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Welche Technologien werden uns dabei unterstützen, sicher und ortsunabhängig arbeiten zu können? (Quelle: Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO)
Maschinen- und Anlagentechnik | Wartung und Instandhaltung

Aus dem Facharchiv: Elektropraxis

Werkzeuge für Einrichtung und Instandhaltung

03.11.2022

Die rasante Verbreitung digitaler Technologien führt zunehmend zu intelligenten, komplexen und vernetzten Maschinen. Damit steigen jedoch auch die Anforderungen an die Interaktion zwischen Mensch und Maschine. Eine wichtige Rolle nehmen hierbei Schnittstellen – sogenannte Human-Maschine-Interfaces (HMI) – ein. Diese halten bei voller Ausschöpfung der Funktionsfähigkeit der Maschine die Komplexität der Interaktion für den Nutzer so gering wie möglich.

Früher haben mechanische Teile die Maschinenfunktionen ausgelöst, geregelt und überwacht. Heutzutage übernehmen diese Funktion digitale Arbeitsmittel, meistens Touch-Panels mit einigen zusätzlichen Bedienelementen wie z. B. einem Schlüsselschalter oder einem Notausschalter. Der Begriff HMI kann sehr breit verstanden werden und beinhaltet, je nach Gesprächspartner, alles von der Ampel über Pedale, Taster, Displays bis hin zur Software, die auf einer Maschine, mobilen Geräten und Datenbrillen arbeitet. Die Gesamtkonstellation muss gut zusammenspielen und natürlich die ergonomischen Qualitätsmerkmale erfüllen. Den größten Teil des HMI nimmt jedoch Software ein. Diese ist deshalb der Ausgangspunkt für die Gestaltung und Entwicklung der Schnittstelle, die dann mit unterschiedlichster Hardware benutzt oder ergänzt werden kann.

Mehr als eine reine Schnittstelle

Das HMI ist mittlerweile mehr als eine reine Schnittstelle zu industriellen Prozessen. Es ist Aushängeschild, Qualitätsmerkmal und 
ein wichtiger Vermittler einer positiven User Experience (UX). Bei einem modernen HMI-Engineering-Prozess rücken die intelligente Unterstützung und Kooperationsmöglichkeit zwischen Designern und Entwicklern, Einrichtern und Instandhaltern in den Fokus. Für die Umsetzung eines HMI kommen drei (auch kombinierbare) Lösungen infrage: Es kann entweder die vom Steuerungs- oder Panel-Hersteller zur Verfügung gestellte Standardoberfläche genutzt werden, eine eigene Lösung programmiert und gepflegt werden oder es kommen sogenannte HMI-Engineering-Tools zum Einsatz. Die Standardlösungen sind leicht verfügbar, funktionieren und erzeugen erst einmal keinen Aufwand. Viele Unternehmen gehen hier von dem Vorteil aus, neue Mitarbeitende hätten bereits in ihrer Ausbildung damit gearbeitet, wodurch eine eventuelle Eingewöhnungszeit entfallen würde. Viel wahrscheinlicher ist jedoch, dass diese Oberflächen Werkzeugkästen sehr nahekommen, in denen zwar alle notwendigen Werkzeuge vorhanden sind, die Ordnung (falls erkennbar) aber nicht den Prozessen im Unternehmen oder im Einsatz entspricht. Das muss vom Mitarbeitenden ausgeglichen werden und führt zu einem Mehraufwand.

Einsatz einer individuellen Lösung

Wer sich dafür entscheidet, eine individuelle Lösung zu erstellen, wird an den Punkt gelangen, sich zwischen einer kompletten Eigenentwicklung und dem Einsatz eines HMI-Engineering-Tools entscheiden zu müssen. Welche Lösung ist die richtige? Leider lässt sich die Frage nicht pauschal beantworten, da die Anforderungen in jedem Unternehmen viel zu individuell sind. Als Erstes muss geklärt werden, ob bereits Entwickler im Unternehmen sind oder ob diese Kompetenzen erst aufgebaut werden müssen. Ein Aufbau benötigt Zeit und ist nicht zu unterschätzen. Dafür ist man in der Gestaltung sehr frei und unabhängig und kann exakt auf die Anforderungen zugeschnittene Lösungen gestalten und entwickeln. So kann das Unternehmen moderne Technologien nutzen und Aufmerksamkeit für sich gewinnen. Die Vorteile von HMI-Engineering-Tools sind Sicherheit, Support, Projektunterstützung und die zugesicherte Verfügbarkeit und Kompatibilität für einen längeren Zeitraum. Außerdem sind diese Lösungen zertifiziert (z. B. SIL; Safety Integrity Level) und bieten verschiedene technische Hilfsmittel zur Datenspeicherung und -auswertung sowie zur Prozessgestaltung. Auch die Sicherheit während des Betriebs spielt eine große Rolle. Dafür bieten die Tools z. B. die Möglichkeit, Updates während des Betriebs einzuspielen oder verschiedene Versionen ohne Probleme parallel zu betreiben. Kleine Helfer, die z. B. die gerade adressierte Steuerung blinken lassen, sind auch zu finden. Die Sicherheit der Mitarbeitenden kann dabei nicht allein vom Werkzeug garantiert werden. Der gesunde Menschenverstand gehört weiterhin zum wichtigsten Bestandteil einer jeden Planung und Konzeption z. B. von Sicherheitszellen oder der Anordnung von Sensoren. HMI-Engineering-Tools bieten aber schon ein großes Portfolio an Funktionen, um diese Aufgabe zu erleichtern. Redundante Systeme oder HMIs, die in verschiedenen Versionen nebeneinander laufen können, schaffen eine sehr nützliche Basis für mehr Sicherheit z. B. bei der Wartung eines Bedienpanels. Ein perfektes HMI-Engineering-Tool existiert leider nicht. Jedoch lässt sich mit jedem dieser Werkzeuge das Ziel erreichen, auch wenn die Lösung immer etwas anders aussieht. Einige Werkzeuge bieten zusätzlich die Möglichkeit, individuelle Lösungen damit zu kombinieren. Beispielsweise können die technischen Möglichkeiten des HMI-Engineering-Tools für technische Fragestellungen genutzt und eine eigene Oberfläche z. B. HTML-basiert eingesetzt werden. Autor: D. Blank Der vollständige Artikel ist in unserem Facharchiv nachzulesen.