Räumliche Intelligenz mit Quantum RTLS erschließen

In einer aktuellen Folge des Augmented Ops Podcasts haben wir mit Matt Lowe, Gründer und CTO von ZeroKey, die Landschaft der industriellen IoT Architekturen und die Rolle von MQTT untersucht. Unter dem Titel"Bringing Spatial Intelligence to Operations" (Räumliche Intelligenz in den Betrieb bringen) beleuchtet das Gespräch mit Lowe die Technologie hinter Quantum RTLS (Real Time Location System), wie sie eine breite Palette von Anwendungsfällen in der Produktion ermöglichen kann und wie wichtig ein offenes Ökosystem für Hardware und Software ist.

Lowe beschreibt, wie er die Technologie von einer Idee aus der Schublade zum präzisesten 3D-Positionsverfolgungssystem für die Industrie entwickelt hat. Er gibt einen differenzierten Überblick über den Stand der Ortungstechnologien und ihre Anwendung in der Industrie und ermutigt die Hersteller, diese Technologie zu übernehmen, um neue Wege für Verbesserungen in ihren Betrieben zu erschließen.

Quantum RTLS von ZeroKey stellt einen bedeutenden Fortschritt im Bereich der Echtzeit-Ortung dar. Es bietet eine noch nie dagewesene Genauigkeit und eine neue Methode der Ortung, die sich von herkömmlichen Systemen wie RFID, GPS oder Ultra Wideband unterscheidet. Aber wie genau funktioniert Quantum RTLS, und was macht es einzigartig unter den vielen Wettbewerbern?

In erster Linie bietet Quantum RTLS ein extremes Maß an Präzision und Genauigkeit - es lokalisiert Objekte in Echtzeit bis auf 1,5 Millimeter im 3D-Raum. Dieser Genauigkeitsgrad übertrifft bei weitem den von etablierten Technologien, die in der Regel die Position bis auf einen Meter genau messen, oft sogar nur in einer 2D-Ebene. Lowe beschreibt: "Dies ermöglicht intelligentere und bessere Lösungen, die genau auf das reagieren, was vor sich geht, im Gegensatz zu einer groben Positionsbestimmung, die Ihnen nicht diesen Grad an Detailgenauigkeit bietet und Ihnen nicht den Einblick gibt, dass dieser Typ dieses Werkzeug an der falschen Stelle benutzt hat oder er es versäumt hat, die Schrauben an einem Düsentriebwerk festzuziehen, das in einem Flugzeug landen wird."

Im Gegensatz zu herkömmlichen Ortungstechnologien, die in der Regel auf eine Form von Funkwellen angewiesen sind, erreicht ZeroKey eine unvergleichliche Leistung, indem es stattdessen Ultraschall verwendet. Zum einen reduziert Ultraschall das bei funkbasierten Systemen häufig auftretende Problem der Mehrwege-Interferenz erheblich. Funksignale werden in komplexen Innenräumen oft von Oberflächen reflektiert, so dass die Wellen eine längere Strecke zurücklegen, als sie sollten, was zu einer ungenauen Standortbestimmung führt. Ultraschallsignale hingegen neigen dazu, sich beim Auftreffen auf Oberflächen zu zerstreuen, was dazu beiträgt, Probleme mit Mehrwegeffekten zu verringern und die Integrität der Ortungsdaten zu erhalten.

Außerdem ermöglicht die langsamere Ausbreitungsgeschwindigkeit von Ultraschall im Vergleich zu Radiowellen, dass Quantum RTLS weitaus genauere Zeitmessungen vornehmen kann. Dies ist entscheidend, um die millimetergenaue Präzision zu erreichen, mit der Quantum RTLS aufwartet. Lowe erklärt: "Einer der Vorteile eines sich langsamer ausbreitenden Signals ist, dass man viel genauer messen kann, wie lange das Signal von Punkt A nach Punkt B gebraucht hat. Dahinter steckt ziemlich viel Mathematik, aber es ist wirklich einer der Hauptgründe, warum wir diese 1,5 Millimeter erreichen können."

Lowe erzählt eine Reihe von Geschichten, die zeigen, wie die RTLS-Technologie eine Vielzahl von Problemen in Produktionsumgebungen lösen kann.

