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Februar 26, 2020

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Das Angenehme mit dem Nützlichen verbinden: Gamification in der Industrie 4.0
Das Angenehme mit dem Nützlichen verbinden: Gamification in der Industrie 4.0

Mögen die Spiele beginnen!

Wie lässt sich die Mitarbeitermotivation am besten steigern? Können wir Mensch-Maschine-Schnittstellen (MMS) interaktiver gestalten? Wie kann die Programmierung von fahrerlosen Transportfahrzeugen (FTF) vereinfacht werden? Die Antwort auf die häufigsten Fragen im Herstellungssektor ist möglicherweise nicht mithilfe der typischen Herangehensweisen zu finden, sondern liegt vielmehr in der Gamification.

Gamification, auch als Spielifizierung bezeichnet, ist die Anwendung von Mechanismen, Strategien und visuellen Elementen aus der Spieleentwicklung in spielfremden Kontexten wie beispielsweise in der Herstellung. Es klingt zwar zunächst etwas merkwürdig, doch tatsächlich sind viele der Probleme, mit denen sich Benutzer bei der Bedienung industrieller Ausrüstung auseinandersetzen müssen, genau dieselben, wie sie Spieler im Rahmen von Aufgaben in Spielen lösen müssen.

Ein Beispiel: Wie lassen sich Ressourcen im Verlauf unterschiedlicher Produktionsphasen am kosteneffizientesten managen? Nun, das ist ein Strategiespiel! Oder eine andere Aufgabenstellung: Wie können FTF Gegenstände schneller und effizienter von Punkt A nach Punkt B bewegen? Hier haben wir ein Rennspiel!

Alles spielt sich im Kopf ab

Ein Bereich, in dem die Prinzipien der Gamification bereits erfolgreich angewendet werden, ist die Schaffung hochgradig interaktiver Mensch-Maschine-Schnittstellen.

Üblicherweise liegt bei Herstellungsprozessen der Schwerpunkt auf den Maschinen und den Voraussetzungen, die sie zur Optimierung von Produktivität, Qualität und Gewinn benötigen. Gamifikationsprozesse jedoch stellen den Benutzer und seine Interessen in den Mittelpunkt. Spiele stimulieren die Aufmerksamkeit der Spieler durch eine Kombination aus attraktivem Design und hochgradig interaktiven Mechanismen, und Benutzer werden ständig aufgefordert, Befehle einzugeben und auf Veränderungen in ihrer Umgebung zu reagieren.

Die Prinzipien der Gamification gehen auf Konzepte aus der Verhaltens- und Motivationspsychologie zurück und steigern nachweislich nicht nur die Aufmerksamkeitsspanne von Benutzern, sondern verringern auch die kognitive Ermüdung. Überträgt man dies auf eine Fertigungsanlage, kann Gamification zu höherer Mitarbeiterzufriedenheit, gesteigerter Qualität der geleisteten Arbeit und verbesserter Sicherheit führen. Darüber hinaus machen laut dem Industrial Psychiatry Journal aufmerksamere Benutzer weniger Fehler.

Daher kann Gamification bei der Entwicklung von MMS für Produktionsanlagen überaus nützlich sein. Ebenso wie Spiele können MMS als Reaktion auf die Eingaben des Benutzers visuelle und akustische Feedback-Meldungen beinhalten. Das System kann den Benutzer auch belohnen, indem er nach einer korrekten Aktion eine gewisse Anzahl von Punkten erhält, es kann ihm ein Gefühl für seine Leistung verschaffen, indem solche Punkte im Verhältnis zu einem festgelegten Tagesziel betrachtet werden, oder es kann nach erfolgreichem Abschluss einer Aufgabe Vorschläge für weitere Aktionen machen.

Centigrade, ein deutsches Software- und Design-Entwicklungsunternehmen, bietet bereits maßgeschneiderte gamifizierte MMS an, in denen all diese Techniken Anwendung finden.

Auf der Hannover Messe 2015 stellte Centigrade seine Zusammenarbeit mit SEW-EURODRIVE vor, einem Marktführer in der industriellen Antriebstechnologie. Die beiden Unternehmen hatten ein spielifiziertes Steuerungssystem für FTF entwickelt, die in einer Fabrik zum Transport von Kisten eingesetzt wurden. Die Benutzerschnittstelle zeigte einen Echtzeit-Videostream der Transportkisten aus der Vogelperspektive. Mithilfe von erweiterter Realität (AR) wurden zusätzliche Statusinformationen für jede einzelne Kiste angezeigt und die Benutzer dazu aufgefordert, die Kisten mithilfe von „Drag-and-Drop“-Aktionen zu sortieren, ähnlich wie bei einem Videospiel.

Diese Zusammenarbeit hat bewiesen, dass zukunftsorientierte Hersteller das Potenzial von Gamification für bestimmte Anwendungen und unter realistischen Einsatzbedingungen bereits erkannt haben.

Wir brauchen eine Strategie

Ressourcenmanagement ist die Basis zahlreicher Strategiespiele. So müssen Spieler zum Beispiel bei SimCity die Entwicklung einer Stadt vorantreiben und Straßen sowie Infrastruktur planen, ohne dabei das vorgegebene Budget zu überschreiten.

Eine der Besonderheiten solcher Spiele ist es, dass eine vom Benutzer durchgeführte Aktion üblicherweise eine ganze Serie von Kettenreaktionen auslöst. Hat sich ein Spieler etwa in Bezug auf die Kosten verrechnet und startet den Bau von Infrastruktur, obwohl er nicht über ausreichend Mittel verfügt, kommt es infolgedessen zu Streiks.

Dasselbe Prinzip kann auch auf eine Produktionslinie angewendet werden, bei der eine Aktion eine Reihe automatischer Reaktionen auslöst. Wenn ein Bediener den Auftrag für die Beladung einer Transportkiste mit einem Produkt erteilt, führt diese Eingabe zu einer Kette miteinander verbundener Befehle: „Transportfahrzeug rufen“, „Gegenstand in Transportkiste verladen“, „Gegenstand an Zielort transportieren“, „entladen“, „Fahrzeug in Ausgangsposition zurückbringen“ und so weiter.

Gamification stellt eine alternative Möglichkeit dar, wie die Fertigungsbranche Daten aus dem Internet der Dinge (IoT) nutzen kann, um Herstellungsprozesse zu optimieren. Ebenso wie bei anderen Technologien der Industrie 4.0 ist es auch in diesem Zusammenhang mit der Unterstützung durch einen engagierten Teilezulieferer möglich, Altausrüstung mit intelligenten Sensoren, Kommunikationsfunktionen oder Plug-and-Play-Technologien nachzurüsten und so Fertigungsanlagen mit neuen, gamifizierten Schnittstellen auszustatten.

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