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Usability bei Stanz- und Umformmaschinen

Intuitive Bedienbarkeit als Unterscheidungsmerkmal

| Autor/ Redakteur: Reinhard Kluger / Frauke Finus

Das klassische Bedienen von Umformmaschinen per Bildschirm und Schalter ist Vergangenheit. Vermehrt gehen dem Maschinenbediener coole Mobile Devices sowie Software zur Hand. Sie tragen dazu bei, die Zeit für den erforderlichen Produktionsanlauf zu verkürzen. Der intuitiven Bedienbarkeit gehört die Zukunft.

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Bleche bearbeiten können sie alle. Deshalb entscheiden beim Kauf einer Stanze, Presse oder Biegemaschine heute mehr und mehr zusätzlich beste Usability und der Wohlfühlfaktor beim Bedienen – die User Experience (UX).
Bleche bearbeiten können sie alle. Deshalb entscheiden beim Kauf einer Stanze, Presse oder Biegemaschine heute mehr und mehr zusätzlich beste Usability und der Wohlfühlfaktor beim Bedienen – die User Experience (UX).
( Bild: Schuler )

Bleche bearbeiten können sie alle. Deshalb entscheiden beim Kauf einer Stanze, Presse oder Biegemaschine mehr und mehr nicht allein die technischen Daten, denn darin unterscheiden sich die Maschinen meist nur unwesentlich. Ist die erforderliche Leistungsklasse für die anzuschaffende Maschine definiert, rückt ein weiterer Aspekt in den Fokus: Zusätzlich zählen beste Usability und der Wohlfühlfaktor beim Bedienen, die User Experience (UX). Die benutzerfreundliche Maschine also ist gefragter denn je. Sie zu bedienen, darf auch Spaß machen. Das motiviert nicht nur den Mann an der Maschine, sondern erhöht zugleich den Fertigungsdurchsatz und senkt somit die Kosten. Die Zufriedenheit der Benutzer und eine intuitive Bedienbarkeit sollten deshalb stets mit im Mittelpunkt der Anwendung und Anschaffung stehen – auch bei Umformmaschinen.

Mit mehr Motivation an der Maschine tätig

Beim Blick in die Fabrik sieht man Mitarbeiter vermehrt mit Mobile Devices, wie Handy oder Tablet, agieren, und auch Datenbrillen sind im Einsatz. Das klassische Human Machine Interface (HMI), der klassische einfache Bildschirm, so scheint es, hat bald ausgedient. Moderne Mensch-Maschine-Schnittstellen kommen cooler daher. So hat Schuler auf der letzten Euroblech in Hannover eine 400-t-Presse präsentiert, die MSP 400, die sich sowohl für den Folgeverbund – als auch für den Transferbetrieb eignet. Bei der hochdynamische Servoantriebe schaffen im Pendelhub bis zu 70 Hübe pro Minute – eine hohe Leistungsfähigkeit in diesem Segment. Soweit die technischen Daten.

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Der Clou aber: Schuler hat die Steuerung der Maschine im Stil einer intuitiven Smartphone-App gestaltet: Bediener können nicht nur unter verschiedenen vordefinierten Bewegungskurven auswählen, sie können diese auch frei programmieren. Das bringt mehr Motivation, die Möglichkeiten der Maschine auszureizen. Somit sinkt die Hemmschwelle deutlich, dies auch zu versuchen. Und: Die Kinematik des Kniehebel-Antriebs verlangsamt die Umformung im unteren Umkehrpunkt, ein Nachregeln durch den Servoantrieb ist also nicht in jedem Fall erforderlich.

Dabei sorgt moderne Software für neuartige Bedienerlebnisse an der Presse, sie nimmt den Bediener beim Einrichten an die Hand. „Smart Assist“ heißt das Programm, es verkürzt den Vorgang wesentlich. Was bislang als komplexer Vorgang ablief, das geht jetzt schneller. Schritt für Schritt gibt das Programm den Ablauf vor, kurze Videos und Textbausteine unterstützen den Bediener. Der elektronische Helfer optimiert die Transfer- und Stößelkurven abhängig von den Freigängigkeitskurven. Das Ergebnis: eine maximale Ausbringungsleistung dank smarter Helfer.

