Maschinenbediener- navigationssystem - Uni Siegen · 2018. 5. 30. · Riss (DIN EN ISO...

24
Dr.-Ing. Christopher Kuhnhen Cyberrüsten 4.0 - Maschinenbedienernavigationssystem UKUS Digitalisierung für den Rüstprozess Dienstag, 8. Mai 2018 – IHK Siegen 08. Mai 2018 – Maschinenbediener- navigationssystem

Transcript of Maschinenbediener- navigationssystem - Uni Siegen · 2018. 5. 30. · Riss (DIN EN ISO...

Page 1: Maschinenbediener- navigationssystem - Uni Siegen · 2018. 5. 30. · Riss (DIN EN ISO 8785)-Wanddicke s Querschnittsdeformation u VDI 3430-06.2014 1 Spannzange 2 Dorn 3 Gegenhalter

Dr.-Ing.

Christopher Kuhnhen

Cyberrüsten 4.0 -

Maschinenbedienernavigationssystem 0

UKUS Digitalisierung für den Rüstprozess

Dienstag, 8. Mai 2018 – IHK Siegen

08. Mai 2018

– Maschinenbediener-

navigationssystem

Page 2: Maschinenbediener- navigationssystem - Uni Siegen · 2018. 5. 30. · Riss (DIN EN ISO 8785)-Wanddicke s Querschnittsdeformation u VDI 3430-06.2014 1 Spannzange 2 Dorn 3 Gegenhalter

Dr.-Ing.

Christopher Kuhnhen

Cyberrüsten 4.0 -

Maschinenbedienernavigationssystem 1

UKUS Digitalisierung für den Rüstprozess

Dienstag, 8. Mai 2018 – IHK Siegen

Überblick

1) Projektziele / Konsortium / Vision

2) Pre Bending Analyse / Vorbereitungen

3) “Expert to Go”

4) HoloLens and HoloErgo

5) Ausblick

Ergebnisse

Wie bekommen Sie einen Maschinenbediener dazu eine

Bedienungsanleitung zu lesen?

oder:

Wann würden Sie eine Aufbauanleitung für ein Möbelstück

aus einem gelb-blauen Möbelhaus lesen?

Page 3: Maschinenbediener- navigationssystem - Uni Siegen · 2018. 5. 30. · Riss (DIN EN ISO 8785)-Wanddicke s Querschnittsdeformation u VDI 3430-06.2014 1 Spannzange 2 Dorn 3 Gegenhalter

Dr.-Ing.

Christopher Kuhnhen

Cyberrüsten 4.0 -

Maschinenbedienernavigationssystem 2

UKUS Digitalisierung für den Rüstprozess

Dienstag, 8. Mai 2018 – IHK Siegen

Konsortium

Geförderte Partner Assoziierte Partner

Page 4: Maschinenbediener- navigationssystem - Uni Siegen · 2018. 5. 30. · Riss (DIN EN ISO 8785)-Wanddicke s Querschnittsdeformation u VDI 3430-06.2014 1 Spannzange 2 Dorn 3 Gegenhalter

Dr.-Ing.

Christopher Kuhnhen

Cyberrüsten 4.0 -

Maschinenbedienernavigationssystem 3

UKUS Digitalisierung für den Rüstprozess

Dienstag, 8. Mai 2018 – IHK Siegen

Einleitung - Produktbeispiele

Page 5: Maschinenbediener- navigationssystem - Uni Siegen · 2018. 5. 30. · Riss (DIN EN ISO 8785)-Wanddicke s Querschnittsdeformation u VDI 3430-06.2014 1 Spannzange 2 Dorn 3 Gegenhalter

Dr.-Ing.

