Industrie 4.0: Maschinen in neuem DesignIndustrie 4.0: Neues Design für die Maschinenhalle | loonger
TrendInternet of Things und Industrie 4.0

Produktdesign im Wandel

Lesezeit ca.: 5 Minuten
Rolf Schultheis

Rolf Schultheis

Leiter Geschäftsfeld IT

Das Internet of Things wird unser Leben gravierend verändern. Ständig werden neue Lösungen geschaffen, die uns das Leben künftig erleichtern sollen – und zwar sowohl im privaten als auch im Industriebereich. Doch welche Auswirkungen haben die neuen technischen Möglichkeiten eigentlich auf das Produktdesign von Konsum- und Investitionsgütern?

27. April 2016

Bereits heute halten in normalen Alltagsgegenständen immer mehr Sensoren, Aktoren und Kommunikationstechnologien Einzug. Dies stellt Produktdesigner vor neue Herausforderungen, die es zu bewältigen gilt. Denn die Technik benötigt in der Regel eine kleine Energiequelle, die den Sensor mit Strom versorgt, und ein Kommunikationsmodul, das über Nahfeldkommunikation (engl: Near Field Communication, NFC), Bluetooth oder W-Lan die entsprechenden Informationen an eine zentrale Intelligenz – häufig ein Internetportal – weiterleitet. Dieses Equipment braucht Platz und Strom, sodass die Produkte letztlich entweder über einen Batterieschacht oder über eine Schnittstelle zum Aufladen oder zur kontinuierlichen Stromversorgung verfügen müssen.

Neue Technik wird bei Design hervorgehoben
Ein Beispiel: Eine Kaffeekanne in einem Konferenzraum ermittelt in Zukunft über Sensoren den eigenen Füllgrad und die Temperatur des Heißgetränks. Sinken Füllgrad oder Temperatur, erhält die Kaffeemaschine in der Küche das Signal, frischen Kaffee zuzubereiten. Gleichzeitig erhält die Servicekraft die Information, dass neuer Kaffee in Arbeit ist und in fünf Minuten zum Besprechungsraum gebracht werden soll. Derartige neue, der Vernetzung dienende Funktionen werden in der Startphase mit hoher Wahrscheinlichkeit auffällig designed und durch stilistische Elemente sichtbar gemacht. Wenn die Technik irgendwann zum Allerweltsprodukt verkommt, wird man sie sicher wieder verstecken wollen. 

Aber nicht alles ist Zukunftsmusik. Viele Produkte tragen bereits neue Kommunikationstechnologien in sich und konnten dadurch massiv in ihrer Funktionalität verbessert werden. So besitzen heute schon zahlreiche sicherheitsrelevante Geräte eine eigene IP-Adresse  – zum Beispiel manche Babyphones mit Nachtsichtkamera. Der Vorteil: Während man früher das Haus nur innerhalb der recht geringen Reichweite des Babyphones verlassen konnte, sind die Verbraucher diesbezüglich nun nicht mehr eingeschränkt. Bewegt sich das Kind, meldet sich via Internet die entsprechende App auf dem Smartphone und zeigt Bilder des Nachwuchses. 

Deutlich sichtbar platziert
Die bekanntesten Beispiele von Produkten mit integrierter Sensorik liefert aber immer noch das Auto. Airbag, ABS, ESP & Co. wären ohne derartige moderne Technologien nicht denkbar gewesen. Doch das war erst der Anfang. Wir stehen kurz vor der Marktreife des autonomen Fahrens. Das bedeutet, neben verkehrslogistischen Informationen wird die komplette dynamische Umgebung des Fahrzeugs – wie andere Autos, Fußgänger, Radfahrer oder Hindernisse – erfasst, analysiert und den Assistenzsystemen zur Verfügung gestellt, die entweder warnen, interagieren oder autonom weiterfahren. Dies alles beeinflusst letztlich auch das Design der Modelle. Denn zumindest bisher sind die 360-Grad-Sensoren auf den Dächern der aktuellen Testfahrzeuge noch deutlich sichtbar platziert. 

