Usability im Industriealltag – Luxus oder Notwendigkeit?

Wie stellen Sie bei der Entwicklung Ihrer HMI- oder Panel-Lösungen sicher, dass die Benutzerfreundlichkeit auch unter industriellen Bedingungen gewährleistet ist?

Daniel Grube, ADS-Tec Industrial IT: Mit über 45 Jahren Erfahrung in der Entwicklung industrieller HMI- und Panel-Lösungen verfügen wir über ein tiefes Verständnis für die komplexen Anforderungen an eine intuitive und zuverlässige Bedienbarkeit unter realen industriellen Bedingungen. Dieser Anspruch an Nutzerorientierung beginnt bei uns bereits im Entwicklungsprozess. Um den besonderen Herausforderungen industrieller Umgebungen – wie rauen Bedingungen, Zeitdruck oder wechselnden Nutzergruppen – gerecht zu werden, verfolgen wir einen ganzheitlichen, praxisnahen Entwicklungsansatz. Dazu gehört die enge Zusammenarbeit mit unseren Kunden vor Ort, um reale Einsatzbedingungen frühzeitig zu verstehen und gezielt in die Produktgestaltung einfließen zu lassen. Unsere interdisziplinären Teams aus Entwicklung, Konstruktion und Anwendungstechnik arbeiten eng zusammen, um Lösungen zu schaffen, die sowohl technisch robust als auch intuitiv bedienbar sind. Dabei berücksichtigen wir nicht nur ergonomische Aspekte und Montageflexibilität, sondern auch branchenspezifische Anforderungen – etwa an Hygiene, Temperaturbeständigkeit oder Systemintegration.

Raimund Ruf, B&R: Dafür konzentrieren wir uns auf mehrere zentrale Design- und Technologiebereiche: Robuste und reaktionsschnelle Interaktion: Unsere Panels sind für zuverlässigen Einsatz in rauen Umgebungen konzipiert. Sie nutzen Touchscreen-Technologien, die auch bei der Bedienung mit Handschuhen einwandfrei funktionieren. Hygienisches und langlebiges Design: Für Branchen mit hohen Hygieneanforderungen bieten wir passende Panels. Sie verfügen über Gehäuse aus Edelstahl mit glatten, leicht zu reinigenden Oberflächen. Mit einer Schutzart von bis zu IP69K an der Vorderseite sind sie gegen Hochdruck- und Heißwasserstrahlen resistent. Touchscreens und Frontüberlagerungen sind zudem gegen eine Vielzahl industrieller Chemikalien und Reinigungsmittel beständig. Erweiterte Bedien- und Sicherheitsfunktionen: Viele Panels lassen sich mit zusätzlichen Komponenten wie integrierten RFID-Lesern für sichere Benutzeridentifikation oder beleuchteten Tastern und Not-Aus-Schaltern für eine intuitive und sichere Maschinenbedienung ausstatten. Sie sind auch in Stresssituationen gut erreichbar und bedienbar. Anpassung von Bedienelementen: Individuell belegbare Funktionstasten auf kundenspezifischen Panels ergänzen die Touchbedienung mit prozessspezifischen Bedienelementen. Wichtige Funktionen sind direkt erreichbar, ohne dass der Bildschirm gewechselt werden muss.

Roland van Mark, Beckhoff Automation: Zunächst muss die Funktionssicherheit in den anspruchsvollen Umgebungen mit ihren hohen Anforderungen hinsichtlich EMV sowie Verschmutzungs- und Schockresistenz sichergestellt sein. Dies ist bei den Beckhoff Multitouch-Control-Panels und -Panel-PCs gegeben, u.a. durch den Einsatz von gehärtetem Glas sowie das EMV-gerecht ausgelegte Elektronikdesign mit einem integrierten, in der Sensitivität einstellbaren Touchcontroller. So kann der Bediener auch nach Jahren noch mit lichtstarken Displays sowie durch die fein skalierbare IPC-Rechenleistung mit schnell reagierenden Visualisierungen komfortabel arbeiten.

