Prozessautomation & Messtechnik Den Wandel richtig gestalten

Intelligente, sich selbst steuernde Produktionssysteme, eine durchgängige Digitalisierung von der Feldebene bis in die Cloud, transparente Wertschöpfungsnetzwerke und eine kundenindividuelle Produktion bis hin zur Losgröße 1 – das kennzeichnet eine Smart Factory. Erfolgreich umsetzen lässt sich dieses Konzept jedoch nur mit Lösungen, die die Arbeit für Menschen überschaubarer, sicherer, einfacher und damit ergonomischer machen.

Eine Smart Factory unterstützt Unternehmen dabei, die exponentiell steigenden Datenmengen zu verarbeiten, Unwichtiges von Relevantem zu trennen und dem Menschen einfache oder triviale Entscheidungen abzunehmen – und das vollständig automatisiert. Die Idee des Smart-Factory-Konzepts ist es auch, die immer komplexer werdende Aufgabe der optimalen Anlagensteuerung mit neuen, intelligenten IT-Technologien einfacher zu gestalten, was bedeutet, dass sie für den Menschen leichter zu handhaben sind. Er soll also in die Lage versetzt werden, die bestmöglichen Entscheidungen für das Unternehmen zu fällen.

Ist eine Lösung ergonomisch aufgebaut, stellt sie den Menschen alle relevanten Informationen zur Verfügung, um wichtige Entscheidungen schnell, richtig und sicher treffen zu können. Usability ist somit eines der zentralen Werkzeuge in einer Smart Factory. Denn ergonomische Lösungen senken die Komplexität, reduzieren Informationen auf das Wesentliche und bieten umfassende Unterstützung bei Entscheidungsprozessen und Handlungen. Dabei müssen Unternehmen erkennen, dass Ergonomie alle Prozesse, Produktions- und Geschäftsabläufe umspannt. Unternehmen, deren Prozesse konsequent auf Ergonomie – also auf ihre optimale Handhabbarkeit durch den Menschen – ausgelegt sind, können einen großen Wettbewerbsvorteil erzielen.

Der Mensch im Mittelpunkt

Bei allen technischen Neuerungen und Entwicklungen sollten daher die Menschen im Mittelpunkt stehen: Menschen, die Produktionsanlagen konzipieren und bauen, die die Technik bedienen und die Anlagen betreiben. Das heißt, Ergonomie umfasst nicht nur ein attraktives User-Interface, sondern eine Lösung, die einen Nutzen für den Menschen hat: Ergonomische Lösungen ermöglichen es, Menschen die Arbeit zu erleichtern, automatisiert genau die Informationen zu liefern, die sie zu diesem Zeitpunkt benötigen und entsprechenden Komfort zu bieten.

Das Thema Usability umfasst sowohl die einfache Projektierung von Lösungen und die komfortable Anlagenbedienung als auch den stabilen und sicheren Betrieb. Menschen müssen sich auf ihre Kernaufgaben konzentrieren können. Eine zuverlässig funktionierende Anlage ist Basis für einen reibungslosen Betrieb und zumeist für höhere Effizienz und Produktivität.

Mensch-Maschine-Schnittstellen

Jede Mensch-Maschine-Schnittstelle wird daher nach der Frage „Welches Ziel will der Mensch erreichen?“ entworfen. Im Fall von Produktionsunternehmen sind die Ziele auf der obersten Ebene in aller Regel eine optimale Führung des Unternehmens und der wirtschaftliche Erfolg. Heruntergebrochen auf die Produktion bilden sich Fragen nach der besten Steuerung des Produktionsprozesses oder einzelner Maschinen heraus. Eine Mensch-Maschine-Schnittstelle ist demnach immer zweckgebunden.

