Forschung bei ABB Zusammenspiel zwischen Mensch und Technik in der ABB-Forschung

Autor / Redakteur: Frank Jablonski / Dipl.-Medienwirt (FH) Matthias Back

ABB hat sich vorgenommen, das Beziehungsmanagement zwischen Mensch und Maschine aufzupolieren und die Sicherheit von Industrieanlagen zu verbessern, Stichwort Cyber Security.

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Dr. Peter Terwiesch, Vorstandsvorsitzender der ABB AG und Leiter der Region Zentraleuropa.
Dr. Peter Terwiesch, Vorstandsvorsitzender der ABB AG und Leiter der Region Zentraleuropa.
(Bild: ABB)

Ladenburg - An acht Standorten weltweit forschen Wissenschaftler von ABB an neuen Lösungen bei Energie- und Automatisierungstechnik. Mehr als 110 davon tun dies auch in Ladenburg und melden 50 Erfindungen und rund 100 Veröffentlichungen pro Jahr an. Einmal im Jahr gibt das Unternehmen Einblick in die hier behandelten Themen. Zur Begrüßung stimmt Dr. Peter Terwiesch, Vorstandsvorsitzender der ABB in Deutschland auf die Schwerpunkte ein. Zwar, so gibt er unumwunden zu, würde beispielsweise das Thema Energiewende erst zögerlich in den Auftragsbüchern ankommen, gleichzeitig betont Terwiesch jedoch die Bedeutung der Zukunftstechnologie für sein Unternehmen. Doch was bedeutet die Energiewende eigentlich für ABB als Automatisierer? Da ist zum einen das Übertragungsnetz, das im Rahmen der Energiewende in Deutschland ausgebaut werden muss, das Thema Energieeffizienz in der Industrie und Gebäudesystemtechnik.

In diesen Bereichen bietet ABB bereits unterschiedlichste Lösungen an und forscht zudem an Weiteren. So wird das Unternehmen unter anderem beim Ausbau der Leitungsnetze in Deutschland über den Anteil der Gleichstrom-Fernleitungen (HGÜ-Technik) als Teil des auszubauenden Leitungsnetzes profitieren. "Auch stehen wir nach wie vor zur Idee Desertec" betont Terwiesch ein Projekt, an dem ABB mitarbeitet und um das es in der jüngeren Vergangenheit still geworden war. Forschungsschwerpunkte sind laut Terwiesch zudem DC-Leistungssschalter, Lastflusskontrolle, Automatisches Wiedereinschalten und Hochspannungs-DC/DC-Konverter.

Informationstransparenz als Forschungsziel

Eine weitere neue Entwicklung: "Informationstransparenz ist jetzt auch im Stromverteilnetz möglich, das historisch gesehen doch eher unterautomatisiert war", leitet Terwiesch auf das Themenfeld Informations- und Kommunikationstechnik (IKT) über. IKT ermöglicht eine immer detailliertere Überwachung und Steuerung von Produktionsprozessen. Über unterschiedliche Sensoren auf verschiedenen Ebenen werden Zustandsinformationen ermittelt und verarbeitet und nahezu in Echtzeit zur Verfügung gestellt. Daraus resultieren immer bessere Methoden Produktionssysteme zu optimieren und im Fehlerfall detaillierte Analysen durchzuführen und Korrekturmaßnahmen einzuleiten.

Um die zunehmende Komplexität von IKT in Automatisierungslösungen beherrschen zu können, ist es jedoch nicht ausreichend, sich ausschließlich mit der Technik zu beschäftigen. In neueren Forschungsarbeiten rückt der Mensch als Nutzer immer mehr in den Vordergrund, so Terwiesch. Um die Akzeptanz neuer Technologien beurteilen zu können, ist es essenziell den Menschen mit seinen Fähigkeiten, Grenzen und Vorlieben besser zu verstehen. Daher beschäftigt sich ABB in verschiedenen Forschungsprojekten mit Technologien und Methoden, die ein optimales Zusammenspiel zwischen Mensch und Technik gewährleisten.

Auch im Rahmen des Zukunftsprojekts Industrie 4.0, das durch die Hightech-Strategie der Bundesregierung unterstützt wird, spielt der Faktor Mensch eine zentrale Rolle. Eine ganz wesentliche Zielsetzung ist es hierbei, Vertrauen und Akzeptanz in IKT bei der Bevölkerung zu erreichen. Industrie 4.0 adressiert den schnellen technologischen Wandel auf Basis des Zusammenwachsens moderner Technologien der Informationstechnik mit klassischen industriellen Prozessen zu „Cyber-Physical Systems“ (CPS), bei denen reale Produktionsmittel mit Webanbindung direkt untereinander interagieren können.

