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

Anbieter zum Thema

Emerson Process Management GmbH & Co.OHG

Eine große Anlage mit 10 000 Regelkreisen oder mehr kann unter normalen statischen Betriebsbedingungen stundenlang ohne menschliche Einwirkung autonom produzieren. Die besondere Herausforderung besteht heute darin, die Aufmerksamkeit des Bedieners zu wecken, sobald etwas Außergewöhnliches und Kritisches passiert. Auch hier lassen sich Parallelen zur Luftfahrt ziehen. Bei interkontinentalen Flügen müssen die Piloten oft stundenlang nicht aktiv eingreifen. Passiert jedoch etwas Außergewöhnliches, müssen sie sofort reagieren und ggf. die auftretenden Probleme lösen. Hier liegt eine der kritischen Aspekte von Systemen mit menschlicher Beteiligung (sog. Human-in-the-Loop-Systemen). Einerseits überwacht der Bediener das System mit minimaler direkter Einwirkung. Doch sobald etwas von der Norm abweicht, muss er nicht nur über den (aktuellen und vorherigen) Zustand des Prozesses Bescheid wissen, sondern auch wissen, welche manuellen Maßnahmen zur Bewältigung der Situation erforderlich sind.

Wie Forschungen gezeigt haben, ist ein wichtiger Aspekt bei der Unterstützung des Bedieners die Art und Weise, wie Informationen aufbreitet und dargestellt werden, um einen unmittelbaren und vollständigen Überblick über die aktuelle Situation zu gewährleisten. Für kritische Informationen in einer Prozessanlage gilt:

Erstalarme (jedoch nicht die gesamte Reihe von Folgealarmen) sollten einfach und schnell identifizierbar sein.
Leistungsdaten sollten zur schnellen Prüfung auf wichtige statistische Größen reduziert werden und nicht in umfangreichen Tabellen mit Datenpunkten dargestellt werden.
Die aktuelle Situation sollte mit vorherigen und ähnlichen Situationen verglichen werden, wobei auch evtl. vorherige Maßnahmen zur Lösung des Problems berücksichtigt werden sollten.
Das Ergebnis bzw. die Folge einer Bedienerentscheidung sollte zunächst prognostiziert werden, um die Chance einer „richtigen“ Entscheidung zu erhöhen.

Die Bandbreite der Entscheidungsunterstützung reicht von direkten, automatisch vom System ausgegebenen Empfehlungen bis hin zur manuellen Suche nach Möglichkeiten mithilfe von Trendanzeigen, statistischen Informationen und priorisierten Alarmen. Zur Unterstützung des Bedieners in komplexen Alarmsituationen werden die Alarme in der Entscheidungsunterstützungssoftware zum Beispiel gefiltert und farblich gekennzeichnet. Da es sich bei vielen Alarmen häufig um Folgealarme handelt, kann sich der Bediener so direkt auf die wichtigen Alarme konzentrieren. Ein weiteres Beispiel ist die Ursachenidentifizierung bei Situationen, in denen Alarme automatisch ausgewertet und nur die wirkliche Ursache des Problems dargestellt wird. Immer häufiger werden Fallhistorien ähnlicher Vorfälle einschließlich ihrer Lösungen mitgeliefert, mit denen der Bediener seinen Erfahrungsschatz erweitern kann.

Ergonomie und Informationsvisualisierung

Der Begriff „Ergonomie“ stammt vom griechischen Wort „Ergon“ (Arbeit) ab und bezieht sich in der Prozessautomatisierung auf die Betriebsumgebung, in der der Mensch seine Arbeit verrichtet. Zu den Variablen einer solchen Umgebung gehören die Raumgröße, die Farbgebungen, die Möblierung und natürlich die Visualisierung der von den Systemen ausgegebenen Informationen. Eine Vielzahl von Studien hat dazu beigetragen, die minimalen Anforderungen für eine gute Bedienerleistung festzustellen. Dazu gehören unter anderem verstellbare Tische und Stühle, Bildschirme mit dedizierten Informationen und Übersichten, ein festes Farbschema für Anzeigeelemente und Bildschirmhintergründe sowie empfohlene Methoden für das Auffinden von Informationen und Parametern sowie deren Historien. Diese Anforderungen müssen klar definiert sein und innerhalb eines Systems konsistent umgesetzt werden.

(ID:286509)