Ich sehe was, was du nicht siehst...

»Die Gespräche zwischen Bits und Bytes können wir nicht hören«, stellten die Wissenschaftler am Lehrstuhl für Unternehmenslogistik an der TU Dortmund fest. Deswegen wollen sie mit »haptical« vermitteln, wie die Kommunikation zwischen smarten Objekten abläuft – haptisch und beobachtbar.

Wer sich Industrie ansehen will, ist im Ruhrgebiet genau richtig: Der Chemiepark, das Umspannwerk und die Kokerei lassen sich real erfassen. Bei einer zunehmend digitalisierten Industrie, die sich in Datenströmen abspielt, entziehen sich die Prozesse dem Blick. »Industrie 4.0« ist dann Reizwort für die einen und Vision für die anderen. Jetzt möchte Dortmund auch der Machine-to-Machine-Kommunikation (M2M) ein Gesicht geben: Mit »haptical«, einem Projekt des Lehrstuhls für Unternehmenslogistik an der TU Dortmund, soll der Informationsfluss im Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) veranschaulicht werden.

Level 1: Spielerische Darstellung

Er ist nicht so bunt wie der Monopoly-Straßenplan, dennoch ist der »haptical«-Demonstrator ähnlich aufgebaut wie ein Spielboard. Dem mehrfach revolutionierten Brettspiel aus den 1930ern hat er jedoch eines voraus: Ein Beamer projiziert die Arbeitsumgebung des Spielers auf das Brett. Möglich ist zum Beispiel ein Lagerraum mit nummerierten Regalen und dazu ein Wareneingang, an dem die virtuellen Pakete eintreffen. Als Spielfigur dient ein kaum faustgroßer schwarzer Puck, der mit Sensorik für die Raumorientierung ausgestattet ist. Die Entwickler kauften dazu Technikkomponenten des Herstellers HTC, der diese für seine Virtual-Reality-Brillen einsetzt. »Aber sonst ist es einfach handelsübliche Elektronik«, so Projektmitarbeiter Alexander Michalik über die am Lehrstuhl entwickelte Hardware. Den Puck selbst druckten er und seine Kollegen mit einem 3D-Drucker. Er übernimmt in der Simulation ein smartes, aber vom Menschen gesteuertes Objekt. Im Lagerraum-Szenario repräsentiert er einen Gabelstapler.

Level-up: Zusammenspiel von Transportsystemen im virtuellen Raum

Der Nutzer kann den Gabelstapler frei auf der Fläche – in der Regel projiziert auf eine einfache Tischplatte – bewegen. An Wareneingang oder Lagerregal platziert, lagert er die Pakete ein und aus. Kaum hat der Spieler einige Aufträge ausgeführt und sich mit dem Arbeitsbetrieb vertraut gemacht, steigt die Komplexität. Michalik und seine Teamkollegen schalten weitere automatische Transportsysteme dazu. Diese sind nicht dreidimensional wie der eigene Gabelstapler, sondern es handelt sich abermals um Projektionen. Auch sie erledigen Aufträge. Mithilfe des Beamers werden dabei die immateriellen Informationsflüsse zwischen den Transportsystemen visualisiert. Entlang von Verbindungslinien wandern zum Beispiel kleine Briefe als Zeichen der Kommunikation. Ebenso ist der Akkuladestand eines jeden Fahrzeugs dargestellt. Die höheren Level üben den Spieler in der Zusammenarbeit von Mensch und Maschine, zum Beispiel bei der Koordination der Aufträge.

Die Angst vor dem Internet der Dinge verlieren

Statt gewinnen kann man bei »haptical« vielmehr etwas verlieren: die Berührungsangst mit dem Internet der Dinge und dessen Anwendung in der Praxis, wenn auch nur im Miniaturformat. Darum ging es den Entwicklern, als sie sich 2018 mit »haptical« beim Hochschulwettbewerb »Arbeitswelten der Zukunft« bewarben. Die Nutzer sollten mit der physischen Schnittstelle etwas anfassen und so den Digitalen Zwilling selbstständig und in Echtzeit verändern können. Michalik hält den »haptical«-Demonstrator daher für anschaulicher als eine Simulation mit dem Mauszeiger. Die physische Repräsentation rege mehr zum Nachdenken an, gibt er das Feedback der Tester bei Vorführungen unter anderem beim Zukunftskongress 2018 und in der DASA in Dortmund wieder. Zukunftsszenarien würden sich oft auf einen wirtschaftlichen Hintergrund und die technologische Machbarkeit stützen, sagt Alexander Michalik. Weniger beachtet werde hingegen, wie der Mensch mit den zukünftigen Technologien zusammenarbeiten wird. Die Akzeptanzproblematik sei ebenfalls Teil des bisherigen Feedbacks gewesen. In Gesprächen bei verschiedenen Messen habe er erfahren, dass in manchen Betrieben Mitarbeiter die autonomen Systeme manipuliert hätten, berichtet Michalik. Sie hätten ihren Arbeitsplatz als bedroht empfunden. »Es gibt mit Sicherheit Aufgaben, die der Mensch besser erledigen kann«, sagt Michalik, wenn er nach der Rolle des Menschen in zukünftigen Arbeitswelten gefragt wird.

Interdisziplinärer Einsatz denkbar

»haptical« ist aber nicht nur für Beschäftigte in der Logistik gedacht, die in ihrem Arbeitsalltag mit dem IoT konfrontiert sind. Im Kopf hatten die Entwickler »eine breit gestreute Zielgruppe«, zu der auch Personen ohne einen bestimmten professionellen Background gehören. Wie Michalik der Rückmeldung einiger Unternehmen entnimmt, eigne sich der Demonstrator außerdem dazu, Ergebnisse für Manager darzustellen, die nicht direkt in die Arbeitspraxis involviert sind. Derzeit stehen die Projektmitarbeiter von »haptical« in Kontakt zu zwei Unternehmen, die sich den Demonstrator für die Schulung neuer Angestellter vorstellen können.

Dank der visuellen Aufbereitung umschifft »haptical« Sprachbarrieren. Das macht die Darstellung komplexer Sachverhalte verständlicher und erleichtert die Einarbeitung neuer Mitarbeiter. Nur die Gespräche zwischen den autonomen Systemen kann man weiterhin nicht hören. Macht nichts, man kann sie ja sehen.