KoHMIdes

Forschungstitel:
Methode und Werkzeug für die kooperative Entwicklung von aufgabengerechten HMI-Designs

Arbeitsgruppe: Angewandte Digitalisierung

Forschungsstelle und wissenschaftliche Betreuung:

  1. Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV Dresden, Sebastian Carsch

IGF-Vorhaben: 22834 BR
Finanzierung: BMWK
Laufzeit: 2023 – 2025

Derzeit wird in die Entwicklung eines HMIs (Human Machine Interface) der primär Nutzende (Bedienpersonal, technische Personal des produzierenden Gewerbes), trotz Empfehlungen der DIN 9241-210 und dem intensiv beforschten Feld des "User-centerted Designs", häufig erst am Ende des Prozesses eingebunden. Ein Grund hierfür stellt u.a. eine kommunikative Distanz zwischen Entwicklung und primärer Zielgruppe dar. Änderungen an einem HMI zum Ende der Entwicklung sind jedoch mit kostenintensiven Iterationsschleifen verbunden. Ein softwarebasiertes Assistenzsystem zur kooperativen Entwicklung von HMIs kann diese Herausforderung lösen und KMUs aus dem Bereich des Maschinenbaus gezielt dabei unterstützen, aufgabengerechte, weniger fehleranfällige und somit gebrauchstaugliche HMIs zu entwerfen.

Ziel von KoHMIdes ist die Erarbeitung einer Methode zur Entwicklung von aufgabengerechten HMI für Maschinen im industriellen Produktionsbereich, welche in einem Software-Demonstrator umgesetzt werden soll. Dieser Demonstrator beinhaltet dabei die Funktionen einer softwaregeleiteten Hierarchischen Aufgabenanalyse, ein Co-Design-Tool für die synchrone Bewertung und Gestaltung von HMI-Interface-Modellen, einen Datenbank-Server für die Speicherung der Daten aus allen Projektphasen und ein Projektmanagement-Tool für die Verwaltung von HMI-Gestaltungsprojekten sowie für den Zugriff auf die Erfahrungen aus vergangenen Entwicklungsprojekten. Als exemplarisches Untersuchungsszenario dient im Vorhaben die Gestaltung von HMIs für Maschinen zur Verarbeitung und Verpackung von Lebensmittelprodukten. Die erzielten Projektergebnisse können perspektivisch auch auf weitere Branchen des produzierenden Gewerbes übertragen werden. Während des Vorhabens liegt der Fokus einerseits auf der Reduzierung von Kommunikationsbarrieren zwischen dem zukünftigen Anwendungspersonal der produzierenden Unternehmen sowie den Maschinenbauunternehmen und deren Softwareentwicklungsabteilung und andererseits auf der kooperativen Entwicklung in allen Phasen der HMI-Entwicklung.

Für das produzierende Gewerbe ergeben sich durch ein aufgabengerecht gestaltetes HMI ein geringeres Risiko für Fehlbedienungen und Möglichkeiten zur beschleunigten Störungsbehebung oder gar zur proaktiven Vermeidung dieser. Dadurch werden Stillstandzeiten reduziert, was Ausschüsse und resultierende Kosten minimiert.

Produzierende Unternehmen können durch den Einsatz darüber hinaus folgende Vorteile erzielen:

  1. erleichtertes Prozessmonitoring und -optimierung auch für gering qualifiziertes Bedienpersonal
  2. geringer Lernaufwand für die Bedienung der Maschine durch neues Personal

Maschinenhersteller können die Forschungsergebnisse für die Erzielung folgender Vorteile nutzen:

  1. Unterstützung des eigenen HMI-Entwicklungsprozesses
  2. Transfer der Erfahrungen aus HMI-Gestaltungsprojekten in weitere künftige Projekte
  3. Wettbewerbsvorteile durch HMIs mit höherer Gebrauchstauglichkeit
  4. Reduktion des Serviceaufwands für das Einlernen neuen Kundenpersonals

Sitzungsunterlagen

Das hier vorgestellte IGF-Vorhaben der Forschungsvereinigung Industrievereinigung für Lebensmitteltechnologie und Verpackung e.V. (IVLV e.V.) wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.