Die menschenzentrierte Brücke: Echtzeit-Kommunikation zwischen Maschine und Mitarbeiter über ein komponierbares MES

In der modernen Fertigung wird die Echtzeitkommunikation häufig als gelöstes Problem betrachtet. Maschinen generieren Daten. Systeme erfassen diese. Dashboards zeigen sie an. Dennoch haben die Teams in der Fertigung nach wie vor mit unklaren Alarmen, getrennten Systemen und verzögerten Reaktionen zu kämpfen.

Dies offenbart eine kritische Lücke: Die Verbindung zwischen Maschine und Datenbank ist nicht dasselbe wie die Kommunikation zwischen Maschine und Mitarbeiter.

Echte Kommunikation findet nur dann statt, wenn Maschinendaten den vernetzten Mitarbeiter mit Kontext, Klarheit und einer eindeutigen nächsten Aktion erreichen, die direkt in die Arbeitsabläufe eingebettet ist. Wenn Hersteller in Initiativen für vernetzte Mitarbeiter investieren, ist der eigentliche Unterschied nicht mehr, ob Maschinen vernetzt sind, sondern ob Menschen vernetzt sind.

Moderne Fabriken sind in hohem Maße instrumentiert. SPSen, SCADA-Systeme, Historian-Systeme und herkömmliche Fertigungssteuerungssysteme leisten im Allgemeinen gute Arbeit bei der Erfassung von Maschinensignalen und der Aufrechterhaltung der Kontrolle. Diese Systeme wurden entwickelt, um die Machine-to-Machine-Ebene der Fertigung zu dominieren. Das Problem tritt jedoch eine Ebene höher auf.

Für vernetzte Mitarbeiter erscheint Echtzeitkommunikation häufig wie ein blinkendes rotes Licht ohne Anleitung, ein Alarmcode, dessen Interpretation Insiderwissen erfordert, oder ein dashboard KPIs, die keinen Bezug zur aktuellen Aufgabe haben.

In diesen Szenarien sind Daten vorhanden, jedoch fehlt die Kommunikation. Die Mitarbeiter sind gezwungen, unter Druck zu interpretieren, zu entscheiden und zu handeln, oft ohne standardisierte Arbeitsabläufe oder digitale Unterstützung, was zu längeren Reaktionszeiten, höheren Fehlerquoten und einer inkonsistenten Ausführung führt.

Eine effektive Kommunikation zwischen Maschine und Mensch erfordert die kontextbezogene Bereitstellung von Maschinendaten direkt in den Arbeitsablauf des Bedieners, und zwar genau dann, wenn es erforderlich ist.

Die Diskrepanz zwischen Alt und Neu auf der Benutzeroberfläche

Führende Unternehmen im Bereich der industriellen Automatisierung haben leistungsstarke, tief integrierte Ökosysteme aufgebaut. Ihre Plattformen verwalten Steuerungslogik, Maschinenzustände und digitale Zwillinge mit Präzision. Diese Systeme wurden jedoch nicht für Mitarbeiter an vorderster Front als Hauptnutzer konzipiert. Aus diesem Grund ist die Benutzeroberfläche oft unflexibel und teuer in der Anpassung, abhängig von Systemintegratoren und langsam in der Anpassung an veränderte Prozesse.

Herkömmliche Mensch-Maschine-Schnittstellen (HMIs) und MES sind in der Regel bildschirmbasiert, statisch und von den tatsächlichen Arbeitsabläufen in der Fertigung abgekoppelt. Selbst kleine Änderungen, wie das Hinzufügen eines Datenpunkts, das Modifizieren eines Arbeitsablaufs oder das Aktualisieren einer digitale Arbeitsanweisungen, kann Monate dauern.

Der modulare Ansatz Tulipverändert die Interaktion zwischen Maschinen und Mitarbeitern grundlegend.

Anstatt bestehende SPSen, SCADA-Systeme oder Historien zu ersetzen, können Tulip auf dem Automatisierungsstack aufgesetzt werden. Tulip Echtzeit-Maschinendaten aus beliebigen Quellen und wandelt sie in umsetzbare Erkenntnisse für vernetzte Mitarbeiter um.

Dieser Ansatz wandelt MES einem reinen Aufzeichnungssystem zu einem Ausführungssystem, das auf Menschen und nicht nur auf Prozesse ausgerichtet ist. Maschinendaten werden zu einem aktiven Input für Ihre Arbeit und sind nicht mehr nur ein Bericht. Die Ausführungslogik ist modular und wiederverwendbar. Applications ohne umfangreichen benutzerdefinierten Code erstellt, angepasst und skaliert werden.

Der modulare Ansatz Tulipermöglicht es Herstellern, schneller voranzukommen, kontinuierlich zu iterieren und vernetzte Lösungen für Mitarbeiter einzusetzen, ohne dass lange und kostspielige Implementierungszyklen erforderlich sind.

Tulip ermöglicht es Herstellern Tulip , schneller auf Maschinendaten zu reagieren, indem es als agile Ebene über bestehenden Automatisierungssystemen angesiedelt ist.

Tulip jedoch noch einen Schritt weiter mit Composable HMIs (cHMI) , die die Interaktion von Bedienern mit Maschinen neu definieren.

Herkömmliche HMIs sind auf einzelne Anlagen ausgerichtet. Jede Maschine verfügt über eigene Bildschirme, Navigationslogik und Interaktionsmodelle. Für Bediener bedeutet dies, dass sie ständig zwischen Maschinen, Systemen und Aufgaben wechseln müssen, häufig unter Bezugnahme auf gedruckte SOPs oder separate MES . Dies führt zu einer fragmentierten Ausführung und einer unnötigen kognitiven Belastung.

Die komponierbare HMI stellt dieses Modell auf den Kopf.

