Liebherr – Tracking von Maschinenbauteilen

Zwar war die Omlox-Technologie ursprünglich für den Indoor-Bereich gedacht, allerdings erschließt sie sich jetzt auch Outdoor-Applikationen, wie das Beispiel Liebherr Mining zeigt. Das Unternehmen fertigt unter anderem Mining Trucks und Mininig Bagger. Ein weiteres Unternehmen der Liebherr-Gruppe, die Liebherr-IT Services GmbH, erarbeitet IT-Lösungen, koordiniert die standortübergreifenden IT-Anwendungen und berät die Gesellschaften der gesamten Firmengruppe in IT-Fragen. Matthias Morath, PLM Innovation Consultant bei Liebherr-IT Services, und sein Team beschäftigen sich mit der Harmonisierung des Produktlebenszyklus-Managements. Als Aufgabe nennt er: „Meine Herausforderungen bestehen darin, innovative Möglichkeiten zu finden, um den Produktlebenszyklus unserer Produkte zu verbessern. Diese Innovationen werden ausschließlich in kleine agile Proof of Concepts verprobt – zum einen intern, aber auch mit externen strategischen Partnern, die beispielsweise mit uns an der RWTH Aachen im E4tc tätig sind.“

Ein solches Projekt auf Basis der Omlox-Technologie setzte er bei Liebherr Mining Equipment Colmar in Frankreich um. Hier werden die Mining Bagger gefertigt. Die Fläche des Freigeländes in Colmar umfasst 128.000 m² und davon 43.000 m² überbaute Fläche. „Viele Komponenten, die hier verbaut werden, stammen von externen Lieferanten – vorzugsweise von Liebherr. Diese werden per Lkw angeliefert und auf dem Freigelände zwischengelagert. Nach Fertigstellung eines Baggers wird dieser in eine individuelle Holztransportbox, die in verschiedenen Größen zur Verfügung stehen, verpackt und ebenfalls auf dem Freigelände bis zum Abtransport gelagert“, erklärt M. Morath. Der Fertigungsstandort ist für ca. 250 Mining Bagger ausgelegt. Je nach Produkttyp und Auftrag kommen 25 verschiedene Holztransportboxen für deren Versand zum Einsatz. „Die Boxen sind recht sperrig und werden teilweise auch übereinandergestapelt. Hinzu kommt, dass sie durch die Outdoor-Lagerung Regen und UV-Strahlung ausgesetzt sind. Dies bringt gewisse Anforderungen an die Beschriftung der Boxen mit“, verdeutlicht er und stellt heraus: „Unser Problem ist nicht, Material indoor zu finden, sondern das outdoor gelagerte.“

Als Anforderungen an den PoC bei Liebherr zur Lokalisierung der Maschinen und -bauteile auf dem Freigelände wurden unter anderem Offenheit bezüglich der Technologie, Tauglichkeit für die unterschiedlichen Transportboxausführungen, Visualisierung und Filterung der Boxenposition auf webfähigen mobilen Endgeräten, durchgängige Transparenz sowie Skalierbarkeit auf andere Standorte definiert. Auch hier wurde bei der Projektumsetzung mit verschiedenen Omlox-Partnerunternehmen zusammengearbeitet: Bridging-IT war erneut Integrationspartner, Heidelberg Mobil lieferte den Omlox-Hub und Sick implementierte die Lokalisierungslösung auf Baisis von RFID und GPS.  

„Anders als bei Mann+Hummel, wo die Omlox Core Zone mit UWB im Innenraum aufgebaut wurde, ist hier die Omlox Complementary Zone mit RFID und GPS auf dem Freigelände entstanden“, erklärt C. Daibenzeiher. Dazu wurden Gabelstapler auf dem Freigelände mit RFID-Antennen ausgestattet. Nimmt der Gabelstapler ein fertiges Teil auf, wird der RFID-Tag des Maschinenbauteils ausgelesen und dessen Daten abgespeichert. Bringt er dieses an einen verfügbaren Platz auf dem Freigelände, wird der Gabelstapler über GPS getrackt und die Position erfasst, an der er das Bauteil ablädt. 

