Integrierte Entwicklung und Gestaltung einer virtuellen, multimodalen Benutzungsschnittstelle in der autonomen Produktion

Zusammenfassung

Autonome Produktionszellen (APZ) stellen ein noch junges, zelluläres computergestütztes Produktionskonzept der Zukunft dar and befinden sich im Rahmen des Sonderforschungsbereiches 368 derzeit noch im Entwicklungsstadium (Pfeifer et al. 2000). Dabei sollen APZ in die Lage versetzt werden, komplexe Bearbeitungsprozesse mit einem maximalen Grad an Selbständigkeit über einen längeren Zeitraum hinweg zuverlässig and störungsfrei durchzuführen, um geänderten Marktanforderungen and individuellen Kundenwünschen gerecht zu werden. Dieser grundlegend neue Ansatz für die Konstruktion and Auslegung von hoch automatisierten Produktionsanlagen stellt neue Ansprüche an übergreifende Steuerungs- and Planungsaufgaben, aber auch an spezielle Teilfunktionalitäten an der Maschine. Dem daraus resultierenden Automatisierungsproblem soll durch eine gesteigerte Autonomie begegnet werden. Autonomie umfasst dabei (Pfeifer u. Sack 2001): (1) verstärkte Integration von Teilfunktionalitäten, (2) Störungstoleranz durch intelligente Sensorik and Aktorik and (3) ein benutzerzentriertes Systemdesign. Bezogen auf das zugrunde liegende Konzept von APZ wird die Rolle des Menschen als flexibler Regler, der über ausgezeichnete Problemlöse-, Lern- and Kommunikationsfähigkeiten verfügt, innerhalb eines zu steuernden Arbeitssystems ausdrücklich betont (vgl. Rasmussen 2000). In diesem Zusammenhang soll der Mensch durch neuartige and innovative Benutzungsschnittstellen der virtuellen Realität unterstützt werden, die ihm eine effektive and effiziente Aufgabenbewältigung ermöglichen. Die Kombination mit einer Sprachein- and -ausgabemöglichkeit ermöglicht ein schnelles and intuitives Benutzungskonzept. Dies wird durch die Forschungsarbeiten von Weck u. (2001) eindrucksvoll belegt. Die dabei gewonnen Erkenntnisse liefern einen wichtigen Beitrag zur Gestaltung von Maschinensteuerungsoberflächen in der flexiblen Fertigung. Bezogen auf das Paradigma der überwachenden Prozessregelung in hochautomatisierten Fertigungs- and Produktionssystemen bildet somit die Benutzungsschnittstelle das vermittelnde Glied zwischen Mensch and Prozess. Die Art and Weise der Interaktion wird dabei wesentlich von der Qualität der Benutzungsschnittstelle beeinflusst.