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Manschette warnt Techniker bei Arbeitsfehlern

Neuartiges Warngerät wird an der TU Berlin entwickelt

Die Manschette, die der Techniker am Arm trägt, wärmt nicht. Sie unterstützt ihn bei Wartungsarbeiten und warnt vor Fehlern. Ausgestattet ist sie mit LEDs, einem Lautsprecher und einem Vibrationselement. Leuchten die LEDs auf, ist ein Piepen zu hören oder beginnt die Manschette zu vibrieren, weiß der Techniker, dass bei dem aktuellen Arbeitsschritt besondere Aufmerksamkeit geboten ist oder dass ihm gerade ein Fehler unterläuft.

Die Wirtschaftspsychologin Ulrike Schmuntzsch entwickelt die Warnmanschette am Fachgebiet Mensch-Maschine-Systeme der Technischen Universität Berlin (TU Berlin) unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Matthias Rötting. Ihre Forschungen zur „Nutzerunterstützung durch die Integration von handlungsspezifischen Warnungen und Anleitungen“ sind Teil des Sonderforschungsbereichs/Transregio 29 „Engineering hybrider Leistungsbündel – Dynamische Wechselwirkungen von Sach- und Dienstleistungen in der Produktion“, der von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert wird.


Manschette warnt und zeigt, wie's richtig geht

Doch die Manschette kann nicht nur warnen, sondern sie zeigt auch, wie es richtig geht: Anleitungen über ein Instruktionsvideo, das ebenfalls innerhalb des Projektes erstellt worden ist, helfen bei der Wartungsarbeit. „In diesem Video wird ein kompletter Wartungsprozess schrittweise von ANASTASIA, einem animierten Charakter, erklärt und vorgeführt“, so Schmuntzsch. ANASTASIA steht für „animated assistant for tasks in industrial applications”.

Warnsysteme sind natürlich nicht neu, aber meist sind sie in die Maschine integriert. Das Innovative der Manschette besteht darin, dass die Warnung unmittelbar an die Handlung gekoppelt ist. Der Techniker weiß sofort, dass ihm soeben ein Fehler unterläuft, und kann schnell und effektiv reagieren. Die Fehlermeldung erfolgt außerdem nicht wie üblich nur über visuelle und/oder akustische Signale, sondern dank der Vibration auch über die Haptik.

Am Fachgebiet wird nun getestet, ob eine solche Warnmanschette an der Schnittstelle Mensch-Maschine-System überhaupt sinnvoll ist und wenn ja, wie sie gestaltet sein muss, damit sie bei der Arbeit nicht stört. Viele Fragen sind zu klären: Welche Signale sind geeignet, welche Art von Meldungen anzuzeigen? Ist es sicherer, einen Fehler immer über alle drei Sinneskanäle anzuzeigen (visuell, akustisch und haptisch) oder sollte ein Hinweis anders signalisiert werden als ein lebensgefährlicher Fehler? Wie kann verhindert werden, dass der Techniker durch die Signale gestresst wird? Auch soll das Warngerät dem Operateur nicht den Eindruck vermitteln, dass ihm Verantwortung abgenommen wird und er deswegen weniger aufmerksam sein muss.


Vom Warnhandschuh zur Warnmanschette

„Erste Erkenntnisse über die Gebrauchstauglichkeit haben wir aus den Tests, in denen das Wartungsszenario ‚Wechsel einer Spindel an einer Mikrofräsmaschine‘ durchgespielt wird, bereits gewonnen“, so Ulrike Schmuntzsch. Dabei war der Prototyp allerdings noch ein Warnhandschuh. Die taktilen Signale stießen bei den Probanden auf große Zustimmung, die Handschuhform schränkte allerdings die Bewegungsfreiheit der Finger zu sehr ein. Auch die in eine Box ausgelagerte Technik wie Akkus, die am Oberarm befestigt wird und über Drähte mit dem Handschuh verbunden ist, wurde als störend empfunden.

Aus dem Handschuh wurde in der Entwicklung besagte Manschette, in der die gesamte Technik integriert ist – Drähte sind nicht mehr nötig. Derzeit laufen Testreihen, in denen die Manschette mit dem Handschuh verglichen wird.

Übrigens: Die Forschung am Warnhandschuh wurde im Sommer 2013 auf dem „IFAC/IFIP/IFORS/IEA Symposium on Analysis, Design and Evaluation of Human-Machine Systems", einer internationalen und interdisziplinären Konferenz, an der Wissenschaftler und Praktiker aus verschiedenen Bereichen wie zum Beispiel der industriellen Produktion teilnehmen, mit dem European Best Paper Award ausgezeichnet.

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