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LEAD Innovation Blog

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Datum: 10-Okt-2018

Human Machine Interaction: Wie Mensch und Maschine sich in Zukunft an einem Arbeitsplatz ergänzen

 

Die Art und Weise wie Menschen mit Maschinen interagieren, wandelt sich zunehmend durch vernetzte und intelligente Produktionsumgebungen. War das Human Machine Interface (HMI) von gestern noch an der Maschine verbaut, so befindet sich das HMI 4.0 von heute als Wearable direkt am Menschen. Die Anwendungsmöglichkeiten von Wearables waren bislang vor allem in der Medizin und Bekleidungsindustrie zu finden.

Ein innovatives Gadget, das zukünftig auch in der Industrieproduktion für mehr Effizienz sorgen soll, wurde kürzlich auf den Markt gebracht: der intelligente Handschuh ProGlove des Start-Ups Workaround. Am Beispiel des ProGloves zeigen wir Ihnen, wie sich Mensch und Maschine zukünftig ergänzen können und welche Vorteile der intelligente Helfer für Industrieunternehmen bringt.

Mark – der erste intelligente Handschuh für Industrie 4.0

Der ProGlove „Mark“ könnte in Zukunft der beste Freund vieler Mitarbeiter in Industrieunternehmen werden. Warum? Weil mit dem ProGlove dank eingebauter Sensoren und Scanner Dokumentationsvorgänge in die natürliche Handbewegung des Arbeiters in Industrie, Logistik oder Handel integriert sind. Dadurch werden Arbeitsabläufe in Produktion und Logistik vereinfacht und Arbeitsschritte eingespart. Der intelligente Handschuh macht das Arbeiten schneller, aber auch sicherer und ergonomischer.

Ein weiteres Modell – Katharina - soll auch bald folgen. Der Armreifen mit Display, Sensorik und WLAN-Verbindung erweitert bei Katharina die Funktionen von Mark. Benannt sind die Wearables übrigens nach Ex-FreundInnen der Erfinder. Ganz nach dem Motto: Man darf sich schon in seine Produkte verlieben, aber muss auch irgendwann wieder loslassen.

Trendsammlung Textil

 

Die Idee zum smarten Handschuh kam dem Erfinder Paul Günther während seiner Zeit als Doktorand bei BMW. Er leitete Werksführungen und erhielt dadurch Einblicke in die Fließbandarbeit: „Ich habe die Mitarbeiter mit dem Pistolenscanner am Band beobachtet und mir wurde deutlich, wie viel Zeit durch das Scannen verloren geht“ so Günther. „Wenn ich dort eine Kleinigkeit im Ablauf optimiere, dann ist das ein großer Hebel: Denn einen Handgriff mache ich als Werker nicht nur einmal, sondern 500 oder 1000 Mal am Tag.“ Die Idee war geboren und der erste Prototyp im Zuge der Intel Challenge entwickelt. 

ProGlove - Mark.jpg

© ProGlove

 

Wie funktioniert der intelligente Handschuh?

Das System des smarten Helfers besteht aus einer zentralen Computereinheit und einem Arbeitshandschuh mit integrierter Elektronik. Der Handschuh-Scanner kommuniziert mit der Empfangseinheit über Funk. Dieser Access Point ist über USB oder einen gängigen seriellen Anschluss verbunden. Zusätzliche Software ist nicht erforderlich.

Der Akku des intelligenten Handschuhs ist für die Dauer einer Schicht ausgelegt und lässt sich innerhalb von zwei Stunden wieder vollständig aufladen. Der Integrationsaufwand in bestehende Systeme ist laut ProGlove sehr gering. Anwender in Industrie, Logistik oder Handel müssen ihre Prozesse nicht umstrukturieren, sondern können sofort losscannen. 

screenshot system mark.png

© ProGlove – Access Point und Software

 

Wo wird der intelligente Handschuh eingesetzt?

Effektive Einsatzmöglichkeiten des ProGloves sind vor allem dort zu finden, wo es um zeitkritische und sichere Arbeitsabläufe geht und wo der Arbeiter beidhändig arbeitet und gleichzeitig seine Tätigkeit nachvollziehbar dokumentieren muss. Typische Anwendungsbereiche sind etwa die Kommissionierung, die Dokumentation im Wareneingang, das Zusammenstellen von Palettenpartien für den Warenausgang oder der Einbau von Teilen in Autos am Fließband.

