UI Design / HMI Design

Wir möchten Ihnen zeigen, was aus unserer Sicht ein erfolgreiches HMI Design in der Fertigungsumgebung ausmacht und worauf Sie besonders achten müssen. Wenn Sie außerdem noch Fragen haben: Kontaktieren Sie uns einfach!

HMI Design in Kürze
„Das HMI Design sollte auf den Bediener und seine Nutzungsumgebung abgestimmt sein. Das HMI Panel sollte ergonomisch positioniert sein und die HMI Bedienoberfläche intuitiv zu bedienen. Die Aufmerksamkeit des Bedieners sollte dank des HMI Designs positiv gelenkt sein, so dass er seine Aufgaben möglichst einfach, effektiv, effizient und zufriedenstellend erfüllen kann. Um darüber hinaus eine positive User Experience zu erreichen, sollte die User Journey über den kompletten Prozess hinweg gestaltet sein.“

Florian Fuchs, CaderaDesign

Bedienpanels und andere Devices

Die Wahl der geeigneten Hardware ist eine wichtige Entscheidung. Wie kann der Anwender damit interagieren, in welcher Position und auf welcher Höhe kann er darauf zugreifen. Sollte der Bediener mobil sein oder sogar die Hände frei haben und was bedeutet das für die Auswahl der Devices? Müssen Hardwarebuttons und Notausschalter integriert sein oder sind diese Schalter in der Software integriert? Hier gibt es einige Fragen zu klären, damit Bediener und Anlagenbauer gleichermaßen zufrieden sind. Denn auch Wirtschaftlichkeit oder technologische Bedingungen spielen eine Rolle.

Ein großer Nutzen für den Bediener

Die Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine zu gestalten, heißt für uns, sie mit den Bedürfnissen und Fertigkeiten von Menschen abzustimmen. Dazu gehören Fragestellungen der Ergonomie genauso wie Themen aus der Kognitionsforschung oder Psychologie. Nutzer sollen nur die Informationen angezeigt bekommen, die für sie wichtig sind. Bedienelemente sollen so gestaltet sein, dass sie ihren Fertigkeiten und Zielen entsprechen.

Gute Usability ist kein Zufall

Ein HMI wird dann von seinen Anwendern akzeptiert, wenn die Bedienung logisch und transparent erscheint. Effizient, effektiv und zufriedenstellend zu bedienen und zu erlernen – diesen Zielen zu entsprechen ist die Grundlage unserer Arbeit. Wir arbeiten nach den gängigen Normen der DIN EN ISO 9241 zur Ergonomie der Mensch-System-Interaktion, z.B. nach den Grundsätzen der Dialoggestaltung (DIN EN ISO 9241/110) oder nach dem Prozess zur Gestaltung gebrauchstauglicher interaktiver Systeme (DIN EN ISO 9241/210).

Interaktionen und User Experience

Gut gestaltete Interaktionskonzepte bieten den Anwendern den Mehrwert ihre Arbeit effizient zu erledigen und den Kontext der Prozesse intuitiv zu verstehen. Wir legen beispielsweise großen Wert darauf ein optimales Navigationskonzept für jede Anwendung zu entwickeln. Denn die Navigation ist quasi der rote Faden an der die User Experience entlangführt. Ein wichtiger Aspekt ist auch die Kenntlichmachung von interaktiven Elementen und deren Zustände. Dies führt dazu, dass Controls schnell identifiziert und eingesetzt werden können. Interaktionen können zudem noch mit Echtzeitvisualisierungen und Animationen unterstützt werden. So werden Zusammenhänge besonders verständlich.

Aufmerksamkeitssteuerung

Um die Arbeit eines Bedieners zu erleichtern, ist es essentiell wichtig seine Aufmerksamkeit zu kanalisieren. Im Produktionsumfeld ist es für uns deshalb wichtig, Fehler- und Störmeldungen klar zu hierarchisiert und in geeigneter Form und Anzahl darzustellen. Diese klare Kenntlichmachung kann den kognitiven Workload des Anwenders reduzieren.

Modularität

Modularität ist ein wichtiges Gestaltungsprinzip, sowohl bei der Gestaltung von Produkten, Grafiken als auch von Software. Eine modulare und systematische Gestaltung (Design Patterns) ermöglicht es eine Softwareanwendung schnell und ressourcenschonend umzusetzen. Ein Beispiel aus der Gestaltung von grafischen Benutzeroberflächen, und eine Innovation made-by CaderaDesign sind modulare Maschinenbilder. Sie reduzieren die Kosten bei der Projektierung von Anlagen.

