Ein benutzerfreundliches Produkt wird durch einen hohen Grad an Effektivität, Effizienz und Zufriedenheit des Nutzers beschrieben. So lautet die Definition des Berufsverbands der „Usability Professional“ (UPA). Dabei unterscheiden die Experten nicht zwischen Software, Webseiten oder Produkten zum Anfassen. Was zählt, ist die Interaktion eines Users mit einem System. Die „Gebrauchstauglichkeit“ wird auch in der ISO-Norm 0241-11 erläutert und beschäftigt sich mit „Richtlinien der Interaktion zwischen Mensch und Computer.“ Ebenfalls ist dort nachzulesen, für Nutzer sei der Begriff der Benutzerfreundlichkeit intuitiver und berücksichtige mehr die emotionalen Aspekte des gesamten Nutzungserlebnisses.

Schlägt man die Brücke zur Automatisierungswelt, stellt sich unwillkürlich die Frage: Was bedeutet Benutzerfreundlichkeit für die Bedienung von Maschinen und Anlagen? Bei der Beantwortung hilft die UPA-Definition mit ihren Begriffen – Effektivität, Effizienz und Zufriedenheit: Ein User ist dann effektiv, wenn er sein Ziel erreicht – im speziellen Fall bedeutet das, die Bedienung einer Maschine zeitlich passend und fehlerfrei durchzuführen. Und dies nicht nur einmal, sondern zu jedem erforderlichen Zeitpunkt, gerade auch dann, wenn Prozessmeldungen plötzlich auftauchen und schnelles Handeln erforderlich ist.

Effektivität hat viele Facetten

Effektive Projektierung: Mit der Online-Integration von Google Translate und Microsoft Bing ist die Mehrsprachigkeit einer Applikation schnell zu realisieren.

© Google, Microsoft

Bei der Bedienterminal-Serie von Beijer Electronics, iX Panel TxA, wird die Effektivität auf mehrere Arten erreicht: Die Touchpanels in den Displaygrößen von 4,3 bis 10 Zoll setzen bereits bei zwei Varianten auf Breitbild, das heißt auf Displays im 16:9-Format. Ein Trend, der seit Jahren in der Konsumertechnik Einzug hält, und sich mittlerweile im industriellen Umfeld fortsetzt. Der Grund: Untersuchungen belegen, dass das menschliche Sichtfeld eher einer Breitbild-Darstellung entspricht. Ganz nebenbei bewirkt die große Anzahl von Widescreen-Displays in Konsumer-Geräten wie portablen DVD-Playern, Net-Books und iPhones, einen Preisverfall bei industriell genutzten Displays. Durch diese Breitbild- darstellung steht dem Betrachter ein um 33 % größerer Bildschirmausschnitt zur Verfügung, ohne die Displayhöhe zu verändern.

Maßgeblichen Anteil an der Effektivität einer Bedienoberfläche hat die übersichtliche und logische Anordnung der Symbole und Grafiken wie Anzeige- Instrumente und Trenddarstellungen. Eine Maschine lässt sich nur effektiv bedienen, wenn der Prozess optimal abgebildet ist. Zeigerinstrumente und Navigationselemente in einem dreidimensionalen „Look&Feel“ erhöhen dabei nicht nur die Akzeptanz beim Bediener, sie verursachen weniger Fehlinterpretationen und schützen damit vor Produktionsausfällen. In einer echten Server-Client-Struktur bedeutet Effektivität, beispielsweise am Ende einer 30 Meter langen Produktionsanlage zu stehen und dort auf dem Anzeigedisplay die Information zu erhalten, dass vorne die Zuführ-Einrichtung Nachschub benötigt. Erkannt und bestätigt wird diese Meldung direkt vor Ort, ohne erst an den Maschinenanfang zu laufen und kostbare Umrüstzeit zu verlieren. Möglich ist das mithilfe der so genannten „Alarm-Viewer-Touch- Scroll-Funktion“. Durch einen etwas längeren Touch auf die Alarmliste kann der Bediener aus einem Pulldown-Menü den entsprechenden Befehl zur Meldebestätigung anwählen.

Sicherlich wird niemand an der Effektivität einer Dateneingabe in der jeweiligen Landessprache zweifeln. Dennoch ist es für europäische HMI-Hersteller in den meisten Fällen eine große Herausforderung, Online-Eingaben von chinesischen oder kyrillischen Schriftzeichen in die Visualisierung zu implementieren. Bei den Geräten der iX-Panel-Serie gehört dies zum Standard-Funktionsumfang. Bei Bedarf kann der Bediener eine alphanumerische Tastatur auf dem Display einblenden und zum Beispiel Rezepturen mit seinen, ihm bekannten Schriftzeichen eingeben. Eine Funktion, die insbesondere bei exportorientierten Maschinenbauern zum Tragen kommt.

Effi zienz im Engineering

Mit einer dritten Baureihe der iX-Panel schafft die Firma Beijer eine durchgängige Hardware-Plattform für ihre Visualisierungssoftware iX.

