Smarte Fertigungsprozesse

Das Human-Machine Interface (HMI) stellt die zentrale Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine dar. Die Effizienz und Effektivität der Maschinenbedienung sowie die Zufriedenheit der Bedienenden ist maßgeblich von der Gestaltung und dem Aufbau des HMIs abhängig. Eine Evaluierung der Usability (Gebrauchstauglichkeit) ist entscheidend, um Befunde zu erkennen und entsprechende Maßnahmen abzuleiten.  

Im Rahmen von Usability Quick Checks können Sie als Unternehmen die Gebrauchstauglichkeit Ihrer Maschinen, Anlagen und Produkte mit Expertinnen und Experten des Fraunhofer IPA evaluieren. 

Nach einem ersten gemeinsamen Workshop zum Kennenlernen des Systems und der individuellen Usability Fragestellungen, wird ein spezifisches Test-Szenario erstellt. Gemeinsam wird die passende Methode für Ihren Anwendungsfall ausgewählt. Durch Usability-Tests und Eye-Tracking wird Ihr System mit unabhängigen Testpersonen entweder in unserem HMI-Labor, vor Ort oder Remote evaluiert. Die Auswertung der Ergebnisse und Handlungsempfehlungen erfolgt im Anschluss durch die Expertinnen und Experten des Fraunhofer IPA.

Gerne besprechen wir mit Ihnen persönlich oder telefonisch Ihre individuellen Aufgabenstellungen, Herausforderungen oder Fragestellungen. Kontaktieren Sie uns gerne bei Interesse an einem Usability Quick Check.

Branchen

• Maschinen- und Anlagenbau
• Robotik
• Medizintechnik

Die Maschinenbedienung wird von Anwendenden mit der Unterstützung von Human-Maschine-Interfaces (HMIs) durchgeführt. HMIs sind die zentrale Schnittstelle zwischen Benutzern und Maschine. Heutzutage sind diese Interfaces jedoch oft aus technischer Sicht entwickelt und orientieren sich wenig an den Arbeitsabläufen der Nutzenden. Das macht es gerade für ungeschultes und neues Personal schwierig die richtige Maschinenbedienung zu erlernen.

Eine Lösung hierfür ist die Entwicklung von aufgabenbasierten Bedienkonzepten. Bei diesen Bedienkonzepten steht nicht die Funktionalität der Maschine, sondern die Aufgaben der Nutzenden im Fokus. Bei der Entwicklung von aufgabenbasierten Bedienkonzepten erfolgt im ersten Schritt eine intensive Analyse der Arbeitsabläufe und der einzelnen Arbeitsaufgaben. Dies kann beispielsweise durch den Einsatz eines mobilen Eye Tracking Systems unterstützt werden. Im nächsten Schritt werden die Erkenntnisse in Workflows übertragen. Diese werden nochmals iteriert und dann prototypisch als Interaktionsdesign umgesetzt. Im letzten Schritt erfolgt eine Evaluierung des Systems durch Usability Tests.

Gerne besprechen wir mit Ihnen persönlich oder telefonisch Ihre individuellen Aufgabenstellungen, Herausforderungen oder Fragestellungen. Kontaktieren Sie uns gerne bei Interesse an aufgabenbasierten Bedienkonzepten.  

Im Zuge der Digitalisierung und des demografischen Wandels ändern sich die Anforderungen des Kunden an ein Produkt: Zunehmender Wunsch nach personalisierten Produkten und Erwartungen eines Einkaufs »per Mausklick« sind Ausdruck dieser Veränderung. Die Auswirkungen sind nicht nur in der Gesellschaft zu spüren, sondern nehmen immer weiter Einfluss auf die Industrie und das produzierende Gewerbe. Um weiterhin konkurrenzfähig zu bleiben und flexibel auf wirtschaftliche und kundenseitige Veränderungen reagieren zu können, implementieren Unternehmen verstärkt digitale Prozesse (Industrie 4.0).

Allerdings schreitet diese Implementierung in den Branchen unterschiedlich schnell voran. Viele mittelständisch geprägte Branchen haben teilweise Schwierigkeiten, mit dem Veränderungsprozess Schritt zu halten und mit innovativen, digitalen Dienstleistungen und Produkten dem Branchentrend zu begegnen.

Besonders im Bereich der Produktion und Fertigung werden in vielen Unternehmen die Potenziale der Digitalisierung nicht ausgeschöpft. Häufig wird die Rolle des Informationsflusses auf der Maschinenebene stark unterschätzt. Doch durch den Informationsgewinn und die damit gewonnene Transparenz können Unternehmen bislang unbekannte Optimierungspotenziale nutzen und sowohl schneller als auch bedarfsgerechter auf Veränderungen reagieren.

Die Digitalisierung bietet einen wesentlichen Vorteil für die Wettbewerbsfähigkeit und Innovation im Maschinen- und Anlagenbau. Um die Vorteile der Digitalisierung zu nutzen, müssen Unternehmen ihre Fertigungs- und Produktionsprozesse effizienter, flexibler und transparenter gestalten. Dabei spielt das Human-Machine Interface (HMI) eine wichtige Rolle, um die Bedienung und Überwachung der Maschinen und Anlagen zu erleichtern. Dementsprechend erfordert die Entwicklung von HMIs einen hohen Aufwand und eine spezifische Expertise. Traditionelle HMI-Entwicklungsumgebungen sind meist an bestimmte Betriebssysteme, Hardware und Protokolle gebunden, was die Flexibilität, Skalierbarkeit und Wartbarkeit der HMIs einschränkt. Zudem sind sie oft teuer, komplex und schwer zu erlernen.

Um die Kosten für die Visualisierung zu reduzieren und die Unabhängigkeit von proprietären Systemen zu erhöhen bieten sich daher moderne webbasierte HMIs an, die mit Webtechnologien wie HTML5, CSS und JavaScript erstellt werden. Diese ermöglichen eine plattformübergreifende, responsive und performance-starke Visualisierung der Bedienschnittstelle, die über einen Webbrowser zugänglich ist. Zudem sind webbasierte HMIs unabhängig von Betriebssystemen und Hardware und können auf verschiedenen Geräten angezeigt werden. Über standardisierte Schnittstellenkommunikation, wie beispielsweise mit OPC UA, kann eine sichere und zuverlässige Kommunikation zwischen Steuerungsarchitektur und HMI-Architektur erfolgen. Webbasierte HMIs in Verbindung mit einer standardisierten Kommunikationsschnittstelle (bspw. OPC UA) sind daher eine vielversprechende Lösung für die Maschinen- und Anlagenbauunternehmen, eine effiziente, nutzerfreundliche, flexible, kostenreduzierte und qualitativ hochwertige Visualisierung von Maschinen und Anlagen zu ermöglichen.

Gerne besprechen wir mit Ihnen persönlich oder telefonisch Ihre individuellen Aufgabenstellungen, Herausforderungen oder Fragestellungen. Kontaktieren Sie uns gerne bei Interesse an webbasierten HMI-Architekturen.