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02.12.2020

Einheitlich intuitiv – Erfolgsfaktoren fürs HMI

Was zeichnet ein modernes HMI aus? Was bringt ein Produkt- und Device-Übergreifendes HMI? Mit welchen Technologien lassen sich moderne HMIs effizient umsetzen? Franz Koller ist Managing Director bei UID und Mitglied im Vorstand des VDMA-Fachverbands "Software und Digitalisierung". Mit 30 Jahren Erfahrung blickt er auf die aktuellen Herausforderungen, Trends und Technologien in der HMI-Entwicklung. Dabei gibt er Tipps, wie Maschinenbauer Nutzer mit einem modernen, einheitlichen HMI begeistern.

Warum ist ein modernes HMI heute so wichtig?

Die Qualität und der Anspruch eines Produkts spiegelt sich in dem HMI wider: Eine Maschine mit innovativen Funktionen braucht ein modernes HMI – sonst passen technischer Fortschritt und visuelle Erscheinung nicht zusammen. Zudem kennen die Nutzer aus ihrem Alltag mit Smartphones, Web-Diensten und Co eine einfache, durchdachte und ästhetisch ansprechende Interaktion. Diese Erwartung übertragen sie auf das HMI von Investitionsgütern. Usability und User Experience sind daher ein wichtiger Faktor für zufriedene Kunden und eine starke Markenbindung. Sie bringen aber auch klare wirtschaftliche Vorteile: Ein intuitives HMI vermeidet unnötige Fehler, reduziert Einlernzeiten und Supportkosten. Es macht die Bedienung der Maschine somit sicherer und produktiver.

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Wie haben sich die Anforderungen an HMIs in den letzten Jahren verändert?

Wir sahen in den letzten Jahren einen klaren Trend: Weg von der einzelnen Maschine hin zu Maschinen- und Device-übergreifenden Ökosystemen mit ergänzenden Services. Heute brauchen Maschinenbauer einen ganzheitlichen Blick auf alle Berührungspunkte der Nutzergruppen mit dem Produkt, der Marke und dem Unternehmen. Wie kann ich die Bedienung maschinenübergreifend standardisieren? Wie lassen sich weitere Devices wie Smartphone und Tablets in ein stimmiges Gesamtkonzept integrieren? Mit welchen Services kann ich Nutzern einen zusätzlichen Mehrwert bieten? Das sind Fragen, die in den letzten Jahren immer wichtiger für den Markterfolg wurden. Insbesondere die digitalen Services eröffnen dabei neue Chancen: Durch sie bleiben langlebige Hardware-Produkte flexibel erweiterbar. Das eröffnet zugleich neue, zeitgemäße Business-Modelle. Im Zuge der Digitalen Transformation wandeln sich Maschinenbauer damit vom reinen Hardware-Hersteller zum digitalen Service-Unternehmen.

Welche Herausforderungen gehen damit bei der Entwicklung neuer HMI-Konzepte einher?

Ein HMI-Konzept für alle Maschinen und Devices zu standardisieren, bringt natürlich Herausforderungen mit sich. Interaktion und Design sollten immer gleichen Prinzipien folgenden, unabhängig davon, wer wo mit welchem Device interagiert. Jedoch müssen abhängig von den Bedürfnissen der Zielgruppe unterschiedliche Informationen bereitgestellt werden. Ein Mitarbeiter der Auftragsplanung braucht beispielsweise einen Überblick über die Produktion und einen schnellen Drill-Down. Während sich ein Maschinenbediener vor allem für die Produktivität seiner Maschine im Gesamtkontext interessiert. Auch die unterschiedlichen Qualifikationen der Nutzer müssen berücksichtigt werden: Immer häufiger sind weniger qualifizierte Bediener in der Produktion im Einsatz. Ein gutes HMI-Konzept unterstützt diese, wenn sie an ihre Grenzen kommen – beispielsweise durch automatischen Video-Support – und stellt gleichzeitig sicher, dass sich hochkompetente Experten nicht von ihm gegängelt fühlen.

Wie lassen sich diese Herausforderungen am besten meistern?

Für menschzentrierte HMI-Konzepte müssen Maschinenbauer wissen, welche Informationen in welcher Form von den unterschiedlichen Zielgruppen benötigt werden. Hier hilft der menschzentrierte Gestaltungsprozess. Denn er analysiert den Nutzungskontext und die Nutzergruppen mit ihren Anforderungen und Zielen.
Für die Umsetzung braucht es zudem ein modulares Konzept. Dabei werden einzelne Module wie beispielsweise das Alarmhandling, Trendübersichten oder die Rezeptverwaltung auf allen Maschinen und Devices wiederverwendet.

