Die Prym Fashion GmbH aus Stolberg (Rheinland), überführte zusammen mit dem FIR an der RWTH Aachen jetzt eine ihrer Maschinen ins Internet der Dinge (kurz IoT – Internet of things) und steigert so die Qualität ihrer Ansetzmaschine für Druckknöpfe.

Wie?

Im Fachjargon als Rapid-IoT-Prototyping bezeichnet, handelt es sich um ein Vorgehen, Anlagen aus der Produktion miteinander und in hoher Geschwindigkeit digital zu vernetzen, daraus Daten zu generieren und so schnell entscheidungs- und handlungsfähig zu sein. Prym ging den ersten, erfolgreichen Schritt ins Internet der Dinge zusammen mit dem FIR an der RWTH Aachen und schaffte aus einer Ansetzmaschine in zwölf Wochen einen ersten IoT-Prototyp.

Qualitätssteigerung in zwölf Wochen

Das Projektteam für Prym Fashion bildeten neben den FIR-Experten die Firma PTC mit ihrer IoT-Plattform Thingworx, Techniker von Prym und wurde von Geschäftsführer Norbert Hempsch initiiert, eng begleitet und vorangetrieben. So hatte das Projekt von Anfang an die notwendige Unterstützung aus dem Management:

Eine rein mechanische Maschine sollte die Transformation zu einer lebendigen, vernetzten und datengenerierenden Maschine durchlaufen. Dabei ging es um eine Maschine, die Drucknöpfe in Babystrampler einnietet, wo es besonders auf hohe Verarbeitungsqualität ankommt.

In der Zeit zwischen dem Auftreten eines Fehlers an der Maschine und dem Zeitpunkt, bis dieser dem Produzenten auffiel, lief der Herstellungsprozess unverändert weiter. In Folge mussten beschädigte Teile zeit- und kostenaufwendig nachbearbeitet bzw. aussortiert werden. Um die Qualität der Maschinen zu verbessern und die bereits hohen Qualitätsstandards nochmals zu steigern, benötigte Prym Fashion eine genaue Übersicht über die Produktionsprozesse in Echtzeit.

Geschäftsführer Norbert Hempsch erkannte früh, dass neue Businessmodelle hinsichtlich datengetriebener Services erarbeitet und neue Geschäftsfelder durch eine digitale Konnektivität der eingesetzten Maschinen erschlossen werden müssen. "Wir wussten, dass dies die richtige Richtung und der richtige Zeitpunkt sind. Das erforderliche zeitliche Investment und Know-how, zusammen mit der Unsicherheit, inwiefern sich hieraus ein Vorteil für unsere Kunden ergibt, stellte uns jedoch vor die Frage, wo wir die Reise beginnen sollen", so Hempsch.

Information über den aktuellen Materialbestand von hoher Bedeutung

In einem ersten Schritt entwickelten die FIR-Experten mit Design-Thinking-Methoden Anwendungsfälle, um in der frühen Phase des Projekts schon Potenziale zu identifizieren. Dazu stellte Prym Fashion dem FIR schnell und unkompliziert eine Maschine zum Experimentieren zur Verfügung. Man erkannte schnell, dass die Information über den aktuellen Materialbestand der einzelnen Maschinen in einem Produktionswerk für eine dafür zuständige Person von hoher Bedeutung ist. Darauf aufbauend wurden vor der Entwicklung des Prototyps geeignete Technologien bzw. mögliche Technologiekombinationen im Kontext der Sensorik ausgewählt, um die identifizierten Anwendungsfälle zu ermöglichen.

Sensorik mit IoT-Plattform verbinden

Die Techniker des Unternehmens ermittelten zusammen mit den FIR-Experten hierzu zunächst die Anforderungen. So wurde eine erste Auswahl an möglicher Sensorik getroffen. Die Partnerschaft mit PTC machte es möglich, unterschiedlichste Sensorik schnell mit ihrer IoT-Plattform Thingworx zu verbinden und erlaubte so das Rapid-IoT-Prototyping. Verschiedene Sensoren sowie mögliche Positionierungen an der Maschine wurden zeitnah evaluiert. Nach der finalen Auswahl der Sensorik konnte der Prototyp aufgebaut werden.

Hierzu wurde dem FIR eine Maschine des Unternehmens zur Verfügung gestellt und im Smart-Systems-Innovation-Lab des FIR aufgebaut. Die Technologie-Experten des FIR konnten in kürzester Zeit die ausgewählte prototypische Sensorik in und an der Maschine verbauen, die Daten aufnehmen und innerhalb von PTC Thingworx auf einem Dashboard visualisieren.

Innerhalb von zwölf Wochen war eine zuvor rein mechanische Maschine im Internet der Dinge, nahm Daten auf und übermittelte diese an eine zentrale IoT-Plattform. Die frühe Einbindung der Prym-Mitarbeiter zahlte sich in vielerlei Hinsicht aus: Zum einen stieß der Prototyp aufgrund der Mitwirkung sofort auf hohe Akzeptanz, zum anderen flossen das Wissen und viele Ideen der Praktiker mit ins Projekt ein und eröffneten weitere Anwendungspotenziale, etwa die automatische Nachbestellung von Knöpfen oder Predictive-Maintenance-Anwendungen.

Der Prototyp wurde auf der Frankfurter Techtextil 2017 erstmals einem breiten Publikum vorgestellt.