Wenn Maschinen ausfallen, müssen Servicetechniker die Ursache für den Stillstand schnell beheben. Mit Augmented-Reality-Lösungen unterstützt sie der Hersteller des Geräts dabei in Echtzeit aus der Ferne. Die Wartezeit bis zum Eintreffen seiner Mitarbeiter entfällt.

Wenn Halbleiter fehlen, wird es richtig teuer. Allein die weltweite Autoindustrie kostet der derzeitige Mangel an mikroelektronischen Bauteilen 2021 über 210 Milliarden US-Dollar, hat die Unternehmensberatung Alix Partners berechnet. Verzögert sich die Auslieferung der mikroelektronischen Bauteile dann noch, weil in einer Chip-Fabrik Produktionsanlagen ausfallen, wird der Schaden noch größer.

Mit Augmented Reality arbeiten Kollegen in Deutschand und Japan in Echtzeit am selben Objekt

Um diese Ausfälle zu vermeiden, setzt der Elektronikkonzern Bosch bei der Wartung und Instandhaltung der Maschinen in seinem im Juni 2021 in Dresden eröffneten Halbleiterwerk neben Predictive Maintenance auf Augmented Reality (AR). Dabei tragen die Servicetechniker der Fabrik in der sächsischen Landeshauptstadt mit Kameras ausgestattete Datenbrillen. Diese nehmen Videobilder von einer zu reparierenden oder zu wartenden Maschine auf und übertragen sie an den Arbeitsplatz des Experten beim Hersteller des Gerätes in Japan.

So sehen dieser und sein Kollege bei Bosch dasselbe Objekt. Sie können gemeinsam eine Diagnose stellen und Lösungen für das Problem finden. Falls erforderlich, lassen sich weitere Experten zuschalten. Bosch muss dazu nicht erst abwarten, bis diese in einem elfstündigen Flug über gut 9300 Kilometer angereist sind – die Umsteigezeit in Frankfurt und der Weiterflug nach Dresden nicht eingeschlossen.

Experten unterstützen Servicetechniker aus der Ferne bei jedem Arbeitsschritt

Möglich wird der Remote-Service in Echtzeit, weil Augmented Reality die visuelle Wahrnehmung des Menschen digital um Informationen ergänzt und so erweitert. Der aus der Ferne zugeschaltete Experte kann beispielsweise Bilder, Texte, Videos, Dia- und Hologramme oder Arbeitsanleitungen in das Sichtfeld des Technikers vor Ort einblenden.

Sensoren in der Datenbrille sowie Markierungen auf der Maschine oder Anlage registrieren dabei den Winkel, in dem der Techniker vor Ort auf das zu wartende oder reparierende Objekt blickt. Software sorgt mit diesen Messwerten dafür, dass die vom zugeschalteten Experten angebrachten digitalen Annotationen im Sichtfeld des angeleiteten Kollegen immer an der Stelle der Maschine, angezeigt werden, an der sie benötigt werden – auch, wenn sich der Blickwinkel verändert.

So kann der online zugeschaltete Experte seinen Kollegen an dem entsprechenden Gerät in Echtzeit bei jedem Schritt des Wartungs- oder Reparaturvorgangs unterstützen.

Mit Augmented Reality blicken Techniker hinter die Verkleidung von Maschinen

Das funktioniert auch mit mobilen Endgeräten wie Tablets oder Smartphones. Diese entfalten beim Einsatz von Augmented Reality an anderer Stelle aber noch einen größeren praktischen Nutzen. Wenn Instandhalter mit der Kamera der Geräte die zu wartende Anlage scannen, können sie sich von AR-Systemen ein Modell von deren Innerem anzeigen lassen, ohne die Verkleidung abnehmen oder einzelne Baugruppen demontieren zu müssen. Das hilft vor umfangreichen Reparaturen zu verstehen, in welchen Schritten diese ablaufen müssen. Über an der Maschine und ihren Komponenten angebrachte Bar- oder QR-Codes lassen sich zudem die zu einzelnen Bauteilen gehörenden technischen Dokumentationen und Zeichnungen, Ersatzteilnummern, Betriebs- oder Wartungsanleitungen auf dem mobilen Endgerät aufrufen.

Augmented Reality spart Reisekosten

Die Vorteile von Augmented Reality für die Instandhaltung liegen auf der Hand. Servicetechniker des Herstellers einer Maschine oder Anlage müssen nicht erst anreisen, um Instandhalter vor Ort bei einem Problem unterstützen zu können. Maschinen- und Anlagenbauer sparen sich so die Ausgaben für Flüge und Übernachtungen sowie Zulagen für Überstunden. Pro Mitarbeiter und Woche laufen dafür im Service in vielen Unternehmen Kosten im niedrigen fünfstelligen Bereich auf.

