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Intranet-Zwischenbilanz/Eine Modellfabrik für die Produktion von Elektrogeräten


04.07.1997 - 

Das Intranet kann bis an die Fließbänder reichen

Diese Fabrik ist ein Modell, eine Verkleinerung der Wirklichkeit. In ihr aber funktioniert, was es in der Produktionswirklichkeit nirgendwo sonst geben dürfte. Am FhG-IAO in Stuttgart reicht ein Intranet bis in die Montage von Elektrogeräten. Es liefert den Mitarbeitern an ihren Arbeitsplätzen alle notwendigen Informationen, sowohl solche, die Tätigkeiten beschreiben, als auch übergreifende Inhalte. Die Informationen beschränken sich nicht auf Buchstaben und Zahlen.

Das FhG-IAO-Experiment verfolgte von Anfang an das Ziel, "Informationen in neuer Güte" an Arbeitsplätzen in der Produktion zu erproben. Dazu wurden multimediale Fähigkeiten in die Web-Seiten des Modellfabrik-Intranet integriert.

Textliche Informationen, wie sie heute in den Betrieben zur Beschreibung von Abläufen und Tätigkeiten verwendet werden, sind für die Mitarbeiter oft nichtssagend oder verwirrend. "Ein Bild sagt mehr als tausend Worte." Doch der Gebrauch von Bildern und Videosequenzen scheiterte bisher an deren Produktionskosten oder am Aufwand für die Distribution.

Mit einem Intranet lassen sich solchermaßen medial verbesserte produktionsrelevante Informationen in neuer Güte herstellen und einfach verbreiten. In der Modellfabrik werden zum Beispiel Arbeitspläne als Bildsequenz dargestellt. Dabei vermitteln die Bilder beispielsweise wichtige Informationen zu Handhabung und Positionierung der Bauteile.

Viele Betriebe beschreiben in Qualitäts-Management-Handbüchern ihre Prozesse zur Sicherung ihrer Produktgüte. Sie haben zu diesem Zweck unter anderem Verfahren festgelegt, die das Versions-Management von Dokumenten regeln sollen. Zu den Dokumenten zählen beispielsweise Prüfpläne, die das Unternehmen vervielfältigt und an den verschiedenen Prüfarbeitsplätzen in den Werken verteilt. Bei der kleinsten Änderung muß das Versions-Management alle verteilten Dokumente einsammeln und durch die aktuelle Version ersetzen.

Diese zeit- und kostenintensiven Abläufe sind in großen Betrieben und über verteilte Produktionsstandorte oft nur mit großem Aufwand handhabbar. Mit der Umkehr des Verteilprinzips zum Holprinzip durch den Einsatz von Internet-Technik gehören diese Schwierigkeiten der Vergangenheit an. Informationen, die im Intranet zur Verfügung stehen und die die Mitarbeiter über einen Browser abrufen, stammen vom WWW-Server und sind nur in dieser einen aktuellen Version verfügbar.

Bestehende DV-Systeme in Unternehmen sind in ein Intranet integrierbar und eröffnen den Mitarbeitern über den Browser die nutzer- und aufgabengerechte Sicht auf Daten. Diese Daten können aus mehreren bestehenden, heterogenen DV-Systemen stammen. In der Modellfabrik greifen die Mitarbeiter über den Browser am Arbeitsplatz auf verschiedene Computerumgebungen zu, ohne dies zu bemerken.

Ein Beispiel aus der Montage verdeutlicht dies: Eine Stückliste beschreibt die benötigten Teile zur Montage einer Maschine. Der Mitarbeiter holt sie sich - ohne von diesem Detail der DV-Landschaft seines Unternehmens zu wissen - per Browser aus dem speziellen System für die Stücklistenverwaltung. Diese Information genügt noch nicht, denn er muß auch genügend Teile vor Ort verfügbar haben, um ein Produkt montieren zu können. Für ihn spielt also der Bestand aus dem Warenwirtschaftssystem eine weit wichtigere Rolle.

