bauma 2019: Intuitive Steuerkonsole gewinnt Innovationspre­is für Design

Neues Maschinen-Bedienkonzept liefert den Schlüssel zur Baustelle 4.0

Die Liebherr-Hydraulikbagger GmbH und die Technischen Designer der TU Dresden haben auf der Weltleitmesse für Baumaschinen den Bauma Innovationspreis in der Kategorie Design gewonnen. Die Wissenschaftler konzipierten und entwickelten auf Initiative der Liebherr-Hydraulikbagger GmbH als führender Forschungspartner im Projekt „INTUSI Intuitives User Interface“ eine neuartige intuitive Steuerkonsole.

Einst wurden Bagger, Muldenkipper und Raupen nur mechanisch und hydraulisch bedient, dann mit einer schier unendlichen Anzahl an Knöpfen und Schaltern. Damit ist jetzt Schluss. Mit INTUSI ist es der Liebherr-Hydraulikbagger GmbH und den Designern der TU Dresden gelungen, die erste adaptive Steuerkonsole für die Liebherr-Baumaschinen der Zukunft zu entwickeln. Erst eine Bedienumgebung, die an Situationen und Nutzer angepasst werden kann, ermöglicht die Einbindung digitaler Assistenten und ist damit der Schlüssel zur vernetzten Baustelle 4.0.    

Mit zunehmender Digitalisierung wandelt sich die Baustelle zu einem komplexen logistischen Netz, in dem Menschen mit Maschinen sowie Maschinen untereinander intensiv kommunizieren. Die zunehmenden Anforderungen an die Geschwindigkeit und Genauigkeit der Arbeit und die Komplexität von Informationen stellen völlig neue Anforderungen an die Maschinenführer und die Bedienumgebungen der schwergewichtigen Baumaschinen.    

Parken, Fahren, Arbeiten – das sind die Modi, zwischen denen eine Baumaschine permanent wechselt. Bisher gab es unzählige Knöpfe, die gedrückt werden mussten, bis das Tageswerk geschafft war. Zukünftig beginnt der Maschinenführer seine Arbeit mit einem individualisierten Nutzerprofil. Er bedient eine Steuerkonsole, deren Funktionen und Erscheinungsbild genau an ihn, seine Arbeitsaufgabe und sein Umfeld angepasst sind. Das macht die Arbeit auf der Baustelle sicherer, effektiver und erhöht gleichzeitig den Bedienkomfort.    

Die Kabine ist klein, das Display ist groß. Damit können hilfreiche Kamerabilder jetzt nicht nur direkt eingeblendet, sondern auch optimal angepasst werden; Assistenzfunktionen bündeln themen- oder situationsbezogene Anwendungen; alle relevanten Optionen sind groß dargestellt und Schnellzugriffsbereiche lassen Platz für eigene Konfigurationen. So wird aus der komplexen Bedienung einer Baumaschine die einfache, intuitive und direkte Steuerung eines vollständig vernetzten Maschinensystems. Das funktioniert auch noch, wenn der Maschinenführer sein Gerät
z. B. in unwegsamen Gelände bewegen muss. Dann kann er den Bagger parallel zum Touch-Display, auch über einen Drehdrückknopf oder ein Steuerkreuz direkt auf dem Joystick sicher bedienen.

© Lorenz/TUD

Das große Display-Interface ist das Herzstück der intuitiven Steuerkonsole INTUSI. Abgebildet ist der Arbeits-Modus mit Assistenzfunktionen (Werkzeug, Arbeitsraum, Abstützung, Teilautomat. Ladespiel, Wiegeeinrichtung) und Schnellzugriffsbereich (obere Zeile).

INTUSI revolutioniert die Baustelle, weil es die Maschine, digitale Assistenten und das Baustellenumfeld zum ersten Mal in der Baumaschine miteinander verknüpft. Damit können auf der Baustelle 4.0 z. B. virtuelle Wände definiert, Arbeitsvorgänge teilautomatisiert oder das Gewicht der Beladung in Echtzeit kontrolliert werden. Die Anzeige des Auftragsmanagements inkl. Aufgabenliste, Statusanzeige und Ergebnisprotokoll sowie die Vernetzung mit der Baustellenleitung oder Spedition geben dem Fahrer die Kontrolle über den Baustellenprozess zurück und erhöhen die Leistung von Fahrer und Maschine deutlich. Das zugrundeliegende System erlaubt es jetzt und in Zukunft weitere Elemente in die adaptive Steuerkonsole zu integrieren.

„Wir freuen uns sehr über den Preis, der den Gewinn von 2016 bestätigt und zeigt, dass Dresden im Bereich Mensch-Maschine-Interaktion eine internationale Vorreiterrolle übernimmt. In nur 24 Monaten haben wir es geschafft, gemeinsam mit der Liebherr-Hydraulikbagger GmbH einen Prototyp im Realeinsatz zu entwickeln. Sowas ist nur mit einem herausragenden interdisziplinären Team und einem ambitionierten Projektpartner möglich. Nun sind wir gespannt zu sehen, welche neuen Applikationen dieser Schlüssel zur Baustelle 4.0 noch öffnen wird.“, so Prof. Jens Krzywinski, Inhaber der Professur für Technisches Design.

Die Technischen Designer der TU Dresden sind international führend in der Konzeption von Mensch-Maschine-Interaktionssystemen (MMI). Zusammen mit der Liebherr-Hydraulikbagger GmbH arbeiten sie an zukunftsfähigen Systemlösungen im Bereich MMI und im neuen Mobilfunkstandard 5G. Die Wissenschaftler um Jens Krzywinski haben gemeinsam mit Entwicklern der Liebherr-Hydraulikbagger GmbH Bedienkonzept und Design der intuitiven Steuerkonsole INTUSI entwickelt. Die Umsetzung in mehrere funktionsfähige Demonstratoren hat die Professur für Baumaschinen der TU Dresden gemeinsam mit der Gesellschaft für Technische Visualistik verantwortet. Liebherr präsentiert das Bedienkonzept INTUSI im Rahmen der Bauma 2019 auf dem Liebherr-Hauptstand 809-813 erstmals der Öffentlichkeit. Zukünftig soll das Bedienkonzept maschinenübergreifend in allen Liebherr-Erdbewegungs- und Materialumschlagmaschinen zum Einsatz kommen.

Schon 2016 haben die Technischen Designer für die Baumaschinen-Kabine „Genius Cab“ den Bauma Innovationspreis in der Kategorie Design gewonnen.

Hintergrund Messe & Preis
Der Bauma Innovationspreis wird alle drei Jahre vergeben – in diesem Jahr zum 12. Mal. Aus 138 eingegangenen Wettbewerbsanträgen nominierte die Fachjury 15 Innovationen. In fünf Kategorien traten jeweils drei Nominierte gegeneinander an. Die Preisverleihung fand am Vorabend der Messe statt. Die Jury bewertet die Zukunftsfähigkeit und Praxisrelevanz der Innovationen. Auswahlkriterien sind Wirtschaftlichkeit, Leistungssteigerung, Energie- und Ressourceneffizienz sowie ihr Beitrag zum Umweltschutz, zur Humanisierung des Arbeitsplatzes und zur Imageaufwertung der Branche.

Die Bauma ist die Weltleitmesse für Baumaschinen und mit 614.000 m² Ausstellungsfläche die größte Messe der Welt. Sie findet alle drei Jahre auf dem Messegelände in München statt, aktuell vom 08. – 14. April 2019.