Interfață om-mașină simplificată

Fraunhofer IPA a prezentat un concept de operare care simplifică semnificativ schimbarea echipamentului.

10621
Un cercetător de la Fraunhofer IPA a simplificat atât de mult conceptul de operare al interfeței om-mașină, încât acum și neexperții pot reconfigura mașina, folosind ca exemplu o mașină de pliere. © Fraunhofer IPA/Fotografie: Hannes Weik

Ceea ce până acum era posibil doar pentru specialiști, în curând va fi realizabil și de către cei care schimbă domeniul: Un cercetător de la Fraunhofer IPA a simplificat atât de mult conceptul de operare al interfeței om-mașină, încât acum și neexperții pot reconfigura mașina. Metodologia de bază poate fi aplicată și altor mașini.

Reconfigurarea unei mașini de pliere este o muncă pentru adevărați profesioniști. O astfel de mașină pliază broșuri, pliante, hărți și multe altele în tipografii - zeci de mii de exemplare pe oră. În funcție de tipul de mașină și de comanda primită, reconfigurarea poate necesita foarte multe setări diferite, care pot fi realizate fie direct pe mașina de pliere, fie prin intermediul așa-numitei „Interfață om-mașină” (HMI). Un legător experimentat poate face asta în 15 până la 20 de minute, dar aceasta este o meserie pe cale de dispariție. La nivel național, în 2022, Asociația Centrală a Meșteșugarilor Germani a numărat doar 1646 de legători.

De aceea, în tipografiile germane, adesea se află la mașini persoane care schimbă domeniul. „Atâta timp cât o comandă este procesată, nu este o problemă. Dar de îndată ce vine vorba de reconfigurare, ei depind adesea de ajutorul specialiștilor sau al colegilor mai experimentați”, spune Raphael Hägle de la echipa de cercetare Procese de fabricație inteligente și sisteme de interacțiune de la Institutul Fraunhofer pentru Tehnologia de Producție și Automatizare IPA. „În timp ce reconfiguratorul își ajustează din nou mașina de pliere, operatorul mașinii are timp mort. În acest timp, el ar putea să reconfigureze mașina singur, dacă conceptul de operare al mașinii ar fi astfel conceput încât să-l ghideze pas cu pas.”

Instrucțiune individuală pas cu pas cu săgeți și desene

Exact asta a realizat Hägle acum în colaborare cu firma MBO Postpress Solutions, folosind ca exemplu o mașină de pliere. Pentru aceasta, cercetătorul a stabilit mai întâi rolurile utilizatorilor. Astfel, el se asigură că toți angajații care lucrează la mașina de pliere văd pe ecranul reproiectat doar acele opțiuni de setare de care au cu adevărat nevoie pentru a-și îndeplini sarcina.

Apoi, cercetătorul a analizat fluxurile de lucru ale tuturor rolurilor utilizatorilor. Pentru aceasta, el a cerut legătorilor experimentați să poarte ochelari de urmărire a ochilor în timp ce lucrau la mașina de pliere. Acești ochelari înregistrează pe ce se concentrează privirea purtătorului și cât timp rămâne acolo. Cu ajutorul acestor înregistrări, Hägle a împărțit toate fluxurile de lucru în sarcini parțiale și pași individuali. „Reconfigurarea mașinii cuprinde, de exemplu, 46 de sarcini parțiale, care se compun din 130 de pași individuali”, spune Hägle.

Pentru fiecare flux de lucru, cercetătorul a derivat o instrucțiune detaliată pas cu pas. Aceasta servește ca bază pentru crearea automată a conținutului grafic pe ecranul mașinii de pliere. Cu săgeți și desene schematice, ea îi arată operatorului mașinii unde poate face setările individuale. Pentru a putea revizui ecranul în consecință, firma MBO Postpress Solutions i-a acordat lui Hägle acces la codul sursă.

Configurarea HMI în câteva minute

Până acum, configurarea unui HMI pentru mașina de pliere era complicată, consumatoare de timp și, prin urmare, costisitoare, înainte ca mașina să fie livrată cumpărătorului. În funcție de execuție, fiecare mașină de pliere ar trebui să afișeze pe ecran doar acele opțiuni de setare pe care le are cu adevărat. „Configurarea putea dura peste opt ore”, a observat Hägle. Pentru a accelera și acest proces, cercetătorul l-a împărțit mai întâi în sarcini parțiale și pași individuali și apoi a creat un instrument software care reflectă logica de operare a întregii mașini. Rezultatul: O mașină de pliere poate fi acum configurată pe computer în câteva minute, iar HMI este creat automat.

„În viitor, inteligența artificială generativă ar putea ajuta la simplificarea și mai mult a dezvoltării HMI sau la evaluarea înregistrărilor ochelarilor de urmărire a ochilor”, spune Hägle. În plus, cercetătorul se gândește să își ofere metodologia de simplificare a interfețelor om-mașină în viitor nu ca angajat, ci ca prestator de servicii independent. Abordarea sa este, de fapt, aplicabilă tuturor mașinilor și producătorilor - un uriaș potențial de piață.

Contact

www.ipa.fraunhofer.de