Research & Technology: "Interaktion zwischen Mensch und Maschine radikal verändern"

Maschinen, Roboter und technische Systeme sind inzwischen fester Bestandteil unseres täglichen Lebens. Dennoch ist die so genannte Mensch-Maschine-Schnittstelle längst nicht optimal.

Zum einen bleiben Maschinen und Systeme durch ihre Komplexität und Intransparenz für den Menschen schwer zugänglich, zum anderen verfügen sie im Gegensatz zum Menschen nicht über nonverbale Kommunikation wie Mimik, Gestik und Körpersprache. Beide Punkte erschweren das Design moderner Produktionsprozesse, die sich vor dem Hintergrund innovativer Prozesse wie „Industrie 4.0“ gerade noch einmal massiv wandeln.

„Innovationskraft, technologischer Fortschritt und internationale Wettbewerbsfähigkeit – dafür stehen Forschungsinstitute weltweit.

Integriert in die wichtigste Industriemesse der Welt, ist die Research & Technology der ideale Ort, um die Themen Forschung, Entwicklung und Technologietransfer im internationalen Kontext zu diskutieren. Damit aus Forschungsergebnissen zukunftsweisende industrielle Produkte werden können, muss der Dialog zwischen Wissenschaft und Wirtschaft, Politik und Industrie gestärkt werden. Und genau das funktioniert hervorragend auf der HANNOVER MESSE“, sagt Marc Siemering, Geschäftsbereichsleiter der Deutschen Messe AG.

Zwei Fraunhofer-Institute – als Innovationsallianz Aussteller auf der Research & Technology 2014 – haben sich des Themas Interaktion zwischen Mensch und Maschine aus Forschungsperspektive angenommen.

„Wir stehen vor der gesellschaftlichen Aufgabe, die Interaktion von Mensch und Maschine in unseren Lebens- und Arbeitswelten radikal und vor allem zum Nutzen des Menschen zu verändern“, erklärt Prof. Andreas Tünnermann, Leiter des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Optik und Feinmechanik (IOF) in Jena und des Instituts für Angewandte Physik an der Friedrich-Schiller-Universität Jena.

Tünnermann steht an der Spitze des Konsortiums „3Dsensation“, das kürzlich zu den Gewinnern des Programms „Zwanzig 20 – Partnerschaft für Innovation“ gekürt wurde, vom BMBF speziell zur Förderung ostdeutscher Unternehmen aufgelegt wurde und mit 500 Millionen Euro ausgestattet ist. Ziel der Allianz „3Dsensation“ ist es, das Zusammenspiel von Mensch und Maschine wesentlich zu verbessern. Dazu sollen Maschinen, Roboter und technische Systeme mithilfe neuartiger Sensoren und intelligenter Auswertung die Fähigkeit zur visuellen Aufnahme und Interpretation komplexer Szenarien erhalten. Damit sollen sie zu echten Assistenten des Menschen werden. Die technische Grundlage dafür bilden unter anderem kompakte, optische Systeme nach dem Vorbild der Facettenaugen, die eine einfache und schnelle elektronische Auswertung von räumlichen Informationen ermöglichen. So können dynamische Prozesse dreidimensional erfasst und Datensätze mit mehreren hundert 3-D-Bildern pro Sekunde erzeugt werden.

Bereits vier Bedarfsfelder identifiziert

Die Anwendungsmöglichkeiten für die „Assistenten der Zukunft“ sind vielfältig. So wurden bislang vier Bedarfsfelder identifiziert:

Produktion, Gesundheit, Mobilität und Sicherheit. In der Produktion sollen die Systeme Fertigungsabläufe optimieren und die Produktivität steigern, die Qualität als besonderes Merkmal von „made in Germany“ sichern (Nacharbeit und Fehlproduktion senken) und darüber hinaus Ressourcen in der ganzen Breite einsparen, also Energie, Material, Personal und Kosten.

Im Gesundheitswesen entstehen heute wesentliche Innovationen an den Schnittstellen „Arzt und Patient“ sowie „Arzt und diagnostisches beziehungsweise therapeutisches System“. Genau dort liegen die Hebel für eine Verkürzung des diagnostischen Prozesses und zugleich für effektive und effiziente diagnostische Systeme mit integrierter Therapie (Theragnostik).

Der Verkehr wird insbesondere auf der Straße erheblich zunehmen. Um den Verkehrsfluss und die hohen Sicherheitsstandards auf deutschen Straßen aufrechtzuerhalten und die Unfallzahlen weiter zu reduzieren, zählen aktive Fahrerassistenz- und Sicherheitssysteme zu den Schlüsseltechnologien. „Eine wesentliche Komponente dabei ist die dreidimensionale Erfassung und Analyse des Umfeldes sowie des Innenraums des Fahrers“, erläutert Tünnermann.

Die Globalisierung lässt Güterverkehr, Personenmobilität und Geldtransfer rapide anwachsen. An Flug- und Seehäfen, Grenzübergängen oder in Hightech-Firmen werden deshalb zunehmend schnelle und sichere Systeme zur Überwachung, Identifikation von Gefahrpotenzialen oder Beschleunigung der Identitätsprüfung benötigt.

Am Konsortium „3Dsensation“ sind aktuell 20 Forschungsinstitute und 45 Industriepartner beteiligt, darunter allein 30 kleine und mittelständische Unternehmen sowie mehr als 30 Firmen aus den neuen Bundesländern. Das Fördervolumen des BMBF beträgt 45 Millionen Euro.

Erste Ergebnisse der intensiven Forschungs- und Entwicklungsarbeit wird die Innovationsallianz auf der Research & Technology im Rahmen der HANNOVER MESSE 2014 präsentieren.

HANNOVER MESSE – Get new technology first!

Die weltweit wichtigste Industriemesse wird vom 7. bis 11. April
2014 in Hannover ausgerichtet. Die HANNOVER MESSE 2014 vereint sieben Leitmessen an einem Ort: Industrial Automation, Energy, MobiliTec, Digital Factory, Industrial Supply, IndustrialGreenTec und Research & Technology. Die zentralen Themen der HANNOVER MESSE 2014 sind Industrieautomation und IT, Energie- und Umwelttechnologien, Industrielle Zulieferung, Produktionstechnologien und Dienstleistungen sowie Forschung und Entwicklung. Die Niederlande sind das Partnerland der HANNOVER MESSE 2014.
Ansprechpartnerin für die Redaktion:
Silke Gathmann
Tel.: +49 511 89-31614
E-Mail: silke.gathmann@messe.de