Sven Oberschmidt, Beckhoff Automation: Zeitdruck und Effizienz sind auch aus Softwaresicht entscheidende Faktoren, insbesondere beim Engineering. Paradebeispiel ist unser Twincat-HMI-Projektgenerator, mit dem sich die Entwicklungszeiten und -kosten deutlich reduzieren lassen. Nach Auswählen der Vorlage sowie der Konfiguration von Auflösung und Navigationsstruktur kann das HMI-Projekt einfach erstellt werden. Die Vorlagen wurden von professionellen Designern entworfen. Die Usability konnte dann in Zusammenarbeit mit Applikationsingenieuren und in konkreten Kundenprojekten noch zusätzlich optimiert werden.

Dr. Marc Seißler, Pepperl+Fuchs: Aufgrund unserer langjährigen Erfahrung im industriellen Umfeld, haben wir mittlerweile einen soliden Überblick, welche Umgebungsanforderungen auf die Benutzer und unsere Produkte einwirken. Dadurch können wir die eingesetzten Komponenten und Technologien anhand dieser Anforderungen frühzeitig prüfen. So haben wir z.B. vor der Einführung von kapazitiven Multitouch-Bildschirmen diese auf ihre Robustheit gegenüber Falscheingaben durch Wasser und auf Handschuhtauglichkeit getestet. Basierend auf diesen Erkenntnissen haben wir die Technologie dann weiter optimiert, sodass, z.B. bei der regelmäßigen Reinigung der Bildschirme, Fehleingaben verhindert und die Geräte schnell und einfach in einen Reinigungs-Modus versetzt werden können.

Gerrit Pape, Phoenix Contact: Benutzerfreundlichkeit unter industriellen Bedingungen erreichen wir durch vielseitige Hardware, die so konzipiert ist, dass sie den verschiedenen Anforderungen und Umgebungsbedingungen gerecht wird. Je nach Einsatzgebiet und geforderten Spezifikationen unterscheiden sich die Geräte in ihrer Ausstattung und im Preis. Für robuste Anwendungen im Außenbereich verwenden wir spezielle Komponenten, die extremen Bedingungen standhalten, während Standardgeräte für weniger anspruchsvolle Umgebungen ausgelegt sind. Um die unterschiedlichen Anforderungen der Nutzer zu erfüllen, bieten wir flexible Konfigurationsmöglichkeiten, die ebenfalls den Vorgaben des Cyber Resilience Acts entsprechen. Nutzerrollen können sowohl direkt in den Geräteeinstellungen ebenso wie in der Visualisierung konfiguriert werden. Dies ermöglicht eine an die jeweiligen Aufgaben und Verantwortlichkeiten angepasste Bedienung und erhöht die Effizienz und Sicherheit im Betrieb.

Marcel Büker, Weidmüller: Mit unseren HMI-Lösungen setzen wir auf die Kombination der robusten u-View Touchpanels mit unserem Web-HMI Procon-Web Embedded-System. Unsere Hardware zeichnet sich durch kontrastreiche Displays, einen Betriebstemperaturbereich von -20 bis +60°C und eine flüssige Darstellung des Web-HMI aus. Die Benutzerfreundlichkeit der Software beginnt für uns bereits bei der einfachen Inbetriebnahme des HMIs, also bei der Integration in die Maschine. Die Software ermöglicht durch verschiedene Features optimale User-Journeys für verschiedene Rollen. Dabei haben wir das Rollen- und Rechte-Management feingliedrig ausgearbeitet. Es erlaubt, Rechte gerätespezifisch einzustellen und die Sichtbarkeit einzelner Features entsprechend den Rollen zu steuern. Abhängig vom Standort sieht der Bediener z.B. nur verschiedene Bereiche des HMIs. Um in zeitkritischen und fehleranfälligen, geführten Prozessen bestmögliche Resultate zu erzielen, bieten wir mit dem Wizard-Bedienelement noch eine einfache Möglichkeit, z.B. einen Werkzeugwechsel im HMI zu begleiten.

