Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV
Herausforderungen beim Design nutzungszentrierter HMI
Aufgabengerecht gestaltete Bedienschnittstellen (Human Machine Interfaces, HMI) sind für eine effiziente Prozessführung elementar. Sie unterstützen die sichere und effiziente Beherrschung komplexer Produktionsprozesse und fördern das Verständnis der Prozesszusammenhänge.
Die Gestaltung im Austausch mit den Nutzenden, auch menschzentriertes Design (User-centered Designs/UCD) genannt, ist in Normen und Richtlinien verankert, wird jedoch aktuell für Produktionsmaschinen selten oder erst am Ende des Entwicklungsprozesses umgesetzt. Gründe dafür sind fehlende Kommunikationswege, Überlastung oder fehlendes Bewusstsein in den Entwicklungsabteilungen.
Die resultierenden Bedienkonzepte von Maschinen und Anlagen sind dadurch oft nicht am Bedarf der Nutzenden orientiert und fehlerbelastet, da frühe Testschleifen fehlen. Die Kosten für Änderungen eines suboptimalen HMI steigen jedoch entlang des Entwicklungsprozesses aufgrund aufwändiger Iterationsschleifen stetig an. Dadurch sinkt die Effizienz des Entwicklungsprozesses und die Qualität der Bedienoberflächen.
Assistenzsystem für einen effizienten Entwicklungsprozess
Im Forschungsprojekt KoHMIdes wird eine Methode zur kooperativen Entwicklung von aufgabengerechten HMI für Maschinen im industriellen Produktionsbereich erarbeitet, die eine Lösung für dieses Problem bietet.
Im Fokus des Forschungsprojektes steht dabei neben dem sukzessiven Abbau von Kommunikationsbarrieren zwischen den Entwicklungsabteilungen der Maschinenbauunternehmen und dem Anwendungspersonal der produzierenden Unternehmen auch der interdisziplinäre Austausch zwischen Entwicklung und Anwendung entlang des gesamten Prozesses.
Umgesetzt wird die Methode mittels eines Softwaredemonstrators, der den Austausch der beteiligten Unternehmen ermöglicht und anleitet.
Funktionalitäten:
- Softwaregestützte Aufgabenanalyse: angleleitete hierarchische Analyse der Arbeitsaufgaben der Nutzenden
- Co-Design-Tool: synchrone Bewertung und Gestaltung von HMI-Modellen
- Datenbank-Server: Ermöglicht die Speicherung von Daten entlang der Projektphasen
- Datensicherheit und Dateneigentum: optimale Balance zwischen unternehmensübergreifenden Synergien und unternehmensinternem Know-how
Kostenreduktion, hohe Gebrauchstauglichkeit und projektübergreifende Learnings
Durch das Assistenzsystem werden Maschinenhersteller im eigenen HMI-Entwicklungsprozess unterstützt. Die HMI-Konzepte sind von Anfang an an den Bedarfen der Nutzenden orientiert und Designprobleme können durch das kontinuierliche Feedback früher entdeckt und so kostengünstig behoben werden. Darüber hinaus kann auch auf die Erfahrungen vorheriger Projekte zurückgegriffen werden.
Die durch KoHMIdes erhöhte Gebrauchstauglichkeit der HMI verringert das Risiko für Fehlbedienungen, beschleunigt die Störungsbehebung und ermöglicht eine proaktive Vermeidung von Störungen. Dadurch werden Stillstandzeiten und damit verbundene Kosten reduziert.
Gleichzeitig ermöglichen aufgabengerecht gestaltete HMI ein erleichtertes Prozessmonitoring, eine bedarfsgerechte Prozessoptimierung und eine signifikante Verringerung des Lernaufwands für neues Bedienpersonal.
Von den Ergebnissen des Forschungsprojektes können auch Softwareunternehmen profitieren, indem sie die Methodik in ihre Dienstleistungsprojekte integrieren.
| Projektlaufzeit: | 02/2023 bis 08/2025 |
| Förderkennzeichen: | IGF 22834 BR / 1 |