach and difficult to see place, or the hose name is wiped or abraded.
  • 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. According to method (B), the maintenance personnel must have carried this relevant information (see step 2). If necessary, the dimensions
  • Step 6 By means of the correct identification of the required spare part (hydraulic hose), a request can be made to the company's own
  • 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 ")
  • the maintenance engineer has access to a "digital
  • Machine parts and components through the visual assistant can locate potential sources of interference quickly and reliably and appropriate measures are initiated immediately by the maintenance engineer
  • the production plan can be adapted on-line so that it could be complied with and no quality and
  • Method A allows a single maintenance engineer to maintain a larger machine park with the same plant availability than conventional method B.

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

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.

Description

Mobile visuelle Assistenz in Hütten-, Walz-, Schmiede- und Röhrenwerken
Kurzbeschreibung
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.
Relevante Betriebsbereiche sind beispielsweise die Produktion, das
Qualitätswesen, die Instandhaltung sowie die Neubauplanung
(Modell = Geometriemodelle und Simulationsmodelle, sowie deren Kopplungen)
Komponenten der Mobilen Visuellen Assistenz
· mobil tragbarer Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT)
• Industrie 4.0-Technologien
• Einrichtung bzw. Zugriff zu einem Anlageninformationssystem (z. B. BDIS) sowie auf weiteren Datenbanksystemen wie IBFS, QMS, ....
• modellbasierten Ansätze: Modell = Geometriemodelle und Simulationsmodelle, sowie deren Kopplungen Die Ausprägung der benutzten Zugangstechnologien können dabei:
o global, lokal, drahtgebunden und Funknetze
o Unternehmensübergreifend (WWW, WWW mit VPN, ...)
o Unternehmensintern: Werkübergreifend
o Unternehmensintern: Werksintern
sein
Einleitung
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.
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.
Konzept
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. Relevante Betriebsbereiche sind beispielsweise die Produktion, das Qualitätswesen, die Instandhaltung sowie bei Umbaumaßnahnnen durch die Neubauplanungsabteilungen, sowie die Materialwirtschaft. Nachfolgende soll das skalierbare Visuelle Assistenzsystem am Beispiel„mobile Visuelle Assistenz bei der Instandhaltung" aufgezeigt werden.
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.
Begriffsdefinition Instandhaltung
Im Weiteren soll folgende Begriffsdefinitionen verwendet werden:
Die Instandhaltung (IH) gliedert sich in Erhaltungs- und
Wiederherstellungsmaßnahmen.
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)
Zu den Wiederherstellungsmaßnahmen zählt die: • Instandsetzung (Tätigkeit zur Wiederherstellung des SOLL-Zustandes).
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.
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.
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.
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. Wirtschaftliche Bedeutung - Instandhaltung
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)
Instandhaltungsrelevante Informationen
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 Medien Versorgung und deren Anbindung an die Funktionssysteme: Medium A fließ durch Rohrleitung B mit dem erforderlichen Betriebsdruck p; elektrische Versorgung (Strom- / Signal- und Steuerkabel).
Besonderheiten bei der Instandhaltung von Großanlagen z. B. der Hütten- und Walzwerksindustrie
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.
Stand der Technik - Nachteile bisheriger Lösungen
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).
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?
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 (HCl). 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. 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?). Ziel
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").
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. Lösung
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.
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.
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.
Als Beispiel für die mögliche Ausprägung der genutzten Zugangstechnologie für den mobilen Zugriff auf Datenquellen abseits des Büroarbeitsplatzes, sind die nachfolgenden Technologien aufgeführt:
o Grundsätzliche Typen: globale, lokale und Ad-hoc Netzwerke
(drahtgebunden und / oder Funk)
o Unternehmensübergreifend: mittels WWW, WWW mit VPN oder eine eigene (Daten-) Standleitungen (z. B. ohne öffentliche IP-Adress- Zuweisung)
o Unternehmensintern: Werkübergreifend
o Unternehmensintern: Werksintern (z. B. werkseigenes Funknetz,
WLAN)
o persönlichem Netzwerk (Personal Area Network, PAN), z. B. drahtloses persönliches Netzwerk (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.
Des Weiteren sollen Industrie 4.0-Technologien genutzt werden, wie z. B. neue Maschine-Maschine-Kommunikation, welche bei der Anwendung des„Internet- der-Dinge (loT)" 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).
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.
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. Ersatzteilen1 ermöglicht.
Üblicherweise findet die Suche des korrekten Maschinenteile über (i)
Materialnummern und (ii) Struktur- / Stücklisten (z. B. die Teilelisten der
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]. Gerätehersteller (Auflistung von Ersatzteile) sowie (ii) mittels abstrahierten
Strukturgrafiken (Explosionszeichnung der Maschine oder 2D-Zeichnung) statt. Die nötigen Informationen sind in umfangreichen Reparatur-,
Wartungsanleitungen, Zeichnungen, Aufstellanweisungen, etc., und, bei papiergebundener Archivierung, in unhandlichen und unübersichtlichen Ordnern.
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.
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.
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.
Verwendung:
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").
Technische Handlungsanweisung
Ein so beschriebenes mobiles visuelles Assistenzsystem besteht wenigstens aus den Komponenten Roboter, Sicherheitssensorsystem, sichere Steuerung und MenschMaschine-Schnittstelle (Handsteuerung, Sprachsteuerung)