Christopher Kuhnhen

Cyberrüsten 4.0 -

Maschinenbedienernavigationssystem 4

UKUS Digitalisierung für den Rüstprozess

Dienstag, 8. Mai 2018 – IHK Siegen

Rotationszugbiegen

Freiformbiegen mittels

Drei-Rollen-Schubbiegen

Vision – Freiform- vs. Rotationszugbiegen

Page 6: Maschinenbediener- navigationssystem - Uni Siegen · 2018. 5. 30. · Riss (DIN EN ISO 8785)-Wanddicke s Querschnittsdeformation u VDI 3430-06.2014 1 Spannzange 2 Dorn 3 Gegenhalter

Dr.-Ing.

Christopher Kuhnhen

Cyberrüsten 4.0 -

Maschinenbedienernavigationssystem 5

UKUS Digitalisierung für den Rüstprozess

Dienstag, 8. Mai 2018 – IHK Siegen

Vision - Rotationszugbiegen

QualitätsmerkmalFormel-zeichen

Biegewinkel α

Falten -

Riss (DIN EN ISO 8785) -

Wanddicke s

Querschnittsdeformationu

VDI 3430-06.2014

1 Spannzange

2 Dorn

3 Gegenhalter

4 äußeres Klemmstück

5 inneres Klemmstück

6 Biegeform

7 Faltenglätter

Page 7: Maschinenbediener- navigationssystem - Uni Siegen · 2018. 5. 30. · Riss (DIN EN ISO 8785)-Wanddicke s Querschnittsdeformation u VDI 3430-06.2014 1 Spannzange 2 Dorn 3 Gegenhalter

Dr.-Ing.

Christopher Kuhnhen

Cyberrüsten 4.0 -

Maschinenbedienernavigationssystem 6

UKUS Digitalisierung für den Rüstprozess

Dienstag, 8. Mai 2018 – IHK Siegen

Vision – Cyberrüsten 4.0

Cyber-

Rüsten

4.0

Schwenkarm

Spannbackenhalter 2mm vor

Mittelachsabstützung

Biegeform OK

Äußere Spannbacke

Klemmkraft erhöhen

Innere Spannbacke

Gegenhalter überboosten

Biegemaschine RBV 35

Biegedorn 3mm zurück

Faltenglätter

2°anstellen

Kontrolle:

Prozess

Verschleiß

Bauteil

Werkzeug-

position

etc.

Page 8: Maschinenbediener- navigationssystem - Uni Siegen · 2018. 5. 30. · Riss (DIN EN ISO 8785)-Wanddicke s Querschnittsdeformation u VDI 3430-06.2014 1 Spannzange 2 Dorn 3 Gegenhalter

Dr.-Ing.

Christopher Kuhnhen

Cyberrüsten 4.0 -

Maschinenbedienernavigationssystem 7

UKUS Digitalisierung für den Rüstprozess

Dienstag, 8. Mai 2018 – IHK Siegen

Quelle: oben http://www.tobiipro.com/product-listing/tobii-pro-glasses-2/

links: http://www.tobiipro.com/services/shopper-retail/

Pre-Bending Analyse – Beobachtung des Rüstprozesses

Page 9: Maschinenbediener- navigationssystem - Uni Siegen · 2018. 5. 30. · Riss (DIN EN ISO 8785)-Wanddicke s Querschnittsdeformation u VDI 3430-06.2014 1 Spannzange 2 Dorn 3 Gegenhalter

Dr.-Ing.

Christopher Kuhnhen

Cyberrüsten 4.0 -

Maschinenbedienernavigationssystem 8

UKUS Digitalisierung für den Rüstprozess

Dienstag, 8. Mai 2018 – IHK Siegen

Pre-Bending Analyse – Beobachtung des Rüstprozesses

Page 10: Maschinenbediener- navigationssystem - Uni Siegen · 2018. 5. 30. · Riss (DIN EN ISO 8785)-Wanddicke s Querschnittsdeformation u VDI 3430-06.2014 1 Spannzange 2 Dorn 3 Gegenhalter

Dr.-Ing.