© Beijer

Beim zweiten Usability-Aspekt, der Effizienz, geht es um den notwendigen Aufwand für die Zielerreichung, bezogen auf die Maschinenbedienung – um die Projektierung der Visualisierung. Hier schafft der iX-Developer mit seiner von Microsoft-Office 2007 bekannten „Fluent“-Oberfläche die Grundlage für eine intuitive Handhabung. Neben übersichtlichen Multifunktionsleisten gibt der Navigationsmanager einen Überblick über alle erstellten Screens und erkennt, wie sie im Runtime-Modus miteinander verknüpft sind. Die Zoomfunktion des Arbeitsbildschirms ermöglicht dabei eine ebenso schnelle Kontrolle von einzelnen Grafik-Details wie einen kompletten Projektüberblick. Stehen zwei Monitore zur Verfügung, kann der Projekteur im erweiterten Desktop-Modus auf einer vergrößerten Oberfläche arbeiten.

Mit dem Runtime-Database-Viewer sieht er alle Prozesswerte der Trends, Alarme und Rezepturen übersichtlich in Tabellen aufgelistet. Auf diese Weise gelingt eine schnelle Fehleranalyse bei der Projekt-Erstellung. Bei der Entwicklung von mehrsprachigen Projekten hilft der im Projektierungstool integrierte Google- und BingÜbersetzer, die passende Übersetzung für Begriffe schnell zu finden. Die Einbindung von .Net-Controls vereinfacht die Grafik-Erstellung mithilfe von frei verfügbaren Internet-Dateien – unterstützt durch ein eigenes User-Interface im Stile von Microsoft Visual Studio.

Plattform-Gedanke umgesetzt

Ein wesentlicher Aspekt bei der Projekt- Erstellung ist die Möglichkeit, bereits realisierte Applikationen auf anderen Displaygrößen wieder zu verwenden. Die Grundlage dafür bilden vektorbasierte Grafikobjekte, die eine pixelfreie Darstellung unabhängig von Größe und Ausrichtung gewährleisten. Die damit realisierbare Durchgängigkeit bietet Anlagenbauern Flexibilität bei der Ausrüstung ihrer modularen Maschinen mit verschiedenen Bedienstationen. Je nach Kundenwunsch lässt sich der Prozess mit unterschiedlichem Funktionsumfang versehen und durch ein passendes Bedienpanel darstellen.

Die Applikation wird dennoch nur einmal erstellt und gemäß des Maschinentyps konfiguriert. Wartung und Daten-Update reduzieren sich somit auf eine einzige Version der Visualisierungs-Applikation, die alle Varianten einer Maschine umfasst. Ähnlich effi zient stellt sich ein Daten- Backup oder das Zurückspielen eines kompletten Images dar. Wie bei der Datensicherung eines PCs kann der Servicetechniker von einem USB-Stick das aktuelle Image auf die Panel spielen. Insbesondere für OEM-Anwender ist dies eine zeit- und kostensparende Funktion zur Aktualisierung ihrer Maschinenbedienung. Die Zufriedenheit eines Anwenders umfasst auch dessen subjektive Wahrnehmung. Dazu zählt das äußere Erscheinungsbild und wie sich ein Produkt anfühlt. Bei einem Touchpanel ist das Anfassen beziehungsweise Berühren erste Pflicht. Hat der User ein gutes haptisches Gefühl, steigt generell die Akzeptanz, sich damit positiv auseinanderzusetzen. Genauso verhält es sich mit der Optik: Die Kombination von ansprechendem Design mit Funktionalität sorgt für Akzeptanz, selbst im industriellen Umfeld. Schließlich stellt ein Bedienterminal immer auch ein wenig das Gesicht einer Maschine dar.

Bei der Panel-Serie iX legte Beijer Electronics bereits im Entwurfsprozess hohen Wert auf Design: Abgerundete Kanten, kombiniert mit einer planen Oberfläche, ähneln dem iPad. Der sichtbare Display-Bereich wird durch eine Klavierlack-ähnliche Umrandung hervorgehoben. Anthrazitfarbene Applikationen am oberen und unteren Geräterand betonen den silbernen Rahmen. Die drei Panel-Varianten der iX-Serie stellen den Einstiegslevel in eine durchgängige Form der Maschinenbedienung dar. Entwickelt für kleine bis mittlere Applikationen zeigen sie, dass leistungsfähige Visualisierungsfunktionen bereits bei den Einstiegsmodellen einer Maschine zum Standardumfang gehören können.

Komplettiert wird das Bedienkonzept durch die Geräteserien Panel TA und Panel Pro. Mit leistungsstärkerer Hardware werden damit komplexe Anlagenbedienungen realisiert, die funktional an den Scada-Bereich grenzen. Die Benutzerfreundlichkeit von iX ist keine Marketingkampagne, sondern wurde vom Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung im Rahmen einer Studie bestätigt. Die Untersuchung beschäftigte sich mit Visualisierungssystemen zur Gestaltung industrieller Human-Machine- Interfaces (HMI): Wenn Usability wie beim HMI-Konzept iX in der Praxis umgesetzt wird, dann kommt der Bediener dem Ziel einer leichten Benutzung von Maschinen einen großen Schritt näher.

Autor:

Dirk Hartmann ist Produktmarketing Manager Global HMI bei der Firma Beijer Electronics in Unterensingen.