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Wearables in der Smart Factory

« Die neue Generation logistischer Helfer »

Daten erfassen, einsehen, aktualisieren und verbreiten. Aufgaben, die viel Zeit in Anspruch nehmen, um die in Bereichen der Logistik sowie Industrie jedoch kein Weg herumführt. Im Rahmen der Entwicklung hin zur Logistik, beziehungsweise Industrie 4.0, hat sich eine Reihe Kleinsthelfer mit dem Ziel der Zeit-, Kosten- und Materialersparnis etablieren können: Wearables sollen Mitarbeitern im wahrsten Sinne des Wortes zur Hand gehen und in der Produktionsstätte von morgen alias Smart Factory nahtlose Arbeitsprozesse gewährleisten.

State of the Art

Das Internet der Dinge beziehungsweise Internet of Things (IoT) hat nicht nur in privaten Lebensbereichen vieler Menschen Einzug gehalten: Ebenso die Industrie, der Versandhandel und etliche Onlineshops profitieren vom Konzept der Geräte- und Dienstverschmelzung. Das mobile Internet etwa verspricht eine standortunabhängige Kommunikation zwischen lokalen und dezentralen Stellen. Zumindest, sofern die passenden Geräte vorhanden sind.

Das Konzept der sogenannten Smart Factory, also der intelligenten Fabrik, basiert nämlich auf Barcode-Scannern, Handhelds und Zusatzkomponenten wie mobilen Druckerstationen.

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Der Einsatz der kleinen Alleskönner kann jedoch Zeit und Nerven kosten: Wer eine mobile Datenerfassung durchführen möchte, muss nicht selten mit leeren Akkus, Systemfehlern oder gar Gerätedefekten kämpfen. Sogenannte Wearables sollen die Schwächen althergebrachter Lösungen ausmerzen.

Smart Factory: ein Ziel, tausend Wege

Deutschland – ein Exportweltmeister, wie er im Buche steht. Unter den Ausfuhren im Wert von rund 1300 Milliarden Euro pro Jahr gelten Produkte aus der heimischen Auto- und Stahlindustrie als treibende Kräfte der deutschen Wirtschaft. Doch schon bald könnte ein neues Kapitel aufgeschlagen werden: Neben Handelszöllen drohen Entwicklungen in den marktinternen Bereichen dem althergebrachten Prinzip „Entwickeln-Produzieren-Verkaufen“ einen Strich durch die Rechnung zu machen. Der Hype an E-Autos beispielsweise wird der Autoindustrie in absehbarer Zeit zusetzen.

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Dies hat auch die deutsche Bundesregierung erkannt und mit dem Konzept Smart Factory eine Forschungsinitiative gestartet, die die klassische in eine intelligente Fabrik wandeln soll. Grundgedanke ist die Einbindung produktspezifischer Informationsquellen, die Mitarbeiter und Arbeitsstationen „aus Eigeninitiative“ Bericht erstatten. Diese Mensch-Maschine-Schnittstelle soll den Arbeitsfluss optimieren und insbesondere Betrieben mit höherpreisigen Produkterzeugnissen Vorteile verschaffen.

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Müssen zwei Produkte beispielsweise separat und simultan zahlreiche Verarbeitungszyklen durchlaufen und anschließend zusammengeführt werden, gewähren autonom gestartete Diagnosen und Prognosen eine zeitgenaue Bereitstellung beider Elemente. Ist etwa ein Materialmangel ersichtlich, wird eine Nachschublieferung der entsprechenden Industrie veranlasst – eventuell in Verbindung einer weiteren Materialzufuhr, zwecks Transportkostenminimierung. Droht ein Produktionsstau, wird die Anlage in den Ruhemodus versetzt. Und bestehen auf Kundenseite außerordentliche Ansprüche, werden diese von den gekoppelten Maschinen umgesetzt beziehungsweise den Mitarbeitern angezeigt.

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Das Visualisieren solcher Wünsche sowie Produktinformationen im Allgemeinen stellt die Hauptaufgabe integrierter Komponenten wie Wearables dar: Der Arbeiter in der Smart Factory muss zeitnah informiert werden und unmittelbar eine Rückmeldung geben können. Derweil geschieht dies häufig in Form von semi-autonomen Konzepten.

Werden in der Logistik etwa Versanddaten gescannt, müssen diese oftmals zwischengespeichert, anschließend in einer Datenbank eingespeist und letztendlich von Partnern oder Kunden abgerufen werden. Diese Vorgänge sollen der Idee der Smart Factory folgend alsbald in „einem Rutsch“ geschehen.

Die gute Nachricht: Die passenden Geräte sind bereits zu haben! Die weniger gute Nachricht: Effiziente Konzepte müssen je nach Betrieb und Produktionszyklus individuell erschlossen werden. Das Software-Engineering gewinnt demnach (erneut) an Bedeutung.

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An dieser Stelle schließt sich der Kreis: Mit Förderprogrammen der deutschlandweiten Hightech-Strategie sollen Entwickler und Unternehmen gezielt unterstützt werden und erleichterte Marktzugänge erhalten; bisweilen wurden bereits ca. 14 Milliarden Euro in Forschungs- und Entwicklungsprogramme investiert. Einigen Schätzungen zufolge setzt der Schritt zur Industrie 4.0 jedoch die Entwicklung einer europaweiten Strategie voraus.

