Interaktion zwischen Mensch und Maschine in der Smart Factory Mit Smartphone in der Werkshalle zur Smart Factory

Autor / Redakteur: Manuel Keller, Eaton / Silvano Böni

Um die «Smart Factory» Realität werden zu lassen, brauchen Maschinenbauer neue Konzepte für die Interaktion zwischen Mensch und Maschine. Eine Schlüsselrolle dabei spielen mobile Endgeräte.

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Der Einsatz mobiler Smart Devices birgt vor allem dann Risiken, wenn man sich während der Nutzung bewegt. Bei Projekten mit Datenbrille empfiehlt es sich deshalb zum Beispiel, die Anzeige des Hologramms und die Bedienfunktionen zu deaktivieren, sobald der Nutzer sich von seinem Standort fortbewegt.
Der Einsatz mobiler Smart Devices birgt vor allem dann Risiken, wenn man sich während der Nutzung bewegt. Bei Projekten mit Datenbrille empfiehlt es sich deshalb zum Beispiel, die Anzeige des Hologramms und die Bedienfunktionen zu deaktivieren, sobald der Nutzer sich von seinem Standort fortbewegt.
(Bild: Eaton)

78 Prozent der Schweizer im Alter zwischen 15 und 74 Jahren besitzen ein Smartphone – Tendenz weiter steigend. Auch Tablets sind auf dem Vormarsch: 48 Prozent besitzen eins. Genutzt werden diese mobilen Geräte längst nicht mehr nur zum Telefonieren und zum Chatten, sondern immer öfter als Universalwerkzeuge für alle Lebenslagen. Wer einen aktuellen Mittel- oder Oberklassewagen fährt, der kann per App sein Auto zuschliessen. Und im Smart Home sind Smartphone und Tablet sogar zentrale Bedien­elemente, mit denen man bequem die Heizung regeln, die Waschmaschine anschalten oder abends das Licht ausmachen kann. Diese zunehmende Integration im privaten Bereich wirkt sich auch auf das Arbeitsleben aus. Die nächste Generation von Werktätigen wird auch im Arbeitsumfeld unkompliziert zu bedienende Anwendungen erwarten – ganz im Kontrast zu dem, was heute noch Standard ist. Traditionelle Bedienkonzepte sind funktionsorientiert gestaltet, auf intuitive Bedienbarkeit und Nutzerfreundlichkeit achtete lange kaum jemand. Oftmals müssen etwa Funktionen, die der Bedienende gerade benötigt, mühsam in unterschiedlichen Menübereichen gesucht werden. Das frisst Zeit und frustriert, besonders wenn es sich um repetitive Tätigkeiten handelt. Es ist daher gleich doppelt sinnvoll, die Zusammenarbeit von Mensch und Maschine zu optimieren. Mobile Endgeräte sind dafür der Schlüssel.

Herausforderungen beim Einsatz mobiler Endgeräte

Moderne Maschinen sind oft so weit automatisiert, dass es für den verantwortlichen Mitarbeiter nicht nötig ist, die ganze Zeit danebenzustehen. Auch das spricht für den Einsatz von mobilen Endgeräten bei der Bedienung. Neben den technischen Voraussetzungen, die für eine Integration von Smartphones und Tablets erfüllt werden müssen, gilt es aber auch den Sicherheitsaspekt zu bedenken. Zum einen muss der sichere Betrieb der Maschine gewährleistet sein. Auch bei Bedienschritten, die gegebenenfalls aus der Ferne veranlasst werden, darf zu keinem Zeitpunkt eine gefährliche Situation entstehen. Zum anderen geht es auch um die bedienende Person selbst. Man denke nur an die Gefahren, die durch die Benutzung des Smartphones beim Autofahren entstehen. Bereits aus einem kurzen Moment der Ablenkung kann ein schwerer Unfall resultieren. Auch in der Werkshalle können Unachtsamkeiten schnell zu Unfällen führen. Ein weiterer potenzieller Nachteil mobiler Endgeräte ist die Handhabbarkeit: Insbesondere Tablets lassen sich nur mit zwei Händen bedienen und können aufgrund ihrer Grösse auch nicht einfach in die Tasche gesteckt werden, wenn man die Hände für andere Arbeiten benötigt. Industrietaugliche Geräte, die Schmutz und Stösse aushalten, sind zudem häufig recht schwer. Die Bedienung von Maschinen mit mobilen Endgeräten praktikabel und sicher zu gestalten, ist deshalb nicht ganz leicht.

