Maschinenschnittstellen: Die neue Sicht

Maschinen, deren Bedienung nicht komplizierter ist als die eines Smartphones oder Tablets; wie die Interaktion von Mensch und Maschine in Zukunft aussehen könnte.  von Tobias Ische, Produktmanager bei Eaton

Mensch und Maschine werden klassisch als getrennt betrachtet. Ein Perspektivwechsel kann sowohl die Effizienz als auch die Sicherheit in der Produktion steigern. Dazu ist eine intuitive Bedienung essentiell, ein Thema, das bisher keine Priorität beim Entwurf der Human Machine Interfaces (HMI) hatte.

Smartphones und Tablets als Vorbild

Neue Bediensysteme für Maschinen basieren häufig auf Touchpanels wie sie von Smartphones bekannt sind. Dabei ermöglichen es HMI/PLC-Systeme (PLC für Programmable Logic Controller), Visualisierungs- und Steuerungsfunktionen von Maschinen in einem kompakten Gehäuse mit Touchdisplay zu vereinen.

Für einfache Aufgaben lassen sich kompakte Systeme mit resistiver Singletouch-Technik verwenden, während anspruchsvolle Anwendungen Steuereinheiten mit kapazitativer Multitouch-Technik erfordern. Letztere führen aus dem Konsumentenbereich bekannte Vorteile der Steuerung mit mehreren Fingern in hoher Präzision in den Industriesektor ein.

Integration der Smart Devices

Ergänzend zu stationären Bedienungsinterfaces mit Touchbedienung kommen in Industrieumgebungen zunehmend mobile Endgeräte zum Einsatz. Beispielsweise werden Tablets für die Prozessüberwachung und Visualisierung von Fertigungsaufträgen oder auch die Überwachung von Anlagen in der Fördertechnik genutzt. Der Einsatz von Smart Watches hat in Produktionsumgebungen ebenfalls begonnen, wenngleich noch in eher geringem Umfang. Variierende Bildschirmgrößen, Sensoren oder Betriebssystemversionen erschweren heute noch die Integration von Smart Devices in die Arbeitsabläufe.

Einheitliche Schnittstellen und durchgängige Sicherheitskonzepte können hier Abhilfe schaffen. Visualisierungslösungen wie Galileo 10 von Eaton erleichtern es Entwicklern beispielsweise, rollen- und kontextbasierte Konzepte für unterschiedliche Arten von Bediensystemen zu erstellen. Während Tablets für die Anzeige von detaillierten Meldungen und Statusberichten genutzt werden können, eignet sich eine Smart Watch für die Übermittlung von Informationen zur umgehenden Kenntnisnahme.

Konzepte der Zukunft

In Zukunft wird Augmented Reality, also die Projektion virtueller Inhalte in die reale Produktionsumgebung zunehmen. Mit der Nutzung beispielsweise der Hololens von Microsoft lässt sich ein Techniker Schritt für Schritt durch einen Wartungsauftrag führen. Über Bild und Ton zugeschaltet, kann ein (womöglich weit entfernter) Experte dabei weitere Unterstützung geben.

Andere Bedienkonzepte umfassen beispielsweise die berührungslose Gestensteuerung (3D-Touch) oder auch das Übertragen von Informationen auf die Haut (Skin-Touch). Während Skin-Touch noch weit entfernt scheint, ist 3D-Touch bereits bei Oberklasseautos im Einsatz. Durch Wischbewegungen kann der Fahrer Informationen von einem Display aufrufen, ohne den Bildschirm berühren zu müssen. Eine Gestensteuerung in der Produktion bietet sich für Arbeitsbereiche an, in denen das Personal Handschuhe trägt oder aus anderen Gründen normale Eingabegeräte nicht bedienen kann.

Mechanische Bedienung überlebt

Neue Technik wird mechanische Bedienelemente in der Produktion nicht vollständig obsolet machen: Ein Not-Aus-Schalter wird ebenso wie ein Resetknopf oder essentielle Regelelemente nicht durch neue Eingabeformen ersetzt. Abgesehen von diesen Ausnahmen gibt es in modernen Fabriken zahlreiche Bereiche, die von der Optimierung der Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine mittels moderner Konzepte immens profitieren können.  jbi