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Warum wird die Standardisierung von HMI-Konzepten über Produktbereiche und -familien immer wichtiger?

Die Standardisierung verbessert das Nutzungserlebnis. Eine konsistente Interaktion und ein einheitliches Design über komplette Produktfamilien und unterschiedliche Devices hinweg erleichtern das Einarbeiten. Nutzer können so ihr Bedien- und Erfahrungswissen von einer Maschine auf die andere übertragen. Bei einem Wechsel der Maschine oder des Devices können sie sich schnell orientieren und mit wenig Aufwand in die Bedienung einfinden. Werden einzelne Module wie beispielsweise das Alarmmanagement oder die Rezeptverwaltung auf allen Maschinen wiederverwendet, reduzieren sich natürlich auch die Kosten für Entwicklung und Wartung.

Hast Du Beispiele, wie die Standardisierung von HMI-Konzepten aussehen kann?

Als UX Dienstleister haben wir viele Unternehmen dabei unterstützt, ihre HMIs zu standardisieren und zu modernisieren. Ein Beispiel ist die mobile App-Welt von TRUMPF. Vor unserer Zusammenarbeit existierten bei TRUMPF eine Vielzahl an Insellösungen. Für mehr Konsistenz ist daher eine App-übergreifend einheitliche Designwelt entstanden. Egal ob Lokalisierungs-App oder digitaler Assistent für die Fertigung – Aussehen und Bedienung folgen überall den gleichen Prinzipien. Die einheitlichen UI Elemente sorgen für den "blauen" Faden bei der App-Entwicklung und machen die Marke TRUMPF jederzeit spürbar. Die einzelnen Kompenenten sind auf HTML-Basis dokumentiert. Der Styleguide schafft Synergien und die Apps lassen sich so effizienter entwickeln.

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Auch bei Dürr vereinheitlichten wir das Look&Feel der Bedienschnittstelle in der Roboter-, Prozess- und Montagetechnik. Das anlagenübergreifende User Interface garantiert eine konsistente und sichere Bedienung – sowohl über alle Fertigungsstationen als auch über alle Bedienebenen hinweg.

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Welche Trends und Technologien sind bei der HMI Entwicklung relevant?

Generell sehe ich einen klaren Trend zu Multi-Experience-Plattformen. Dabei erfolgt die Interaktion multimodal über unterschiedliche In- und Output-Kanäle. Das klassische Touch-Display wird sicher zukünftig nicht ersetzt, aber durch zusätzliche Interaktionsmöglichkeiten beispielsweise mittels RFID, Sprache und Geste ergänzt. Vorstellbar sind beispielsweise RFID-Tags, mit denen die Parameter für die Konfiguration einer Werkzeugmaschine mit einem Handgriff haptisch übertragen werden. Hier ist es die Aufgabe der HMI-Konzepter, ein optimales Zusammenspiel der einzelnen Interaktionsformen zu gestalten: Bei welchen Aufgaben spielen die unterschiedlichen Ein- und Ausgabemodi ihre Stärken am besten aus? Wo bringt Ihr Einsatz einen Mehrwert? Diese Fragen lassen sich am besten mit einem menschzentrierten Gestaltungsprozess beantworten.

Warum setzen Unternehmen immer häufiger moderne Webtechnologien für Ihr HMI ein?

Webtechnologien wie HTML bringen von Haus aus immer eine Client-Server-Struktur mit. Dadurch sind Web-HMIs problemlos im Browser auf unterschiedlichen Devices einsetzbar – egal ob Smartphone, Tablet, Industrie-PC oder Leitstand. Web-Technologien eröffnen zudem bei Usability und Design große Gestaltungsspielräume: Es lassen sich komplexe und stark individualisierbare Web-HMIs entwickeln, die auch gut erweiterbar sind. Animationen und Transitions beispielsweise hauchen Oberflächen Leben ein und sorgen für ein besonderes Nutzungserlebnis. Dabei ermöglicht das Trennen von Markup und Styling eine effiziente Entwicklung.

Was zeichnet ein gutes HMI-Konzept aus? Worauf sollten Maschinenbauer achten?

Ein gutes HMI-Konzept unterstützt die jeweiligen Nutzergruppen optimal in ihren Workflows. Nutzer arbeiten umso sicherer und effizienter, je besser ein Produkt auf ihre Bedürfnisse, ihre Aufgaben und ihre Arbeitsumgebung zugeschnitten ist. Sie bieten Nutzern einen schnellen Überblick und Zugriff auf alle relevanten Infos und Funktionen. Daher müssen Maschinenbauer von Anfang an die Nutzer in die Gestaltung integrieren. Das zahlt sich langfristig aus – durch mehr Kundenzufriedenheit, eine höhere Produktivität und geringere Kosten.

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