Manuell ausgeführte Arbeitsschritte, ob in der Fertigung oder im Dienstleistungsbereich, beruhen oft auf der Erfahrung des Mitarbeiters oder einer auf Papier dokumentierten Arbeitsanweisung. Die zentralen Daten und Prozessstrukturen aus diesen Tätigkeiten zu extrahieren und in eine digitale Form zu überführen, schafft einen Wissenstransfer und bietet Optimierungspotentiale. Eine Maschine zu digitalisieren ist mittlerweile eine bekannte Retrofit-Technik. Aber wie sieht es mit manuell ausgeführten Arbeitsschritten aus – lassen auch diese sich digitalisieren?
Die Herausforderung: Bessere Kalkulation und Energieeinsparungen durch Nutzung der Reinigungsprozessdaten
Ein Dienstleister des Hamburger Hafens bietet die Reparatur, Wartung und Instandsetzung des Containers und deren Anbauteile an. Die Reinigung von Schiffscontainern und Tanks wird neben weiteren Services in Werkstätten vor Ort, sowie als mobiler Service durch eigens geschultes Personal durchgeführt. Dieser Dienst ist unersetzlich, da das Potenzial der Anlagen mit Spezialtechnik und Erfahrung voll ausgeschöpft wird.
In der Durchführung der Reinigungsprozesse soll nun Potential zur Kostenoptimierung gehoben werden. Abhängig vom Zustand der Anlagen und vom Grad der Verschmutzung kann eine Steigerung der Energieeffizienz um ca. 15% umgesetzt werden. Darüber hinaus wurden Initiativen zur Vermeidung von Produktionsausfällen sowie deutliche Effizienzsteigerungen entwickelt. Vor allem in Prozessen mit hartnäckiger Verschmutzung steckt Potential für Prozessoptimierungen. Viele Prozesse beruhen auf Gewohnheit und sollen jetzt mit dem Wissen der Mitarbeiter neu gedacht werden. Das Ziel: Eine bessere Kalkulation von Aufwänden pro Waschgang, Energie, Waschprogramm und Verbrauchsmittel.
Der Dienstleister wollte die Effizienz des gesamten Vorgangs erhöhen und einen Wissenstransfer einleiten. Dafür sollten alle relevanten Daten zu dem Vorgang in digitaler Form zur Verfügung gestellt werden. Gesucht war dabei eine Lösung, die geringe Hardware- & Software-Anforderungen stellt, schnelle Einrichtung sowie einfache Bedienung ermöglicht und insgesamt für das Unternehmen erschwinglich ist.
Die Lösung: Analoge Daten sammeln, digitalisieren und auswerten
Das Oldenburger Unternehmen erminas setzte das Projekt um. Es galt zunächst, verschiedene Werte mittels entsprechender Sensoren zu erfassen: Strom- und Gasverbrauch, Wassertemperatur, Wasserdruck, benötigte Waschzeit und Mengen an Wasser sowie Art und Menge an Reinigungsmitteln. Um den passenden Sensor für diesen Anwendungsfall zu finden, analysierte erminas die örtlichen Begebenheiten, mögliche Störfaktoren und die potenzielle Datenerfassungsquellen und wählte die entsprechenden Sensoren aus. Die größte Herausforderung hierbei war die Umgebung, sowohl mit sehr hohen Temperaturen als auch mit einer hohen Feuchtigkeit und dem Einsatz von Chemikalien. Für die Weiterverarbeitung der Daten wurden Revolution Pi eingesetzt. Revolution Pi ist ein industrietauglicher Open Source IPC, basierend auf dem Raspberry Pi Compute Module. Es wurden drei Revolution Pi Connect+, drei Revolution Pi DI sowie ein Revolution Pi AIO verwendet. Die gesammelten Daten wurden damit in eine Cloud weitergeleitet. Der Revolution Pi Connect+ diente dabei als System zur Vorverarbeitung und Analyse, sowie als IoT-Gateway. Die Cloudlösung war Voraussetzung für den nächsten Schritt in dem Projekt: erminas wertete die Daten aus und entwickelte eine App für den Kunden. Der implementierte Algorithmus bewirkt, dass die App stets das günstigste Waschprogramm für ein bestimmtes Objekt auswählt und dabei das jeweilige Waschprogramm an äußere Bedingungen wie Außentemperatur und Luftfeuchtigkeit anpasst. Auf der App sind alle Daten abrufbar und die Wäscher können zusätzliche Anmerkungen manuell eintragen.
Das Ergebnis: Datenbasierte Optimierung des Workflows
Der Projektverantwortliche weiß mit einem Blick, wieviel Wasser pro Container benutzt wurde, wie hoch der Energieaufwand war, wie viele Chemikalien verwendet wurden. Das ganze Know-how der Wäscherinnen und Wäscher wurde digital abgebildet. So kann der Workflow effizienter gestaltet werden. Aufgrund der Erfahrung des Systemintegrators wurde die Lösung um sinnvolle Funktionalitäten ergänzt. Es gelang dadurch, nicht nur die relevanten Daten zu sammeln – die bestehenden Abläufe konnten durch erminas in eine stärker visualisierte und interaktive Arbeitsanweisung umgewandelt werden. Mit der App wurde der Waschvorgang optimiert und in eine digitale Arbeitsanweisung übersetzt. Mittelfristig soll ein Forschungsinstitut damit betraut werden, die Waschprogramme noch weiter zu optimieren. So können Zeit, Geld und Rohstoffe gespart werden. Genaue Abrechnung von Ressourcenverbrauch und Arbeitszeiten bieten außerdem das Potenzial für neue Geschäftsmodelle: Pay-per-use-Modelle zum Beispiel.
