Industrial Usability Day 2018 Wie sich Maschinen und Anlagen in ihrer Bedienbarkeit unterscheiden

Beste Usability und UX sind immer mehr die Alleinstellungsmerkmale im Maschinenbau. Über die aktuellen Trends berichten Praxis-Experten auf dem Industrial Usability Day 2018 in Würzburg.

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Sie gelten als besonders cool: Virtuelle Welten faszinieren in Strategiespielen, peppen Präsentationen auf. Und auch in der Fertigung nehmen Virtual Reality und Augmented Reality, wenngleich nicht ganz neu, derzeit so richtig Fahrt auf. Beim Blick in die Fabrik sieht man dort immer mehr Mitarbeiter mit Datenbrillen agieren – zumindest spiegeln diesen Eindruck die von Unternehmen veröffentlichten Bilder wider. Google Glass und Hololens scheinen den Blaumann als Arbeitskleidung abgelöst zu haben. Augmented Reality erweitert die reale Fabrik um eine weitere Dimension.

Mixed Reality verändert die Abläufe in der Fabrik

Wohin der Weg in Sachen Datenbrillen geht, weiß Andreas Erben, Spezialist für Hololens, Microsoft MVP Emerging Experiences, unterwegs in Sachen „Spatial-Computing“-Technolgien, wie Virtual Reality und Augmented Reality. Beide Entwicklungen sind mehr als nur eine moderne Computer-Schnittstelle, sondern sie markieren den Beginn einer neuen Ära, in der digitale Virtualität nicht nur im Alltag selbstverständlich wird, sondern auch in der Fabrik.

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So lassen sich Maschinen einfach bedienen

Für Andreas Erben steht fest, dass Trends und Geräte wie Microsofts Hololens und Technologien wie Mixed Reality das Arbeiten im industriellen Bereich verändern können: „Spatial-Computing ist weit mehr als die Darstellung von Objekten in 3D“, umreißt er die Potenziale, die sich mit Microsoft Hololens ergeben können. Trends, Technologien und Einsatzmöglichkeiten sind die Schwerpunkte seiner Keynote zu Beginn des Industrial Usability Days 2018. Der Titel seines Vortrags am 13. September im Würzburger Vogel Convention Center: „Industrial Usability in neuen Dimensionen – Was Hololens & Co. leisten können.“

Audio-visuell geht es schnell

Zunehmende Komplexität bei Anlagensteuerungen und die anwachsende Datenflut hinterlassen ihre Spuren auch bei den klassischen Eingabesystemen. Hier gilt: anwendernahe, benutzerfreundliche und intuitiv zu bedienende Mensch-Maschine-Schnittstellen verkürzen nicht nur den Arbeitsprozess, sondern reduzieren auch die Fehleranfälligkeit beim Bedienen. HMI müssen sich den strukturellen Herausforderungen stellen und die Rollen und Profile der Nutzer neu definieren. Entwickler und Anwender sollten eng zusammenarbeiten, betont Stefan Selke von Eaton. Die technologische Herausforderung heiße: Filtern von Daten gemäß Definition und tatsächlichem Bedarf, intuitive Menüführung, anpassbare Steuerung oder mobile Schnittstellen.

Neben den Rollenkonzepten und dem Einsatz von Smart Watches in der Smart Factory sieht Selke auch den Einsatz audio-visueller Unterstützung des Bedien- und Wartungspersonals. „Die Hololens wird ja vielfach „nur“ als Mittel zur Darstellung „virtueller“ Inhalte angesehen“, erläutert Stefan Selke die Gründe: „Mindestens ebenso wichtig erscheint mir deren Einsatz als audio-visuelles Kommunikationsmittel. Das muss nicht unbedingt eine Hololens sein. Jedes Smartphone erfüllt heute bereits diese Funktion: Man kann auf sehr einfache Weise eine Sprach- und Videoverbindung zu praktisch jedem Ort auf der Welt herstellen. Das Wartungspersonal wird somit zum „verlängerten Arm“ des Technikers, der zum Beispiel in der Zentrale des Maschinenherstellers sitzt.“ In Punkto „Usability“ habe die Hololens aber den Charme, dass der Bediener die Hände frei hat und somit die notwendigen Arbeiten durchführen kann, während man ihm aus der Zentrale „über die Schulter schaut“ und von dort, falls erforderlich, per Audio-Verbindung eingreifen kann.

Fallstricke lauern bei AR-Anwendungen

Wer auf Augmented Reality setzt, der kommt an Nutzerstudien nicht vorbei. Wenn Datenbrillen die reale Welt um virtuelle Einblendungen erweitern, sind die unterschiedlichsten Einsatzszenarien in der Fabrik von morgen denkbar. Mitarbeiter in Konstruktion und Fertigung bis hin in Service und Reparatur können mit ergänzenden Einblendungen in der alltäglichen Arbeit wirkungsvoll unterstützt werden. Aber gilt letztlich auch die Formel: Augmented Reality ist gleich Augmented Usability? Antworten auf diese Frage gibt Ronja Scherz von Centigrade. Ihr Fazit nach einer Usability-Studie: „Unsere Ergebnisse zeigen, wie Nutzer auf natürliche Art und Weise in AR-Anwendungen interagieren können, aber auch, welche Fallstricke bei dieser Technologie zu beachten sind und wo die Grenzen der aktuellen AR-Brillen liegen.“

