Werkzeugmaschinen besitzen als Produktionsmittel einen wesentlichen Anteil an der Gesamtheit der industriellen Produktion. Als Investitionsgut muss eine hohe Verfügbarkeit und lange Lebensdauer erzielt werden, die durch einen optimalen Instandhaltungsprozess abgesichert werden muss. Durch die immer höheren Anforderungen an die Produktion neuer Produkte werden Werkzeugmaschinen jedoch komplexer und individueller, das zu aufwendigeren und komplizierteren Instandhaltungsprozessen führt. Dazu muss der Instandhalter komplexere Tätigkeiten ausführen, die Spezialwissen verlangen und höheres Potenzial für Fehler besitzen. Zur Verbesserung des Instandhaltungsprozesses werden neben der technischen Dokumentation der Werkzeugmaschine neue digitale Methoden, wie die Augmented Reality (AR), eingesetzt. Dabei entstehen neue Problemfelder, da entsprechend viel Fachwissen des Instandhaltungsplaners erforderlich ist, der Einsatz der neuen Technologie eine hohe Komplexität aufweist und der Planungsprozess einen erheblichen Aufwand zur individuellen Anpassung an die jeweilige Werkzeugmaschine erfordert. In dieser Arbeit werden der Instandhaltungsplanungsprozess von Werkzeugmaschinen unter Nutzung der AR-Technologie analysiert und neue Methoden und Konzepte zur Integration verschiedener AR-Komponenten sowie Unternehmenssysteme und -daten in den Planungsprozess entwickelt, die anhand verschiedener Instandhaltungsszenarien verifiziert werden.:Abkürzungsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Motivation zur Anwendung der Augmented Reality bei der Instandhaltung von Werkzeugmaschinen
1.2 Problemstellung des Einsatzes der Augmented Reality bei der Instandhaltung von Werkzeugmaschinen
2 Stand der Technik
2.1 Instandhaltung von Werkzeugmaschinen
2.1.1 Die Werkzeugmaschine als Instandhaltungsobjekt
2.1.2 Begriff der Instandhaltung
2.1.3 Maßnahmen zur Instandhaltung
2.1.4 Technische Dokumentation für die Instandhaltung
2.1.5 Diskussion bestehender technischer Dokumentationsformen
2.2 Augmented Reality
2.2.1 Entwicklung der Augmented Reality
2.2.2 Merkmale der Augmented Reality
2.2.3 Hard- und Software-Komponenten der Augmented Reality
2.2.4 Technische Anwendungsgebiete der Augmented Reality
2.2.5 Frameworks für Augmented-Reality-Anwendungen
2.2.6 Erstellungskonzepte für Augmented-Reality-Anwendungen
2.3 Augmented Reality in der Instandhaltung von Werkzeugmaschinen
2.3.1 Vorteile der Nutzung von Augmented Reality in der Instandhaltung
2.3.2 Augmented-Reality-Nutzungskonzepte für die Instandhaltung
2.3.3 Augmented-Reality-Erstellungskonzepte für die Instandhaltung
2.3.4 Diskussion bestehender Augmented-Reality-Erstellungskonzepte
2.4 Zusammenfassung Stand der Technik
3 Zielsetzung und Vorgehensweise
3.1 Zielsetzung
3.2 Vorgehensweise
4 Methode zur Integration der Augmented Reality in die Instandhaltung
4.1 Anforderungen an die Augmented-Reality-basierte Instandhaltung
4.1.1 Anforderungen an die Augmented-Reality-Anwendung
4.1.2 Anforderungen an die Augmented-Reality-Komponenten
4.1.3 Anforderungen an die Instandhaltungsdokumentation
4.1.4 Anforderungen an den Instandhaltungsplanungsprozess
4.2 Konzept des Augmented-Reality-Systems zur Instandhaltung
4.2.1 Konzept des Instandhaltungsplanungsprozesses
4.2.2 Konzept des Augmented-Reality-Gesamtsystems
4.3 Integration von Augmented-Reality-Komponenten
4.3.1 Kamerabild
4.3.2 Tracking
4.3.3 Visualisierung
4.3.4 Interaktion
4.4 Integration von Produktionsdaten
4.4.1 CAD-Anwendung
4.4.2 Dokumentationsanwendung für die Instandhaltung
4.4.3 PDM-System
4.5 Integration von Maschinendaten
4.5.1 Manufacturing Execution System
4.5.2 Maschinensteuerung
5 Verifikation der Methode
5.1 Vorgehensweise der Verifikation
5.2 Definition der Instandhaltungsszenarien
5.2.1 Instandhaltungsszenario A: Dreh-Fräs-Bearbeitungszentrum
5.2.2 Instandhaltungsszenario B: Drahtziehmaschine
5.3 Anwendung der Methode auf die Instandhaltungsszenarien
5.3.1 Instandhaltungsszenario A: Dreh-Fräs-Bearbeitungszentrum
5.3.2 Instandhaltungsszenario B: Drahtziehmaschine
5.4 Auswertung der Methode
6 Zusammenfassung und Ausblick
6.1 Zusammenfassung
6.2 Ausblick
Literaturverzeichnis
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:90995 |
| Date | 22 April 2024 |
| Creators | Kollatsch, Christian |
| Contributors | Putz, Matthias, Dix, Martin, Kunz, Andreas, Technische Universität Chemnitz |
| Publisher | Verlag Wissenschaftliche Scripten |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, doc-type:doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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