There’s an app for that: Maschinen-Monitoring mit mobilen Apps

Viele Unternehmen sind dabei, Daten ihrer automatisierten Produktion digital zu erfassen. Das anvisierte kontinuierliche Monitoring der Produktion soll helfen, mögliche Optimierungen, Korrekturen und Wartungsbedarf zu erkennen, um die Produktivität der Anlagen durch frühzeitige Interventionen von Mitarbeitenden zu steigern und Stillstandszeiten zu minimieren. Das optimierte Zusammenspiel von automatisierter Produktion und punktueller Intervention durch Mitarbeitende, die ihre Erfahrung bspw. bei der Bewertung von Kennzahlen einbringen, ist ein kritischer Erfolgsfaktor.

Sogenannte «Remote Monitoring»-Lösungen mit umfassenden Dashboards zur Visualisierung von produktionsrelevanten Daten existieren bereits von verschiedenen kommerziellen Anbietern. Mit deren umfassenden Dashboards sind diese aber für Büroarbeitsplätze gedacht und nicht für den mobilen Einsatz auf dem Shop Floor, also der Fertigung. Gerade dort könnten neuartige Monitoring-Lösungen jedoch Produktionsmitarbeitende effizient unterstützen und beispielsweise zu schnelleren Reaktionszeiten und raschen datenbasierten Entscheidungen und Eingriffen führen. Noch ist aber weitgehend unklar, wie solche neuartigen Monitoring-Lösungen für den Shop Floor gestaltet sein müssen, um bestmöglich in den Arbeitsalltag der Produktionsmitarbeitenden integriert werden zu können. 

Im Rahmen des von der Innosuisse geförderten Projekts PRISM (Preventive Intervention in Smart Manufacturing) führte das IPM-OST vier Codesign-Workshops mit Mitarbeitenden der Geberit Produktions AG durch. Dort wurden von den späteren Nutzerinnen und Nutzern selbst Anforderungen an mobile Monitoring-Lösungen diskutiert, für deren Arbeit hilfreiche Informationen identifiziert sowie App-Ideen skizziert. Entstanden sind dabei konkrete App-Vorschläge für Smartphones und Smartwatches, die über Fehler und Warnungen im Produktionsprozess informieren. Gemeinsam mit den Wissenschaftern des IPM-OST wurden diese schrittweise verfeinert und weiterentwickelt.

Basierend auf den Entwürfen wurden mit Hilfe von flexiot, einem modularen System der M&F Engineering AG für Industrial IoT-Anwendungen, funktionale Prototypen umgesetzt. Das cloudbasierte System analysiert regelbasiert Maschinendaten und generiert u. a. Benachrichtigungen für die Monitoring-Apps. Für Smartphones wurde eine plattformunabhängige Web-App implementiert, für Android-Smartwatches eine eigenständige Wear OS-App. Beide Apps verfügen über den gleichen Funktionsumfang und bieten neben priorisierten Benachrichtigungen beispielsweise die Erfassung von Fehlerursachen sowie erfolgreichen Massnahmen für spätere Analysen.

Im weiteren Projektverlauf werden Geberit-Mitarbeitende die Prototypen unter Realbedingungen evaluieren. Das Projektteam wird dabei einerseits die Auswirkungen auf produktionsrelevante Kennzahlen (KPI Key Performance Indicators) zu Verfügbarkeiten und Qualität analysieren. Andererseits soll die sogenannte «User Experience» der Mitarbeitenden im Umgang mit den Monitoring-Apps untersucht und weitere Potenziale für Optimierungen der Prototypen identifiziert werden.

Dr. Matthias Baldauf ist Professor für Wirtschaftsinformatik am Institut für Informations- und Prozessmanagement der OST – Ostschweizer Fachhochschule am Standort St. Gallen. Sein Forschungsschwerpunkt ist die Mensch-Computer-Interaktion. Er leitet verschiedene nutzerzentrierte Innovationsprojekte zu interaktiven digitalen Services und publiziert Forschungsergebnisse regelmässig auf internationalen Konferenzen und in Journalen.