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.:
o 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
o von Position und Ausrichtung (Orientierung) aller relevanten Objekte2 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
über unterschiedlich große Distanzen und unter wechselnden
Umgebungsbedingungen, z. B. der Einsatz außerhalb oder innerhalb von
Gebäuden (Outdoor Lokalisierung und Indoor Lokalisierung).
Hierzu können verschiedene Trackingverfahren (optisches, videobasiertes Tracking; inertiale Trackingverfahren / Trägheitsnavigationssysteme, RFID-
2 Sollen Objekte in der Realität interagieren mit virtuellen Objekten bzw. mit den zugehörigen
Kontextinformationen, muss auch deren Position und Orientierung bekannt sein. Tracking, ...) und deren Kombinationen, vgl. z. B. [Köppe 2014], zum Einsatz kommen.
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 MagicMap3). Neuste Lokalisierungstechnologien und deren Weiterentwicklung reichen von der Satellitenortung über kombinierte
Ortungslösungen wie awiloc (WLAN, GPS, INS) für z. B. Gebäude, drahtlose Sensornetzen wie s-net und flexibel einsetzbare Ortungstechnologien wie
BlackFIR bis hin zu hochpräzisen Lokalisierungsverfahren wie RedFIR, vgl.
[2014-Fh-IIS_CPS_NOP_Broschuere].
• Technische Geräte zur Komponentenerkennung (Leseeinrichtungen für Auto- ID Systeme, Scanfunktion), wie z. B.: Barcode-Reader oder RFID-Lesegerät 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
3 Positionsbestimmung auf Basis von Funkstandards wie WLAN, RFID, Bluetooth, Zigbee, GSM und UMTS (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.
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.
Die erfindungsgemäße Lösung ist in der beigefügten Figur veranschaulicht. Konkretes Betriebsbeispiel: störungsbedingte Instandhaltungsabwicklung - Vergleich: mit und ohne Assistenzsystem
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. 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. Das relevante Werkzeug wird aufgrund der Storungsmeldung der Produktion an die Instandhaltung mitgeführt, in diesem Fall bspw. Reparaturkoffer mit
Spannungsprüfern. 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.
Nachfolgend sollen diese unterschiedlichen Fälle: mit Fehlercode basierter Störungshilfe und ohne Störungshilfe (eigene Diagnosekompetenz) betrachtet werden.
Fall: mit Fehlercode basierter Störungshilfe
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. 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 Instandhaltungsauftr ag mit dem IPS ausgelöst. Der Instandhaltungstechniker„im Feld" kann diese Meldung direkt als Nachricht aufs die Handheids 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.
Nach Methode (B): Der Instandhalter„im Feld" erhält über das Funkgerät die Störfall meld ung. 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. Fazit - Fall: mit Fehlercode basierter Störungshilfe nach Methode B:
Die traditionelle Arbeitsweise weißt folgende Nachteile auf:
• hohe Wegezeitanteil (Beschaffen und Transfer von Arbeitspapieren)
• Informationslücken
• mangehafte Datenqualität
und führt somit zu Verlängerung von Störungszeiten, zu Produktions- und
Qualitätseinbußen.
Fall: ohne Störungshilfe (eigene Diagnosekompetenz erforderlich) 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".
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).
Ferner kann die aktuelle Position beispielsweise innerhalb des dynamischen 2D- Lageplans (Grundrissplan der Anlage) oder mit dem SD- Anlageninformationsmodells ebenfalls angezeigt werden (z. B. zur Orientierung innerhalb der zentralen Hydraulikanlage oder einer Lüftungszentrale).
Nach Methode (B) müssen die Instandhalter diese relevanten, papierbasierten Unterlagen aufgrund der Störungsmeldung durch die Produktion zum Ort der Störung mitgeführt haben.
Die Orientierung innerhalb der Anlage („wo bin ich in der Anlage?",„was sehe ich?") muss der Instandhalter aufgrund seiner Erfahrungen gewährleisten. 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
Betriebsdaten Informationssystem. 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.
Nach Methode (B) Anruf der Instandhalter bei der Leitzentrale oder im
Rechnerraum und entsprechende Rückfrage stellen („bitte den Anzeigewert von Tankfüllmessung xy ablesen").
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. 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.
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. 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.
Nach Methode (A): Durch Informationszugriff auf das Anlageninformationssystem. Die Gefahr ein falsches Hydrauliköl einzufüllen, fällt dadurch weg.
Nach Methode (B) müssen die Instandhalter diese relevanten Informationen mitgeführt haben (vgl. Schritt 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.
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.
Nach Methode (B) müssen die Instandhalter diese relevanten Informationen mitgeführt haben (vgl. Schritt 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.
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).
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.
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. 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. 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. 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 Handheids. 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. 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.
Fazit:
• 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
• 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 ...")
• statt dicken Manual oder (Papier-)Sammlung der technischen
Dokumentation hat der Instandhalter Zugriff auf einen "digitalen
Werkzeug koffer" am Ort der vermeintlichen Störungsstelle
• 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
• das Ersatzteil für die Funktions- bzw. Baugruppe wird nach Methode A
schnell, einfach und korrekt identifiziert
• im gezeigten Szenario kann der Produktionsplan on-line angepaßt werden, so daß er eingehalten werden konnte und keine Qualitäts- und
Produktionseinbußen stattfanden
• mittels der Methode A kann ein einzelner Instandhalter, einen größeren Maschinenpark instandhalten bei gleichbleibender Anlagenverfügbarkeit, als nach der konventionellen Methode B.