Intelligente Push-Nachrichten in der Fabrik

Kaum sind die intuitiven Bedienphilosophien der Smartphones Alltag in der Fertigung, da klopfen schon die nächsten Protagonisten an die Fabriktüren: Siri, Alexa und Cortana, alle wollen ein Wörtchen mitreden beim Bedienen von Maschinen. „Hey Siri! Wie wechsele ich den Betriebsmodus? – Was HMIs von Consumer-Technik lernen können“, so beschreiben Diana Löffler und Jeremias Kuge von Fünfpunktnull, welche Innovationen die bekannten Funktionen aus der Consumerwelt gleichfalls in der Fabrik ermöglichen: „Beispielsweise können unmittelbare Supportangebote, wie FAQs oder Chats, die Stillstandzeiten der Produktion reduzieren, und intelligente Push-Nachrichten können Anwender über etwaige Verschleißerscheinungen oder wiederkehrende Aufgaben informieren, noch bevor Fehler passieren.“

User Experience

Mehr User Experience mit Chatbots, KI und Sprachsteuerung

Intuitive Bedienbarkeit als Unterscheidungsmerkmal

Dass Usability nichts fürs kleine Projekt zwischendurch ist, sondern dass man Bedienerfreundlichkeit der Maschinen und Anlagen von Anfang an planen muss, ist wichtiges Gebot der Stunde. Fräsen, Bohren, Verpacken und Abfüllen können sie alle, in der ergonomischen Bedienbarkeit jedoch unterscheiden sie sich deutlich: Werkzeugmaschinenbauer setzen verstärkt auf die Attribute ergonomisches Design und einfache, intuitive Bedienbarkeit als Unterscheidungsmerkmal. Dass ein gutes Design einen funktionalen Mehrwert bringen muss, das weiß Philipp Kriener, Head of Design im DMG Mori-Konzern: „Für die Gestaltung unserer Werkzeugmaschinen gilt der Grundsatz des nachhaltigen Designs – sprich, es muss noch nach Jahren beim Kunden Modernität und Innovation vermitteln.“ Der Einfluss des Designs sei bei DMG Mori besonders an der Mensch- Maschine-Schnittstelle von hoher Bedeutung. Es sei wichtig für den Nutzer, damit dieser seine Arbeitsabläufe in einem ergonomisch gestalteten Umfeld hoch effizient ausführen kann. So berücksichtige man beim Gestalten beispielsweise die Anordnung von Türen und Klappen, um so regelmäßige Wartungstätigkeiten zu vereinfachen. Eigenschaften, die die Langlebigkeit des Produktes verlängern helfen.

Zufriedenheit des Bedieners als Designvorgabe

Warum sich auch der Maschinenbauer am klassische Ansatz „Form folgt Funktion“ orientieren sollte, für Martin Rathgeb, Technischer Leiter der SHW Werkzeugmaschinen GmbH in Aalen, ist das ein immer noch gültiger Grundsatz: „Gutes Design ist die Symbiose vieler optimierter Funktionen, wie technische, ergonomische Funktion, Sicherheitsfunktion, Handling, emotionale Funktion, kommunikative Funktion oder Licht-Funktion.“ Der Bediener müsse vermehrt schon bei der Konstruktion der Maschine im Vordergrund stehen, für ihn heißt das folglich: „Design nicht nur um des Designs willens, sondern immer mit erlebbarem Nutzen für den Anwender.“ Die Designvorgabe sollte stets die Zufriedenheit des Benutzers sein. Martin Rathgeb: „Wir wollen ergonomische Maschine bauen, die gefallen und die dem Bediener das Gefühl vermitteln, wertgeschätzt zu werden. Denn zufriedene Mitarbeiter sind effektiv und nutzen die Leistung der Maschine zu 100 Prozent.“

Industrial Usability

Technik darf leicht sein – für alle

Software-Usability: Individuell geht schnell

Software-Usability, im Maschinenbau stoßen diese Vorgaben rasch an ihre Grenzen, nämlich dann, wenn es heißt: Jeder bekomme seine „kundenspezifische“ Maschine gefertigt. Aufgaben wie Produktion, Inbetriebnahme oder Umrüsten einer Maschine müssen auf diese Individualisierungen eingehen, um eine optimale User Experience für die unterschiedlichen Nutzergruppen zu erzielen. So spiegeln sich diese Sonderanfertigungen auch in der Maschinensteuerung und beim HMI wider. Wie sich aber mit modularen Maschinenbildern und flexiblen Produktions-Screens Kosten beim Projektieren einsparen lassen, das wissen Tom Cadera und Florian Fuchs von der Cadera GmbH. Ihr modularer Ansatz führe zur der dabei erforderlichen Flexibilität, um den Herausforderungen von HMIs im Sondermaschinenbau, damit diese modular und somit einfach, schnell und flexibel handhabbar realisierbar sind. Für Tom Cadera bringen sie zudem einen nicht zu unterschätzenden Zusatznutzen: „Die Patterns sind auch auf andere Bereiche übertragbar, in denen eine Anwendung kundenspezifische Lösungen bedienen muss.“

HMI

Was ist Human Machine Interface? Definition, Geschichte & Beispiele

* Dipl.-Ing. Reinhard Kluger ist Technikjournalist in Höchberg

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