Was für die MSP 400 gilt, das zählt einmal mehr auch bei der größeren MSP 800, für deren Anschaffung sich erst jüngst das Zulieferunternehmen Huissel entschieden hat. Gefragt war eine Anlage mit der sich mittlere und hohe Losgrößen wirtschaftlich fertigen lassen. Ganz wichtig für den Kaufentscheid: Sie sollte leicht bedienbar sein. Peter Busalt und Gerald Schug, Geschäftsführer bei Huissel, bilanzieren: „Wir haben Anbieter von Spanien über Italien bis Deutschland unter die Lupe genommen“, berichtet Peter Busalt. „Doch nur die MSP-Serie von Schuler verfügt derzeit über die Funktionen, auf die wir Wert legen.“

Und Gerald Schug erklärt: „Die intuitive Bedienbarkeit der Maschine war für uns zum Beispiel deshalb wichtig, weil auf diese Weise auch unerfahrene Mitarbeiter schnell gute Ergebnisse erzielen, und die Hemmschwelle sinkt, das volle Potenzial der Servopresse abzurufen.“ Ausschlaggebend für Schug: die Software Smart Assist. „Dadurch können wir den üblichen Produktionsablauf auf einen Bruchteil der Zeit verkürzen.“

Potenziale von Pressen richtig ausreizen

Beim Einrichten von Pressen und Stanzen muss man oft kräftig anpacken: Werkstücke verschieben, justieren und festmachen, möglichst alles auf einmal. Manch einer wünscht sich dann gerne eine dritte Hand zum oft gleichzeitigen Abstimmen von Arbeits- und Steuerungsprozessen mit den Protokollierungsaufgaben.

Hilfe kommt da von ungewohnter Seite, die menschliche Stimme geht dem Bediener vermehrt „zur Hand“, Sprachsteuerung heißt das Zauberwort der Zukunft. Mit den Händen agieren und zeitgleich mit der Stimme mechanische Abläufe auslösen und steuern. Her also mit Alexa, Siri & Co.! Die aus der Consumer-Welt bekannten Eingabeassistenten benötigen jedoch das Internet für ihr Sprachverständnis. Bei der Voice-Control-Software von Spectra aus Reutlingen ist das anders. Es ist eine Lösung für die Industrie, bei der das Erfassen und Verarbeiten der Sprache lokal erfolgt und nicht in der Cloud. Klaus Rottmayr, Geschäftsführer der Spectra GmbH & Co. KG: „Unsere Sprachsteuerung verleiht der Mensch-Maschine-Schnittstelle eine neue Dimension, mit der die Bedienung komfortabler, schneller, einfacher und dadurch auch sicherer wird.“ Zusammen mit seinem Partner Voice Inter Connect bietet Spectra industrielle Sprachsteuerungen sowohl als adaptive Lösung für bestehende Maschinen und Anlagen als auch integrierte Lösungen an. Diese Spracheingabe kombiniert mehrere Befehle/Parameter mit einer Eingabe. So kann der Anwender zeitsparend alle notwendigen Einstellungen mit nur einem Sprachbefehl erledigen und ist nicht auf eine aufwendige Menüführung per Bildschirm angewiesen.

Lokale Sprachsteuerung auch in lauter Umgebung

Klaus Rottmayr erklärt den praktischen Nutzen für die Fabrik: „Unsere industrielle Sprachsteuerung bietet den Vorteil, dass sie offline und bei lauter Umgebung funktioniert, eine MQTT-Schnittstelle zur Automatisierungsebene bietet, mehrsprachig ist und Umgangssprache versteht sowie einfach konfiguriert werden kann.“ Dies spart Zeit – besonders bei Routinetätigkeiten und komplexen Bedienabläufen oder in Fällen, in denen häufig umgerüstet werden muss.