Christopher Kuhnhen

Cyberrüsten 4.0 -

Maschinenbedienernavigationssystem 9

UKUS Digitalisierung für den Rüstprozess

Dienstag, 8. Mai 2018 – IHK Siegen

Pre-Bending Analyse – Beobachtung des Rüstprozesses

Page 11: Maschinenbediener- navigationssystem - Uni Siegen · 2018. 5. 30. · Riss (DIN EN ISO 8785)-Wanddicke s Querschnittsdeformation u VDI 3430-06.2014 1 Spannzange 2 Dorn 3 Gegenhalter

Dr.-Ing.

Christopher Kuhnhen

Cyberrüsten 4.0 -

Maschinenbedienernavigationssystem 10

UKUS Digitalisierung für den Rüstprozess

Dienstag, 8. Mai 2018 – IHK Siegen

Expert to Go – Vision und Ergebnisse

Page 12: Maschinenbediener- navigationssystem - Uni Siegen · 2018. 5. 30. · Riss (DIN EN ISO 8785)-Wanddicke s Querschnittsdeformation u VDI 3430-06.2014 1 Spannzange 2 Dorn 3 Gegenhalter

Dr.-Ing.

Christopher Kuhnhen

Cyberrüsten 4.0 -

Maschinenbedienernavigationssystem 11

UKUS Digitalisierung für den Rüstprozess

Dienstag, 8. Mai 2018 – IHK Siegen

Analytisches Modell

FE-Simulation

Expert to Go – Vision und Ergebnisse

Page 13: Maschinenbediener- navigationssystem - Uni Siegen · 2018. 5. 30. · Riss (DIN EN ISO 8785)-Wanddicke s Querschnittsdeformation u VDI 3430-06.2014 1 Spannzange 2 Dorn 3 Gegenhalter

Dr.-Ing.

Christopher Kuhnhen

Cyberrüsten 4.0 -

Maschinenbedienernavigationssystem 12

UKUS Digitalisierung für den Rüstprozess

Dienstag, 8. Mai 2018 – IHK Siegen

Qualitätsmerkmale auf

Basis der Biegeparameter

DoE-Ergebnisse

Dorngeschwindigkeit (aus Basis der Rohrmittelachse) [%]

Dorngeschwindigkeit [mm/ms]

Riss [-]Unrund

heit[%]

Falten[-]

685,3 13,5 0,996 1,508 0,00054

253,8 5 0,996 1,412 0,00040

1015,2 20 0,996 1,898 0,00077

685,3 13,5 1,268 1,644 0,00113

685,3 13,5 1,272 1,629 0,00113

685,3 13,5 0,726 1,991 0,00604

685,3 13,5 0,538 1,616 0,01070

685,3 13,5 1,264 1,771 0,00967

685,3 13,5 0,825

685,3 13,5 1,133 0,814 0,00130

685,3 13,5 0,837

685,3 13,5 1,027 1,413 0,00078

685,3 13,5 0,996 1,518 0,00061

Expert to Go – Vision und Ergebnisse

Page 14: Maschinenbediener- navigationssystem - Uni Siegen · 2018. 5. 30. · Riss (DIN EN ISO 8785)-Wanddicke s Querschnittsdeformation u VDI 3430-06.2014 1 Spannzange 2 Dorn 3 Gegenhalter

Dr.-Ing.

Christopher Kuhnhen

Cyberrüsten 4.0 -

Maschinenbedienernavigationssystem 13

UKUS Digitalisierung für den Rüstprozess

Dienstag, 8. Mai 2018 – IHK Siegen

Hololens – Bedienerunterstützung

Page 15: Maschinenbediener- navigationssystem - Uni Siegen · 2018. 5. 30. · Riss (DIN EN ISO 8785)-Wanddicke s Querschnittsdeformation u VDI 3430-06.2014 1 Spannzange 2 Dorn 3 Gegenhalter

Dr.-Ing.