Die Aufgabe der Maschine beziehungsweise der IT ist es, dem Menschen die zur Zielerreichung nötigen Informationen zu liefern. Dabei stellt es schon seit vielen Jahren technologisch kein Problem mehr dar, Daten in ihrer Gesamtheit zu erfassen. Problematisch ist hingegen die begrenzte kognitive Leistung des Menschen. Für moderne Maschinen wäre es ein Leichtes, alle erfassten Daten auf dem Bildschirm durchlaufend auszugeben und alle Informationen an den Menschen zu übermitteln – doch damit kann er nicht arbeiten. Ziel muss demnach sein, die Daten so zu verdichten, zu analysieren und aufzubereiten, dass der Mensch eine Aufgabe effizient erfüllen kann und ein produktives Arbeiten gewährleistet ist.

Vernetzung als zentrales Element

Ein zentraler Begriff gelungener Ergonomie ist deshalb Vernetzung – Vernetzung auf allen Ebenen. Vernetzung von Unternehmen, die zusammenarbeiten. Aber auch Vernetzung im Unternehmen, von der Prozessebene bis zum ERP (Enterprise Resource Planning). Ergonomisches Handeln gelingt erst, wenn sich hier alle Beteiligten optimal ergänzen. Jede Komponente, die nicht unterstützend handelt, stellt den Erfolg des ganzen Unternehmens infrage. Perfekte Ergonomie auf Anlagenebene kann durch umständliches Reporting oder proprietäres ERP ausgebremst werden. Sich vernetzen bringt Übersicht und sorgt für einen durchgängigen, fehlerfreien Prozess und Datenfluss ohne Barrieren.

Durchgängige Kommunikation sorgt dafür, dass Fehler vermieden werden. Zum Beispiel am Leitstand: Gut vernetzte Anlagen benötigen nur einen Leitstand, um auch verteilte Anlagen zu visualisieren und zu steuern. Statt zwischen mehreren Leitständen zu pendeln, sieht der Bediener mit einem Blick den Status aller Maschinen und Prozesse, kann auf Alarme sofort reagieren und dabei immer das Gesamtsystem im Auge behalten.

Ergonomisch vernetzen heißt schließlich auch, über den eigenen Prozess hinausschauen, mit anderen Bereichen kommunizieren, sie einbinden und bestmöglich aufeinander abstimmen. In der Automatisierung kann das zum Beispiel den aktiven Datenaustausch zwischen Prozessebene und der ERP-Ebene bedeuten. Wenn das ERP-System Daten direkt aus dem Prozess erhält und umgekehrt steuernd eingreifen kann, werden Produktionsvorgänge kürzer, einfacher und weniger fehleranfällig.

Ergonomisch denken

Copa-Data verfolgt mit Zenon, der Produktfamilie für HMI/Scada und Dynamic Production Reporting, den Grundsatz „parametrieren statt programmieren“. Dieser ist Ergebnis ergonomischen Denkens. Wer Parameter konfiguriert, statt Skripte zu schreiben oder unzählige Zeilen Code zu programmieren, ist nicht nur schneller. Er hat auch weniger Gelegenheit, Fehler zu machen. Vor allem aber gewinnt er Überblick, kann nach eigenem Maß und eigener Gewohnheit arbeiten. Gleichzeitig macht es auch einfacher, mehrere Personen gleichzeitig an einem Projekt arbeiten zu lassen. Teams können ihre Projekte leichter in Module aufteilen, kommen sich nicht in die Quere und erreichen schneller ihre Ziele.

Was Ergonomie im Engineering und zur Runtime erreicht, wird bei Wartungsarbeiten weiter potenziert. Die Sprachumschaltung erlaubt es beispielsweise einem deutschen Wartungstechniker eine in Englisch projektierte Anlage in China problemlos zu warten. Wenn das Projekt erweitert werden soll oder ein anderer Wartungstechniker Aufgaben übernimmt, muss sich niemand mit fremdem Code beschäftigen. Es werden einfach die nötigen Parameter konfiguriert und die Änderungen per „Hot Reload“ in die laufende Anlage gespielt.