Usability wird zum wichtigen Auswahlkriterium Automatisierer folgen den Visionen von Steve Jobs

Usability wird zum wichtigen Auswahlkriterium

Automatisierer folgen den Visionen von Steve Jobs

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Moderne Consumer-Produkte wie das iPhone von Apple haben einen Paradigmenwechsel bei Bediengeräten eingeleitet. Der Trend beinflusst neben IT-Systemen auch andere Anwendungsfelder, insbesondere das Human-Machine-Interface im Automatisierungsbereich. Die Nutzer erwarten eine intuitive Bedienerführung. Dazu zählen Multitouch-Funktionen genauso wie die Möglichkeit, Geräte mit Gesten zu steuern.

Autor: Roland Haag, Produktmanager Customized Computer Systems Prime Cube, MSC Tuttlingen GmbH

In Maschinen und Anlagen kommt dem Human-Machine-Interface (HMI) eine immer größere Bedeutung zu. Ein Trend ist, HMI als integralen Bestandteil der Usability (Gebrauchstauglichkeit) zu sehen. Die heutige Generation der Entwickler und Anwender erwartet das Look & Feel der modernen Consumer-Produkte in ihren Appplikationen – angefangen bei der Benutzer-Ergonomie über intuitive Bedienerführung bis hin zur Multitouch-Funktionalität und Gestiksteuerung. Ein weiterer wesentlicher Aspekt liegt im attraktiven und hochwertigen Systemdesign des Operator-Panels als einem einzigartigen und wiedererkennbaren Element an jeder Maschine oder Anlage.
Für die Maschinenbedienung ist der Touchscreen seit mehreren Jahren eine etablierte Eingabemethode. Viele Bediener wünschen sich gleichzeitig aber auch eine verbesserte Handhabung statt nur eines simplen Mausersatzes. Mit dem Siegeszug der IT-Systeme setzte sich die Touch-Bedienung auf breiter Front durch – unterstützt durch einen weiteren technologischen Meilenstein, dem Multitouch: Touchscreens müssen nun nicht mehr auf die Ein-Finger-Bedienung beschränkt bleiben, sondern können auch mit mehreren Fingern gleichzeitig und mit Gesten bedient werden.
Um die Maschinenbedienung einfacher, ergonomischer und vor allem intuitiv zu machen, müssen neben der Hardware (Touch-Controller) auch das Betriebssystem und die Anwendungssoftware Multitouch-Funktionen und Gestensteuerung unterstützen. Windows 7 bietet als erstes Windows-Betriebssystem den vollen Multitouch-Support und ist von industriellen Anwendern durchweg als legitimer Nachfolger von Windows XP akzeptiert.
Als Hersteller kundenspezifischer Computersysteme war es für MSC daher nur logisch, für diesen Bedarf entsprechende Lösungen zu entwickeln. Unsere Industrie-PC-Systeme Prime Cube statten wir deshalb mit selektierten Touch-Technologien aus, die multitouchfähig, zuverlässig und wirtschaftlich sind sowie das Anwendungsspektrum unserer Kunden abdecken.
Individuelle Konzepte für jeden Nutzer
Bisher ist die überwiegende Mehrheit der Panel-PCs für Industrieanwendungen mit einem analog-resistiven Singletouch ausgestattet, dessen Controller lediglich eine Touch-Position erkennt. Neue Lösungen ermöglichen jetzt aber auch volle Multitouch-Funktionalität (MFO) mit analog-resistiven Touchscreens. Hierbei ist die gesamte Bildschirmfläche in mehrere Zonen eingeteilt. Diese Segmentierung ermöglicht sowohl die Dateneingabe mit zwei oder mehr Fingern als auch die Gesten-Steuerung.
Durch den segmentierten Aufbau sind kundenspezifisch angepasste Touch-Zonen möglich. So kann zum Beispiel ein Maschinenbauer sein ganz eigenes und vor allem sicheres Bedienkonzept gestalten. Die Bedienung kann etwa per Finger, Handschuh oder Stift erfolgen – weder Schmutzanhaftungen noch Flüssigkeiten beeinträchtigen die Funktionsfähigkeit.