Er beschrieb ein typisches 50.000-Quadratmeter-Lager, das Probleme mit der Lokalisierung der eingegangenen Waren hatte, was zu Ineffizienzen und erhöhten Betriebskosten führte. Durch die Ausstattung jedes einzelnen Mitarbeiters des Lagers mit einem ZeroKey Tracking Node war es möglich, bei jedem Scannen eines Barcodes den 3D-Standort der Ware zu erfassen. Matt Lowe berichtet von der Effektivität dieser Lösung: "Von heute auf morgen ging nichts mehr verloren. So einfach war das." Dies verhinderte nicht nur den Verlust von Lagerbeständen, sondern ermöglichte auch die Erstellung einer Heatmap über den Standort des Personals im gesamten Lager, was die Effizienz steigerte, da die Mitarbeiter besser verteilt werden konnten.

Lowe berichtete auch von einem anderen Anwendungsfall in der Automobilindustrie, wo Präzision und Wiederholbarkeit von größter Bedeutung sind. In diesem Fall hatte ein führender Automobilzulieferer mit massiven Nacharbeiten aufgrund von Fehlern zu kämpfen, die auf aktualisierte SOPs zurückzuführen waren. "Bis sie den Fehler tatsächlich entdeckt hatten und erkannten, dass es sich um einen Fehler handelte, hatten sie bereits Tausende von Fahrzeugen produziert", erklärt Lowe. Man entschied sich für die Technologie von ZeroKey, um diese Probleme proaktiv anzugehen. Dank der hohen Genauigkeit konnten sie die Handlungen des Bedieners während des gesamten Montage Prozesses verfolgen, was die Erkennung von Fehlern in Echtzeit ermöglichte. Dadurch wurde das Risiko von Produktionsfehlern in großem Umfang drastisch reduziert, was nicht nur erhebliche Kosten bedeutete, sondern auch den Ruf des Unternehmens sicherte, da die Produktqualität gewährleistet war.

Vielleicht ist eine der überzeugendsten Anwendungen von Quantum RTLS die Welt der Luxusgüterherstellung, in der der Verlust oder die falsche Verwaltung von teuren Rohstoffen erhebliche Kosten verursachen kann. In diesem Fall haben sich ZeroKey und Tulip zusammengetan, um die Inventarprozesse eines Luxusjuweliers doppelt zu verifizieren". Dieses System nutzte die präzisen Positionierungsfähigkeiten von Quantum RTLS in Kombination mit Tulip Vision, um Materialbehälter automatisch zu verfolgen und zu fotografieren, während sie sich durch den Produktionsbereich bewegten, und so die Rückverfolgbarkeit des Bestands an Edelmetallen zu verbessern. Lowe erklärt die kritische Natur dieser Anwendung: "Diese Edelmetalle im Wert von Tausenden, Zehntausenden, vielleicht sogar mehr, [können] aus all Ihren Verfolgungssystemen verschwinden, denn wenn Sie RFID oder Barcodes haben, haben Sie nur eine Erfassung zu einem bestimmten Zeitpunkt." Mit Quantum RTLS konnte nicht nur der Standort dieser wertvollen Gegenstände genau bestimmt werden, sondern auch ihre Bewegung in Echtzeit überwacht und überprüft werden, so dass eine solide Ebene der Rückverfolgbarkeit und der Verantwortlichkeit für die Abläufe geschaffen wurde.

Wie bei den Luxusgütern Anwendungsfall kommt die wahre Stärke von ZeroKey zum Tragen, wenn es mit anderen Systemen als Teil eines offenen Technologie-Ökosystems integriert wird. Die Zeiten, in denen ein einziger Anbieter erstklassige Lösungen für alle Aspekte eines Fertigungsbetriebs liefern konnte, sind längst vorbei. Der Übergang zu offenen, interoperablen digitalen Architekturen ermöglicht es den Herstellern, die Kombination von Werkzeugen und Technologien auszuwählen, die am besten zu den individuellen Anforderungen ihres Betriebs passt. Lowe erklärt: "Es geht nicht nur um die Positionierung, richtig? Es geht darum, dass all diese unterstützenden Technologien gemeinsam in einem offenen Ökosystem eingesetzt werden, in dem die Kunden dies problemlos tun können, ohne einen Systemintegrator einschalten zu müssen, der eine maßgeschneiderte Lösung anbietet."

Dieser offene Ansatz ermöglicht es Herstellern, flexibel zu bleiben, da neue Technologien wie ZeroKey's Quantum RTLS einfach übernommen und in Ihre bestehende Architektur integriert werden können. Indem sie ihren Technologie-Stack um ein Ökosystem offener Protokolle und Standards herum aufbauen, können Hersteller nahtlos Lösungen von einer Vielzahl von Anbietern integrieren, um leistungsstarke, zukunftssichere Lösungen zu schaffen, die auf die spezifischen Anforderungen ihrer Prozesse zugeschnitten sind.