UX im Industrieumfeld: Intuitives Design für mehr Effizienz

Die Stadt Würzburg, malerisch gelegen am Main, ist nicht nur für ihre historische Altstadt und erstklassigen Weine bekannt, sondern auch als Gastgeber der “Future of Industrial Usability“. Die Veranstaltung brachte vom 23. bis 24. Oktober Experten aus ganz Deutschland zusammen, um die neuesten Entwicklungen im Bereich User Experience (UX) im industriellen Umfeld zu diskutieren. Meine Kollegin Vivien und ich waren ebenfalls vor Ort und teilen hier unsere Eindrücke.

Benutzerfreundlichkeit als Erfolgsfaktor

Ein zentrales Thema der Konferenz war die User Experience von Produkten in der industriellen Anwendung. Aus gutem Grund: In einer Zeit, in der Technologie und digitale Lösungen den Arbeitsalltag prägen, wird die Gestaltung von Produkten und Anwendungen, die Bedürfnisse und Erwartungen der Anwender in den Mittelpunkt stellen, immer entscheidender. Eine herausragende UX kann nicht nur die Kundenzufriedenheit steigern, sondern auch die Mitarbeiterproduktivität und Effizienz.

Die Vorträge und Diskussionen hierzu zeigten deutlich, dass eine benutzerzentrierte Herangehensweise an die Produktentwicklung unerlässlich ist. Von der Einfachheit der Benutzeroberflächen bis hin zur nahtlosen Integration von Funktionen – Unternehmen müssen die Bedürfnisse ihrer Nutzer verstehen, um Produkte und Anwendungen zu entwickeln, die in der heutigen komplexen Arbeitswelt effektiv eingesetzt werden können.

Nutzer:innenbedürfnisse im Fokus: Personas im Enterprise Software Kontext

Die Entwicklung von Enterprise Software ist aufgrund ihrer Komplexität und Vielzahl an Nutzer:innengruppen besonders anspruchsvoll. Dass der Einsatz von Personas eine gute Möglichkeit bietet, dieser Herausforderung zu begegnen, haben wir bereits im Beitrag „Personas für Business Software – Spielerei oder nachhaltiger Mehrwert?“ beschrieben. Personas sind fiktive Charaktere, die typische Anwender:innen eines Produkts oder Services repräsentieren. Die Arbeit mit ihnen ist bei CONTACT ein wichtiger Bestandteil in der Software-Entwicklung und trägt maßgeblich dazu bei, ein besseres Verständnis über Aufgaben und Bedürfnisse der Nutzer:innen in ihrem Arbeitsalltag zu erhalten. Mit diesem Verständnis können Unternehmen Produkte und Softwarelösungen nutzerzentrierter entwickeln. In Würzburg präsentierten wir hierzu in unserem diesjährigen Vortrag, wie man Personas erstellt, diese im Unternehmen vermarktet und abteilungsübergreifend nutzt.

Kartenset als spielerisches Mittel, um Personas im Unternehmen sichtbar zu machen (©Vogel Communications Group)

Die Integration von KI in Interaktionskonzepte: Der Weg in die Zukunft

Ein weiteres heiß diskutiertes Thema war die Integration von künstlicher Intelligenz (KI) in Interaktionskonzepte. KI wird in der Industrie zunehmend als ein Mittel zur Verbesserung von Prozessen und zur Unterstützung von Entscheidungsfindungen eingesetzt. Sie hat das Potenzial, die Art und Weise, wie wir mit Maschinen und Technologie interagieren, grundlegend zu verändern. Die Teilnehmer konnten sich anhand beeindruckender Beispiele und Best Practices ein Bild davon machen, wie KI die Effizienz und Leistungsfähigkeit in der Industrie steigern kann. So zeigte zum Beispiel ein Konzept, wie die KI-Integration in ein Human Machine Interface (HMI) Maschinenanwender:innen dabei unterstützt, Anlagen energieeffizienter einzustellen.