Welche Technologien oder Designansätze tragen aus Ihrer Sicht aktuell besonders zur Usability bei?

Daniel Grube, ADS-Tec Industrial IT: Usability beginnt bei uns mit einem durchdachten Gesamtkonzept: Unsere HMI-Systeme sind lüfterlos, stoßfest, für hohe Schutzarten konzipiert und mit langlebigen Komponenten ausgestattet – geeignet für raue Umgebungen mit Staub, Feuchtigkeit oder Temperaturschwankungen. Umfassendes Zubehör mit einer großen Auswahl an Adaptern, Erweiterungsmodulen und Befestigungslösungen sorgt für Integrationsfreiheit und erleichtert die Montage. Für hygienisch sensible Bereiche bieten unsere Edelstahl-HMIs mit V4A-Gehäuse sowie schrauben- und kantenlosem Hygienic Design eine einfache, sichere Reinigung. Die kapazitiven Multitouch-Panels ermöglichen präzise Eingaben – auch mit Handschuhen – und minimieren so Bedienfehler. Funktechnologien wie WLAN, Bluetooth und RFID bieten Vielseitigkeit. Web Panels mit integrierter Docker-Engine ermöglichen die flexible Softwarebereitstellung direkt am Gerät. Partnerschaften mit Visualisierungsanbietern ermöglichen eine breite Auswahl an HMI-Lösungen. Zudem erleichtert die Möglichkeit der kundenspezifischen Anpassung von BIOS, Firmware und Betriebssystem ab Werk die Inbetriebnahme. Langzeitverfügbarkeit durch geplante CPU-Updatezyklen garantiert Investitionssicherheit und eine gleichbleibend hohe Bedienqualität über viele Jahre.

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Intralogistik: Neue Baumer ToF-Sensoren machen sich klein

In der Intralogistik ist die Maximierung der Lagerkapazität entscheidend. Kompakte Sensoren spielen dabei eine Schlüsselrolle: Höchste Leistung in kompakter Bauform schafft mehr Platz für die Ware, denn die Technik macht sich klein. ‣ weiterlesen

Raimund Ruf, B&R: Mit Mapp Technology verändern wir die Erstellung von Maschinen- und Anlagensoftware. Die Mapps sind so einfach zu bedienen wie Smartphone-Apps. Mit Mapp View kann jeder Automatisierungstechniker ohne großen Aufwand übersichtliche Web-Visualisierungsseiten gestalten. Basierend auf Webstandards erlaubt es die Entwicklung intuitiver und plattformunabhängiger Benutzeroberflächen. HMI-Anwendungen können über jeden Browser auf PC, Tablet oder Smartphone genutzt werden – ohne spezielle Softwareinstallation.

Durch die Möglichkeit mobiler HMI-Lösungen können Bediener Maschinen von überall sicher überwachen und steuern. HMI-Anwendungen passen sich automatisch an die Bildschirmgröße und -ausrichtung des genutzten Geräts an. Eine umfangreiche Widget-Bibliothek sowie die Möglichkeit zur Erstellung individueller Widgets ermöglichen bedarfsgerechte Lösungen. Vertraute Gesten wie Zoomen oder Wischen verbessern die Bedienerfahrung auch an Industriepanels. B&R bietet zudem individuell gestaltete Panels mit haptischen Elementen wie Vertiefungen in der Glasoberfläche – so lassen sich Bedienelemente erfühlen, ohne vom Prozess abzulenken.

