Moderne Human Machine Interfaces In den Bedienkonzepten von Eaton steckt viel Mehrwert - wirautomatisierer

Moderne Human Machine Interfaces

In den Bedienkonzepten von Eaton steckt viel Mehrwert

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Längst sind sie nicht mehr nur den Digital Natives vorbehalten: Tablets und Smartphones tragen viele neue Möglichkeiten in den Maschinenbau. Die Mensch-Maschine-Schnittstelle wird in Kombination mit der SPS zum Kernstück von Industrie 4.0 und bietet dabei erheblichen Mehrwert. Vorausgesetzt, das Bedien- und Visualisierungskonzept stimmt.

Tobias Ischen, Produktmanager HMI, Eaton Industries, Bonn

Mechanische Drucktaster werden als Human Machine Interface (HMI) auch in Industrie-4.0-Umgebungen bedeutend sein. Schon aus Sicherheitsgründen sind Touch-Elemente für Funktionen wie Not-Halt nicht erlaubt. Mit der Generation Internet hat sich durch das Smartphone allerdings auch für moderne Bedien- und Visualisierungskonzepte viel verändert.

Das betrifft zum einen die Bediengewohnheiten, zum anderen die Möglichkeiten, die sich daraus ergeben: Besonders Produktionsleiter und Service-Mitarbeiter profitieren davon, wenn sie von überall auf Daten über Maschinenzustände oder Wartungspläne zugreifen können. Dass der Markt für Bediengeräte wächst, belegt die vom Arbeitskreis Steuerungstechnik des VDMA unterstützte Marktstudie „Maschinenbedienung 2016“. Nicht nur die Anzahl der Maschinenbauer, die 100 und mehr Bedienplätze jährlich ausstatten, wächst deutlich. Auch ein Trend hin zu Touchscreens und mobilen Bediengeräten ist erkennbar.

Benötigt werden deshalb einfach zu bedienende und an die Fähigkeiten der Nutzer angepasste Mensch-Maschine-Schnittstellen (MMI). Sie beschleunigen Bedienabfolgen, reduzieren Bedienfehler und erhöhen damit die Produktivität. Die Bediener profitieren durch eine geringere Belastung. Der wesentliche Nutzen in Applikationen wie Industrie 4.0 steckt in den Prozessen selbst. Durch den integrativen Ansatz von Produktion, Planung und Lieferketten der intelligenten Fabriken müssen künftig noch mehr Informationen anwendergerecht aufbereitet und dargestellt werden.

Große Anwendungsvielfalt im industriellen Umfeld

Der Marktstudie Maschinenbedienung zufolge setzen Maschinenbauer moderne Bedienkonzepte längst nicht mehr nur für den Normalbetrieb und Themen wie Visualisieren und Bedienen ein, sondern auch für komplexere Aufgabenstellungen wie Diagnose und Wartung sowie für die Inbetriebnahme. Dahinter stecken Trends wie Condition Monitoring und Predictive Maintenance, also Zustandsüberwachung und vorausschauende Wartung. Über die Bedienebenen lassen sich Funktionalitäten für Varianten eines Anlagentyps differenzieren und rollenbasierte Aufgaben verteilen.

Bediengeräte müssen viele gesetzliche Anforderungen erfüllen, bevor sie auf den Markt gebracht werden dürfen. In Europa gelten Normen für die Auslegung eines Bedienkonzepts, um Bedienfehler und unabsichtliche Aktionen nach Möglichkeit zu verhindern. In der DIN EN 60204-1 geht es um die Sicherheit und die elektrische Ausrüstung von Maschinen sowie deren Bedienkonzepten: allgemeine Anforderungen an Anordnung, Montage und Schutzarten etwa von Drucktastern, auch welche Farbe welchem Zweck dient. Um Kennzeichnungsregeln geht es in der EN 60072 sowie in der EN 60047, die auch Bedienungsgrundsätze nennt. Außerhalb der IEC-Welt greifen wieder andere Gesetze, die zu beachten sind, wenn der Hersteller oder sein Kunde international agiert.

