Holzverarbeitung und Augmented Reality

forschung leben – das Magazin der Universität Stuttgart (Ausgabe Oktober 2022)

Sägen, hobeln, schleifen, fräsen und bohren – all das gehört zur Holzverarbeitung. Intelligente Maschinen können Menschen bei diesen Arbeitsprozessen unterstützen, sowohl in der Industrie als auch in kleineren Unternehmen.
[Foto: Universität Stuttgart / IfW]

„SmartLab“ nennen Matthias Schneider und sein Team ihr weiterentwickeltes Holzlabor am Institut für Werkzeugmaschinen (IfW). Es ist ein Versuchsfeld für die Industrie und auch für Studierende, um Holz zu be- und verarbeiten. Ausgestattet ist es wie ein kleiner Betrieb mit Sägen, Durchlaufmaschinen, CNC-Bearbeitungszentren und einem Zerspanungsroboter. Die Arbeit der Menschen und Maschinen unterstützen inzwischen auch Augmented Reality (AR) und Internet of Things (IoT).

Smarte Fertigung
Die industrielle Produktion muss nachhaltiger und effizienter werden. Wie Simulationen und Daten dabei helfen können, erforscht das Institut für Werkzeugmaschinen (IfW).

Was macht das Holzlabor zum SmartLab?

Matthias Schneider: Bei uns im Labor denken die Maschinen mit und weisen uns auf Fehler hin. Die Technik unterstützt uns beim Bedienen der Maschinen. Dadurch können wir effektiver und kostengünstiger arbeiten. Das Besondere daran ist, dass wir die neuen Technologien an den vorhandenen Maschinen umsetzen. Wir legen praktisch ein Netz aus Sensoren über die jeweilige Werkzeugmaschine, ohne diese zu beeinträchtigen oder sie zu verändern. Sie behält ihre Zulassung – und das spart Zeit und Kosten.

Was ermöglichen die neuen Technologien konkret?

Matthias Schneider: Mithilfe von Augmented-Reality-Anwendungen können wir in jedem Sensor einer Maschine Informationen wie Anleitungsschritte, Produktdatenblatt, den Status oder Fehlermeldungen hinterlegen. Die Nutzer*innen müssen dann nur ein Tablet auf den jeweiligen Sensor ausrichten und bekommen auf dem Bildschirm diese Informationen aufgespielt. So können sie zum Beispiel Schritt für Schritt bei der Voreinstellung von Werkzeugen angeleitet werden. Außerdem haben wir eine IoT-Plattform zur Holzstaubüberwachung in unserem SmartLab geschaffen. Holzstaub kann zu schweren Gesundheitsproblemen der Mitarbeiter*innen führen. Deshalb haben wir im Labor Feinstaubsensoren installiert, die die gemessenen Werte auf einem Monitor im Eingangsbereich darstellen.

Vor welchen Herausforderungen stehen Sie noch?

Matthias Schneider: Herausfordernd ist, dass derzeit leider viele Systeme noch nicht mit allen Maschinen kompatibel sind. Deshalb müssen wir viele Sonderlösungen erarbeiten, um die smarte Technologie in die Maschinen zu integrieren. Das ist teuer und zeitintensiv. Wir wollen hier mehr Plug-and-Play-Lösungen erarbeiten. Zudem möchten wir die Akzeptanz der Digitalisierung und der neuen Technologien im handwerklichen Bereich kleinerer Unternehmen erhöhen. Wir müssen den Nutzen der Digitalisierung für kleinere Betriebe herausarbeiten, um den damit verbundenen Zeitaufwand, die Daten aufzubereiten und zu pflegen, rechtfertigen zu können.

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© Universität Stuttgart
Video-Transkription

Matthias Schneider, Institut für Werkzeugmaschinen, E-Mail, Tel.: +49 711 685 82396

Kontakt

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Andrea Mayer-Grenu

 

Wissenschaftsreferentin, Forschungspublikationen

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