Anstatt Arbeitnehmer dazu zu zwingen, sich an Maschinen anzupassen, Tulip , dass sich Maschinen an den Arbeitnehmer anpassen. Als menschenzentrierte Schnittstelle ermöglicht cHMI den Bedienern die Interaktion mit verschiedenen Maschinen durch eine einheitliche, rollenbasierte Erfahrung, die sich an den tatsächlichen Arbeitsabläufen innerhalb eines Prozesses orientiert.

Maschinendaten, Steuerungen und Status werden im Kontext zusammen mit Arbeitsanweisungen, Qualitätskontrollen und Entscheidungshilfen dargestellt. Dies erleichtert es den Bedienern, zwischen Aufgaben zu wechseln, sich zwischen Stationen zu bewegen und zu verstehen, wie jede Maschine zu den vor- und nachgelagerten Schritten beiträgt.

In diesem Modell beschränkt sich die Kommunikation zwischen Maschine und Mensch nicht mehr auf einzelne Anlagen oder statische Bildschirme. Sie wird zu einer einheitlichen, workflowgesteuerten Erfahrung, die Maschinen, Menschen und Prozesse in Echtzeit miteinander verbindet.

In Umgebungen mit hohen Compliance-Anforderungen, wie der pharmazeutischen Industrie und Industrielle Biotechnologie, ist die Kommunikation zwischen Maschinen und Mitarbeitern von grundlegender Bedeutung für die Qualität und die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften. Prozesse wie elektronische Chargenprotokolle erfordern eine präzise Koordination zwischen den Geräteprozessen und den Arbeitsabläufen der Bediener, wobei gleichzeitig die kontinuierliche Audit-Bereitschaft gewährleistet sein muss. Dennoch verlassen sich viele Unternehmen nach wie vor auf manuelle Kontrollen, papierbasierte Abzeichnungen undProzessdaten , was das Fehlerrisiko erhöht und die Erkennung von Abweichungen verzögert.

Ein komponierbarer Ansatz verändert dieses Modell grundlegend, indem er Echtzeit-Maschinendaten direkt in den Arbeitsablauf des Bedieners einbindet.

Anstatt sich auf manuelle Bestätigungen zu verlassen, können Maschinendaten wie Temperatur, Druck oder Gerätestatus einen menschlichen Schritt automatisch validieren, sobald er ausgeführt wird. Beispielsweise kann eine Temperaturmessung aus einem Bioprozesssystem bestätigen, dass die Bedingungen innerhalb der Spezifikationen liegen, bevor ein Bediener fortfährt. Dadurch wird die Einhaltung der Vorschriften durch die Ausführung sichergestellt und nicht erst durch die Dokumentation im Nachhinein.

Die Arbeit Tulipim Bereich der Bioverarbeitung unterstreicht diesen Wert. Durch die strategische Zusammenarbeit mit Partnern wie Sartorius trägt die Plattform Tulipdazu bei, Daten von Bioverarbeitungsanlagen in vernetzte Arbeitsabläufe zu integrieren, die die Bediener durch komplexe Schritte wie die Einrichtung von Bioreaktoren, die Vorbereitung von Medien und Umrüstung von Einwegsystemen führen. Dadurch werden Compliance und Qualität zu einem festen Bestandteil der Ausführung und nicht zu einer nachträglichen Überlegung.

Ältere MES HMI-Lösungen wurden mit Blick auf Stabilität und nicht auf Anpassungsfähigkeit entwickelt. In statischen Umgebungen sind sie zwar effektiv, jedoch haben sie Schwierigkeiten, mit den modernen Anforderungen in der Fertigung Schritt zu halten, wie häufige Umstellungen, Produktvariationen und sich wandelnde Anforderungen.

Aus Sicht der vernetzten Mitarbeiter führen herkömmliche Ansätze häufig zu fest programmierten HMIs, deren Änderung kostspielig ist, die nicht mit den Ausführungs- und Qualitätssystemen verbunden sind und die zu langen Zeiträumen für die Bereitstellung oder Aktualisierung von Arbeitsabläufen führen.

Tulip ein grundlegend anderes Wertemodell:

• Geschwindigkeit: Workflows zwischen Maschinen und Mitarbeitern können innerhalb von Wochen statt Jahren implementiert werden.

• Flexibilität: Applications mit den Prozessen weiter, ohne dass Kernsysteme neu gestaltet werden müssen.

• Anwendung: Die Schnittstellen sind für Bediener und Techniker konzipiert.

• ROI: Der Mehrwert wird schrittweise erzielt, ohne dass umfassende Erneuerungsmaßnahmen erforderlich sind.

Vor allem konkurriert Tulip mit bestehenden Automatisierungsinvestitionen. Es ergänzt diese, indem es den menschlichen Mehrwert erschließt, für den ältere Systeme nie konzipiert wurden.

Die Fertigungsindustrie hat die Herausforderung der Vernetzung von Maschinen bereits bewältigt. Die nächste Herausforderung besteht darin, Menschen miteinander zu vernetzen.

Bei der Kommunikation zwischen Maschine und Mensch geht es nicht um mehr Dashboards oder mehr Daten. Es geht darum, die richtigen Informationen zum richtigen Zeitpunkt an den richtigen Mitarbeiter zu liefern, eingebettet direkt in den Arbeitsablauf.

Durch die Neudefinition der Kommunikation mittels eines modularen MES und einer menschenzentrierten HMI können Hersteller endlich die Lücke zwischen Automatisierung und Ausführung schließen und so eine wirklich vernetzte Belegschaft schaffen, die informiert, befähigt und in der Lage ist, in Echtzeit zu handeln.

Letztendlich schaffen Maschinen keinen Wert aus sich selbst heraus. Dies tun Menschen.