Roland van Mark, Beckhoff Automation: Der kapazitive Multitouch hat sich bewährt und ist nach wie vor der richtige Designansatz. Ein weiterer wichtiger Designaspekt spiegelt sich in unserem äußerst breiten Portfolio und der entsprechend guten Skalierbarkeit der HMIs wider. Mit unseren Gerätefamilien, aktuell ergänzt um die kostenoptimierte Next-Multitouch-Panel-Generation, sollen sich möglichst alle Applikationen abdecken lassen – mit Display-Diagonalen von 7 bis 24 Zoll und von passiven Geräten bis zu Panel-PCs mit Hochleistungs-CPUs. Dies passt zu dem aktuellen Trend, dass moderner Multitouch nicht mehr nur bei großen High-end-Maschinen, sondern zunehmend auch für kleinere, kompakte Maschinen eingesetzt wird.

Sven Oberschmidt, Beckhoff Automation: Und für alle diese unterschiedlichen Geräte bleibt die Software mit Twincat HMI gleich. Dabei stehen je nach Bedarf eine adaptive oder eine responsive UI-Darstellung zur Verfügung. Die adaptive Variante ist zwar sehr statisch, kann aber im Einzelfall ausreichen und spart dann Entwicklungszeit.

Dr. Marc Seißler, Pepperl+Fuchs: Kapazitive Multitouchscreens haben sich auf Hardware-Seite heutzutage durchgesetzt und resistive Touchscreens abgelöst. Jedoch zeigt sich immer noch, dass ein Großteil der Software-Anwendungen und Leitsysteme im Prozessautomatisierungsumfeld noch nicht für eine Multitouch-Bedienung ausgelegt ist. Ich sehe dennoch, dass sich dies im Industrieumfeld auch immer stärker durchsetzen wird, da Benutzer durch die direkte Manipulation und Multitouchgesten effizienter und natürlicher interagieren können. Somit ist es mehr eine Frage wann, als eine Frage ob sich die Multitouch-Bedienung vollständig durchsetzen wird.

Gerrit Pape, Phoenix Contact: Die kapazitive Multitouch-Bedienung erlaubt eine intuitive und reaktionsschnelle Interaktion, ähnlich wie bei modernen Smartphones und Tablets. Benutzer können mehrere Berührungspunkte gleichzeitig verwenden, was eine Gestensteuerung und flüssige Bedienung ermöglicht. Adaptive UIs stellen sich dynamisch auf die Bedürfnisse und Vorlieben der Benutzer ein. Dies kann durch die Anpassung der Anordnung von Bedienelementen, die Größe von Schaltflächen oder die Darstellung von Informationen je nach Nutzungskontext erfolgen. Eine an die Smartphone-Bedienung angelehnte intuitive Gestensteuerung führt zu einer schnellen und einfachen Navigation. Moderne Visualisierungstools bieten darüber hinaus umfangreiche Möglichkeiten zur Präsentation komplexer Daten in verständlicher Form. Durch den Einsatz von Grafiken, Diagrammen und interaktiven Elementen können Benutzer schnell und einfach relevante Informationen erfassen und darauf reagieren. Hinsichtlich der systemischen Anbindung, Komplexität und des Preises stellt Phoenix Contact verschiedene Visualisierungstools für HMIs zur Verfügung.

Marcel Büker, Weidmüller: Die kapazitive Multitouchbedienung ist durch die Bedeutung von Smartphones aus einer modernen, webfähigen HMI-Lösung nicht mehr wegzudenken. Procon-Web unterstützt daher z.B. Wischcontainer, um Inhalte darzustellen und im HMI zu navigieren. Zusätzlich lassen sich unterschiedliche Geräteklassen parametrieren, für die dann optimierte HMIs erstellt werden können. Dadurch ermöglichen wir es, das HMI auf unterschiedliche Displaygrößen zu skalieren. Alternativ können wir das HMI so parametrieren, dass es dynamisch auf unterschiedliche Auflösungen reagiert. Da wir für Bedienelemente minimale Größen definiert haben, können auch Smartphones oder Tablets das HMI darstellen. Bei Bedarf begleiten wir unsere Kunden auch mit unseren UI/UX-Experten bei der Erstellung ihrer intuitiven HMI-Lösungen.

