Bedienoberflächen von Maschinen und Anlagen müssen zunehmend auch die Erwartungen der Anwender erfüllen, die vom Umgang mit Smartphones und Tablet-PCs geprägt sind. Das stellt hohe Anforderungen an die Visualisierungslösung des Maschinenherstellers, bietet ihm aber auch die Chance, sich mit innovativen Bedienkonzepten vom Mitbewerb abzuheben. Für diese Aufgabe hat Bachmann ein Softwarepaket zur Erstellung von Visualisierungen entwickelt. Es basiert auf moderner Web-Technologie und lässt sich direkt in die Steuerung integrieren.
Mit jeder neuen Maschinen- oder Anlagengeneration stellt sich auch die Frage nach der passenden Visualisierung. Die Anforderungen an Benutzeroberflächen sind vielfältig. Modern, intuitiv und benutzerfreundlich sollen sie sein und stellvertretend für die unsichtbare Technik auch Qualität und Zuverlässigkeit bestätigen. Bei der Wahl einer zukunftsfähigen Alternative sind deshalb Kriterien wie aktuelle Trends bei Hard- und Software zu berücksichtigen.
Anforderungen an die Visualisierung
Neben den Hauptaufgaben einer Visualisierung, das sichere Bedienen und Beobachten einer Maschine oder Anlage, gibt es eine Reihe nichtfunktionaler Anforderungen, die an Bedeutung gewinnen. Für Anwender steht die benutzerfreundliche und intuitive Handhabung im Sinne einer positiven User Experience im Vordergrund. In Zeiten von Smartphones und Tablets ist die Erwartungshaltung diesbezüglich in kurzer Zeit stark gewachsen. Im Hintergrund steigen damit auch die Anforderungen der Entwicklungsmannschaft an die dafür eingesetzten Technologien, um zeitgemäße Lösungen in vertretbaren Kostenrahmen liefern zu können. Als erstes liegt das Augenmerk meist auf dem initialen Entwicklungsaufwand für eine neue Visualisierungslösung und damit eher auf dem Softwareteil. Gibt es bereits vorgefertigte Komponenten, die sich integrieren lassen, und lassen sich diese bei Bedarf entsprechend erweitern? Hat das Entwicklungsteam das entsprechende Know-how, um schnell in die Umsetzung zu kommen? Sind am Arbeitsmarkt zukünftige Mitarbeiter mit entsprechender Qualifikation zu finden? Passt die Architektur des Laufzeitsystems zu den Anforderungen und dem zugrundeliegenden Steuerungssystem? Im Anschluss an die initiale Entwicklung spielen Softwarewartung und -Wiederverwendung eine wichtige Rolle für die Lebenszykluskosten. Sollen zudem noch mehrere Produktfamilien mit ähnlichem Look & Feel betreut werden, bieten komponentenbasierte Elemente, die durch Parametrisierung einfach an die jeweilige Anwendung angepasst werden können, Vorteile bei den Entwicklungs- und Wartungskosten.
Bei der Auswahl der Visualisierungshardware hat sich aufgrund der fortschreitenden Standardisierung einiges getan. Vorbei sind die Zeiten, in denen Anwender aufgrund proprietärer Feldbuskommunikation auf den bereits festgelegten Steuerungshersteller eingeschränkt waren. Lösungen, die nicht über Ethernet kommunizieren, sollten daher hinterfragt werden. Eine weitere Standardisierung weg von proprietären Protokollen bahnt sich auch auf der Softwareseite an. Auf Basis von lang erprobten Standards wie http und HTML sind web-basierte Lösungen längst in der industriellen Praxis angekommen. Die Liste der Anforderungen an Visualisierungsgeräte beschränkt sich im Wesentlichen auf eine Ethernet-Schnittstelle und den Web-Browser.
Trend zu web-basierten Visualisierungen
Schon durch die Client/Server-Architektur einer web-basierten Visualisierung ergeben sich Vorteile: So können auf einer Anlage mehrere Panels parallel im Multi-Client-Betrieb eingesetzt werden. Außerdem lassen sich mobile Endgeräte einbinden, zum Beispiel für Spezialaufgaben wie Serviceeinsätze. Beim Client/Server-Prinzip werden die Datenhaltung sowie die Applikation zentral auf einem Server ausgeführt, falls notwendig auch redundant. Dies kann auch integriert auf der Steuerung geschehen. Mit dieser Architektur reduzieren sich auch die Performanceansprüche an die Visualisierungshardware und die damit verbundenen Kosten. Im Reparaturfall, der in der Regel eher die exponiertere Visualisierungshardware als die in Schaltschränken geschützte Steuerungshardware betrifft, müssen daher keine Daten auf das Ersatzgerät transferiert werden.