In der Modellfabrik erhält der Monteur Informationen aus zwei verschiedenen Systemen, kombiniert und als dynamisch erzeugte Web-Seite zur Verfügung gestellt. Bei jedem Abruf der WWW-Seite werden die Daten neu aus den Systemen aufbereitet; das heißt, es stehen immer die aktuellsten Informationen zur Verfügung. Somit ist eine nutzer- und aufgabenentsprechende Sicht auf Teileumfang und -verfügbarkeit in einer Darstellung realisiert.

Im Montagebereich Akkugeräte der Modellfabrik gibt es vier manuelle Montagearbeitsplätze, die über ein modulares Transfersystem miteinander verbunden sind. Auf der Anlage werden Bohr- und Schleifmaschinen montiert. Das System ist so flexibel, daß entsprechend der Marktnachfrage verschiedene Produk- tionsstrategien möglich wären: ausschließliche Produktion von Bohr- oder von Schleifmaschinen, die Mischproduktion beider Geräte im Verhältnis eins zu eins oder ihre Herstellung in frei definierbaren Mengen.

Diese Flexibilität führt zu einem höheren Informationsbedarf und erfordert von den Mitarbeitern ein entsprechendes Qualifikationsniveau. Die notwendigen Arbeitsanweisungen und sonstiges Informationsmaterial wären in normalen Produktionsumgebungen in Form von Papierdokumenten in Dokumentenboxen an den Arbeitsplätzen verfügbar.

Zu Forschungszwecken wurden im FhG-IAO-Modell alle konventionellen Dokumente und Informationsträger von den Arbeitsplätzen entfernt. An ihre Stelle trat das Intranet als Mitarbeiter-Informationssystem. Es ermöglicht an jedem Arbeitsplatz den Zugriff auf notwendige und der Montageaufgabe entsprechende Informationen.

Ein interner WWW-Server stellt solche Informationen zum Abruf bereit. An jeder der vier Montagestationen sind neben Low-cost-PCs auch erstmals Netzcomputer - hier "Javastation" von Sun - als kostengünstige Thin Clients im Einsatz. Die Javastations werden mit dem "Hot-Java"-Browser betrieben. Er ist zugleich die einzige und einheitliche Anwendung und grafische Oberfläche für den Mitarbeiter.

In puncto Darstellungs- und Interaktionsmöglichkeiten haben FhG-IAO-Mitarbeiter verschiedene Konzepte und Komponenten erprobt. Mäuse als Zeigegeräte sind in Produktionsumgebungen nicht verwendbar, statt ihrer gibt es Touchscreen-Monitore mit grafischen Benutzeroberflächen. Anstelle schwerer und platzraubender Röhrenbildschirme laufen flache Flüssigkristallmonitore (Liquid Crystal Displays = LCDs) mit großer Bildschirmdiagonale, die sich über Schwenkarme den ergonomischen Bedingungen anpassen lassen. Ein weiterer Vorteil ist, daß die elektromagnetischen Felder der Produktionsumgebung auf LCDs nicht störend wirken.

Einen besonderen Arbeitsschwerpunkt bildete die Strukturierung des Informationsangebots. Die Informationen des Intranet in der Modellfabrik gliedern sich nach tätigkeitsbeschreibenden, tätigkeitsübergreifenden und zusätzlichen Themen. Die einzelnen Topics erscheinen am Bildschirm als große Schaltflächen in einer Navigationsleiste. Die Berührung eines Buttons öffnet die weiterführende Informationsebene. Wählt der Nutzer beispielsweise das Feld "Produktion", werden die produktionsrelevanten Montageanleitungen für jedes Produkt und jeden Arbeitsplatz zusammengestellt.

Zur besseren Verständlichkeit der komplexen Montageabläufe finden neben den Originaltexten der ursprünglichen Arbeitspläne auch neue Medien wie Farbbilder und Videosequenzen Verwendung. Der direkte Vergleich zwischen alter textlicher Beschreibung und neuer multimedialer Darstellung läßt bereits nach kurzer Erprobungszeit zwei Effekte erkennen: Der Einsatz neuer Medien reduziert deutlich den Aufwand für Beschreibungen und verbessert gleichzeitig die Darstellungsqualität.