In welchen Punkten fordern Ihre Kunden heute mehr Usability – und wie reagieren Sie darauf?

Daniel Grube, ADS-Tec Industrial IT: Unsere Kunden erwarten zunehmend eine Usability, wie sie es aus dem Konsumermarkt gewohnt sind: einfache, intuitive Bedienung, klare Benutzeroberflächen und zuverlässige Funktionalität – auch unter schwierigen Bedingungen. Diese Anforderungen fließen direkt in unsere Produktentwicklung ein. So legen wir großen Wert auf eine durchdachte Benutzerführung, die auch in stressigen Industrieumgebungen – bei Hitze, Kälte oder Feuchtigkeit – eine sichere Bedienung ermöglicht. Die kontinuierliche Kommunikation mit unseren Kunden ist dabei ein zentraler Bestandteil unseres Entwicklungsprozesses. Ihr Feedback hilft uns, Produkte zu entwickeln, die nicht nur technisch überzeugen, sondern auch im täglichen Einsatz intuitiv und effizient bedienbar sind. Das Ergebnis sind Lösungen, die den steigenden Usability-Ansprüchen gerecht werden – robust, übersichtlich und auf den Menschen fokussiert.

Raimund Ruf, B&R: Mit modernen Technologien und integrierten Entwicklungsprozessen verbessern wir die Usability und werden den wachsenden Anforderungen gerecht: Kunden erwarten HMIs, die genauso benutzerfreundlich sind wie moderne Smartphones – inklusive reaktionsschneller Touchbedienung und klarer Rückmeldungen. Kritische Funktionen müssen vor Fehlbedienung geschützt werden – durch gezielte Design- und Sicherheitsmechanismen. In dynamischen Produktionsumgebungen müssen sich Formate und Produkte schnell wechseln lassen, um Stillstandszeiten zu minimieren. Eine dauerhafte Betriebsbereitschaft ist essenziell, die Systeme müssen robust und einfach wartbar sein. Außerdem bevorzugen die Anwender einheitliche Plattformen, die alle Automatisierungskomponenten – von Steuerung bis Robotik – in einer Umgebung verwalten. Schließlich sollen HMIs logisch aufgebaut, übersichtlich und fehlertolerant sein – mit klarer Benutzerführung.

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Sensor mit 3 Metern Reichweite

Baumer präsentiert den ersten Ultraschallsensor in Kompaktgröße, der die Marke von 3 Metern Reichweite knackt. ‣ weiterlesen

Roland van Mark, Beckhoff Automation: Den Wunsch der Anwender nach mehr Usability – also komfortabel bedienbare Multitouch-HMIs – auch für kostensensitive Applikationen werden wir mit unserer neuen Next-Multitouch-Panel-Generation konsequent umsetzen. Mit einem überarbeiteten Elektronikkonzept und der einheitlichen Anschlusslösung für Elektronik und Mechanik baut die Geräteplattform den bisherigen technologischen Vorsprung auf zukunftssichere Weise aus. Dabei verbindet sich die gewohnt hohe Qualität mit einem nochmals optimierten Preis-Leistungs-Verhältnis, sodass ein grafisches Display mit einer ansprechenden Bedienoberfläche heute eigentlich überall für mehr Usability sorgen und damit ein einfacheres, schnelleres Arbeiten ermöglichen kann.

Sven Oberschmidt, Beckhoff Automation: Hinzu kommt, dass die Kunden – ergänzend zum reinen Bedienen & Beobachten – auch vermehrt die aus Twincat gewohnten Engineering-Funktionalitäten in ihr HMI integrieren möchten. Das bietet vor allem für Servicetechniker deutliche Vorteile, indem z.B. Ethercat-Diagnose, gewohnte Ansichten und Funktionalitäten und I/O-Checks auch außerhalb des Twincat-Engineeringsystems zur Verfügung stehen. Twincat HMI erschließt vielfältige Möglichkeiten – sogar für die Anreicherung mit standortbasierten Informationen, um z.B. den Bediener einer Windenergieanlage zusätzlich zu schützen, wenn er nicht am Boden, sondern hoch oben in der Gondel arbeitet.