Future of Industrial Usability: Ein voller Erfolg

Insgesamt war die “Future of Industrial Usability” eine inspirierende Veranstaltung. Zeigte sie doch neben aktuellen Trends, dass die nutzerzentrierte Entwicklung von Produkten für die Industrie nicht bloß eine Modeerscheinung ist, sondern eine Schlüsselrolle in der Zukunft der Produktentwicklung und des Unternehmenserfolgs eingenommen hat. Unternehmen, die in die Verbesserung der Usability investieren, werden in der Lage sein, sich in einem zunehmend wettbewerbsintensiven Markt abzuheben und die Bedürfnisse ihrer Kunden besser zu erfüllen.

Wir können uns auf weitere spannende Entwicklungen und Innovationen in diesem Bereich freuen und danken den Organisatoren der Konferenz in Würzburg für diese großartige Veranstaltung. Bis zum nächsten Mal.

Die Verwaltungsschale als Katalysator der Industrie 4.0

„Land der Dichter und Denker“ oder „Land der Ideen“: Deutschland ist sichtlich stolz auf seine Schriftsteller:innen, Wissenschaftler:innen und Ingenieur:innen. Und auf seine akribische Bürokratie, die auf absolute Präzision einer Aussage oder Angabe abzielt. In Kombination entstehen daraus bei der Benennung technischer Begriffe oft ungelenke Wortschöpfungen. Aktuelles Beispiel hierfür ist die „Verwaltungsschale“, deren innovatives Potenzial und zentrale Bedeutung für die Industrie 4.0 sich so nicht direkt erschließen lassen.

Was genau ist eine Verwaltungsschale?

Bei der Verwaltungsschale (VWS) handelt es sich nicht um eine verstaubte Verwaltungsbehörde, sondern um die sehr deutsche Übersetzung des englischen Begriffs „Asset Administration Shell“ (AAS). Die AAS ist eine standardisierte, vollständige digitale Beschreibung eines Assets. Ein Asset ist im Grunde alles, was sich als Teil einer Industrie 4.0-Lösung anschließen lässt (zum Beispiel Anlagen, Maschinen, Produkte sowie deren einzelne Komponenten). Die AAS enthält sämtliche Informationen und ermöglicht in einer vernetzten Industrie den Austausch und die Interaktion zwischen unterschiedlichen Assets, Systemen und Organisationen. Sie ist damit also so ziemlich das Gegenteil einer trägen Behörde und aktuell das Schlagwort in der digitalen Transformation.

Wie bei vielen neuen Themen gehen auch bei der Verwaltungsschale die Definitionen auseinander und sind recht weit gefasst. Von sehr konkret, wie der VWS als Umsetzung des Digitalen Zwillings für Industrie 4.0, bis hin zur lockeren Beschreibung der VWS als Datenstecker oder Integrationsstecker für digitale Ökosysteme.

Ich bevorzuge die Darstellung der Verwaltungsschale als ein Metamodel zur Selbstbeschreibung eines Assets. Mit diesem Metamodell können dann weitere Modelle erzeugt werden, um Informationen gesammelt bereitzustellen. Durch den Einsatz von Software werden diese Modelle dann zum „Leben erweckt“ und über Schnittstellen anderen zur Verfügung gestellt.

Konzept und Anwendung der Verwaltungsschale

Als digitales Abbild eines Assets stellt die Verwaltungsschale durch seine Teil- bzw. Submodelle Informationen oder Funktionen zu einem bestimmten Kontext bereit. Beispiele hierfür sind unter anderem digitale Typenschilder, technische Dokumente, die Komponenten- beziehungsweise Asset-Struktur, Simulationsmodelle, Zeitreihendaten oder auch nachhaltigkeitsrelevante Informationen wie der CO2-Fußabruck. Die Informationen entstehen entlang der verschiedenen Phasen des Lebenszyklus und es hängt vom konkreten Wertschöpfungsnetzwerk ab, welche Informationen zu einem Asset von Bedeutung sind. So werden Submodelle in bestimmten Lebenszyklusphasen initial erstellt, in darauffolgenden Phasen konkretisiert und ausgeprägt und im weiteren Verlauf um Informationen angereichert oder aktualisiert. Dabei bezieht sich die Verwaltungsschale mal auf eine sehr generische (Typ) oder eine sehr konkrete (Instanz) Darstellung eines Assets.