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So, oder so: Was mit der Generation 4.0 möglich ist, beweisen bereits Hersteller wie Maserati, die ihre Luxusgüter in nahezu autonomen Fertigungsketten produzieren. Wird der Umschwung zur Logistik 4.0 in diese Entwicklung eingeschlossen, sollen kosten- und zeitsenkende Betriebsflüsse allen Involvierten Vorteile verschaffen.

Der Rohstofflieferant weiß, welche Mengen er fördern soll und wie er diese ressourcenschonend verschicken kann, der Lieferant kann moderne Logistikkonzepte nutzen, der Zulieferer Warenmengen effizienter verteilen und der Endproduzent seine Produkte Kundenwünschen entsprechend individualisieren.

Handlich, nützlich, sicher? Die Rolle der Wearables

Wer die Vorzüge der Smart Factory genießen und den Anschluss an die Industrie 4.0 nicht verlieren will, muss eine Reihe technischer Helfer verwenden. Moderne Barcode-Scanner, die ein- und zweidimensionale Codes erkennen oder mit Nah- und Mobilfunkoptionen ausgestattet sind, vereinfachen bereits heute etliche Prozesse innerhalb der Warenfertigung und -lieferung. Die Smart Factory sieht jedoch die Integration sogenannter Wearables vor. Hierbei handelt es sich um Kleinstcomputer, die der Mitarbeiter am Körper tragen und unmittelbar für individuelle Aufgaben nutzen kann (wear = tragen; able = fähig).

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Als ein Paradebeispiel für diese Option wird die Smartwatch angeführt: Schnell zu erreichen und jederzeit einsehbar thront der Technikmeister am Handgelenk des Nutzers und kann die unterschiedlichsten Informationen visualisieren. Allerdings ist die Entwicklung dieser Komponente keineswegs abgeschlossen: Schwächelnde Akkus und kleine Displays stehen dem massentauglichen Einsatz intelligenter Zeitansager noch im Weg. Hinzu kommt der Umstand, dass häufig ein externes Gerät, etwa das Smartphone, eine Kommunikation mit internen Verzeichnissen sicherstellt. LTE-Module beispielsweise sind lediglich in kostspieligen Modellen integriert!

Aufrüsten leicht gemacht

Einen Ausweg bieten Zubehöre wie zum Beispiel Smartcases beziehungsweise Wearable Cases, die mit althergebrachten Handhelds kombiniert werden. Elemente dieser Art ermöglichen die Konzeption einer Schnittstelle zwischen Benutzer und Gerät: Dem Nutzer wird der Einsatz des Geräts erleichtert, Letzteres vor vielen Schäden geschützt.

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Der Alltag in Logistik und Industrie birgt schließlich allerlei Gefahren, da hier Flüssigkeiten und Erschütterungen den Kleinsthelfern zusetzen können. Wearable Cases sind deshalb häufig einsatzorientiert konzipiert: Elastische Materialien wie Nylon und gepolsterte Einlagen im Sinne von Knautsch- und Pufferzonen spendieren Handheld & Co. wertvolle Schutzfunktionen.

Wearable Cases

Da in der Fabrik und im Versand von heute, ganz gleich ob mit oder ohne 4.0-Ansatz, hektische Bewegungen zum Arbeitsalltag gehören, sind Taschen und Hüllen im Stil von Wearable Cases mit besonders robusten sowie zuverlässigen Gurten, Schnallen und Riemenzusätzen ausgestattet. So bleiben Handhelds, Scanner und PDA an Ort und Stelle – häufig am Handgelenk.

Je nach Gerätegröße und Case können optionale Halterungen das Tragen um die Hüfte oder um die Brust ermöglichen.

Leicht zu reinigende Materialien gewährleisten zudem einen jahrelangen Einsatz, da Verschmutzungen weder das Aussehen noch die Funktionalität mindern können. Staub- und grobe Schmutzpartikel beispielsweise drohen andernfalls Knopf-, Reiß- sowie Klettverschlüssen zu beeinträchtigen.

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Um die Stärken der Smart Factory im Sinne von Industrie 4.0 auszuspielen, ist und bleibt das Handling der technischen Komponenten ein entscheidendes Kriterium. Wearable Cases sind deshalb so gestaltet, dass ein Zugriff auf die Technik unmittelbar möglich ist, die Schutzfunktion jedoch nicht beschnitten wird. So sind viele Halterungen zu ihrer Front hin offen, sodass berührungsempfindliche Bildschirme und Funktionsknöpfe nutzbar bleiben. Um die sensiblen Touchscreens vor Schrammen oder gar Brüchen zu bewahren, empfiehlt sich das Anlegen von Displayfolien.

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Je nach Case und Handheld können zudem modelleigene Highlights Erleichterung verschaffen: Wasserfeste Materialien, magnetische Rückflächen, schutzpulverlegierte Verstrebungen und universale Clipsysteme vereinfachen den Einsatz in- und außerhalb von Fabrik & Co. Und wer regelmäßig standardisierte Scanverfahren zwecks Datenerfassung tätigt, kann mit einem Ringscanner auch ohne Case, Hülle, Gurt und Folie in die Welt der Smart Factory einsteigen.

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