Uproszczony interfejs człowiek-maszyna

Fraunhofer IPA zaprezentowało koncepcję obsługi, która znacznie ułatwia przestawianie urządzeń.

10617
Na przykładzie maszyny do fałdowania, badacz z Fraunhofer IPA tak bardzo uprościł koncepcję obsługi interfejsu człowiek-maszyna, że teraz nawet laicy mogą przestawiać maszynę. © Fraunhofer IPA/Foto: Hannes Weik

To, co dotychczas potrafili tylko specjaliści, wkrótce będą mogli również nowi pracownicy: Na przykładzie maszyny do fałdowania, badacz z Fraunhofer IPA tak bardzo uprościł koncepcję obsługi interfejsu człowiek-maszyna, że teraz nawet laicy mogą przestawiać maszynę. Podstawowa metodologia może być przeniesiona na wszystkie inne maszyny.

Przestawienie maszyny do fałdowania to zadanie dla prawdziwych profesjonalistów. Tego rodzaju maszyna składa w drukarniach broszury, ulotki, mapy i wiele innych – kilka dziesiątek tysięcy egzemplarzy na godzinę. W zależności od typu maszyny i zlecenia, przestawienie może wymagać wielu różnych ustawień, które można wprowadzić bezpośrednio na maszynie do fałdowania lub za pomocą tzw. 'Human Machine Interface' (HMI), interfejsu człowiek-maszyna. Doświadczony introligator potrafi to zrobić w 15 do 20 minut, ale to zawód zagrożony wyginięciem. W 2022 roku w Niemczech Centralny Związek Rzemiosła Niemieckiego zarejestrował zaledwie 1646 introligatorów.

W niemieckich drukarniach często przy maszynach stoją nowi pracownicy. 'Dopóki zlecenie jest realizowane, nie ma problemu. Ale gdy przychodzi do przestawienia, często są zależni od pomocy specjalistów lub bardziej doświadczonych kolegów', mówi Raphael Hägle z zespołu badawczego Inteligentne Procesy Produkcyjne i Systemy Interakcji w Fraunhofer Institute for Production Technology and Automation IPA. 'Podczas gdy przestawiacz ustawia na nowo maszynę do fałdowania, operator maszyny ma przestój. Mógłby jednak sam przestawić maszynę, gdyby koncepcja obsługi była tak zaprojektowana, aby prowadziła go krok po kroku.'

Indywidualna instrukcja krok po kroku z strzałkami i rysunkami

Dokładnie to Hägle zrobił we współpracy z firmą MBO Postpress Solutions na przykładzie maszyny do fałdowania. W tym celu naukowiec najpierw określił role użytkowników. Dzięki temu zapewnia, że wszyscy pracownicy, którzy pracują przy maszynie do fałdowania, na nowym wyświetlaczu widzą tylko te opcje ustawień, które naprawdę potrzebują, aby wykonać swoje zadanie.

Następnie badacz przeanalizował procesy robocze wszystkich ról użytkowników. W tym celu poprosił doświadczonych introligatorów o noszenie okularów do śledzenia wzroku podczas pracy przy maszynie do fałdowania. Takie okulary rejestrują, na co patrzy ich nosiciel i jak długo tam pozostaje. Dzięki tym zapisom Hägle podzielił wszystkie procesy robocze na części i poszczególne kroki. 'Przestawienie maszyny obejmuje na przykład 46 zadań cząstkowych, które składają się z 130 poszczególnych kroków', mówi Hägle.

Dla każdego procesu roboczego naukowiec opracował szczegółową instrukcję krok po kroku. Służy ona jako podstawa do automatycznego tworzenia treści graficznych na wyświetlaczu maszyny do fałdowania. Za pomocą strzałek i schematycznych rysunków pokazuje operatorowi maszyny, gdzie może wprowadzić poszczególne ustawienia. Aby móc odpowiednio przerobić wyświetlacz, firma MBO Postpress Solutions udostępniła Hägle'owi dostęp do kodu źródłowego.

Konfiguracja HMI w ciągu kilku minut

Dotychczas konfiguracja HMI maszyny do fałdowania była skomplikowana, czasochłonna i odpowiednio kosztowna, zanim maszyna została dostarczona do nabywcy. W zależności od wersji każda maszyna do fałdowania powinna wyświetlać na wyświetlaczu tylko te opcje ustawień, które rzeczywiście oferuje. 'Konfiguracja mogła trwać ponad osiem godzin', zauważył Hägle. Aby przyspieszyć ten proces, naukowiec najpierw podzielił go na zadania cząstkowe i poszczególne kroki, a następnie stworzył narzędzie programowe, które odwzorowuje logikę obsługi całej maszyny. Efekt: Maszyna do fałdowania może być teraz skonfigurowana na komputerze w ciągu kilku minut, a HMI jest automatycznie tworzone.

'W przyszłości generatywna sztuczna inteligencja mogłaby pomóc w dalszym uproszczeniu rozwoju HMI lub w analizie zapisów okularów do śledzenia wzroku', mówi Hägle. Ponadto naukowiec rozważa, aby w przyszłości swoją metodologię uproszczenia interfejsów człowiek-maszyna oferować nie jako pracownik, ale jako niezależny usługodawca. Jego podejście jest bowiem zasadniczo przenośne na wszystkie maszyny i producentów – ogromny potencjalny rynek.

Kontakt

www.ipa.fraunhofer.de