Claims

Patentansprüche:
1 . Visuelles Assistenzsystem, aufweisend:
mobile Geräte für einen Instandhalter in einer zu wartenden Anlage; stationäre Rechner,
ein Netzwerk, über welches die stationären Rechner mit den mobilen
Geräten verbunden sind,
ein graphisches Ausgabegerät;
ein Anlageninformationssystem mit instandhaltungsrelevanten Informationsquellen, insbesondere Dokumenten, zur Durchführung einer Schadensbehebung; und
technische Geräte zur Erkennung von relevanten Komponenten an Wartungs- und Inspektions-Kontrollstellen der Anlage.
2. Visuelles Assistenzsystem nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass es sich bei dem Netzwerk um ein Personal Area Network PAN, ein Wireless PAN, ein WLAN oder um ein UMTS-Netzwerk handelt, wobei das Netzwerk unternehmensübergreifend oder
unternehmensintern ausgebildet sein kann; und
wobei das Netzwerk drahtgebunden oder auf Funk basierend ausgebildet sein kann.
3. Visuelles Assistenzsystem nach einem der vorangegangenen
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass es sich bei dem graphischen Ausgabegerät um eine Augmented- Reality AR-Datenbrille, z.B. in Form einer kopfbasierten Anzeige oder eines Head Mounted Display HMD, vorzugsweise ausgeführt als See Through System OST-HMD, und /oder um ein Arm/Wrist-Mounted Display und/oder um das Display eines Industrie-Tablet-PC handelt.
4. Visuelles Assistenzsystem nach einem der vorangegangenen
Ansprüche,
gekennzeichnet durch
ein Subsystem zur zuverlässigen und exakten Bestimmung der Position, der Bewegungen sowie der Blickrichtung des Instandhalters, aufweisend eine Kombination von einem Global Positioning System GPS- Subsystem in Form eines industrietauglichen standalone-GPS-Moduls zur Positionsbestimmung und von einem Kreiselkompass oder einem elektronischen Kompass für die Bestimmung der Blickrichtung.
5. Visuelles Assistenzsystem nach einem der vorangegangenen
Ansprüche,
gekennzeichnet durch
ein Subsystem zur Bestimmung der Position und der Ausrichtung aller relevanten Objekte in der Umgebung des Instandhalters, aufweisend eine Kamera zur Erfassung der realen Umgebung oder zur Erfassung von Piktogrammen sowie verschiedene Sensoren.
6. Visuelles Assistenzsystem nach einem der vorangegangenen
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass es sich bei den technischen Geräten zur Erkennung von
relevanten Komponenten um Leseeinrichtungen für Auto-I D-Systeme oder Scanner handelt, wie zum Beispiel Barcode-oder Pictogramm- Reader oder RFI D-Lesegeräte zum Lesen von Barcodes oder
Pictogrammen oder zum Auslesen von Markern oder RFID-Tags, mit denen die Komponenten gekennzeichnet sind.
7. Visuelles Assistenzsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
gekennzeichnet durch
Hardware zur online-Kommunikation zwischen dem Instandhalter vor Ort und weiteren internen oder externen Experten.
8. Visuelles Assistenzsystem nach einem der vorangegangenen
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Assistenzsystem skalierbar ist.
9. Visuelles Assistenzsystem nach einem der vorangegagnenen
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Assistenzsystem ein Outdoor- oder Indoor- Positions- und Orientierungssystem aufweist.
10. Verwendung des visuellen Assistenzsystems zur Lokalisierung und Ortung eines Instandhalters oder eines gesuchten Bauteils.
1 1 .Verwenden des visuellen Assistenzsystems zur Unterstützung von Arbeitstätigkeiten direkt vor Ort an Anlagen von Hütten- und
Walzwerken sowie in Press-, Schmiede- und Rohrwerken durch Bereitstellung und zur Darstellung von relevanten Informationen zu jederzeit und an jedem Ort für jeden Mitarbeiter, insbesondere den Instandhalter.
12. Verwenden des visuellen Assistenzsystems als mobiles interaktives Dokumentationssystem.
13. Verfahren zur Durchführung einer Schadensbehebung mit Hilfe des visuellen Assistenzsystems nach einem der Ansprüche 1 bis 9;
aufweisend folgende Schritte:
Registrieren eines Abfalls einer Füllstandsanzeige eines Hydraulik- Systems eines Strangführungssegmentes durch einen
kommunikationsfähigen Sensor;
Automatisches Auslösen einer Störungsmeldung und Übermitteln der Störungsmeldung durch den kommunikationsfähigen Sensor an ein relevantes Informations-Technologie IT-System der Instandhaltung, vorzugsweise zusammen mit einem Fehlercode;
je nach Dringlichkeit: Automatisches Auslösen eines
Instandhaltungsauftrags durch das IT-System, wobei die
Störungsmeldung direkt auf das mobile Gerät, insbesondere ein Handheld eines Instandhalters vor Ort gesendet wird, wobei die
Störungsmeldung vorzugsweise nicht nur den Fehlercode, sondern ebenfalls die Funktionsstörung sowie eine Störungshilfe in digitaler Form aufweist; und
Aufrufen von erforderlichen instandhaltungsrelevanten Dokumenten zur Durchführung der Schadensbehebung über das
Anlageninformationssystem.
14. Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass zur Orientierung des Instandhalters am Ort des Störfalls sowie zur Lokalisierung und konkreten Identifizierung der relevanten
Anlagenkomponenten eine Suchanfrage an das
Anlageninformationssystem gerichtet wird, ggf. mit zusätzlichen
Informationen der Komponentenerkennung; und
dass die Anzeige der relevanten Orte bzw. Bauteile anhand von digitalen Lageplänen und Zeichnungen auf zusätzlichen mobilen Geräten erfolgt, wobei die aktuelle Position und/oder Blickrichtung des Instandhalters mittels des Indoor-Positions- und Orientierungssystems verfolgt und auf der Datenbrille oder auf den zusätzlichen Displays der mobilen Geräte angezeigt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass zur Klärung, ob ein Sensorfehler oder ein Prozessfehler vorliegt, eine Lokalisierung der zu prüfenden relevanten elektrischen oder hydraulischen Komponenten entweder automatisch mittels getrackter Datenbrille und Anzeige im Brillendisplay oder durch Zugriff auf das Anlageninformationssystem und automatischer Angabe erfolgt.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass für Informationen zum Befüllen und ggf. Entlüften eines Tanks, zur Spezifikation von Hydrauliköl, zur Feststellung einer Explosionsgefahr sowie evtl. zur Benachrichtigung der Werksfeuerwehr ein Zugriff auf das Anlageninformationssystem erfolgt.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass nach einer Lokalisierung des Schadens eine Schritt- für Schritt- Anleitung von dem Anlageninformationssystem abgerufen wird, um die betroffene Anlagenkomponente auf einer aktuellen Stellposition zu sichern.
18. Verfahren nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass mit Hilfe des Anlageninformationssystems eine Anfrage an den Leitstand der Anlage abgesetzt wird mit der Bitte um Freigabe für eine Änderung der Anlage in Form der Sicherung der Anlagenkomponente auf der aktuellen Stellposition.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
dass mit Hilfe des Anlageninformationssystems eine Identifizierung eines notwendigen Ersatzteils erfolgt, beispielsweise durch
Bereitstellung von relevanten Hydraulikschemata oder
Betriebsanleitungen der Hydraulikanlage sowie mittels Teilelisten für Hydraulik-Schlauchleitungen.
20. Verfahren nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet, dass
durch Informationszugriff auf das Anlageninformationssystem, zum Beispiel über eine Anbindung mit der Lagerwirtschaft, ein Programm überprüft, ob alle Materialien verfügbar sind, oder ob sie bestellt werden müssen, und - in letzterem Fall - anschließend automatisierter
Betriebsauftrag an das Zentralmateriallager, vorzugsweise mit
Information an den Leitstand.
EP16819826.5A 2015-12-11 2016-12-08 Mobile visuelle assistenz in hütten-, walz-, schmiede- und röhrenwerken Ceased EP3387589A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015225021 2015-12-11
PCT/EP2016/080250 WO2017097902A1 (de) 2015-12-11 2016-12-08 Mobile visuelle assistenz in hütten-, walz-, schmiede- und röhrenwerken

