Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB

DigET - Hardware, Software

Hardware

 

Der DigET ist ein Multi-Display-System mit verteilten Displays (horizontal und vertikal angeordnet) sowie verschiedenen mobilen Endgeräten, die in die Umgebung eingebunden werden. Die komplette Umgebung kann mit Hilfe Display-übergreifender Handgesten-Interaktion im 3D-Arbeitsraum bedient werden. Dabei werden Tablet-PCs und SmartPhones als mobile Arbeitsplätze eingesetzt und durch persönliche Identifikationsmöglichkeit über Marken-Tracking mit dem Tisch gekoppelt.

 

Software

 

Das Multi-User-System DigET setzt auf Standards. Als integriertes und durchgängiges Standard-Datenaustauschformat zur Anlagenbeschreibung wird AutomationML eingesetzt, wobei die in der Umgebung verwendeten Tools lediglich eine AutomationML-Schnittstelle bereit stellen müssen. AutomationML befindet sich aktuell auf dem Weg der IEC-Normierung und wird bereits von Toolherstellern als Austauschformat unterstützt.


Als Standard zur Kommunikation und dem Datenaustausch zwischen allen Komponenten wird OPC-UA verwendet. An diese Kommunikation können sich potenzielle Nutzer mit Hilfe eines OPC-UA-Clients einfach „andocken“. Dabei wird AutomationML in den Kommunikationsstandard OPC-UA als Informationsmodell integriert. Dies schafft die notwendige Transparenz.

 

Der DigET setzt keine einheitliche Software voraus, sondern ermöglicht es den Nutzern, die für sie beste Software einzusetzen und diese mit dem Tisch zu koppeln. Jeder Nutzer behält seinen eigenen Datenbestand und seine gewerkespezifische Sicht. So können Elektro- und Mechanik-Planung sich über die gemeinsame Umgebung verständigen, behalten aber weiterhin ihre proprietären Datenbestände. Durch das gemeinsame Modell im Format AutomationML können die Nutzer Änderungsvorschläge an den Tisch melden, die dann verarbeitet werden. Die Änderungspropagation erfolgt von der dafür entwickelten Middleware in Form eines OPC-UA-Servers mit speziellen Methoden. Änderungen werden also an die entsprechenden Beteiligten weitergeleitet. Die Bedienung der Tools durch die Gesten-Interaktion erfolgt am DigET über ein transparentes Overlay, das zur Kommunikation mit der entsprechenden Standard-Software dient. Daher sind für die Gesten-Bedienung keine zusätzlichen Schnittstellen in den Tools nötig. Herausforderungen hierbei sind das verteilte Arbeiten und die notwendige Performance auf großen Datenbeständen, sowie die Integration von Bestandsdaten (Altdaten).

 

 

Interaktion/Assistenz

 

In unserem täglichen Leben werden wir durch entsprechende technische Systeme und intelligente Umgebungen bereits unterstützt. Warum also nicht auch bei komplexen Prozessen wie der Produktionsplanung?

 

Der DigET unterstützt als IT-System die Kooperation der Beteiligten und führt und begleitet die zugehörigen Entscheidungsprozesse.

 

Für die direkte Multi-Display-Interaktion wurden verschiedene Handgesten definiert, die die Multi-User-Interaktion im Team unterstützen. Änderungen werden als Vorschlag einer Disziplin eingebracht, andere Disziplinen können Konflikt-behafteten Veränderungen zustimmen oder diese ablehnen. Mit Hilfe ergebnisorientierter Konfliktlösungs-Unterstützung in Form entsprechender Assistenzfunktionalitäten in der Umgebung werden konfliktfreie Änderungen übernommen, Konflikte aufgelöst und Abstimmungsprozesse begleitet. Änderungsprozesse können so überwacht und dokumentiert werden. Die Traceability und Nachvollziehbarkeit spielen hier eine Rolle. So können gemeinsame, koinzidente Modelländerungen vorgenommen werden. Darüber hinaus wurden verschiedene Assistenzmechanismen zur Verbesserung der interpersonellen und interdisziplinären Zusammenarbeit in die Umgebung integriert. Herausforderungen hierbei bestehen in der Persönlichkeit des Nutzers, wie beispielsweise der individuelle Wissensstand und die Kooperationsbereitschaft der Beteiligten. Jeder Beteiligte ist für seine eingebrachten Veränderungen in Form von Vorschlägen verantwortlich, muss aber sein lokales Optimum zurückstellen, um mit den anderen Beteiligten gemeinsam ein globales Optimum zu finden.