Dr. Diane Hirschfeld ist Mitgründerin und Geschäftsführerin von Voice Inter Connect. Bereits während des Studiums mit Spezialisierung auf Sprachkommunikation und Akustik hat sich die promovierte Elektrotechnikerin für die Sprach- und Wissensverarbeitung in technischen Systemen begeistert. Seit der Ausgründung der Firma aus der TU Dresden fließen kontinuierlich neueste Technologien und Forschungsergebnisse in die hauseigenen Produkte ein.

Bild: Voice Inter Connect

Kommentar Sprechen Sie schon mit Ihren Maschinen?

16.09.2019

Funktioniert Sprachbedienung in einer Produktionshalle? Die Vorteile und der Nutzen von Sprachsteuerungen für Industrieanwendungen sind sehr groß. Dabei bewältigen wir die akustischen Herausforderungen einer Automatisierungsanwendung und bieten Möglichkeiten der Nachrüstung für bestehende Maschinen und Anlagen.

Dr. Diane Hirschfeld war mit diesem Beitrag im A&D Kompendium 2019/2020 als eine von 100 Machern der Automation vertreten.

Intelligente Assistenten sind mittlerweile in einer großen Zahl an Haushalten vorhanden oder unterstützen die Nutzer von Smartphones auch mobil bei der Bewältigung der Informationsflut und der Organisation ihres Terminplanes. Voraussetzung hierfür ist eine stabile Internetverbindung und die Verarbeitung der Spracheingaben in einer vom Hersteller betriebenen Cloud.

Sprachsteuerungen in einer Produktionshalle sind hingegen noch längst nicht Alltag – dabei bringen sie gerade in dieser Umgebung handfeste Vorteile: die Abkürzung komplexer Bedienhandlungen, die berührungslose Auslösung von Funktionen (zum Beispiel bei Hitze, im Dunkeln oder im sterilen Umfeld), Statusabfragen parallel zu manuellen Tätigkeiten oder die Unterstützung von Wartungs- oder Reparaturarbeiten durch intelligente Assistenzfunktionen.

Datenschutz steht Sprachsteuerungen im Weg

Anwendungen, deren Bediener verschiedene Nationalitäten haben, können in bis zu 30 Zielsprachen umgesetzt werden. Die Verwendung eines NLU-tauglichen Erkenners (Natural Language Understanding) und eine robuste Dialogführung ermöglichen eine intuitive und interaktive Maschinenbedienung durch Eingabe von Sprachbefehlen beliebigen Aufbaus, in denen Parameter in willkürlicher Reihenfolge in beliebige Trägersätze eingebettet sind.

Der Einsatz von Sprachsteuerungen im industriellen Umfeld stellt jedoch den Ingenieur vor besondere Herausforderungen. Gerade Industrieanwendungen verbieten aus Gründen des Datenschutzes, der IT-Sicherheit oder fehlender Vernetzung eine Verwendung von Cloud-Diensten. Ein Sprachsteuerung muss daher embedded (lokal) ohne Internetverbindung funktionieren, jederzeit verfügbar sein und so eine echtzeitfähige Verarbeitung auch in datenschutzsensiblen Umfeldern erlauben.

Um trotz Umweltgeräuschen in einer Produktionsumgebung und Mobilität des Bedieners eine robuste Spracheingabe ohne das Tragen körpernaher Sensoren wie Headsets zu ermöglichen, kommen spezielle, entlang der Fertigungslinie installierte Raumsensoren zum Einsatz. Diese können dreidimensional Sprachquellen verfolgen, ihre Signale aufzeichnen, verstärken und von Umweltgeräuschen reinigen.

Risiken einer industriellen Sprachsteuerung

Der Einsatz von Sprachbedienung darf nicht dazu führen, dass der Anwender mobile Maschinen unbeaufsichtigt oder versehentlich aktiviert. Um die Gefährdung von Menschen im Produktionsprozess zu vermeiden, werden in einer Analyse des Einsatzszenarios frühzeitig potenzielle Risiken evaluiert und adäquate Lösungsvorschläge erarbeitet.

Inwieweit ist es nun möglich, bereits vorhandene Maschinen und Anlagen mit einer Sprachbedienung nachzurüsten? Als Voraussetzung für eine erfolgreiche nachträgliche Erweiterung typischer, bereits vorhandener Graphical User Interfaces (GUI) sollte die zu steuernde Anwendung einen Zugriff auf Parameter und interne Zustände / Funktionen sowie eine synchrone Verarbeitung aller Bedienmodalitäten erlauben. Verteilte Architekturen mit vernetzten Eingabesensoren, verschiedenen Bediengeräten und serverbasierten Anwendungen werden durch Interoperabilität mit Industriestandards unterstützt.

Für eine hohe Akzeptanz und Ergonomie des Bedienkonzeptes führt Voice Inter Connect bei den meisten Projekten eine Befragung und intensive Einbeziehung potentieller Nutzer- und Interessensgruppen durch. So können alle Anforderungen beim Lösungsdesign berücksichtigt und bestmögliche Rationalisierungseffekte erzielt werden.

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