Mobile-Worker-Konzept: Industrie 4.0 für explosionsgefährdete Bereiche

Warum die interaktive Einbeziehung mobiler und intelligenter Lösungen entscheidend ist für mehr Sicherheit, ­Produktivität, Flexibilität und eine schnelle Entscheidungsfindung in Ex-Zonen.

Die Vernetzung von Menschen, Anlagen, Assets und Systemen wird in der Industrie immer wichtiger und ist ein zentraler Faktor für zusätzliche Wertschöpfung. Die Umsetzung von Industrie-4.0-Lösungen ist dabei maßgeblich, stellt Unternehmen jedoch mitunter vor große Herausforderungen. So sind Mitarbeiter insbesondere in Branchen mit weitläufigen Werksgeländen oder explosionsgefährdeten Bereichen oft nicht ausreichend in den Informations- und Datenfluss eingebunden. Der Schlüssel zum Erfolg liegt hier im Zusammenspiel explosionsgeschützter mobiler Endgeräte wie Smartphones, Tablets und Beacons mit professionellen Applikationen. Denn entscheidend ist nicht nur eine einzelne Komponente oder Lösung, sondern ein ineinander verzahntes, kompatibles Lösungsportfolio rund um den vernetzten Mobile Worker. Dieses ermöglicht Unternehmen mehr Flexibilität, eine bessere Kommunikation, effizientes Asset Management sowie die Möglichkeit, jederzeit und von jedem Ort aus auf Produktionsdaten und -abläufe zuzugreifen.

Umstieg auf digitale Arbeitsmittel
Die zunehmende digitale Vernetzung bedeutet zugleich auch einen höheren Anspruch an die Endgeräte, die mit LTE, WLAN, WWAN, Bluetooth, GPS und/oder RFID-Technologie ausgestattet sein müssen, um standortunabhängig und verlässlich online kommunizieren zu können. In vielen Branchen sieht die Realität aber noch anders aus. Ein Techniker oder Experte vor Ort kann häufig nur auf mitgeführte, gedruckte Dokumente zugreifen und muss sich auf die dort hinterlegten Informationen verlassen. Er kann weder zentralisierte, aktuelle Daten in seine Entscheidungen miteinbeziehen, noch Backend-Systeme im Unternehmensnetzwerk in Echtzeit mit relevanten, unternehmenskritischen Daten versorgen. Liegt etwa bei unvorhergesehenen Wartungsfällen und Fehlern das betreffende Dokument nicht vor, müssen die Informationen vor Ort aufgenommen, auf Papier dokumentiert und später in ein System eingegeben werden: zeitverzögerte und mühsame Arbeitsschritte, die enormes Fehlerpotential bergen und wenig effizient sind. Durch den Einsatz digitaler, mobiler Lösungen können Mitarbeiter, Experten, Teams und Projektgruppen schneller, agiler und flexibler zusammenarbeiten. Sei es in der Fertigung, der Instandhaltung oder der Konfiguration und Kontrolle von Anlagen, bis hin zur Prüfung und Verwaltung von Maschinen, Werkzeugen und Ausrüstung sowie Supply Chain Management, Notfallmusterung und Anlagensicherheitskontrollen.

Apps als Faktor für den Unternehmenserfolg
Um ein zukunftsweisendes Enterprise-Mobility-Konzept konsequent umzusetzen, müssen Daten, Wissen und Informationen allen Mitarbeitern, welche die Produktion und den Betrieb von Anlagen verantworten, gebündelt und live zur permanenten Auswertung zur Verfügung stehen. Mit mobilen Geräten und zum Beispiel digitalen Arbeitsplänen können Mobile Worker, die etwa Installations- oder Reparaturarbeiten durchführen, sich ganz auf ihre jeweilige Aufgabe konzentrieren und mit einer einfachen, klar strukturierten Eingabemaske arbeiten. Bei einer Eingabe werden automatisch das Änderungsdatum und der Name des Mitarbeiters hinterlegt, womit auch die Nachverfolgbarkeit der Daten gewährleistet ist. Es gehen keine Informationen verloren, da sie direkt über das mobile Endgerät erfasst werden. Sollte einmal keine Internetverbindung vorhanden sein, lassen sich die Daten auch offline eintragen und werden bei erneutem Zugriff auf das Firmennetzwerk sofort in der Dokumentation aktualisiert.