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3387589A1 true EP3387589A1 (de) 2018-10-17

Family

ID=57681546

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP16819826.5A Ceased EP3387589A1 (de) 2015-12-11 2016-12-08 Mobile visuelle assistenz in hütten-, walz-, schmiede- und röhrenwerken

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3387589A1 (de)
DE (2) DE102016224459A1 (de)
WO (1) WO2017097902A1 (de)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017114278A1 (de) 2017-06-27 2018-12-27 Rheinmetall Electronics Gmbh Anzeigevorrichtung für eine Einsatzkraft zur Anzeige von Informations-Inhalten verschiedener Informations-Typen eines Führungssystems
EP3438859A1 (de) * 2017-08-01 2019-02-06 Predict Srl Verfahren zur erbringung von fernhilfsdiensten unter verwendung von gemischten und / oder erweiterter realitäts-schirmen und systeme zur seiner implementierung
DE102017217760B4 (de) * 2017-10-06 2020-12-03 Siemens Schweiz Ag Verfahren zur Inbetriebnahme und/oder Wartung eines Regel- und Steuergerätes für Feldgeräte für eine Gebäudeautomatisierung
DE102019006448A1 (de) * 2019-09-12 2021-03-18 Daimler Ag Verfahren zum Betreiben einer Kommunikationsplattform zur Problembehebung für ein Kraftfahrzeug, sowie Kommunikationsplattform
CN111627128B (zh) * 2020-06-29 2024-05-31 天津市三特电子有限公司 适用于具有风口结构炉体的巡检方法及其智能巡检系统
CN112650789B (zh) * 2020-12-25 2024-03-19 北京首钢自动化信息技术有限公司 一种钢铁产品数据通道的监控预警系统
CN113297945A (zh) * 2021-05-18 2021-08-24 北京远舢智能科技有限公司 基于混合现实空间定位的室内设备巡检辅助方法及系统
DE102021205859A1 (de) * 2021-06-10 2022-12-15 Sms Group Gmbh Audiovisuelles Assistenzsystem, Verfahren und Computerprogramm zur Unterstützung von Wartungsarbeiten, Reparaturarbeiten oder Installationsarbeiten in einer industriellen Anlage
DE102021006389B3 (de) * 2021-12-28 2023-06-29 Bender Gmbh & Co. Kg Verfahren zur automatischen Erstellung von anlagenspezifischen Messprofilen für ein Isolationsüberwachungssystem
CN114694356B (zh) * 2022-02-25 2024-03-19 阳春新钢铁有限责任公司 一种钢铁生产设备隐患级别自动识别报警系统
DE102023203321A1 (de) * 2023-04-12 2024-10-17 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Qualitätssicherung in einer Fertigung und Process-Mining-System