Ein uneingeschränktes Touch-Erlebnis bietet der Projected Capacitive Touch (PCT). Dabei ist die gesamte Touch-Sensorik hinter Glas verbaut und somit vor äußeren Einflüssen geschützt.
Die PCT-Technologie kann mehrere Berührungspunkte gleichzeitig erfassen. Auf der planen Glasfläche sind Verschiebe-, Dreh- und Zoombewegungen dabei besonders flüssig und ergonomisch ausführbar, speziell über ausgedehnte Bereiche auf einem größeren Display. Ein weiterer Plus-punkt ist die lange Lebensdauer, da die Sensorik praktisch nicht verschleißt.
Die geschützte Montage ermöglicht eine Gerätekonstruktion mit sicken- und kantenfreien Oberflächen, die sich besonders gut reinigen lassen. Sie ist somit sehr interessant für hygienisch anspruchsvolle Umgebungen.
Die Bedienung mittels Touch-Gesten, also die Manipulation von Objekten oder die Navigation innerhalb von Dokumenten mittels Dreh-, Wisch-, Zoom- oder Rotationsbewegungen, ist wohl die eleganteste Multitouch-Funktion. In industriellen Bereichen findet die Gestensteuerung etwa beim Durchblättern („Wischen“) von Funktionsübersichten, Listen oder Verzeichnissen und beim Navigieren innerhalb von Fertigungsdokumentationen Anwendung.
Die Bewegungsarten orientieren sich überwiegend an der Bedienphilosophie der iPhone/iPad-Visualisierung. So wird die gewünschte Navigation entweder durch eine 1-, 2-, 3- oder 4-Finger-Gestik intuitiv ausgeführt.
Eine der wichtigsten Funktionen im industriellen Bereich ist die Zweihand-Bedienung. Der Bedienprozess lässt sich deutlich beschleunigen und die Ergonomie verbessern, zum Beispiel bei gleichzeitig nutzbaren Schiebereglern. Über bestätigte Eingaben mit zweihändigen Aktionen werden Fehlbedienungen vermieden, zum Beispiel versehentliche Werteänderungen.
Eine herausragende Innovation liegt in der berührungslosen Gestenerkennung, die MSC als nächsten Schritt optional in die IPC-Systeme integriert. Bei der auf Halios-Controller (High Ambient Light Independent Optical System) basierten Methodik handelt es sich um ein Annäherungskennungssystem, mit dem sich über einfache Gesten Steuervorgänge auf Entfernungen von bis zu drei Metern optisch auslösen lassen. Hierbei wird die Bewegungsrichtung dreidimensional erfasst und in die Funktionen Wischen, Rotation und Halten umgesetzt.
Trend zu größeren Displays
Beispielsweise findet gerade im Verpackungsmaschinenbau ein Wechsel auf Widescreen statt. Viele Display-Hersteller optimieren ihre Fertigung zunehmend auf 16:9-Breitbild-Formate. Dadurch wird für HMI-Systeme die Tendenz zu größeren Displays in „Full HD“ begünstigt. Multitouch und größere Displays ermöglichen einfachere Bedienkonzepte, schnellere Einarbeitung und intuitives Erfassen. So werden wir an Maschinen und Anlagen nicht nur hochwertige Bedienkomponenten mit entsprechenden Materialien wie Glas und Edelstahl sehen, sondern auch an die gehobenen Ansprüche angepasste Software-Oberflächen.
Die Risiken liegen unter Umständen in relativ kurzen Innovationszyklen, die zum einen erhebliche Entwicklungsressourcen bedingen und zum anderen ein Produkt bereits als überholt erscheinen lassen, das vielleicht gerade die Serienreife erreicht hat. Für den Anwender bedeutet es eine Umstellung von der gewohnten Handhabung auf eine neue Eingabe-Wahrnehmung. Der Anbieter darf nicht uneingeschränkt von einer einfacheren Umsetzung ausgehen. Insbesondere lassen sich Haptik-Effekte bei HMI-Lösungen mit größeren Displayformaten nicht kostengünstiger realisieren.
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