Neuheiten – Wearables und Earables in der Produktion

März 18, 2020 | in Industrie 4.0 | von pragmatic industries

Mit der Nutzung von Wearables wird der Computer allgegenwärtig. Immer leistungsfähigere Hardware und die fortschreitende Miniaturisierung von Hardwarekomponenten machen den Einsatz von Wearables auf unterschiedlichste Weise möglich. So sind schon verschiedene Wearables wie Smartwatches, Fitness-Trackern, Earbles, Datenbrillen & Co. für den Endverbraucher auf dem Markt erhältlich.

Was sind Wearables?

Wearable Devices, kurz Wearables genannt, sind Computertechnologien, die am Körper oder am Kopf getragen werden und mit Sensoren, aber auch mit Mikrofonen oder Kameras ausgestattet sind. Die Devices werden über das Internet, NFC oder Bluetooth mit einem anderen Endgerät, wie einem Smartphone verbunden, um Daten zu speichern und auszuwerten. So können physische Abläufe in Produktionen überwacht werden.

Wearables sind in zwei Ausführungsformen zu unterscheiden. Zum einen in Geräte, welche eine reine Input/Output-Funktion übernehmen, wie Sensoren in Kleidung oder Datenbrillen. Zum anderen sind aber auch Geräte vorhanden, die neben der Input/ Output-Funktion auch über einen eigenen Computerchip verfügen und somit lokal Anwendungen ausführen können, beispielweise Smartwatches. Die Distanz zwischen Menschen und Technik wird durch Wearables minimiert.

Die Earables sind tragbare, kabellose Kopfhörer also im oder am Ohr getragene Wearables. Die Möglichkeit einer integrierten Geräuschunterdrückung mache sie besonders attraktiv. Im Alltag werden die Earables schon häufig zum Musik hören oder auch zum Telefonieren, als Headset, genutzt.

Die Anzahl an vernetzten Geräten pro Haushalt nehmen immer mehr zu und so hat ein deutscher Haushalt im Durchschnitt schon mehr als 20 vernetzte Geräte. Die Wearables sind ein innovativer Schritt auf dem Weg in die Digitalisierung und beeinflussen schon heute viele Bereiche unseres Lebens.

Abbildung 1: Der Einzug des Internets in unseren Alltag: Im Jahr 2020 hat ein deutscher Haushalt im Durchschnitt schon mehr als 20 vernetzte Geräte. Quelle: Goldmedia Analyse  |  © Goldmedia 2016

Akzeptanz von Wearables in der Industrie

Das zunehmende Wachstum des industriellen Internet of Things (IIoT) und dem verstärkten Einsatz von Echtzeitdaten, Monitoring und Rückverfolgung im Produktionsalltag treiben die Entwicklung der Technik von Wearables im Industriesektor weiter voran. In vielen Segmenten haben die neuen Technologien bereits die Konzeptphase verlassen und werden in der Produktion vermehrt eingesetzt.

Der Umfang von Wearables, die in der Produktionsindustrie genutzt und ausgewertet werden können, erstreckt sich über Fitness- oder Gesundheitsarmbänder, Smartwatches, tragbare mobile Kameras, smarte Brillen und am Kopf getragene Displays für Augmented Reality.

Die Einsatzmöglichkeiten von Wearables sind vielseitig, allerdings stellen die hohen Investitionskosten und die begrenzte Unterstützung von bestehenden Plattformen derzeit ein Hindernis für die Akzeptanz in der Industrie dar.

Die Einsatzmöglichkeiten von Wearables sind vielseitig und es bestehen viele Konzeptideen. Die hohen Investitionskosten und die begrenzte Unterstützung von bestehenden Plattformen stellen derzeit jedoch ein Hindernis für die Akzeptanz in der Industrie dar. Technologisch liegen die Herausforderungen bei der Batterieleistung und aktueller Sensortechnik. Aber auch die Handhabung, sowie das Produktdesign sind spezifisch auf den jeweiligen Anwendungsfall in der Industrie anzupassen und führen zu hohen Investitionskosten.   

Der Anspruch an Wearables ist es, die Automatisierung für die Mitarbeiter erfahrbar zu machen. Die Technik soll nicht als Bedrohung aufgefasst werden, sondern dem Mitarbeiten das Gefühl geben, dass der Einsatz, im Gegensatz zur gelebten Arbeitsweise, einen merklichen Vorteil bringt. Dabei ist das Wearable eine natürliche Erweiterung des menschlichen Körpers. Ein Werkzeug, das den Mitarbeiter mit dem Internet der Dinge und der smarten Produktion verbindet und so einen Mehrwert erzeugt.

Der Einsatz von smarten Brillen

Smarte Brillen oder auch Datenbrillen zeigen zusätzliche Information auf einem kleinen Display, welches im Sichtfeld des Trägers erscheint. Im Industriebereich kommt diese Technologie schon vermehrt zum Einsatz.