Mittels Push-to-Talk-over-Cellular-Anwendungen (PTToC) lassen sich Smartphone oder Tablet sogar als digitale Funkgeräte in den Funkverkehr einbinden. Mobile Worker müssen so keine zwei Geräte mehr – ein explosionsgeschütztes mobiles Gerät und ein Handfunkgerät – mit sich tragen. Damit sparen Unternehmen nicht nur an Hardwarekosten, sondern erhöhen auch die Effizienz und Produktivität der Mitarbeiter.  Durch die dauerhafte Verbindung zur Leitstelle sind Mobile Worker darüber hinaus auch deutlich besser geschützt. Sollte ein Unfall eintreten, können Rettungskräfte über Lone-Worker-Protection-Applikationen (LWP) sofort informiert werden. Programmierbare 3D-Bewegungssensoren am Smartphone oder Tablet aktivieren automatisch einen SOS-Request, wenn etwa das Gerät herunterfällt oder keine Bewegung erkannt wird. Alle SOS-Anfragen enthalten GPS-Daten und schalten die Freisprechfunktion sowie Kameras des Smartphones frei. Dadurch kann sichergestellt werden, dass ein Unglücksfall immer direkt bemerkt sowie der gegebenenfalls verletzte Mitarbeiter schnell gefunden wird und entsprechende Hilfs-Maßnahmen eingeleitet werden.

Neue Wege durch Augmented Reality und Beacon-Technologie
Das jüngste, Ex-zertifizierte Android-Industrie-Tablet Tab-Ex 02 oder der Windows-Tablet-PC Pad-Ex 01 der Pepperl+Fuchs Marke ecom beispielsweise verbinden höchste Leistung und Widerstandsfähigkeit mit modernsten Industrie-4.0-Anwedungen. Mit ihrem magnetischen Gyroskop ermöglichen die Tablets mittels Augmented-Reality-Anwendungen, Objekte einer Anlage zu identifizieren und alle zugrunde liegenden Daten in Echtzeit augenfällig direkt auf das Display des Mobilgeräts zu liefern. Ob Baupläne, Instandhaltungsinformationen oder Betriebszustände – die Realität wird hier durch virtuelle Daten, die bereits in der Anlage hinterlegt sind, angereichert und erweitert. Der mobile Einsatz von Augmented Reality im Ex-Bereich sorgt so für eine rasche Inbetriebnahme einer Anlage, transparente Prozesse, eine präzise Wartung sowie eine vorbeugende Instandhaltung und effizientes Asset Management.

Und auch die Beacon-Technologie erschließt neue Innovationsfelder im Ex-Bereich. Für ein effizientes Asset Management mittels Echtzeit-Lokalisierung lassen sich moderne Industrie-Tablets und Smartphones mit speziell für explosionsgefährdete Bereiche entwickelte Beacons wie dem Loc-Ex 01 von ecom kombinieren. Sie dienen dazu, Daten von Assets zu sammeln und diese mit Backend-Systemen zu vernetzen. Dabei verbinden die Beacons digitale und physikalische Daten in einer einheitlichen Business-Intelligence-Einheit. Durch die kleinen Funkbaken werden Assets zu lokalisierbaren und intelligenten Objekten, die Informationen über den Temperatur- oder Füllstand liefern können und etwa auf Tastendruck, Helligkeit oder Positionsänderung reagieren. Neben räumlichen Informationen werden zusätzliche Daten über lokale Prozessparameter in Echtzeit übertragen. Um zu verhindern, dass Gefahrstoffe nebeneinander gelagert werden oder kollidieren, können über die Beacons zudem Nachbarschaftsbeziehungen und Alarme definiert werden. Nähert sich ein Techniker einem Asset, werden die für ihn relevanten und zugeschnittenen Informationen individuell und automatisch auf dem Bildschirm seines Mobilgerätes angezeigt. Die manuelle Suche nach den gewünschten Inhalten entfällt. Dank des Bluetooth 4.1 Standards sind die Beacons sowohl mit gängigen als auch speziellen Tablets und Smartphones für explosionsgefährdete Bereiche kompatibel. So bilden sie ein durchgängiges System für die Digitalisierungsstrategie.

Fazit
Insgesamt ermöglicht ein eigensicheres Enterprise-Mobility-Konzept, das sowohl Hardware- als auch Softwarelösungen mit einbezieht, die mobile Kommunikation der Zukunft – auch in explosionsgefährdeten Bereichen. Unternehmen steigern dadurch nicht nur ihre Produktivität und verbessern die Sicherheit ihrer Mitarbeiter, sie erschließen auch neue Anwendungsfelder. Mit Smartphones, Tablets und Peripheriegeräten wird dabei die technologische Basis für vernetzte Anwendungen gesetzt, die in den nächsten Jahren den entscheidenden Faktor für den Unternehmenserfolg sind.