Dr. Marc Seißler, Pepperl+Fuchs: Wir sehen insbesondere bei der IT/OT-Konvergenz den größten Hebel, wie mittels einer optimierten Usability die Integration von HMI-Produkten im Prozessautomatisierungsumfeld verbessert werden kann. Häufig werden hier die Einrichter der Geräte, die aus dem Automatisierungsumfeld stammen, mit Sicherheitsanforderungen aus dem IT-Umfeld konfrontiert. Wir begegnen dieser Herausforderung, indem wir unsere Thin-Client-Firmware VisuNet RM Shell bewusst dahingehend optimiert haben, dass die Systeme werksseitig gehärtet sind und das User Interface die relevanten Funktionen strukturiert bereitstellt und die Einrichter in ihrem Workflow unterstützt.

Gerrit Pape, Phoenix Contact: Unsere Kunden fordern zunehmend Systeme, die sich nahtlos in bestehende Infrastrukturen integrieren lassen. Deshalb entwickeln wir unsere HMI-Lösungen so, dass sie mit einer Vielzahl von Geräten und Systemen kompatibel sind und eine einfache Einbindung ermöglichen. Außerdem ist die Fähigkeit, komplexe Daten klar und verständlich darzustellen, entscheidend. Wir nutzen moderne Visualisierungstools, um Daten in einer benutzerfreundlichen und interaktiven Weise zu präsentieren. In industriellen Umgebungen ist Zeit oft ein kritischer Faktor. Daher optimieren wir unsere Systeme kontinuierlich, sodass schnelle Reaktionszeiten und eine reibungslose Performance sichergestellt sind. Dies erreichen wir durch den Einsatz leistungsstarker Prozessoren und effizienter Softwarearchitekturen. Und schließlich bedingen unterschiedliche Nutzerrollen und individuelle Präferenzen flexible Anpassungsmöglichkeiten. Unsere HMI-Systeme bieten umfangreiche Konfigurationsoptionen, weshalb Benutzeroberflächen und Funktionen an die spezifischen Bedürfnisse der Nutzer adaptierbar sind.

Marcel Büker, Weidmüller: Die Forderung nach mehr Usability umfasst den gesamten Produktlebenszyklus, also vom Engineering der HMI- und Automatisierungslösung über die Inbetriebnahme bis hin zum eigentlichen Betrieb der Maschine. Das Engineering unterstützen wir durch moderne Projekttemplates, die unseren Kunden den schnellen Start in ihre HMI-Lösung ermöglichen. Zusätzlich bieten wir Schnittstellen zur automatisierten Projekterstellung. Eine Möglichkeit dazu stellen XML-Files dar, über die sich neu zu erstellende Seiten und Projektteile dem Engineeringtool automatisiert übergeben lassen. Gerade für Kunden mit einer hohen Standardisierung in ihrem Engineering steigert das die Effizienz erheblich. Im Betrieb bieten wir unserem Kunden weitere Hilfestellungen an. Das umfasst neben einfachen Updates auf neue Produktversionen auch das webbasierte Systemmanagement. Über das ist z.B. ein einfacher Projektwechsel via VPN möglich.

Daniel Grube, Junior Produktmanager, ADS-Tec Industrial IT

Raimund Ruf, Head of Product Management – Industrial PCs & Panels, B&R

Roland van Mark, Senior Produktmanager Industrie-PC, Beckhoff Automation

Sven Oberschmidt, Produktmanager Twincat, Beckhoff Automation

Dr. Marc Seißler, Leiter Innovation Unit HMI, Pepperl+Fuchs

Gerrit Pape, Product Management Control Systems, Phoenix Contact

Marcel Büker, Produktmanager, Weidmüller