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TU Berlin

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Forschung

Sie wärmt nicht, sondern warnt

Friday, 14. February 2014

Neuartiges Mensch-Maschine-System – eine Manschette – soll Fehler im Arbeitsprozess anzeigen

Ulrike Schmuntzsch testet im TU-Labor die Manschette, die helfen soll, Fehler bei der Wartung von Maschinen anzuzeigen
Lupe

Sie sieht aus wie ein Pulswärmer. Aber die Manschette wärmt nicht. Sie warnt. Ausgestattet mit LEDs, einem Lautsprecher und einem Vibrations-element soll sie Techniker bei Wartungsarbeiten unterstützen und Fehler anzeigen. Leuchten die LEDs auf, ist ein Piepen zu hören oder beginnt die Manschette zu vibrieren, wird dem Techniker signalisiert, dass bei diesem Arbeitsschritt gerade besondere Aufmerksamkeit geboten ist oder ihm soeben ein Fehler unterläuft.

Entwickelt wird die Warnmanschette von Ulrike Schmuntzsch am TU-Fachgebiet Mensch-Maschine-Systeme unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Matthias Rötting. Ihre Forschungen zur „Nutzerunterstützung durch die Integration von handlungsspezifischen Warnungen und Anleitungen“ sind Teil des Sonderforschungsbereichs/Transregio 29 „Engineering hybrider Leistungsbündel – Dynamische Wechselwirkungen von Sach- und Dienstleistungen in der Produktion“, der von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert wird. Die TU Berlin ist Sprecherhochschule.

Der Techniker soll bei Wartungsarbeiten auf zwei Wegen unterstützt werden. Einmal durch Warnungen, die unmittelbar auf eine Handlung folgen, und durch Anleitungen über ein Instruktionsvideo.

Das Warn-und-Anleitungs-System der Manschette, das auf einer eigens dafür entwickelten Softwarearchitektur basiert, besteht aus drei Komponenten: der Art der Warnmeldung (Information, Hinweis, Warnung), der Art des Signals (akustisch, haptisch, visuell) und der Intensität des Signals (schwach, mittel, stark). Bei der Art der Warnmeldung ist das Instruktionsvideo hinterlegt. „In diesem Video wird ein kompletter Wartungsprozess schrittweise von ANASTASIA, einem animierten Charakter, erklärt und vorgeführt“, so Schmuntzsch. ANASTASIA steht für „animated assistant for tasks in industrial applications“.

Warnsysteme sind nicht neu, aber meist in die Maschine integriert. Das Innovative der Manschette besteht darin, dass die Warnung unmittelbar an die Handlung gekoppelt ist. Daher weiß der Techniker sofort, dass er einen Fehler macht, und kann schnell und zielgerichtet reagieren. Außerdem erfolgt die Fehlermeldung nicht wie herkömmlicherweise nur über visuelle und/oder akustische Signale, sondern auch über die Haptik.

Ob eine solche Warnmanschette an der Schnittstelle von Mensch-Maschine-Systemen gebrauchstauglich ist und wie ein solches Warnsystem gestaltet sein muss, damit es hilfreich ist, wird nun am Fachgebiet getestet. Viele Fragen sind zu klären: Welche Signale sind geeignet, welche Art von Meldungen anzuzeigen? Ist es sicherer, einen Fehler immer über alle drei Sinneskanäle anzuzeigen, also visuell, akustisch und haptisch, oder sollte ein Hinweis oder eine Information anders signalisiert werden als ein lebensgefährlicher Fehler? Wie kann verhindert werden, dass der Techniker durch die Signale erschrickt beziehungsweise gestresst wird? Auch soll das Warnsystem nicht den Eindruck vermitteln, dass dem Operateur Verantwortung abgenommen wird.

„Erste Erkenntnisse über die Gebrauchstauglichkeit haben wir aus den Tests, in denen das Wartungsszenario ,Wechsel einer Spindel an einer Mikrofräsmaschine‘ durchgespielt wird, bereits gewonnen“, so Ulrike Schmuntzsch.

By: Sybille Nitsche

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