HMI-Schnittstelle

Parametrieren oder programmieren?

19. September 2019, 8:30 Uhr | Stefan Niermann

Für Maschinenbauer stellt sich oft die Frage, wie sie Bedienschnittstellen realisieren sollen: Als komplett eigene Programmierung oder über eine der am Markt verfügbaren HMI-/SCADA-Lösungen zum reinen Parametrieren? Zudem gibt es Lösungen, die beide Welten verknüpfen.

Die Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine hat einen entscheidenden Einfluss bei der Weiterentwicklung der industriellen Automation, in der immer mehr Funktionen und Optionen in Software realisiert werden. In erster Linie erlaubt ein HMI-/SCADA-System das Bedienen von Maschinen und Anlagen und gibt dabei Hilfestellung durch das Visualisieren verschiedener Zustände, Abläufe, Trends in der Maschine oder im Prozess. Größere Flexibilität der Anwendungen geht in der Regel mit höherer Komplexität von Maschinen und Anlagen einher. In Zeiten von Industrie 4.0 sind zudem umfangreichere Datenbestände aus digitalisierten Komponenten und zusätzlichen Sensoren verfügbar. In der Summe dieser Trends wird die Steuerung laufender Prozesse auf der einen Seite aufwendiger, auf der anderen Seite ergeben sich mehr Eingriffsmöglichkeiten, beispielsweise zum Optimieren der Produktion oder der präziseren Einhaltung von Produktionsspezifikationen im Rahmen des Qualitätsmanagements.

Dementsprechend werden auch die Funktionen von HMI- und SCADA-Systemen immer umfangreicher. Assistenzsysteme für die Bedienung im laufenden Betrieb gehören ebenso zum Umfang wie die Unterstützung von Wartungs- und Reparaturaufgaben. Nicht zuletzt wird der fest installierte Bildschirm – an der Maschine oder im Leitstand – durch immer mehr Schnittstellen ergänzt. Zugriff aus der Ferne über das Internet sowie mobil über Notebook, Tablet oder Smartphone gehören für viele Anwender zum Standard. Darüber hinaus eröffnet das Aufkommen von Datenbrillen den Einsatz von Augmented und Virtual Reality (AR/VR), beispielsweise in der Wartung. Neue berührungslose Bedienkonzepte per Sprache, Gestik und Mimik sind in der Erforschung oder zum Teil schon in der Erprobung – ein Ende dieser Entwicklung ist nicht absehbar.

Bei all dem gilt es jedoch nicht nur die Einsatzmöglichkeiten für den Anlagenbetreiber und den Bediener an der Maschine auszuweiten. Die Anwendungsoberfläche muss trotz steigender Komplexität der Funktionen benutzerfreundlich bleiben. Denn Mängel bei der Usability können zu Fehlbedienungen führen, die unnötige Kosten verursachen oder gar die Sicherheit der Anlage oder der Bediener gefährden.

Dies alles ‚unter einen Hut‘ zu bringen, stellt eine echte Herausforderung für Maschinenbauer dar, der sie üblicherweise mit einer der folgenden Strategien begegnen: Zum einen kann ein Unternehmen die Aufgabe komplett in Eigenarbeit lösen und eine HMI- oder SCADA-Anwendung von Grund auf selbst programmieren. Zum anderen gibt es vorgefertigte Lösungen, die den Anforderungen über eine umfangreiche Parametrierung gerecht werden. Beide Wege haben ihre spezifischen Vor- und Nachteile, die man kennen sollte.