Derzeit ist Mark bereits bei mehreren Autobauern und -zulieferern sowie in Logistik- und Handelsunternehmen im Einsatz. Doch nicht nur in der Industrie ortet ProGlove potenzielle Anwendungsbereiche, auch im Gesundheitswesen oder im Konstruktionsbereich.

ProGlove - Use case 1.jpg

© ProGlove, BMW Dingolfing

  

Was kann der intelligente Handschuh?

Mark hat einen Barcode-Scanner auf dem Handrücken verbaut und folgt der natürlichen Handbewegung. Mit einem Druck des Daumens auf einen am Zeigefinger angebrachten ergonomischen Triggerknopf wird der Scanner aktiviert. Anders als bei einem herkömmlichen Barcode-Scanner hat der Mitarbeiter beide Hände frei.

Das Manipulieren mit der Scanpistole fällt beim ProGlove weg. Dadurch lassen sich Prozessschritte freihändig dokumentieren, das Einlesen und Prüfen von Paketen oder Bauteilen wird auf einen einfachen Handschuh-Scan reduziert.

Der Handschuh gibt dem Mitarbeiter direktes Feedback, ob er das richtige Teil oder Paket genommen hat und ob dieses auch korrekt eingescannt wurde. Das geschieht durch optische (RGB-LEDs), akustische (Buzzer) und haptische (Vibrationsmotor) Signale. Je nach Kombination der Kanäle werden verschiedene Signale übermittelt, z.B.:

  • Grünes Leuchten und einfacher Ton bedeutet „richtig gescannt.
  • Rotes Leuchten, Vibration und mehrfacher Ton bedeutet „falsches Produkt gescannt“.

Somit weiß der Mitarbeiter, dass der richtige Artikel eingescannt wurde, ohne ständig zum Display blicken zu müssen. Fehlerquellen werden dadurch auf ein Minimum reduziert. Zusätzlich lassen sich beim Modell Katharina über das Display am Armband Picklisten und andere grafische Informationen darstellen oder Eingaben (z.B. Warenmengen) machen.

 

Was bringt der ProGlove wirtschaftlich und was kostet er?

Die messbaren wirtschaftlichen Vorteile von ProGlove liegen in der Zeiteinsparung.  Der Scanprozess geht leichter und schneller vonstatten, da der Mitarbeiter den Barcodescanner nicht mehr weglegen muss und ihn beim Arbeiten auch nicht mehr vergessen kann, weil er am Handrücken fix montiert ist. Somit können Arbeitsprozesse beschleunigt werden, die betriebswirtschaftlich wertvolle Sekunden einsparen.

BMW spart zum Beispiel pro Scan vier Sekunden. Für ein einziges Auto sind in etwa 1000 Scans notwendig. BMW baut etwa 1000 Autos am Tag, also spart BMW pro Tag 1000 mal 1000 mal vier Sekunden mit dem ProGlove.

Diesem Einsparungspotenzial stehen rund 1.200 Euro an Kosten für den ProGlove gegenüber. Bedenkt man das Einsparungspotential und einen möglichen Return on Investment innerhalb von wenigen Wochen, dann ist der ProGlove eine attraktive Option zur Effizienzsteigerung von Arbeitsprozessen.

Am Beispiel des Automatisierungstechnik-Unternehmens FESTO erhalten Sie einen Einblick, wie der ProGlove in der Praxis eingesetzt werden kann:

 

 

Fazit: Human Machine Interaction

Industrie 4.0 wird meist mit Automatisierung gleichgesetzt. Man muss aber nicht alles automatisieren, um im Zuge der Digitalisierung an Effizienz zu gewinnen. Wenn man dem Mitarbeiter ein intelligentes Werkzeug gibt, mit dem er effizienter arbeiten kann, dann erreicht man die gleiche Effizienz wie mit einem Roboter. Der intelligente Helfer beschleunigt einen Prozess, den man sonst automatisieren würde. Da es im Hinblick auf tragbare Technik in der Industrie noch wenige Anwendungen gibt, könnte der ProGlove der Startschuss für die Entwicklung weiterer Industrie-Wearables sein. Damit würde eine Alternative zur immer noch sehr aufwendigen Entwicklung und Programmierung von Robotern geschaffen, die Unternehmen mit vergleichsweise geringen Investitionen enorme Effizienzsteigerungen ermöglicht.

10 Ideenquellen für Innovationen

Tanja ESCHBERGER

Born in Lower Austria. At LEAD Innovation she works as Head of Innovation and focuses on agile innovation management via SCRUM.

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