Der Bediener als zentrale Figur bei Konzeption und Betrieb von industriellen Automatisierungssystemen

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Emerson Process Management GmbH & Co.OHG

Daher ist das Verständnis und die Optimierung der Zusammenarbeit zwischen Leittechnik und Bediener von entscheidender Bedeutung und ein systematischer Designansatz für eine optimale Sicherheit und Systemleistung unentbehrlich.

Der Mensch als Teil des Automatisierungssystems

In den frühen Tagen der industriellen Automatisierung haben die Systementwickler versucht, so viel wie möglich zu automatisieren und den menschlichen Bediener – der als das schwächste Glied im System galt – vollständig aus dem Regelkreis zu entfernen. Als dies fehlschlug, wurden dem Menschen Aufgaben zugewiesen, die die Entwickler nicht automatisieren konnten. Die besonderen Fähigkeiten des Menschen gegenüber Maschinen waren jedoch schon in den 1960er Jahren bekannt, und die grundlegenden Prinzipien wurden erstmalig 1951 von Paul Fitts beschrieben [1]. Sein Modell half zwar dabei, die Zuordnung von Funktionen zwischen Menschen und Maschinen zu bestimmen, doch es war nicht in der Lage, eine Integration der Fähigkeiten beider und die Steigerung der Effektivität des menschlichen Bedieners durch die Unterstützung und Zusammenarbeit mit Computersystemen zu berücksichtigen. Mittlerweile ist man dazu übergegangen, den Menschen stärker einzubinden, statt ihn vollständig aus der industriellen Prozessautomatisierung zu verbannen. Die Gründe dafür sind:

Der Grad der Automatisierung eines Produktionsprozesses richtet sich nach der Vorhersehbarkeit des Prozessverhaltens und dessen Komplexität. Der Aufwand, größere und komplexere Produktionsprozesse vollständig zu modellieren und zu automatisieren, ist sehr hoch. Dementsprechend sind heutige Industrieanlagen im Allgemeinen nicht vollständig automatisiert. Ebenso wenig kann die Auswirkung externer Einflüsse auf das Leitsystem vollständig berücksichtigt werden.
Einige Prozesse ließen sich aus technischer Sicht zwar automatisieren, doch nur zu exorbitanten Kosten. Auf jeden Fall ist es sehr unwahrscheinlich, dass die Öffentlichkeit Systeme mit hohem Risikofaktor akzeptieren würde, bei denen die Gesamtverantwortung nicht bei einem Menschen liegt. So ist das Automatisierungssystem eines modernen Passagierflugzeugs zwar in der Lage, sowohl den Start als auch die Landung ohne menschliche Einwirkung durchzuführen, doch es gibt nicht viele Menschen, die in ein Flugzeug ohne einen verantwortlichen Piloten steigen würden.

Zu den wichtigsten Prozesseigenschaften, die bei der Konzipierung eines Systems mit menschlicher Beteiligung berücksichtigt werden sollten, gehören:

die Prozessgröße und -komplexität
die Änderungsrate des Prozesses
die Variabilität des Produktplans
die Umweltauswirkung des Prozesses
die wirtschaftlichen Konsequenzen
von Abschaltungen und Änderungen im Produktionsablauf
die Sicherheit von Mensch, Maschinen und Umwelt.

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