So wie sich Assets über die Zeit verändern (as-defined, as-designed, as-ordered, as-built, as-maintained), verändert sich auch die Verwaltungsschale. Damit können für ein und dasselbe Asset im Verlauf des Lebenszyklus mehrerer Verwaltungsschalen existieren. Um die Informationen in der Verwaltungsschale im Rahmen seines Wertschöpfungsnetzes zu nutzen, müssen diese zugänglich sein. Der Zugriff erfolgt meist über das Internet beziehungsweise über die Cloud (Repository-gehaltene VWS). Bei intelligenten Systemen kann die Verwaltungsschale auch Teil des Assets selbst sein (Asset-gehaltene VWS).

Der Informationsaustausch erfolgt dabei auf verschiedenen Wegen. Entweder über Dateien, sogenannte AASX-Files (VWS Typ 1), über eine Server-Client-Interaktion wie zum Beispiel via RestAPI (VWS Typ 2) oder mittels Peer-to-Peer-Interaktion (VWS Typ 3), bei der die Verwaltungsschalen unter Anwendung der sogenannten I4.0-Sprache eigenständig Kontakt zueinander aufbauen und kooperativ Aufgaben durchführen.

Während Typ 1 und 2 eine passive Rolle im Wertschöpfungsnetzwerk einnehmen und eher bei Repository-gehaltenen VWS im Einsatz sind, beschreibt Typ 3 eine aktive Teilnahme im Wertschöpfungsnetzwerk und wird eher bei Asset-gehaltene VWS mit intelligenten Produkten eingesetzt.

Gemeinsame Standards verbinden!

Für welche Art der Verwaltungsschale man sich auch entscheidet: Wichtig ist, dass Empfänger und Bereitsteller dieselbe Sprache sprechen. Dafür muss der Austausch konkreter Informationsinhalte standardisiert sein. In Anbetracht der Menge an unterschiedlichen Branchen, Szenarien, Assets und Funktionen sind das immens viele Teilmodelle, die es zu standardisieren gilt. Organisationen und Vereine wie die Industrial Digital Twin Association (IDTA), bestehend aus Forschungsinstituten, Industrieunternehmen und Software-Anbietern, nehmen sich dieser Mammutaufgabe an. Die rasant wachsenden Mitgliederzahlen sowie der rege Austausch auf Messen und Fachtagungen untereinander verdeutlichen den hohen Stellenwert für die Industrie. Hierbei gilt es klein- und mittelständige Unternehmen nicht abzuhängen, sondern bestmöglich in die Standardisierungsarbeit mit einzubinden.

Fazit

Die Verwaltungsschale ist zentraler Dreh- und Angelpunkt für erfolgreiche Industrie 4.0-Szenarien. Sie ermöglicht herstellerunabhängige Interoperabilität und vereinfacht die Integration aller Arten von Assets zu einem kollaborativen Wertschöpfungsnetzwerk. Sie steigert durch eine lückenlose Transparenz des Echtzeit-Zustands jedes Assets die Effizienz innerhalb der Produktionsprozesse. Und sie bietet darüber hinaus ein umfassendes Sicherheitskonzept zum Schutz der Daten. Innerhalb kürzester Zeit hat sich die Verwaltungsschale damit von einem theoretischen Konstrukt zu einer realen Anwendung in der Praxis gewandelt. Gemeinsam mit Partnern aus Forschung und Industrie arbeiten wir als Mitglied der IDTA und im Rahmen der Forschungsprojekte ESCOM und Flex4Res daran, sie in der industriellen Breite nutzbar zu machen.

Ist jemand da draußen noch nicht in der Cloud?