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005061211A1 (de) * 2004-12-22 2006-09-07 Abb Research Ltd. Verfahren zum Erzeugen einer Mensch-Maschine-Benutzer-Oberfläche
US20140192085A1 (en) * 2013-01-04 2014-07-10 Lg Electronics Inc. Head mounted display and method for controlling the same

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004050383A1 (de) * 2004-10-15 2006-04-27 Siemens Ag Übertragung von Daten in und aus Automatisierungskomponenten
US9323055B2 (en) * 2006-05-26 2016-04-26 Exelis, Inc. System and method to display maintenance and operational instructions of an apparatus using augmented reality
US8761811B2 (en) * 2012-04-27 2014-06-24 Oracle International Corporation Augmented reality for maintenance management, asset management, or real estate management
ITBO20130466A1 (it) * 2013-08-29 2015-03-01 Umpi Elettronica Societa A Respo Nsabilita Lim Metodo di ispezione e/o manutenzione di una parte di un impianto industriale mediante realta' aumentata, e corrispondente sistema per guidare l'ispezione e/o la manutenzione della parte di impianto industriale

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005061211A1 (de) * 2004-12-22 2006-09-07 Abb Research Ltd. Verfahren zum Erzeugen einer Mensch-Maschine-Benutzer-Oberfläche
US20140192085A1 (en) * 2013-01-04 2014-07-10 Lg Electronics Inc. Head mounted display and method for controlling the same

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of WO2017097902A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017097902A1 (de) 2017-06-15
DE102016224459A1 (de) 2017-06-14
DE202016009114U1 (de) 2022-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3387589A1 (de) Mobile visuelle assistenz in hütten-, walz-, schmiede- und röhrenwerken
EP1230583B1 (de) System und verfahren zur objektorientierten markierung und zuordnung von information zu selektierten technologischen komponenten
EP1163557B1 (de) System und verfahren zur dokumentationsverarbeitung mit mehrschichtiger strukturierung von informationen, insbesondere für technische und industrielle anwendungen
CN113222184A (zh) 基于增强现实ar的设备巡检系统及方法
WO2000052542A1 (de) Augmented reality-system zur einhaltung von qualitäts- bzw. sicherheitsanforderungen
CN114458967B (zh) 存储器、油气管道监测预警方法、装置和设备
CN106020137A (zh) 业务辅助装置及业务辅助方法
US20140330604A1 (en) Operator assistance system and method
DE102020133616A1 (de) Verfahren zum Informieren über einen Fehlerfall in einer Anlage der Automatisierungstechnik
EP3718115A1 (de) Verfahren zum überwachen einer anlage der automatisierungstechnik
CN115860329A (zh) 一种高精度三维模型的数字化交付方法及基于加油站全生命周期管理的管理系统
DE102012101461A1 (de) Verfahren zur Steuerung der Arbeitsablaufs in einer Prozessanlage in der Automatisierungstechnik
KR102742141B1 (ko) 증강현실 기반 원격 기술지원 장치 및 방법
Kim et al. Development of automated pipe spool monitoring system using RFID and 3D model for plant construction project
WO2022258343A1 (de) Audiovisuelles assistenzsystem, verfahren und computerprogramm zur unterstützung von wartungsarbeiten, reparaturarbeiten oder installationsarbeiten in einer industriellen anlage
DE102019211871B4 (de) Verfahren und Anordnung zur Darstellung von technischen Objekten
Junjia et al. Developing a method for evaluating the value of hoisting risk response strategies: a multi-stakeholder perspective
DE102011007561A1 (de) Verfahren zur Visualisierung von Zustandsdaten einer Maschine in einer Anlage sowie Vorrichtung hierfür
Hallbert et al. Advanced Instrumentation, Information, and Control Systems Technologies Technical Program Plan for 2014
Zhang et al. Digital safety navigation for tower crane climbing process from a systematic perspective: Risk identification, safety information requirements, and related intelligent platform
Embers et al. Smart maintenance services for buildings with digital twins and augmented reality
Lybeck et al. Light Water Reactor Sustainability Program Plant Modernization Technical Program Plan for FY 2019
Adebowale et al. A Systematic Review of Augmented Reality Applications in Construction–A Focus on Productivity Growth
Moussa Digital twins and safety management
JPS63193296A (ja) プラントの故障調査支援装置

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20180711

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20200327

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R003

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN REFUSED

18R Application refused

Effective date: 20220216

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20230707