Christopher Kuhnhen

Cyberrüsten 4.0 -

Maschinenbedienernavigationssystem 14

UKUS Digitalisierung für den Rüstprozess

Dienstag, 8. Mai 2018 – IHK Siegen

Arbeitsziele

1. Sensitvitätsanalyse der

Biegeparameter

2. Reduzierung der

Einstellmöglichkeiten / -aufwand

3. Visualisierung auf Basis von

„Augmented Reality“

Navigation durch den Rüstprozess

Berücksichtigung der Bediener-

Individualiät

Reduzierung der Rüstzeiten

Projektziele

Source: UTS University of Siegen

Hololens – Bedienerunterstützung

Page 16: Maschinenbediener- navigationssystem - Uni Siegen · 2018. 5. 30. · Riss (DIN EN ISO 8785)-Wanddicke s Querschnittsdeformation u VDI 3430-06.2014 1 Spannzange 2 Dorn 3 Gegenhalter

Dr.-Ing.

Christopher Kuhnhen

Cyberrüsten 4.0 -

Maschinenbedienernavigationssystem 15

UKUS Digitalisierung für den Rüstprozess

Dienstag, 8. Mai 2018 – IHK Siegen

Ergebnisse des Static Expert Moduls

Page 17: Maschinenbediener- navigationssystem - Uni Siegen · 2018. 5. 30. · Riss (DIN EN ISO 8785)-Wanddicke s Querschnittsdeformation u VDI 3430-06.2014 1 Spannzange 2 Dorn 3 Gegenhalter

Dr.-Ing.

Christopher Kuhnhen

Cyberrüsten 4.0 -

Maschinenbedienernavigationssystem 16

UKUS Digitalisierung für den Rüstprozess

Dienstag, 8. Mai 2018 – IHK Siegen

Ergebnisse des Static Expert Moduls

Page 18: Maschinenbediener- navigationssystem - Uni Siegen · 2018. 5. 30. · Riss (DIN EN ISO 8785)-Wanddicke s Querschnittsdeformation u VDI 3430-06.2014 1 Spannzange 2 Dorn 3 Gegenhalter

Dr.-Ing.

Christopher Kuhnhen

Cyberrüsten 4.0 -

Maschinenbedienernavigationssystem 17

UKUS Digitalisierung für den Rüstprozess

Dienstag, 8. Mai 2018 – IHK Siegen

Ergebnisse des Static Expert Moduls

Page 19: Maschinenbediener- navigationssystem - Uni Siegen · 2018. 5. 30. · Riss (DIN EN ISO 8785)-Wanddicke s Querschnittsdeformation u VDI 3430-06.2014 1 Spannzange 2 Dorn 3 Gegenhalter

Dr.-Ing.

Christopher Kuhnhen

Cyberrüsten 4.0 -

Maschinenbedienernavigationssystem 18

UKUS Digitalisierung für den Rüstprozess

Dienstag, 8. Mai 2018 – IHK Siegen

HoloErgo – Messung der Beanspruchung beim Tragen

Ergonomische Untersuchungen

Probandenkollektiv

Mindestens 12 Versuchspersonen

Männlich, 18-35 Jahre

Sportlich, gesund

Zu untersuchende Muskeln

M. Trapezius Pars Descendens

M. Sternocleidomastoideus

Page 20: Maschinenbediener- navigationssystem - Uni Siegen · 2018. 5. 30. · Riss (DIN EN ISO 8785)-Wanddicke s Querschnittsdeformation u VDI 3430-06.2014 1 Spannzange 2 Dorn 3 Gegenhalter

Dr.-Ing.