Usermanagement und Login

Für die Bedienung von Anlagen spielt die Verwaltung von Nutzern bzw. Nutzergruppen wie Operator/Werker/Bediener, Einrichter, Administrator oder Service eine große Rolle. Wichtig ist auch wie der Login erfolgen soll, sei es klassisch über Passworteingabe oder über RFID-Chipkarten, Facerecognition oder Fingerabdrucksensoren. Erst dann kann man Nutzungsszenarien und Screens so konzipieren, dass sie den Aufgaben und Bedürfnissen der Anwender entsprechen.

Vorteile eines gelungenen HMIs in Kürze:

  • Qualität und Attraktivität steigern
  • Image steigern und Begehrlichkeiten wecken
  • Begeisterung erzeugen und Kundenbindung schaffen
  • Effektivität und Effizienz bei der Bedienung erzielen
  • Prozesse optimieren und interne Kosten sparen

Wichtige HMI Begriffe in Kürze erklärt

HMI
Der Begriff HMI, sprich Human Machine Interface, wird umgangssprachlich oft für eine konkrete Hardware-Software Kombination zur Steuerung von Maschinen oder Geräten verwendet. Eigentlich steht er viel abstrakter für eine Benutzerschnittstellen, User Interfaces oder UI, als Mittler zwischen Mensch und Technik. Sobald man in irgendeiner Form mit mit einem technischen System interagieren möchte, kommen HMIs zum Einsatz. Traditionelle Beispiele für Benutzerschnittstellen sind Tasten, Schalter oder Anzeigefelder. Wenn wir heute von User Interface oder Human Machine Interfaces sprechen, ist die Zahl an Optionen, wie dieses Interface beschaffen sein kann deutlich größer.

Grafische Benutzerschnittstellen (GUIs)
Früher wurden Maschinen mit Hardware-Tastern (Hard Keys) bedient. Dank der Softwaretechnik kamen später grafische Benutzerschnittstellen hinzu. Grafische Benutzerschnittstellen visualisieren Bedienelemente und ermöglichen es flexible Inhalte abzubilden. GUIs im Maschinenbau wurden früher zunächst mit Soft Keys und später über Trackpad und Tastatur bedient. Heute kommen vielfach auch Touch-Screens zum Einsatz. Das Bedienen, Einrichten und der Service an den Anlagen wird meist über Touch-Panels absolviert. Für das Einrichten oder den Service existieren auch remote Lösungen, die auf PC Bildschirmen visualisiert und via Maus und Tastatur bedient werden. Mobile Devices wie Tablet und Smartwatch halten immer mehr Einzug in die Produktion und werden dort für unterschiedliche Aufgaben eingesetzt (siehe IIoT und Shopfloor). Anwendungen für Head-Mounted-Displays, wie Virtual-Reality (VR) oder Augmented Reality Brillen (AR), werden für Remote Service oder Schulungsszenarien konzipiert.

Nutzer
Jemand, der ein HMI bedient tut dies meist aus einem konkreten Anlass: Er möchte daraus Nutzen erzielen und seine Arbeitsaufgaben erledigen. Deshalb wird häufig synonym zu Anwender oder Bediener der Begriff User oder Nutzer, Benutzer verwandt.

Software Ergonomie
Bei der Software Ergonomie (Usability Engineering, ein Teilgebiet der Mensch-Computer-Interaktion) geht es darum sich um die Gestaltung leicht verständlicher und schnell benutzbarer Software zu kümmern.

Interaktionen
Mittlerweile wurden für die meisten Sinne des Menschen geeignete Eingabemethoden entwickelt, von Gesten- bis zu Voice- und Eye-Tracking basierten Technologien. Manche Benutzerschnittstellen integrieren unterschiedliche Interaktionsmöglichkeiten, wie beispielsweise Touch-Screen-Interkationen und Sprachsteuerung auf einem Smartphone. Die Erfahrung, die ein Nutzer während einer Tätigkeit macht, die sogenannte User Experience (UX) oder Nutzererfahrung, sollte unabhängig von einer Technologie betrachtet werden.

Ihr Ansprechpartner für Fragen zum HMI Design

Florian Fuchs

  • UX & Usability Engineering
  • User Interface Design

0931 460 66 23

fuchs bei caderadesign punkt de