Industrial Usability Maschinendesign im Blickpunkt der Metav

Auf der diesjährigen Metav rückt das Design von Werkzeugmaschinen mehr in den Fokus – welche Auswirkungen hat die Form auf die Funktion? Ergonomie und Bediensprache der Maschinen im Blickpunkt.

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Der Grundsatz „Form folgt Funktion“ galt über lange Zeit im Werkzeugmaschinenbau – aber ist er noch aktuell? Auf der Metav werden dieses Jahr unter anderem augenfällige Design-Highlights im Blickpunkt stehen.

Ein gutes Design braucht einen funktionalen Mehrwert

„Das Design hat mehr denn je eine hohe Bedeutung im Werkzeugmaschinenbau und wird gerne als Differenzierungsmerkmal genutzt“, erklärt Philipp Kriener von DMG Mori, Hersteller spanender Werkzeugmaschinen. „So haben wir auf der letztjährigen EMO erstmals unsere Automationslösungen im neuen Vertico-Design vorgestellt – vertikal verlaufende Elemente mit ihrem charakteristischen Dreiecksmuster. Bei unserem Design machen wir keine Abstriche zugunsten der Form – ein gutes Design muss in erster Linie einen funktionalen Mehrwert bringen sowie die Qualität unserer Produkte nach außen widerspiegeln.“

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Bei DMG Mori ist der Einfluss des Designs besonders an der Mensch-Maschine-Schnittstelle von Bedeutung. Denn das Design leistet einen Beitrag für den Nutzer, um seine Arbeitsabläufe in einem ergonomisch gestalteten Umfeld effizient durchführen zu können. So werden beispielsweise die Anordnung von Türen und Klappen in der Gestaltung berücksichtigt, was regelmäßige Wartungen vereinfachen soll.

Den Beitrag des Designs zur Produktoptimierung in einer vernetzten Fertigung verdeutlicht der Experte Kriener so: „Durchgängige Workflows – auch auf unterschiedlichen Endgeräten und Maschinen – bieten uns die Möglichkeit, Prozesse zu integrieren und somit zu verschlanken. Mithilfe des Softwaredesigns werden diese unsichtbaren Abläufe für den Nutzer über die gesamte Prozesskette visualisiert.“ Durch die Gestaltung will das Unternehmen dem Nutzer ein Gesamterlebnis aus haptischen, visuellen und handlungsbezogenen Wahrnehmungen bieten.

Sämtliche Arbeitsschritte intuitiv durchführen

Um die verschiedenen Anforderungen des Anwenders, der Konstruktion sowie der Produktion zu vereinen, verfolgt DMG Mori den Ansatz des „Design-Thinking“. Im Fokus stehen hier in erster Linie die Bedürfnisse und ergonomischen Anforderungen des Anwenders in seinen Arbeitsabläufen. Design-Experte Kriener erklärt: „Für die Gestaltung unserer Werkzeugmaschinen gilt der Grundsatz des nachhaltigen Designs – es muss noch nach Jahren beim Kunden Modernität und Innovation vermitteln. So entwickeln wir gerade unser neues ‚Stealth Design‘. Sämtliche Flächen, Fugen und Kanten stellen in ihrem Zusammenspiel ein unverwechselbares Design dar.“

Für die Mensch-Maschine-Kommunikation will DMG Mori mit einer durchgehenden ‚User Experience‘ eine Benutzeroberfläche schaffen, die den Bediener durch die Prozesse führt und damit einen Beitrag in der Produkt- und Prozessoptimierung bietet. Der Nutzer soll durch gutes Design so geführt werden, dass er sämtliche Arbeitsschritte intuitiv durchführen kann. „Da Hardware und Software immer stärker verschmilzt“, sagt Philipp Kriener abschließend, „werden wir in Zukunft das Bedienpult in den Fokus rücken.“ So will das Unternehmen schon bald auf zusätzliche Steuerungspulte verzichten und diese in das Bedienpult integrieren.