Christopher Kuhnhen

Cyberrüsten 4.0 -

Maschinenbedienernavigationssystem 19

UKUS Digitalisierung für den Rüstprozess

Dienstag, 8. Mai 2018 – IHK Siegen

HoloErgo – Messung der Beanspruchung beim Tragen

Ergonomic Investigations

• Objektive Untersuchungen zur Nutzung eines Head-Mounted Display (HMD)

• Elektromyographische Untersuchungen unter experimentellen und realenBedingungen

• Visuelle Untersuchungen

• Akustische Untersuchungen

• …

Physiologie

• Subjektive Befragungen zur Nutzung eines HMD

• System-Evaluierung

• Qualitative Interviews

• Belastungsverlaufstest (BLV)

• NASA Task Load Index (NASA-TLX)

• Rating Scale of Mental Effort (RSME)

• Visual Fatigue Questionnaire (VFQ)

• …

Psychologie bzw. Kognition

Page 21: Maschinenbediener- navigationssystem - Uni Siegen · 2018. 5. 30. · Riss (DIN EN ISO 8785)-Wanddicke s Querschnittsdeformation u VDI 3430-06.2014 1 Spannzange 2 Dorn 3 Gegenhalter

Dr.-Ing.

Christopher Kuhnhen

Cyberrüsten 4.0 -

Maschinenbedienernavigationssystem 20

UKUS Digitalisierung für den Rüstprozess

Dienstag, 8. Mai 2018 – IHK Siegen

HoloErgo – Messung der Beanspruchung beim Tragen

Augenhöhe

Schulterhöhe

Ellenbogenhöhe

Schritthöhe

Kniehöhe

Quelle: DIN 33402-2

Ergonomische Untersuchungen

Versuchsaufbau

Fünf Montagearbeitsplätze mit unterschiedlichen

Arbeitshöhen

Unterschiedliche Darstellungskombinationen

Page 22: Maschinenbediener- navigationssystem - Uni Siegen · 2018. 5. 30. · Riss (DIN EN ISO 8785)-Wanddicke s Querschnittsdeformation u VDI 3430-06.2014 1 Spannzange 2 Dorn 3 Gegenhalter

Dr.-Ing.

Christopher Kuhnhen

Cyberrüsten 4.0 -

Maschinenbedienernavigationssystem 21

UKUS Digitalisierung für den Rüstprozess

Dienstag, 8. Mai 2018 – IHK Siegen

HoloErgo – Messung der Beanspruchung beim TragenZiel: Auswirkungen auf den

Benutzer beim Tragen der Hololens

Ziele:

• Muskelbeanspruchung

• Tragekomfort

• Kognitive Belastung

• Tragewärme

Page 23: Maschinenbediener- navigationssystem - Uni Siegen · 2018. 5. 30. · Riss (DIN EN ISO 8785)-Wanddicke s Querschnittsdeformation u VDI 3430-06.2014 1 Spannzange 2 Dorn 3 Gegenhalter

Dr.-Ing.

Christopher Kuhnhen

Cyberrüsten 4.0 -

Maschinenbedienernavigationssystem 22

UKUS Digitalisierung für den Rüstprozess

Dienstag, 8. Mai 2018 – IHK Siegen

Ausblick

Mentales Model kann genutzt werden um das Rüsten schneller zu machen

MS-Hololens ist ein gutes Handsfree-Tool für Montagetätigkeiten

Dokumentation des Rüstprozesses

Dymamic Expert Module wird die Zeit

der Parametervariationen reduzieren

„Expert to Go“ wird ein Navigations-

system zum Rüsten

Dieses Projekt wird durch die Europäische Union und das Land Nordrhein-Westfalen gefördert.

www.efre.nrw.de

www.wirtschaft.nrw.de

Page 24: Maschinenbediener- navigationssystem - Uni Siegen · 2018. 5. 30. · Riss (DIN EN ISO 8785)-Wanddicke s Querschnittsdeformation u VDI 3430-06.2014 1 Spannzange 2 Dorn 3 Gegenhalter

Dr.-Ing.

Christopher Kuhnhen

Cyberrüsten 4.0 -

Maschinenbedienernavigationssystem 23

UKUS Digitalisierung für den Rüstprozess

Dienstag, 8. Mai 2018 – IHK Siegen

Vielen Dank für

Ihre Aufmerksamkeit

Dieses Projekt wird durch die Europäische Union und das Land Nordrhein-Westfalen gefördert.

www.efre.nrw.de

www.wirtschaft.nrw.de