Immer öfter haben Betriebe auch keinen Servicetechniker, den sie sofort losschicken könnten. Acht von zehn Maschinen- und Anlagenbauern haben derzeit Probleme, offene Stellen mit Fachkräften zu besetzen, meldet der Branchenverband VDMA. In der Chemischen Industrie blieben schon 2019 sieben von zehn Stellen im Bereich Technik und Instandhaltung unbesetzt, stellt das Kompetenzzentrum Fachkräftesicherung in einer soeben erschienenen Studie fest.

Da in der Branche mehr als die Hälfte aller Instandhalter 50 Jahre oder älter ist, wird sich dieser Fachkräftemangel noch massiv verschärfen, wenn die Experten in den kommenden Jahren nach und nach in Ruhestand gehen. Dieses Problem wird künftig die Serviceabteilungen der Unternehmen in fast allen Branchen treffen, warnt der Digitalverband Bitkom in einer Studie zum Potenzial von Augmented und Virtual Reality.

Remote-Support steigert trotz fehlender Fachkräfte die Verfügbarkeit von Maschinen

Mit AR-Lösungen für den Service können Unternehmen trotz des Fachkräftemangels sicherstellen, dass der Betrieb bei ihren Kunden läuft. Für diese erhöht sich durch den Einsatz der Technologie die Verfügbarkeit ihrer Maschinen sogar, weil sie künftig in vielen Fällen nicht mehr warten müssen, bis ein Servicetechniker anreist und die Anlage wieder zum Laufen bringt. Muss doch mal ein Experte anreisen, bringt dieser immerhin bereits das passende Ersatzteil mit.

AR-basierte Instandhaltungs- und Wartungsdienste könnten daher künftig fester Bestandteil des zusammen mit einer Maschine angebotenen Servicepakets sein. Fast die Hälfte aller Unternehmen mit mehr als 1000 Beschäftigten setzt bereits heute auf AR, ergab eine gemeinsame Studie des Marktforschungsunternehmens IDG und des Anbieters von Technologien für die Industrie 4.0, PTC. Nur so können viele Unternehmen in Anbetracht des Fachkräftemangels den Service für ihre zunehmend komplexeren und in immer mehr Varianten gefertigten Produkte gewährleisten. Im Maschinen- und Anlagenbau besteht im Wettbewerb schließlich nur, wer bereit ist, Unikate für seine Kunden zu entwickeln und herzustellen.

Augmented Reality hält Einzug in Kfz-Werkstätten

Auch in der Automobilindustrie wechseln Fahrzeugmodelle inzwischen so schnell und es gibt so viele Ausstattungsvarianten, dass BMW und Volkswagen Mechaniker mit Datenbrillen und Augmented-Reality-Lösungen bei ihrer Arbeit unterstützen. Sonst müssten die Fachkräfte in den Werkstätten die Anleitungen für die meisten Reparaturen in Handbüchern nachschlagen. Auch die Automotive-Sparte von Bosch bietet Kfz-Mechatronikern AR-Systeme für mobile Endgeräte an. Diese erkennen Fahrzeugmodelle und zeigen die dazugehörigen Schaltpläne, den Verlauf von Kabelbäumen sowie Reparaturanweisungen an. Dadurch sinken die Fehlerquote bei Reparaturen und die für die Arbeiten benötigte Zeit nach Angaben des Elektronikkonzerns um bis zu 15 Prozent.

Einführung von Augmented Reality erfordert umfangreiche Vorarbeiten

Damit AR-Lösungen in der Instandhaltung ihren Mehrwert leisten können, müssen Maschinen- und Autobauer jedoch aufwändige und umfangreiche Vorarbeiten leisten. So müssen sie die für die virtuelle Unterstützung der Techniker benötigten Informationen digital aufbereiten und bei der Entwicklung neuer Produkte kontinuierlich nachhalten. Auch die Ersatzteile für sämtliche Produkte ihres Portfolios müssen Anbieter präzise digital erfassen.

In der Regel werden Unternehmen zudem ein qualifiziertes Serviceteam in ihrer Zentrale aufbauen müssen. Das Feedback dieser Experten sollten sie in die Entwicklung ihrer AR-Lösungen einfließen lassen. Das entscheidet über den Mehrwert der Anwendungen. Davon sind 53 Prozent der Unternehmen überzeugt, die der kanadische Spezialist für AR-Lösungen für die Industrie, Librestream, für eine Studie über die Zukunft von Augmented Reality im Außendienst befragt hat.

Weitere 45 Prozent der Befragten halten Schulungen im Umgang mit den neuen Technologien und ein gezieltes Change Management in allen anderen von deren Einführung betroffenen Abteilungen wie dem Einkauf oder der Logistik für erfolgsentscheidend. Schließlich müssen diese Bereiche die Bevorratung mit Ersatzteilen organisieren und sie im Fall einer Reparatur schnellstmöglich ausliefern.

Nur wenn all dies gelingt, muss ein Halbleiterhersteller seine Kunden auch dann nicht länger als nötig auf Bestellungen warten lassen, wenn eine seiner Maschinen unvorhergesehen ausfällt.

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