Vorschriften statt kreativer Gestaltung

Wichtig ist auch die Frage, welche Informationen dem Kunden bzw. dem Bediener zur Verfügung stehen sollen. Die Mitarbeiter-Teams an Maschinen sind häufig international. Da gilt es beispielsweise mit dem Bedienkonzept, die Komplexität von Ländervarianten zu verringern. Allgemeinverständliche Symbolik eignet sich da besser als Klartext. Touch-Panels oder Multi-Touch-Displays bieten hier viele Möglichkeiten. Farben, Formen und Begriffe werden jedoch nicht überall gleich interpretiert. In Nordamerika etwa gelten Piktogramme als problematisch. Interessant sind auch die speziellen Anforderungen von Berufsgenossenschaften oder Kammern. Ein gutes Beispiel, wie sich durch ein stimmiges Bedienkonzept auch Mehrwerte schaffen lassen, etwa wenn Bedieneinheiten über die Normen hinaus über Baumusterzertifikate verfügen wie viele Komponenten von Eaton. Solche Ansätze schaffen Spielräume im Engineering, sie sorgen für Flexibilität.

Mehrwerte durch die HMI-Schnittstelle

Alle Überlegungen, die in ein stimmiges Bedienkonzept einfließen, sind auch Ansatzpunkte für zusätzliche Werte. Design, Haptik und Materialien beispielweise vermitteln einen Eindruck der Wertigkeit, mit dem sich der Maschinenbauer einen Wettbewerbsvorteil beim Kunden verschaffen kann. Auf aktuelle und kommende Anforderungen ausgerichtete Konzepte spiegeln die gesamte Wertschöpfungskette wider, erleichtern dem Ingenieur die Planung, dem Hersteller die Entwicklung, dem Monteur die Inbetriebnahme und dem Bediener sein Tagesgeschäft.

Die All-in-One-Lösung RMQ compact solution von Eaton beispielsweise kann dank ihrer hohen Schutzart direkt in die Maschine eingebaut werden, extra flache Kontaktelemente sorgen dafür, dass wenig Bauraum benötigt wird. Das Schnellmontagesystem AFX wiederum erlaubt eine verdrehungssichere Montage von Wahlschaltern. Komplexe Arbeitsschritte lassen sich mit der bedienerfreundlichen Software Galileo einfach visualisieren. Für überschaubare Anwendungen im Maschinenbau eignen sich kompakte HMI/PLC-Geräte mit der kostengünstigen Resistive-Touch-Technologie – also HMI oder Kombi-Geräte. Für anspruchsvollere Applikationen gibt es auch optisch ansprechend gestaltete Bedien- und Steuereinheiten mit leistungsfähiger Multitouch- und performanter Embedded-Technologie. Intuitive Bedienführung, genaue Gestensteuerung und multimediale Optionen zählen zu den Eigenschaften.

Das Application Engineering Services Team von Eaton unterstützt auch bei der Entwicklung von Bedienkonzepten. Eine andere Variante wären vormontierte Bedieneinheiten und Set-Bildungen. Sie ermöglichen es beispielsweise dem Maschinenbauer, sich auf sein Kerngeschäft zu konzentrieren.

Zukünftige Lösungen

Aus der Consumer-Elektronik könnten sich zukünftig weitere Entwicklungen durchsetzen, wie Smart Watches als kompakte Bedieneinheit, ausgerüstet mit kontextspezifischen Menüs. Auch Augmented-Reality-Anwendungen sind auf dem Weg ins industrielle Umfeld. Interessant sind auch Technologien wie 3D-Touch, also die Bedienung per Wischbewegung mit Abstand zum Display. Bei Hologramm-Touch erfolgt die Bedienung durch Interaktion mit holografischen Projektionen. Hier stellt sich jedoch immer auch die Frage, wie praxistauglich diese Lösungen sind. ge

Weitere Informationen zu diesem Thema http://hier.pro/EP0RF

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