Erforderlich sind entweder ein Power Box PC von Spectra oder ein Power Twin Panel PC sowie das Sprachdialogsystem Viccontrol. So bekommt man eine lokale Sprachsteuerung, die dem Anwender eine sehr flexible Art der Spracheingabe ermöglicht. Es können mehrere Schlüsselwörter (Intents, Slots) und Parameter (Values) in beliebige Phrasen eingebettet werden – ohne eine Beschränkung der Reihenfolge der Schlüsselwörter und der Struktur der Kommandos zu haben (Natürliches Sprachverstehen – NLU). Eine semantische Auswertung interpretiert die Spracheingaben und ermittelt die gestellte Aufgabe und die zu steuernden Parameter. Rottmayr blickt optimistisch auf mögliche Einsatzfälle: „Mit dem universellen IoT-Protokoll MQTT ist die zuverlässige Kopplung und unabhängige räumliche Verteilung von Sprachbedienung und Maschinensteuerung im lokalen IP-Netzwerk möglich. Die Verfügbarkeit in 30 Sprachen unterstützt einen weltweiten Einsatz.“

Bedienwelten wachsen weiter zusammen

Wohl nichts wandelt sich derzeit rascher als die Mensch-Maschine-Schnittstelle mit all ihren Ausprägungen. Allein nur das Bedienpanel reicht in der Fabrik nicht mehr: Augumented Reality, Hololens, Spracheingabe, Gestensteuerung, Videounterstützung, Fernzugriffsmöglichkeiten, um nur einige Beispiele smarter Bedienfunktionen zu nennen, gehören die Zukunft. Es gilt, die Visualisierung trotz immer größerer Datenmengen überschaubar zu halten, um die Verfügbarkeit und Produktivität von Maschinen und Anlagen noch weiter zu steigern. Neue smarte Technologien und klassisches HMI wachsen zusammen. Was liegt da näher, als auf Webtechnik zu setzen. Sie sichert zudem, dass man die Bedienapplikation nur einmal entwickeln muss, damit diese dann auf den unterschiedlichsten Endgeräten lauffähig ist. Denn: Native Webtechnik benötigt nur einen Standard-Webbrowser, um Visualisierungen auf den unterschiedlichsten Geräten der Anwender aufzurufen: auf Windows PC, auf Mobile Devices unter Android und Apple oder auf Industrie Panels.

Atvise von Certec gilt als solch ein HMI, das von Grund auf mit Webstandards wie SVG (Vektorgrafik) des WWW Consortiums (W3C) entwickelt worden ist. Technologien, die alle gängigen Webbrowser ohne zusätzliche Plug-Ins, ActiveX, Java oder Silverlight darstellen und ausführen. Und: Das Programm gibt es als Atvise Portal jetzt auch für die Cloud. Es bietet einen sicheren Zugriff auf dezentral verteilte Anlagen und Prozesse über das Internet (Private Cloud). Herzstück ist die flexible Erstellung der Prozessgrafiken, Dashboards, Alarm- oder Zustandsüberwachungen und die einfache Administrierung der Anwender sowie deren Rechte. Visualisiert wird in reiner Webtechnik.

Wie sich solche Entwicklungen auch bei Maschinen der Umformtechnik auswirken, erklärt Alexander Höss, Produktmanager Atvise bei der Certec EDV GmbH, einem Tochterunternehmen des Automatisierungsanbieters Bachmann: „Durch die stark wissensbasierten Prozesse der Umformtechnik sind smarte Maschinen ein zentraler Erfolgsfaktor für die Zukunft. „Smart“ bezeichnet dabei aber nicht nur autonome, modulartige und intelligente Systeme. Vielmehr sind smarte Maschinen auch in der Lage, die Inbetriebnahme und die Produktionsprozesse optimal zu unterstützen und die Bediener bei ihrer Arbeit zu führen. Webbasierte HMI- und Scada-Systeme wie Atvise spielen hier ihre Stärken aus und bringen die nötige Flexibilität in die Bedienbarkeit der Maschinen.“

Save the Date! – Am 4. Juni findet in Sindelfingen die Fachtagung „Mehr Effizienz im Presswerk“ statt!

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