Die Möglichkeit, per Intranet auch Töne am Arbeitsplatz zu erhalten, erweitert diesen Effekt noch. Im Werkbereich des Modells spielen Geräusche bei der Endkontrolle eine wichtige Rolle. Erst das Intranet macht die Nutzung von Referenztönen für die Entscheidung gut/schlecht am Prüfplatz möglich.

Das Intranet wie auch die Modellfabrik steht interessierten Lesern zur Besichtigung offen. Das FhG-IAO bietet über zwei Internet-Kameras rund um die Uhr einen Live-Einblick in die Produktion. Details sind über den Info-Server des Marktstrategie-Teams Fertigungsinformationssysteme am FhG-IAO http://www.fis.iao.fhg.de abrufbar.

Intranet-Vorteile in der Produktion

Das Intranet in der Produktion der Modellfabrik weist einige nicht alltägliche Kennzeichen auf:

-Es gibt keine gedruckten Informationen am Arbeitsplatz mehr.-Fertigungsdokumente werden nicht mehr vervielfältigt und verteilt, sondern auf einem Web-Server, zum Beispiel dem Produktions-Server, zur Verfügung gestellt.-Es gibt nur noch eine Oberfläche, den Browser.-Die Mitarbeiter rufen Informationen nach Bedarf ab.-Komplexe Inhalte werden in neuer Qualität dargestellt. Multimediale Komponenten wie beispielsweise Bildsequenzen ersetzen beschreibungsintensive Texte.-Für die Geräuschprüfung im Rahmen der Endkontrolle stehen Referenztöne zur Verfügung.-Montageprozesse wie Löten, Schrauben und Pressen erscheinen auf Monitoren als Videosequenzen dargestellt und ermöglichen eine bedarfs- und nutzerorientierte Schulung.-CAD-Zeichnungen werden direkt über den Browser aufgerufen und dargestellt.-Durch den Standarddienst E-Mail können Informationen direkt, kostengünstig und schnell ausgetauscht und verteilt werden.-In elektronischen Foren, zum Beispiel in Newsgroups, kann der Anwender Informationen abrufen oder direkt in ein fach- oder problemspezifisches Forum einbringen.-Zugriffs- und Benutzerrechte auf Bereiche des WWW-Servers ermöglichen nicht nur den Schutz des Systems im Unternehmensbereich. Durch eine Freigabe in das Internet gestatten sie auch die weltweite Bereitstellung von Informationen zum Beispiel an Kunden oder Lieferanten.

Workshop

Am 17. Juli 1997 findet am Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (FhG-IAO) in Stuttgart ein Workshop "Intranet für produzierende Unternehmen - Konzepte, Realisierung, Betrieb" statt. Das Themenspektrum der Veranstaltung reicht von einer Einführung in die Internet-Technologie über Konzeption und Realisierung von Intranet-Projekten bis hin zur Besichtigung einer realisierten Anwendung für Produktion und Logistik in der Modellfabrik. Dabei werden auch neueste Techniken und Konzepte für "Network-centric Computing" sowie der europaweit erste Einsatz von Netzwerk-Computern (NCs) im Produktionsumfeld vorgestellt. Ansprechpartner ist der Co-Autor dieses Beitrags, Stephan Wilhelm, erreichbar unter der Telefonnummer 0711/970-2240 oder -2192 oder per E-Mail unter stephan.wilhelmiao.fhg.de.

Angeklickt

DV-Geräten unmittelbar in der Produktion waren bisher Gren- zen gesetzt. Nicht rauhe Umgebungen, sondern ihre Effektivität am Arbeitsplatz schränkten eine Verwendung ein. Am FhG-IAO, Stuttgart, hat eine Arbeitsgruppe neue Dimensionen eröffnet. Ein Intranet bis ans Fließband in einer Modellfabrik schafft dieser Technik neue Nutzungsbereiche, deren größter Vorteil die wesentlich bessere Flexibilität der Produktion sein dürfte.

*Diplomingenieur Stephan Wilhelm und Diplominformatiker Ewin Schuster sind wissenschaftliche Mitarbeiter am Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (IOA) in Stuttgart.