Über den Tellerrand geschaut

Von Automatisierung und Nutzerzentrierung – Interfaces bei SEW-EURODRIVE auf Hannover Messe 2017

Marie Schiemann

Hannovermesse 2017 – Unternehmen stellen die neuen Wunderwerke der Technik aus: Roboter, die Schlagzeug spielen; Roboter, die Tischtennis spielen; Roboter, die sich wie Tiere bewegen. 3D Drucker, VR-Welten und AR-Brillen, welche die digitale Welt mit der physikalischen Welt verbinden. Machen wir uns nichts vor, natürlich fühlen wir uns als Besucher auf der Messe durchaus davon unterhalten, doch so mancher mag sich gefragt haben, was ihm das ein oder andere Exponat in seinem Produktionsalltag für handfeste Vorteile bringen könnte.

„Die Kanzlerin ermahnt uns ja immer, nicht nur nette Dinge zu tun, sondern Dinge zu tun die auch gewinnbringend und Produktivität steigernd sind und das haben wir hier versucht“

– Udo Aull (Geschäftsführer Vertrieb und Marketing bei SEW-EURODRIVE)

Als User Experience Dienstleister ist man immer erfreut, wenn Unternehmen mit mehr Bedacht vorgehen: So bildete unser Kunde SEW-EURODRIVE einen kompletten Produktionsweg auf seinem Stand ab. Von der Bestellung bis zum fertigen Produkt konnte der Besucher miterleben, was es bedeutet, wenn Roboter effektiv eingesetzt werden und die Mensch-Maschine Interaktionen Hand in Hand ablaufen.

Was am Stand flüssig und wie selbstverständlich abzulaufen schien, erforderte im Vorfeld viel Arbeit. Je smarter und eigenständiger die Computer und Roboter miteinander interagieren, umso wichtiger wird es für den Menschen, den Überblick über die einzelnen Schritte der Produktionsprozess-Kette zu behalten. Im Folgenden wollen wir erläutern, wie es den Messebesuchern ermöglicht wurde, mittels spielerischer und intuitiv zugänglicher 3D User Interfaces die Produktion am Stand zu steuern und zu überwachen.

Wer den Stand von SEW betritt, sieht zunächst einen Bereich, der aussieht, als hätte man einfach einen Teil einer Produktionshalle auf das Messegelände versetzt. Aus den Regalen holen Mitarbeiter Einzelteile von Motoren und setzen diese auf mobilen und autonomen Arbeitsplattformen zusammen. Doch neben den menschlichen Arbeitern bewegen sich um die Regale auch selbstständig fahrende Montagefahrzeuge (AGVs), Roboterarme sortieren Motorenelemente.

Der erste Blick täuscht nicht, hier ist tatsächlich ein Abbild der Schaufensterfabrik von SEW in Graben-Neudorf auf die Messe gewandert. Die Besucher nehmen die Position des Produktionsleiters ein, des „Dirigenten der Wertschöpfungskette“. Rund um die Werkshalle finden sich Monitore, auf denen die Arbeitsaufträge zusammengestellt werden können und die Produktion im Hinblick auf Fortschritte, Fehler und Probleme beobachtet werden kann.

Start: Der Produkt-Konfigurator

Ausschnitt: 0:00 – 0:36

Im ersten Schritt stellt der Besucher sein Getriebe mittels eines Produkt-Konfigurators zusammen. Dieser zeigt die einzelnen Schritte in einer Echtzeit-3D-Darstellung und gibt somit dem Nutzer ein klares Bild von den verwendeten Komponenten.

Zunächst wählt der Bediener die gewünschte Übersetzung aus. Hierbei werden neben den Materialen auch Kurvengrafiken gezeigt, die Relation zwischen Drehmoment und Umdrehungen verdeutlicht. Gemeinsam mit den Animationen des Motors erleichtert dies dem Benutzer den Entscheidungsprozess. Während des gesamten Vorgangs ist stets auch eine Statusanzeige zu sehen, um den Fortschritt der Produktkonfiguration greifbar zu machen. Es wird hintereinander eine Welle und Torque-Log ausgewählt, gefolgt vom Branding des Motors durch ein Firmenlogo, Öl (hier hat man beispielsweise die Möglichkeit lebensmittelechtes Öl zu wählen) und zum Abschluss wird ein Lieferzeitpunkt festgelegt.

Batching: Spielerisch Aufträge kombinieren

Ausschnitt: 0:36 – 1:10

Sind auf diese Art und Weise mehrere Aufträge generiert worden, so müssen diese im nächsten Schritt natürlich nach Priorität sortiert werden. Dies wird als „Batching“ bezeichnet. Hier gilt es gut zu planen und die verfügbaren Ressourcen (Mitarbeiter, AGVs, andere Roboter) für einen schnellen Produktionsablauf effizient zu nutzen. Die Besucher können im Batching-Interface nach verschiedenen Kriterien Batches planen. Dabei haben sie eine Visualisierung vor Augen, die live Daten aus den laufenden Produktionsprozessen einbezieht und können so direkt feststellen, wie effizient ihre Planung in der Produktion abschneidet. So können die Besucher gewissermaßen als „Dirigenten der Wertschöpfungskette“ wohlinformierte und schnelle Entscheidungen treffen.