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Heutiges Maschinendesign muss vielem gerecht werden

Die Bedeutung des Design für die Ergonomie an der Schnittstelle Mensch-Maschine ist auch für die Heller Maschinenfabrik GmbH wichtig, wie Geschäftsführer Jürgen Walz erklärt: „Bedienelemente, Bedienhöhen, Beleuchtung, Lärm, Staub und Flüssigkeiten sind die typischen Parameter, denen das heutige Maschinendesign gerecht werden sollte. Software-Ergonomie gewinnt immer mehr an Bedeutung.“

Deshalb entwickelte Heller bei einer neuen Maschinenbaureihe eine Bedienphilosophie mit neuer Hardware. Die komplette Bedienung erfolgt mit Multitouch-Bildschirmen. Viele in der Vergangenheit hardware-seitig realisierte Funktionen können damit über Software gestaltet werden. Um die Bedienergonomie zu erhöhen, hat das Unternehmen das Bedienpult mit einem Doppelgelenkarm ausgestattet, der sowohl von der Belade- als auch von der Bedien-Seite eingesehen werden kann.

Auch die ergonomische Wartung ist ein zentraler Bestandteil – die Wartungsanzeige am Bedienpult visualisiert den Maschinenzustand. Jederzeit steht damit „ein kleines Blutbild zur Verfügung, was die Diagnose erleichtert“, erläutert Walz.

„Form folgt Funktion“ gilt immer noch

„Für uns“, betont Martin Rathgeb, Technischer Leiter der SHW Werkzeugmaschinen GmbH, Aalen, „gilt der Grundsatz ,Form folgt Funktion‘ immer noch“. Gutes Design soll die Symbiose vieler Funktionen sein, wie technische und ergonomische Funktionen, Sicherheitsfunktionen und das Handling – Design nicht nur um des Designs willens, sondern immer mit erlebbarem Nutzen für den Anwender. Rathgeb erklärt, weshalb das richtige Design so wichtig ist: „Wir wollen ergonomische Maschine bauen, die dem Bediener das Gefühl vermitteln, wertgeschätzt zu werden, denn zufriedene Mitarbeiter sind effektiv und nutzen die Leistung der Maschine zu 100 Prozent.“

Bezogen auf die vernetzte Fertigung erklärt Rathgeb: „Die Vision einer vollautomatischen Produktfertigung verlangt funktionale Gesamtkonzepte, bei denen nicht nur Konstruktions- und Fertigungsdaten direkt in die Fertigungszentren übergeben werden können, sondern auch einheitliche Bedienoberflächen, Kennzeichnungen sowie ‚Optik der Maschinen‘ vorherrschen mit hoher Wiedererkennung für den Anwender, damit alle im Verbund arbeitenden Maschinen intuitiv und effizient bedient werden können.“ Diese Anforderung braucht ein einheitliches Design, ist sich Rathgeb sicher, das durch die gewünschte Funktion definiert ist und somit auch Grundidee der gesamten Entwicklung der Werkzeugmaschine sein muss.

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Auch sollten Betriebssysteme mit übersichtlicher und intuitiver Benutzeroberfläche designt werden, angelehnt an Lösungen aus dem Consumer-Bereich, um die Erwartungshaltung der Smart-Phone-Generation zu erfüllen, meint Rathgeb. „Mit einem oder wenigen Klicks zum Ziel sowie die Nutzung von drehbaren 3D-Darstellungen der Werkstücke im virtuellen Raum sind bereits zentrale Faktoren in den Entwicklungslastenheften der nächsten Maschinengeneration.“ Auf der Metav 2018 in Düsseldorf will SHW seine Bearbeitungszentren in neuem Design präsentieren – mit dem Entwicklungsschwerpunkt, den Bediener bei seiner täglichen Arbeit mit und an der Maschine zu unterstützen.

* Walter Frick, Fachjournalist aus Weikersheim

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