Mensch und Maschine: ziemlich beste Freunde

Mensch und Maschine: ziemlich beste Freunde
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Juli 2016

 

In der vernetzten Produktion gewinnt die Mensch-Maschine-Schnittstelle an Bedeutung. Damit die Protagonisten der intelligenten Fabrik tatsächlich reibungs- und gefahrlos zusammenarbeiten können, müssen sie eine gemeinsame Sprache finden, die eine intuitive und unmissverständliche Kommunikation erlaubt.

Was sich früher auf einen Tastendruck an der Maschinensteuerung beschränkte, wird künftig enorm vielfältig. Die Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI – Human Machine Interface) wird komfortabel, intuitiv und bedienerfreundlich. In Labor und Praxis stehen heute eine Reihe zusätzlicher Kommunikationsmöglichkeiten im Fokus – vom Smartphone über das Tablet bis zu Wearables wie Datenbrillen. Damit sich Mensch und Maschine ganz ohne Berührungsängste begegnen.

Tippen, wischen, scrollen

Zunächst liegt nichts näher, als den vom Smartphone und Tablet gelernten Umgang mit dem Touchdisplay auf Industriesteuerungen zu übertragen. Der Mensch tippt, wischt oder scrollt, die Oberfläche übersetzt die Berührung in Impulse und die Maschine versteht. Touchsysteme erlauben eine sichere und komfortable Mensch-Maschine-Kommunikation. Sie funktionieren auch in Industrieumgebungen, sind robust und langlebig – für eine stationäre Produktionsanlage also durchaus ein probates Mittel. So werden Tablet-PCs zu Bedienpanels für die Maschine. Auf ihnen kommen künftig zunehmend Apps zum Einsatz – insbesondere im Service, in der Instandhaltung, und in der technischen Produktdokumentation. Auch die ersten Schritte mit Augmented-Reality-Anwendungen oder dem Einsatz von Wearables sind bereits gemacht. Zum Beispiel werden Maschinendaten in Echtzeit in die Cloud gespielt und der Bediener bekommt auf seiner Smartwatch oder Datenbrille Zustandsmeldungen.

Mimik, Gesten, Emotionen

Intuitiv, einfach, unverwechselbar – das sind die Herausforderungen für die Designer der Mensch-Maschine-Schnittstelle. Forscher arbeiten daran, Mimik, Gestik oder Emotionen zuverlässig zu erkennen und zu interpretieren. Sogar Gehirnströme werden durch Neurosensoren erfasst, um die Intention des Menschen zu interpretieren. Das MIT Media Lab, eine Fakultät der Universität Massachusetts Institute of Technology in den USA, geht einen anderen Weg. Dort experimentieren Forscher mit einer via Magnetfeld im Raum schwebenden Kugel zur Interaktion. Die Kugel kann man anfassen und verschieben, ein Computer registriert jede Bewegung. Damit lassen sich Bewegungen im dreidimensionalen Raum aufzeichnen und beliebig oft reproduzieren. Selbst an der Sprachkommunikation zwischen Mensch und Maschine arbeiten die Wissenschaftler. Ähnlich wie die Sprachassistenten beim Smartphone könnten Maschinen künftig auf gesprochene Befehle reagieren. Ob das in der lauten Fabrikhalle aber der richtige Weg ist, bleibt offen.

Position, Dichte, Beschaffenheit

Nicht nur in der Industrie, sondern auch in mobilen Arbeitsgeräten wie Erntemaschinen oder Straßenwalzen ist die Zukunft der HMI eingeläutet. Hochgenaue Positionierungssysteme weisen via GPS dem Rübenroder oder Mähdrescher die optimale Route. Frei programmierbare Displays signalisieren dem Fahrer alles Wichtige und die Maschinensteuerung erfolgt über robuste, sichere und ergonomische Bedienelemente. Sensoren wiederum überwachen in Straßenwalzen alle Parameter bei der Verdichtung des Bodens. In Erprobung ist, dass bald die Maschine sogar selbst die passende Vorgehensweise ermittelt. Dann gibt der Baggerführer beispielsweise nur noch Koordinaten und Volumen des Aushubs ein und der Bagger setzt das in eine effiziente Bearbeitungsstrategie um.