Bei der Auswahl der web-basierten Lösung gibt es einige Aspekte zu beachten. Abgesehen davon, dass Plug-Ins zunehmend an Bedeutung verlieren, müssen sie auch noch auf den Endgeräten installiert werden – und in Zukunft kompatibel bleiben. Ein weiteres Entscheidungskriterium aus Entwicklungssicht ist die Möglichkeit, wiederverwendbare Komponenten in Form von Objekten abzubilden. Wenn sich diese Objekte von der Kommunikationsschnittstelle der Steuerungsplattform bis in die Visualisierung durchziehen, verringern sich Engineeringaufwände und mögliche Fehlerquellen. Durch wiederverwendbare Bausteine werden auch Wartung und anknüpfende Weiterentwicklungen vereinfacht, vor allem wenn eine einheitliche Lösung über ein Produktportfolio hinweg angestrebt wird.
Die Gesamtlösung im Blick
Die Freiheit, aus Produkten unterschiedlicher Hersteller wählen zu können, bedeutet auch, einen Teil der Verantwortung für das reibungslose Funktionieren des Gesamtsystems zu übernehmen. Dazu gehören erhöhte Integrations- und Testaufwände, eventuell auch zusätzlicher Entwicklungsaufwand, um die Software auf dem Visualisierungssystem entsprechend anzupassen. Meist ist deshalb ein Gesamtsystem aus Steuerungsplattform, Visualisierungssoftware und -hardware aus einer Hand die bessere Wahl. Damit liegt die Verantwortung des störungsfreien Zusammenwirkens an einer greifbaren Stelle. Einem Lock-in-Effekt kommt dies nicht gleich, da es jederzeit wieder möglich ist, diese Koppelung aufzulösen. Ein Investitionsschutz für die Aufwände der Visualisierungsapplikation ist damit weiterhin gegeben. Eine engere Verzahnung kann auch zu Erleichterungen in der Entwicklung führen, wenn beispielsweise Geräteschnittstellen wie Funktionstasten, LEDs oder das Dimmen des Bildschirms gefordert sind. Softwarekomponenten, die mit dem Visualisierungsgerätgeliefert und aus der Visualisierungsapplikation angesprochen werden können, reduzieren hier den Aufwand.
Widescreen und Multi-Touch
Der Trend zu Widescreen-Diagonalen und den von Smartphones und Tablets bekannten projektiv-kapazitiven Multi-Touch-Glasoberflächen ist augenscheinlich. Bei Widescreen-Diagonalen hat sich dieser Trend bereits durchgesetzt. Das zeigt die Nachfrage der Anwender. Die Funktionalität, auf mehrere Berührungspunkte in Form von Gesten in der Visualisierung entsprechend zu reagieren, wird jedoch erst vereinzelt genutzt. In Hinblick auf die kommende Generation an Maschinenbedienern ist jedoch zu erwarten, dass selbst einfache Gesten wie Pinch-to-Zoom in Zukunft vorausgesetzt werden. Multi-Touch-Technik eröffnet jedenfalls viele neue Möglichkeiten für innovative Bedienelemente, um sich durch die User Experience von Mitbewerbern abzuheben. Dabei sollte sichergestellt werden, dass Multi-Touch-Eingaben tatsächlich durchgängig von der Visualisierungshardware über dessen Betriebssystem bis hin zur Visualisierungsapplikation unterstützt werden.
Plattform zur Visualisierung
Bachmann bietet neben einer eigenen Steuerungsplattform mit der Web-Visualisierung M1 webMI pro und den Web-Terminals der OT1200-Produktfamilie auch ein aufeinander abgestimmtes Gesamtpaket. Der schlanke und performante Server der Web-Visualisierung wird direkt auf der Steuerung ausgeführt. Durch Webtechnik mit HTML5 und stufenlos skalierbaren SVG-Grafiken können Geräte betriebssystemunabhängig mit einem Web-Browser als User Interface genutzt werden. ge
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