Gastbeitrag | Autor: Dr. Tobias Nestler, COO | DevBoost

Der Smart Systems Hub liefert immer wieder gelungene Beispiele für Co-Innovation zwischen Unternehmen verschiedenster Branchen und Domänen. Auch wir von DevBoost haben dies schon mehrfach miterleben können. Dieser Blogartikel fasst die von uns gemachten Erfahrungen und Eindrücke am Beispiel eines Thin[gk]athon zum Thema IoT zusammen.

Im Rahmen eines Thin[gk]athon gilt es innerhalb weniger Tage eine konkrete Problemstellung zu durchdringen sowie eine dazu passende Lösung zu konzipieren und in einer ersten Version umzusetzen. Die Besonderheit und einer der Reize des Formats ist, dass hierbei Mitarbeiter unterschiedlicher Firmen in einem interdisziplinären Team zusammenarbeiten. Es treffen damit Expertise und Fähigkeiten unterschiedlicher Art aufeinander. Unsere Leidenschaft ist dabei die Arbeit an skalierbaren Softwareprodukten. Ob in der Feature-Entwicklung, beim Refactoring von Legacy Systemen oder beim Auf- und Ausbau automatisierter Entwicklungsinfrastrukturen – wir von DevBoost entwickelt tagtäglich mit Entwicklungsteams anderer Softwareherstellern an Softwareprodukten und -plattformen. Co-Innovation ist damit zentraler Bestandteil unseres Wirkens.

Gemeinsames Arbeiten
© DevBoost

Im IoT Thin[gk]athon des Smart Systems Hub hatten wir uns mit einigen Mitstreitern der Herausforderung angenommen eine lauffähige IoT-Lösung für das Tracking von Fertigungsaufträgen zu konzipieren und umzusetzen.
Eine Lösung zur Echtzeitortung haben wir geliefert und damit sogar den ersten Preis des Wettbewerbs gewonnen.

Hier schon einmal ein kurzer Blick auf die entstandene Trackinglösung:

Doch nun der Reihe nach

Warum braucht es Echtzeit-Lokalisierung von Fertigungsaufträgen?

Nicht nur in Krisenzeiten, sondern auch im normalen Alltag von Unternehmen des produzierenden Gewerbes bleibt es eine Herausforderung effektives Lean Management zu betreiben. So gilt es Daten und Erkenntnisse zu gewinnen, die es ermöglichen, Prozesse zu opti-mieren, Lagerkosten zu reduzieren, Wege zu verkürzen sowie Stand- und Durchlaufzeiten zu minimieren. Die dadurch freigesetzten finanziellen Mittel können so für andere genutzt werden. Das stärkt Unternehmen gegenüber Wettbewerbern und verbessert natürlich auch die Liquidität in Krisenzeiten.
Der Einsatz von IoT Technologien liefert Fertigungsunternehmen zahlreiche Optimierungspotenziale im Sinne des Lean Management. So sieht es auch Uwe Wagner von der DELTEC electronics GmbH. Sein Unternehmen, ein Elektronikproduzent und Großhändler für Netzwerktechnik, suchte nach einer leichtgewichtigen Lösung zur Echtzeitüberwachung von Fertigungsaufträgen und liefert damit den Use Case des Wettbewerbs. Zielstellung ist es einzelne Aufträge im Fertigungsprozess in Echtzeit zu visualisieren, um so die Ursachen für unnütze Wege und Liegezeiten zu identifizieren. Konkret stehen dabei Produktionsabläufe im Fokus, die aufgrund hoher Stückzahlen und eines großen Materialaufwandes eine entsprechend erhöhte Kapitalbindung verursachen. Die reine Bearbeitungszeit eines Auftrags in diesem Bereich beträgt oft wenige Stunden, die Durchlaufzeit allerdings 1-3 Wochen. Diese Problemstellung ist einerseits charakteristisch für die Fertigungsaufträge von Elektronikkomponenten bei DELTEC, findet sich andererseits aber auch in vielen Fertigungsprozessen der Kunden von DELTEC wieder.

Was schafft man denn schon in ein paar Tagen?

Die Antwort lautet: eine ganze Menge.

Da für eine analytische Lösung des Problems eine Vielzahl von Prozessdaten erfasst werden müssten, konzipierten wir die Realisierung auf Basis des Tracking der Fertigungskomponenten. Durch eine geeignete graphische Darstellung sollte damit eine visuelle Eingrenzung problematischer Prozessabschnitte erreicht werden.
Im Zuge der Implementierung wollten wir soweit möglich auf existierenden Systemen und Plattformen aufbauen. So nutzten wir für die Echtzeit-Erfassung der Positionsdaten das Trackingsystem der Dresdner Firma Zigpos. Dieses System ermöglicht die exakte Bestimmung der Positionen von einzelnen Transportboxen und erlaubt die Abfrage der gewonnenen Daten per REST-API. Für die Visualisierung wurden passende OSS JavaScript-Bibliotheken/Komponenten gewählt, die für die benötigten Darstellungen angepasst wurden.
Nach erfolgter Auswahl der Komponenten für Backend (Zigpos Tracking) und Frontend (Cloud-basierte Webanwendung mittels React), stand die Integration und Anbindung dieser Systeme im Vordergrund. Hierfür wurde die IoT-Plattform von Actyx eingesetzt. Diese erlaubt den schnellen sowie unkomplizierten Datenaustausch und stellt die Konsistenz und Vollständigkeit der Daten sicher. Diese Eigenschaft kommt besonders in der gewählten Hybridarchitektur (IoT-Sensorik in der Produktion, Middleware, Webanwendung in der Cloud) zum Tragen.
Trotz der gegebenen zeitlichen Beschränkung des Wettbewerbes konnte unser Team in der entstandenen Webanwendung bereits zahlreiche der vorgeschlagenen Funktionalitäten umsetzen. So wird die Position der einzelnen Aufträge bereits in Echtzeit auf dem Grundriss der Fertigungshalle dargestellt. Weiterhin lassen sich mittels einer Heatmap kritische Bereiche mit erhöhten Standzeiten und Verzögerungen leicht erkennen. Das System wurde so konzipiert, dass in weiteren Ausbaustufen problemlos zusätzliche Visualisierungen (Farbgebung und Größe der Marker) und Analysen implementiert werden können.

Darstellung der Bewegung einzelner Aufträge im Fertigungsprozess (simulierte Daten)
© DevBoost

Unser Fazit

Das Ergebnis dieses als auch ähnlicher Wettbewerbe in der Vergangenheit sowie die Erfahrungen aus Co-Innovationsprojekten mit unseren Kunden zeigt uns immer wieder, dass innovative und wettbewerbsfähige Lösungen auch in kurzer Zeit entstehen können.
Wir freuen uns daher sehr, dass die erarbeitete Trackinglösung von der Jury des Thin[gk]athon mit dem ersten Platz und der Auszeichnung als beste Lösung honoriert wurde. Unser Dank gilt unseren Mitarbeitern Hendrik und Marcel, sowie allen in der Entwicklung involvierten Projektpartnern. Es war uns eine Freude.