Auf der linken Screenseite befindet sich die Liste mit unsortierten Aufträgen. Noch nicht gestartete Produktionselemente werden von links flexibel auf die Slots der rechten Seite gezogen und so eine Reihenfolge festgelegt. Die rechte Liste wird dann von oben nach unten abgearbeitet, wobei maximal drei Produktionsaufträge gleichzeitig laufen können.

Der Fortschritt der Produktion wird zweifach dargestellt, einmal mit einem grünen Fortschrittsbalken direkt auf dem Element und bei den bis zu drei aktiven Aufträgen durch die Kreisdiagramme auf der rechten Seite. Blau symbolisiert hier den Sollwert, während die Linie im inneren des Kreises für den Ist-wert steht. Solange sich die Produktion innerhalb des Sollwertes befindet ist diese Linie grün, übersteigt die reelle Zeit die erwartete Zeit wird dieser Überhang rot dargestellt.

Am Ende einer jeden Produktion sammelt der Produktionsleiter ein Badge, also eine kleine Belohnung, für die Fertigstellung. Ist das Produkt fertig geworden, bekommt er einen „Check“. Für ein Produkt was gut innerhalb der Sollzeit abgeschlossen wurde, gibt es eine Medaille und für ein Projekt mit überragend guter Zeit erhält er einen Pokal.  Darüber hinaus gibt es kleine Prämien in Form von Badges, wenn beispielsweise die Produktion so geplant wurde, dass die Produktionszeit niedriger ausfällt als erwartet. Dies weckt Ehrgeiz, die Produktion so effektiv wie möglich zu gestalten um möglichst viele Pokale zu sammeln.

Anlagenvisualisierung: Von der Vogelperspektive bis zur Detailinformation

Ausschnitt: 1:10 – 1:32

Um nicht nur die laufenden Aufträge, sondern alle Ressourcen im Blick zu haben, gibt es ein weiteres Interface. Hier sehen Besucher in einer 3D Visualisierung den genauen Stand jedes einzelnen Produktionselements. Jeder AGV, Roboter und jedes andere Element ist per Fingertap auswählbar und zeigt dann alle relevanten Produktionsparameter an.

Auch die ansonsten unsichtbare Kommunikation zwischen den Maschinen und Robotern wird hier sichtbar. Welche Anweisungen wurden automatisch von wo nach wo gesendet? Warum fährt der AGV mit dem Kuka-Arm zurzeit zurück in die Lagerhalle? Die Frage ob alles nach Plan läuft oder ob sich da ein Fehler in die Übergabe eingeschlichen hat wird sofort überprüfbar.

Interfaces in der Produktionshalle:  Der Arbeiter ist mitten drin

Die menschlichen Arbeiter profitieren von der effektiveren, transparenten Produktion. Auf den beweglichen Arbeitsplattformen befinden sich für sie Monitore mit Arbeitsanweisungen sowie Informationen zum Produktionsstand für die Monteure. Auch an den einzelnen autonomen Produktionsstationen können sie auf Monitoren stets mitverfolgen, an welchem Objekt Roboter und Computer gerade arbeiten.

Ein Blick in die Vergangenheit, ein Blick in die Zukunft

Ausschnitt: 1:32 – 2:21

Trotz aller Transparenz und Übersicht ist keine Produktionsstraße vor Fehlern geschützt, weshalb SEW nun fortgeschrittene Methoden des Predictive Maintenance einsetzt. Hiermit lassen sich Probleme antizipieren und somit im Vorhinein bereits vermeiden. Visuell bedient sich das Predictive Maintanance  unter anderem auch der 3D Anlagenvisualisierung, allerdings mit vielen zusätzlichen Infos über Maschinenzustände und Abnutzungswerte. Gerade diese Anwendung erhielt starken Zuspruch von den Messebesuchern.

Fazit

Das Modell der Produktionsstraße auf der Hannovermesse 2017 war die vierte Iteration der Schaufensterfabrik, bei der wir von Centigrade mit Interfaces und Interaktionskonzepten SEW-EURODRIVE unterstützen konnten. Und auch nachdem das Projekt Anfang 2017 den German Design Award gewinnen konnte, steht es nicht still. Es finden sich immer wieder neue technische Möglichkeiten, welche die Kommunikation zwischen Mensch und Maschine im Arbeitsprozess noch weiter optimieren.

SEW-EURODRIVE zeigte an seinem Hannover Messestand 2017 wie Mensch und Maschine heute Hand in Hand arbeiten können. Im Ergebnis werden schnellere Produktionszeiten für Individualaufträge möglich, während die die Monteure und Produktionsleiter optimal unterstützt werden. Durch leicht konsumierbare Visualisierungen auf den Monitoren und intuitiv zugängliche Interaktionskonzepte hat der menschliche Bediener und Mitarbeiter den größtmöglichen Überblick über alle Vorgänge in der Produktion.

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