Sonntag, 27.05.2018
 
Seit 07:05 Uhr Information und Musik
StartseiteForschung aktuellWenn Fabrikhallen wie Vögel klingen 26.03.2015

Akustisches MonitoringWenn Fabrikhallen wie Vögel klingen

Ob im Operationssaal, im Paketzentrum oder in der Fabrik: Prozesse müssen in den unterschiedlichsten Branchen überwacht werden. Wissenschaftler aus Bielefeld und Wien haben ein Verfahren entwickelt, um komplizierte Vorgänge akustisch zu kontrollieren - quasi beiläufig. Dazu nutzen sie die Sonifikation, die systematische Darstellung von Daten als Klänge.

Von Friederike Maier

(picture-alliance/dpa)
Die Darstellung unterschiedlicher Prozessvorgänge als Töne macht für die Verantwortlichen in Fabrikhallen den regelmäßigen Kontrollblick auf Bildschirme überflüssig. (picture-alliance/dpa)

"Hier sehen sie jetzt den Produktionsprozess. Der Tropfen ist diese Maschine....der Specht ist diese Maschine, dann haben wir noch die Biene und die letzte Maschine die den Output generiert ... dann diesen wasserähnlichen Klang."

Die Maschinen und die ihnen zugeordneten Klänge sind Teil einer am Computer simulierten Produktionskette, erklärt Thomas Hermann. Der Physiker von der Universität Bielefeld hat das System gemeinsam mit Tobias Hildebrandt von der Universität Wien entwickelt. Es stellt die Fertigung in einer Fabrik nach. Einzelne Maschinen bearbeiten ein Produkt und benötigen dazu ständig Nachschub an verschiedenen Komponenten. Wenn die Maschinen arbeiten, ertönt eine Mischung der jeweiligen Klänge.

"Und wir hören: Es gibt eine typische Klangschichtung, die den aktuellen Produktionsfluss darstellt."

Wenn der Nachschub einer Maschine zur Neige geht, stört dies die gesamte Produktion. Je nach Füllstand ändert sich daher der Klang der Maschine, um darauf aufmerksam zu machen.

"Jetzt haben wir die Situation, dass dieser Tropfenklang immer lauter wird. Bis schließlich ein rhythmisches Muster auftritt. Und dann kann ich neue Produkte anliefern, die Produktion an der Maschine kann weitergehen und der Klang verschwindet wieder "

Naturgeräusche werden als angenehm empfunden

In vielen Fabriken wird das Monitoring der Fertigungsprozesse heute nebenbei erledigt: Die Verantwortlichen müssen immer wieder auf Überwachungsmonitore schauen, bei akutem Handlungsbedarf ertönt ein Warnsignal. Die kontinuierliche akustische Überwachung soll das Personal weniger von seiner eigentlichen Aufgabe ablenken, indem es den regelmäßigen Kontrollblick auf den Bildschirm überflüssig macht. Das System nutzt die Fähigkeit des Gehörs, Klänge ohne Information auszublenden, die sogenannte Habituation.

"Es gibt die Möglichkeit, diese reichhaltigen Daten so darzustellen, das sie die ganze Zeit hörbar sind, dass sie einen Hintergrund bilden, der uns dann mit der Zeit vertraut wird. Und das wir in dieser Klanglandschaft dann auch schon so ein Gefühl dafür entwickeln, ob das so in Ordnung ist,wie alle Maschinen normal arbeiten. Und wir dann schon sehr leicht und feinhörig merken, wenn sich von dieser Textur etwas verändert."

Dass die Forscher den Status von Maschinen mit Naturgeräuschen abbilden liegt daran, dass viele Menschen diese als angenehm empfinden. Um zu testen, ob das akustische Monitoring wirklich weniger von einer anderen Aufgabe ablenkt als die visuelle Überwachung, haben die Wissenschaftler einen speziellen Versuchsaufbau entwickelt. Die Probanden müssen auf einem Bildschirm leichte Rechenaufgaben lösen, während auf einem zweiten der Produktionsprozess visuell dargestellt ist. Über einen Marker am Kopf und eine Kamera erfassen die Forscher, worauf die Testperson ihre Aufmerksamkeit richtet.

"Nun erfassen wir zudem noch: Wann werden welche Aktionen mit Maus und Tastatur gemacht? Wann werden welche Aufgaben mit welcher Geschwindigkeit gelöst? Und wann werden welche Aktionen für diese Prozessüberwachung ausgeführt? Und da bekommt man in der Summe schon ein sehr detailliertes Bild davon, wo die Aufmerksamkeit ist und welche akustischen Ereignisse nun wirklich die Aufmerksamkeit rüber-lenken, also rüber-springen lassen, von der Hauptaufgabe hin zur Sekundäraufgabe."

Erste Auswertungen der Versuche sind vielversprechend, meint Thomas Hermann. Der Zeitpunkt, mit dem zum Beispiel der Nachschubbehälter einer Maschine aufgefüllt wurde, wurde mit den zusätzlichen akustischen Informationen sinnvoller gewählt. Und die befragten Testpersonen waren mit dem Geräuschteppich zufriedener als mit Alarmsignalen, die dann ertönen, wenn sie direkt eingreifen sollen. Vom praktischen Einsatz in der Fabrik ist das System allerdings noch weit entfernt. Der zusätzliche, kontinuierliche Geräuschpegel könnte dort auch Fragen des Arbeitsschutzes aufwerfen.

Das könnte sie auch interessieren

Entdecken Sie den Deutschlandfunk