Generell lässt sich Technik durch die fortschreitende Miniaturisierung aber immer besser innerhalb des jeweiligen Geräts verstecken. Und es können dadurch vor allem neue und umfangreichere Funktionen in einem Produkt untergebracht werden. Somit wird es einerseits Produkte geben, deren Designs sich aufgrund der neuen Technologien gar nicht unbedingt großartig verändern müssen. Andererseits werden verschiedene Alltagsgegenstände künftig überflüssig werden oder sie haben bestenfalls noch Notfall-Funktionen. Dazu gehören zum Beispiel Schlüssel, Schließzylinder, womöglich auch Türklinken oder Fensterhebel. Dies wiederum dürfte durchaus weitreichende Auswirkungen auf das Design damit in Verbindung stehender Produkte nach sich ziehen – in diesem Fall Türen und Fenster, die künftig vielleicht keine Griffe mehr haben. Die Tür erkennt die Besitzer oder andere Zutrittsberechtigte schließlich anhand deren Gesten, Fingerabdrücken oder Stimmen und öffnet sich. Das Fenster lässt sich per App steuern oder reagiert automatisch auf den aktuellen Lüftungsbedarf im Raum. 

Produktdesign wird technologieorientiert
Aber zurück zur Industrie: Im Zuge von Industrie 4.0 werden die industriellen Produktionsprozesse digitalisiert. Die komplette Wertschöpfungskette – angefangen vom Produktdesign bis hin zur individualisierten Fertigung – wird vernetzt. Dabei tragen die zu fertigenden intelligenten Produkte quasi von Beginn an bereits alle Informationen über die einzelnen Produktionsschritte in sich. Dementsprechend wandelt sich das bisherige Produktdesign aufgrund der neuen Anforderungen immer stärker zu einem technologieorientierten Produktdesign. Dessen vornehmliche Aufgabe ist es nun, die Sensorelemente, die Sensorelektronik, die Energieversorgung und die Kommunikationstechnik optimal auszuwählen sowie spezielle Sensorgehäuse zu entwickeln. Beim Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration in Berlin wird beispielsweise folgendermaßen vorgegangen: Erst werden  Machbarkeit und Funktionalität des künftigen Produkts in den Arbeitsschritten Designkonzept mit Storyboard, Systementwurf und Gehäuseentwicklung mittels Funktionsdemonstratoren nachgewiesen, ehe die technologische Weiterentwicklung bis zum Produktmuster erfolgt.

Besonders im Maschinen- und Anlagenbau ist das Produktdesign – auch Industriedesign genannt – eine feste Größe. „Die Planung und Gestaltung der nutzungs- und funktionsorientierten Aspekte im Zusammenspiel mit den marken- und vertriebsbasierten Aufgaben lässt das Design zur strategischen Schnittstelle werden“, sagt Stefan Lippert, Geschäftsführer der Stuttgarter Designagentur ipdd, im Rahmen einer Interviewreihe des Verbands Deutscher Industriedesigner (VDID). Die unmittelbare Aufgabe für das Industriedesign sei die funktional einwandfreie, markenfördernde und technisch sowie kalkulatorisch beherrschbare Gestaltung der sicht- und bedienbaren Komponenten einer Anlage. „Als zweiter Aspekt kommt durch die vom Internet of Things getriebenen Veränderungsprozesse wie Industrie 4.0 ein großer Aufgabenbereich in der Recherche und Szenario-Modellierung als Grundlage der Neudefinition vieler Maschinentypen zum Tragen.“

Erweiterung des Aufgabengebiets
Auch für Ansgar Brossardt, Inhaber und Geschäftsleiter der ID Design Agentur in Krailling bei München, steht das Aufgabengebiet von Industriedesignern durch die Einführung von Industrie 4.0 vor einer erheblichen Erweiterung. „Die Entwicklung geht weg von einzelnen Maschinen hin zu kompletten Fertigungsanlagen. Die Automatisierung dieser Produktionszellen verlangt, dass wir Industriedesigner uns mit der Elektronik, Steuerung und dem Zuführsystem als komplette Einheit befassen müssen. Die Bedienung wird sich verändern und vielleicht komplett verschwinden, da sie zentral gesteuert werden kann.“ Dies stelle für Designer eine große Herausforderung dar, da sich die Komplexität deutlich erhöhen werde.

Was den Nutzen von Industriedesign anbelangt, sieht Brossardt die Design-Unternehmen als bedeutende Partner bei der Produktentwicklung, die mithelfen, ein Produkt schnellstmöglich gemäß allen Anforderungen und innerhalb des Kostenrahmens auf den Markt zu bringen. „Ein wichtiger Bereich ist das Herausheben der Marke durch das Maschinendesign und damit die Verdeutlichung der technischen Leistungsfähigkeit und des Alleinstellungscharakters des Produktes.“ Vor allem bei der Ergonomie, der Bedienbarkeit und dem Human Interface könne der Designer einen Mehrwert schaffen, mit dem er sich von der Konkurrenz unterscheide.