In der Automobilindustrie wird die Datenbrille beispielsweise bei der Bereitstellung von Bauteilen eingesetzt. Informationen zu diversen Bauteilen werden angezeigt, gleichzeitig sind die Hände für Tätigkeiten frei. Zudem können solche Brillen mit einer Kamera ausgestattet werden, die zum Scannen eines Barcodes verwendet werden kann.

Der Einsatz in der Instandhaltung von Smarten Brillen ist nicht neu. Mit einer Anleitung, die Schritt für Schritt im Display eingeblendet wird, weiß der Mitarbeiter was zu tun ist. Auch über Remoteunterstützung kann der Mitarbeiter für eine Reparatur einer Anlage Unterstützung erhalten. Ein Fachexperte kann so aus der Ferne Informationen im Display einblenden und auch live verfolgen was der Mitarbeiter sieht.

Abbildung 2: Beispiel für eine smarte Brille, in der zusätzliche Informationen für den Nutzer angezeigt werden können. (Bildquelle: Frost & Sullivan TechVision)

Smartwatches in der Produktion

Die Smartwatch ist eine mit einem Endgerät, meist mit dem Smartphone, gekoppelte Datenuhr, welche mit Sensoren und anderen technischen Raffinessen ausgestattet ist. Bei dem Privatverbraucher ist die Smartwatch als Konsumgut schon längst angekommen und ist im Alltag immer häufiger zu sehen. Die Industrie ist noch nicht soweit, es zeigen sich aber erste Schritte. So sind schon mehrere für die Industrie konzipierte Smartwatches auf dem Markt. 

Bei einem Maschinenstillstand kann ein Techniker über eine Smartwatch benachrichtig werden. Auf der Smartwatch können zugleich Zusatzinformationen wie etwa Position der Produktionsmaschine, Fehlermeldung, sowie benötigte Ersatzteile erscheinen.

Die Smartwatch lässt sich auch optimal nutzen, um einem Betriebsdatenerfassungssystem Informationen hinzuzufügen. So können beispielweise Stillstandgründe einer Anlage oder Ausschussgründe eines Produktes eingetragen werden.  

Auch der Einsatz einer Smartwatch bei einem externen Service-Mitarbeiter kann auf zusätzliche Prozesse erweitert werden. So besteht die Möglichkeit mit einer Smartwatch die automatische Erkennung von Objekten in der Umgebung aufzubauen. Auf dem Display der Uhr werden die wichtigsten Informationen zu dem Objekt angezeigt. Der Maschinenstatus kann im Vorbeigehen abgelesen werden. Der Platz auf dem Display ist sehr begrenzt, weshalb die Kopplung zu einem Endgerät, wie einem Smartphone oder einem Tablet sinnvoll ist. Für eine Detailansicht können die Informationen zu dem jeweiligen Objekt vor Ort oder im Nachgang, durch Antippen der Smartwatch auf dem Endgerät abgerufen werden.

Welchen Nutzen bieten Wearables?

Allgemein lässt sich sagen, dass durch die Wearables die Produktivität gesteigert und die Ergonomie verbessert werden kann. Durch die schnelle Übermittlung von relevanten Informationen lassen sich Wege reduzieren, Reaktionszeiten erhöhen und letztlich Maschinenstillstände verringern. Hinzu kommt das die Mitarbeiter durch Wearables die Hände frei haben. Zum einen ist das natürlich ein wesentlicher Komfortfaktor, zum anderen aber auch ein sicherheitsrelevanter Aspekt.

Aus den Möglichkeiten der Standardisierung und optimierten Einarbeitung mittels Wearables entwickelt sich auch ein deutlicher Fortschritt bei der Fehlervermeidung und dadurch ein erheblicher Zugewinn an Prozess- und Produktqualität.

Mit der zunehmenden Variantenvielfalt und kürzeren Produktlebenszyklen in allen Produktionsbereichen gewinnen solche den Arbeitsvorgang begleitenden kontextabhängigen Informationen an Bedeutung.

Wearables im Zusammenspiel mit unserem Digital Cockpit

Mit dem Digital Cockpit von pragmatic industries ist eine Plattform für die Datenspeicherung und Auswertung vorhanden, welche wir auch als “Betriebssystem für Industrial IoT” bezeichnen. Hierbei besteht die Möglichkeit Wearables für Informationsausgaben oder auch zur Eingabe von Informationen zu integrieren. Eine Vernetzung der Dashboards, Tablets, Smartphones, Smartwatches oder auch smarter Brillen kann über verschiedene Datenübertagungswege erfolgen.

Wir sind gespannt, wie sich die Nutzung von Wearables und Earables entwickeln wird und welche Möglichkeiten sich dadurch für uns ergeben.

Wer hat’s geschrieben?

Bei uns gilt Kai als Held der Unterwelt, er hat ein Auge fürs Detail und kümmert sich derzeit beispielsweise um die Funktionalität und Bedienung unseres Digital Cockpits.

Ihnen hat der Beitrag gefallen? Dann lassen Sie andere daran teilhaben