Ja, das ist eine ernst gemeinte Frage: Gibt es irgendjemanden, der noch keine Cloud-Dienste nutzt, sei es von seinem Computer zu Hause, am Arbeitsplatz oder direkt von seinem Mobiltelefon aus? Wir alle haben uns so sehr daran gewöhnt, Cloud-Server wie WhatsApp, Facebook oder Dropbox zu nutzen. Und diese Dienste funktionieren, sind sicher und stehen jederzeit zur Verfügung. Wer würde sich schon zu Hause einen eigenen Server für die Datenkommunikation oder den Dateiaustausch einrichten wollen? Selbst am Arbeitsplatz mieten immer mehr Unternehmen Datenaustausch- (Dropbox Enterprise) und Kommunikationsdienste (Slack, MS-Teams). Kurz: Die Nutzung von Cloud-Diensten zu Hause und am Arbeitsplatz wird immer mehr zum Standard.

Also warum nicht die gleiche Art von Datenmanagement-, Dateiaustausch- und Kollaborationsdiensten auch für produktbezogene Daten wie 3D-CAD-Modelle, Stücklisten und Konstruktionsspezifikationen in der Cloud nutzen?

Warum nicht PLM aus der Cloud?

In der Vergangenheit gab es diesbezüglich einige Skepsis, was Netzwerkbandbreite, Leistung und Sicherheit betraf. Aber die Anbieter von Cloud-Lösungen, insbesondere die großen Cloud-Hyperscaler, haben ihre Hausaufgaben gemacht, stellen ausreichend Netzwerkkapazität zur Verfügung und verlegen sogar eigene physische Kabel durch die Ozeane. Nehmen Sie sich eine Minute Zeit und machen Sie den Geschwindigkeitstest bei den AWS Global Accelerators von Amazon (https://speedtest.globalaccelerator.aws/#/).

Auch Sicherheitsbedenken können nicht länger als gültiges Argument dafür gelten, geschäftskritische Anwendungen wie ein PLM-System nicht in der Cloud auszuführen. Unternehmen wie AWS, Azure und Google bieten alles, was man für eine hochsichere, verschlüsselte Kommunikation braucht. Fügen Sie Ihr eigenes virtuelles privates Netzwerk, Single Sign-On Directory Access und Multifaktor-Authentifizierung mit Timeout hinzu, und Sie sind so sicher oder sogar noch sicherer, als Sie es mit Ihrer eigenen Infrastruktur jemals sein könnten.

Cloud PLM von CONTACT Software

So ist es nur folgerichtig, dass auch CONTACT Software seine Lösungen in der Cloud anbietet. Die treibende Idee: Einen größeren Kundenstamm schneller zu erreichen (time to value). Seitdem sind zahlreiche potenzielle und bestehende Kunden aktiv auf uns zugekommen, um unsere Produkte CIM Database PLM, die Projektmanagementlösung Project Office oder die IoT-Plattform CONTACT Elements for IoT in der Cloud zu betreiben.

Die CONTACT Cloud-Solutions bieten Kunden zum einen eine Standard-SaaS-Lösung (Software as a Service – siehe NIST) mit allen PLM-, Projektmanagement- und IoT-Funktionen, die sie auch vor Ort installieren können. Zusätzlich gibt es vordefinierte ERP- Schnittstellen in unserer Technologieplattform sowie CAD-Integrationen basierend auf dem neuen Workspaces Desktop for Web. Für Kunden, die die Anwendung anpassen oder sogar ihre eigenen Lösungen auf dem CONTACT Elements-Framework implementieren möchten, bietet CONTACT eine Enterprise-Edition seiner Plattform in der Cloud an. Diese enthält die gesamte CI/CD-DevOps-Infrastruktur, um lokal zu programmieren, Anpassungen zusammenzuführen, zu testen und auf Test- und Produktionsinstanzen in der Cloud bereitzustellen.

Worauf also warten? Lernen Sie jetzt die Möglichkeiten der CONTACT Cloud kennen.