Forschung für Prozessautomatisierung

Christoph Winterhalter, Leiter des ABB-Forschungszentrums in Ladenburg, gibt einen Überblick über die Forschungsthemen, aufgeteilt in strategische Kundensegmente. Hierzu gehört auch beispielsweise die Prozessautomation. Hier will ABB neue Architekturen und Engineeringmethoden von der Feld- bis zur Leitebene für zukünftige Prozessleitsysteme entwickeln. „Auch haben wir uns als ABB vorgenommen, mehr als Service-Unternehmen zu agieren“, sagt Winterhalter. Dazu gehören Technologien, Prozesse und Geschäftsmodelle für das industrielle Dienstleistungsmanagement über den gesamten Lebenszyklus der installierten Basis. „Wir müssen uns zudem als ABB massiv mit dem Thema der Mensch-Maschine-Kooperation beschäftigen. Dies ist ein ganz wichtiger Aspekt für die Zukunftssicherung und Akzeptanz von Automatisierung in der Zukunft. Was sind die Probleme heute in den Leitwarten? Welche Prozesse laufen heute ab? Und an welchen Stellen gibt es heute Probleme?“ Frühzeitige Identifikation von Schlüsselszenarien und Spezifikationslücken nennt Winterhalter dies.

Eine dieser zentralen Interessensgebiete betrifft die Zusammenarbeit zwischen Menschen und Maschinen. Immer mehr Informationen, deren Kern die Bediener in kürzerer Zeit erfassen müssen sind bereits Alltag in vielen Betrieben. Können die Mitarbeite in ihrer Umgebung diese Informationen erfassen? Haben sie die notwendige Ruhe und sind nicht durch äußere Einflüsse abgelenkt? Wie sieht die Prozessvisualisierung aus? Klar ist für Winterhalter, dass ein Mehr an Informationen und Details das Arbeiten nicht einfacher macht. „Der Trend zu immer bunter und komplexer in den Leitsystemen ist vorbei: Es gibt einen klaren Paradigmenwechsel weg von Detailgenauigkeit“, sagt Winterhalter. Sehr konzentriert und fokussiert müssen moderne High-Performance-HMI die Key-Performance-Indikatoren anzeigen, so Winterhalter.

Nutzung von Handy-Videos wird erforscht

Ein wesentlicher Aspekt dabei sind Alarme bzw. die Alarmstrategie. Ein Beispiel: Farben dürften nur noch eine Rolle spielen, wenn Probleme/Fehler auch auftauchen. Eine Steigerung der Bediener-Effizienz sei aber auch zu erreichen, wenn die Systeme einfach zu erlernen und einfach zu bedienen seien. Das sind die Aufgaben für ABB-Forscher. Aber auch Aspekte der Durchgängigkeit (Beispiel: Die Taste F1 ist immer mit der Hilfe-Funktion belegt, egal in welchem Programm.) und Bedienfähigkeit und einfach Navigierbarkeit sind Schwerpunkte bei der Entwicklung neuer Geräte.

Diese Themen zusammengefasst, werden bei ABB in Zukunftskonzepten gebündelt. „Die Bediener der Zukunft sind unsere Kinder. Ihre Herangehensweise wird sich irgendwann auch widerspiegeln in der Nutzung. Wir werden nicht mit Lösungen der Vergangenheit Lösungen der Zukunft bieten können“, sagt Winterhalter. So prüfen die Forscher derzeit moderne Methoden der Informationserfassung und -vermittlung wie die Nutzung von Handy-Videos. Die Wissenschaftler untersuchen wie diese Methoden in der Automatisierungstechnik sinnvoll eingesetzt werden können und wo es ggf. gefährlich sein kann eine solche neue Technologie zu übernehmen. „Auch die Filmindustrie hat mit Ihren Fantasie-Lösungen Entwicklungen maßgeblich beeinflusst. Und auch die Gaming-Industrie liefert uns Vorlagen.“ An dieser Stelle zeigt Winterhalter das neuartige Collaboration-Board einer ABB-Studie die über Wischgesten Anlageninformationen einer Papierproduktion visualisiert.

PROCESS berichtete bereits von der letztjährigen Namur-Sitzung im Video von dieser Studie:

• Namur-Workshop - Automatisierung der Gegenwart und Zukunft

• Ist die Akzeptanz von Advanced Solutions in der Prozessleittechnik eine Plattformfrage?

• Stimmungsbarometer der PLS - Anwender und Lieferanten

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