„Wir setzen RFID-Tags sowie ein Gateway von Sick ein. Das Gateway bietet uns die Möglichkeit, verschiedene Funktechnologien zu verwenden: UWB in Kombination mit GPS. Es kann also die Indoor- und Outdoor-Ortung verknüpfen“, sagt M. Morath. Beim TDC-E-Gateway von Sick handelt es sich um eine Multisensor-Netzwerkeinheit mit integriertem WLAN, WPAN und mobiler Kommunikation, die normalerweise bei Gabelstaplern verwendet wird. Es sammelt sowohl Prozessdaten, wie die ID von Ladungsträgern, Waren oder Lagerräumen, als auch Statusdaten des Fahrzeugs ein und fasst diese Informationen zusammen mit dem GPS- und UWB-Lokalisierungssignal zu vollständigen Lokalisierungsinformationen zusammen, die im Rahmen des Omlox-Standards verfügbar sind. Damit wird eine schnelle und vollständige Prozess- und Datentransparenz gewährleistet. „IT-Security ist uns sehr wichtig. Deswegen wurde für den PoC das Gateway nicht in die lokale IT-Infrastruktur integriert. Jegliche Kommunikation zum extern gehosteten Omlox Hub erfolgt ausschließlich über das verbaute Mobilfunkmodul“, berichtet M. Morath. 

Im Weiteren verweist er darauf, dass die Integration von neuen Funktionaliäten in Legacy-Programmen für PoC nicht zu empfehlen sei. Eine Integration würde erst nach der erfolgreichen Evaluation und sorgfältiger interner Prüfung der Datenströme Sinn ergeben. „In unserem konkreten Fall war die Aufgabe, den RFID-Tag mit der Boxliste in Kombination zu bringen. Diese hat ein Experte von Bridging-IT mit einem entsprechenden Web-Service gelöst“, freut er sich. 

Als eines seiner persönlichen Highlights bei diesem Projekt gibt er die Abkehr von Silo-Applikationen hin zu einer durchgängigen Datenqualität, die aus den spezifizierten Schnittstellen heraus entsteht, an. „Die Hardware und die erfassten Daten machen sich nur dann bezahlt, wenn diese durchgängig für mehrere  Wertschöpfungsprozesse – „Use Cases“ – genutzt werden können“, sagt er und fährt fort: „Der Einsatz von UWB für lediglich einen einzigen Use Case rechnet sich nicht. Sattdessen sind mehrere Use Cases in mehreren Abteilungen erforderlich.“ Als Ausblick gibt er an, das Projekt auf die Indoor-Ortung ausweiten zu wollen. Ferner regt er an, über neue Geschäftsmodelle wie Infrastructure-as-a-Service nachzudenken, um Kunden mehr Flexibilität zu bieten. 

„Das Beispiel zeigt, dass es prinzipiell möglich ist, die Omlox Complmentary Zone im Außenbereich mit der Omlox Core Zone im Innenbereich zu kombinieren. Dazu wird an das Sick-Gateway zusätzlich die UWB-Antenne angeschlossen. Der Vorteil dabei: Es müssen keine Veränderungen an den überlagerten Systemen für das Asset Tracking vorgenommen werden“, berichtet C. Daibenzeiher. Als Ausblick ihrerseits und vor dem Hintergrund des aktuell weiteren Aufstrebens der Augmented bzw. Virtual Reality gibt sie an, dass auch dies einbindbare Use Cases seien. Konkret sagt sie: „Augmented Reality ist denkbar, zum Beispiel, wenn einem externen Instandhalter in einer Firma der Weg gewiesen werden soll.“ Sie weist ferner darauf hin, dass sich Omlox neben den genannten Indoor- und Outdoor-Applikationen auch auf die gesamte Supply Chain anwenden lässt. „Wichtig ist nun, dass sich weitere Hersteller unserem Omlox-Partner-Netzwerk anschließen, um den offenen Omlox-Standard weiter im Markt zu etablieren“, schließt sie ihre Ausführungen.