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Fokus auf das Notwendige

Die digitale Transformation lässt die Menge verfügbarer Funktionen und Daten explodieren. Die Herausforderung bei der Gestaltung von Mensch-­Maschine-Interaktionen (MMI) und sogenannten Human-­Machine-­Interfaces (HMI) besteht jedoch darin, die verfügbaren Optionen auf ein Minimum zu reduzieren. Denn nur so lassen sich eine gute Bedienbarkeit und eine hochwertige Nutzererfahrung gewährleisten. Es ist dazu notwendig, den einzelnen Nutzer und dessen Bedürfnisse genau zu berücksichtigen: Was ist seine Rolle im Unternehmen? Welche Maschinen darf er bedienen, was sind seine Aufgaben, welcher Arbeitsschritt steht gerade an? Ist er vielleicht nur für Wartungen zuständig? Wie ist der aktuelle Status der Maschine? Liegt etwa eine Störung vor, die die Ausführung des nächsten Arbeitsschrittes verhindert? Nutzt man diese Kontextdaten, lassen sich relevante Daten und zu erfolgende Arbeitsschritte herausfiltern, die im Inter­face abgebildet werden müssen. Hält sich der Nutzer beispielsweise im Pausenraum auf, braucht er zwar keine Menüpunkte für eine manuelle Wartung der Maschine, Alarmsignale bei Störungen müssen aber weiterhin zu ihm durchdringen.

Smarte Implementierung

Nach der Reduktion auf das Notwendige ergeben sich ungeahnte Möglichkeiten bei der Interface-Gestaltung. Ein Tablet ist dann möglicherweise gar nicht mehr notwendig, sondern es reicht eine Smartphone-App oder eine Website mit Responsive Design. So ist eine bessere Handhabbarkeit gegeben. Auch die Einbindung von Augmented Reality durch Datenbrillen wie die HoloLens von Microsoft ist denkbar, neben der visuellen Umsetzung lässt sich zudem eine Sprachbedienung umsetzen, damit der Bedienende beide Hände frei hat. Was sinnvoll ist, hängt auch hier ganz vom Anwendungsfall ab.

Sicherheit gewährleisten

Der Einsatz mobiler Smart Devices birgt vor allem dann Risiken, wenn man sich während der Nutzung bewegt. Bei Projekten mit HoloLens-Brille empfiehlt es sich deshalb zum Beispiel, die Anzeige des Hologramms und die Bedienfunktionen zu deaktivieren, sobald der Nutzer sich von seinem Standort fortbewegt. Diese Sicherheitsmassnahme lässt sich für alle mobilen Endgeräte umsetzen. Einzelne Funktionen oder das gesamte Interface können deaktiviert werden, während sich der Nutzer in Bewegung befindet. So lässt sich ein Höchstmass an Sicherheit gewährleisten – nicht nur für den Nutzer selbst, sondern auch für das Produktionsumfeld.

Fazit

Für die Interaktion zwischen Mensch und Maschine bietet der Einsatz mobiler Endgeräte zahlreiche Vorteile. Voraussetzung sind jedoch hohe Sicherheitsmassstäbe und eine individuelle Anpassung der Interfaces für alle Personen und Aufgabenstellungen. Dafür bietet sich beispielsweise eine Visualisierungslösung wie Galileo 10 von Eaton Industries an: Entwickler können mit ihr rollen- und kontextbasierte HMI-Designs gestalten, die sich am Nutzer orientieren. So profitieren beide Seiten: Arbeitnehmer durch mehr Bedienkomfort und Arbeitgeber durch mehr Effizienz. SMM

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