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Bedienpanel: Multitouch-Technologie mit haptischen Elementen vereint

Bild 1. Das Keba-Multitouch-Bedienpanel verfügt über haptische Elemente zur Fingerführung, wodurch eine Bedienung ohne permanentes Hinsehen möglich ist. Der Operator kann sich dadurch voll auf Maschine und den ablaufenden Prozess konzentrieren

Bild 2. Keba präsentierte auf der SPS/IPC/Drives 2011 zwei voll funktionstüchtige Designstudien ihres Multitouch-Bedienpanels

Im letzten Jahr hat die Multitouch-Technologie bei den Industriepanels breiten Einzug gehalten. Auch Keba präsentierte im Herbst eine Konzeptstudie für ein industrielles Multitouch-Bedienpanel, die nun in ein Serienprodukt übergeleitet wird. Die Besonderheit bei diesen Panels ist, dass bei Bedarf die Glasoberfläche mit speziellen haptischen Elementen versehen werden kann.

Die Idee zur Kombination von haptischen Elementen mit Multitouch-Technologie bei Industriepanels ergab sich für die Spezialisten ursprünglich aus einer ständig präsenten Fragestellung der Industrie: Wie kann der Anwender den Prozess direkt an der Maschine verfolgen und gleichzeitig am Bedienpanel überwachen und steuern?
Vorgestellt wurde die Konzeptstudie nun erstmals auf der SPS/IPC/Drives 2011 in Nürnberg. Das Messemotto auf dem Keba-Stand lautete „Easy to use“. Und vor diesem Hintergrund wurde auch das Multitouch-Panel mit haptischen Elementen gezeigt: Diese Erhöhungen (Bild 1) ermöglichen eine Steigerung des „Easy to use“-Faktors, da der Bediener auch ohne hinzusehen Eingaben am Touchscreen durchführen kann. Er spürt, wo sich seine Finger auf dem Screen gerade befinden. Der Operator muss seinen Blick also nicht ständig auf den Screen richten, sondern kann sich voll auf den Prozess bzw. die zu bedienende Maschine konzentrieren. Das erleichtert vor allem die effiziente Steuerung kritischer Bedienprozesse und erhöht gleichzeitig die Sicherheit von Mensch und Maschine.

Sinn und Zweck der haptischen Elemente
Ziel der speziell entwickelten haptischen Elemente ist es, Funktionen, die bisher über Folientasten bzw. Schiebe- und Drehregler abgedeckt wurden, abbilden zu können. Diese Elemente sind direkt auf der Glasfront aufgebracht und werden über die Visualisierungssoftware grafisch abgebildet. Dadurch ist es möglich, standardmäßig eine durchgehende Glasfront einzusetzen. Aufgrund der Durchgängigkeit der Front wird beispielsweise eine geringere Verschmutzungsempfindlichkeit und eine bessere Dichtsituation erreicht.
Die haptischen Elemente werden mittels einer prototypischen Technologie erzeugt, die zusätzlichen Spielraum für individuelles Customizing bietet. Kunden haben dadurch die Möglichkeit, auch die haptische Bedienoberfläche anzupassen und auf die jeweilige Applikation abzustimmen: von vielen haptischen Elementen über nur wenige bis hin zu gar keinen. Daraus resultieren Freiräume und eine optimale Abstimmbarkeit auf die grafische Bedienoberfläche, die wiederum frei per Software konfiguriert und gestaltet wird.

Sichere und intuitive Bedienung
Eingaben können beim gezeigten kapazitiven Multitouch-Bedienpanel mittels Ein-Finger- und Zwei-Finger-Gesten sowie Wischbewegungen erfolgen (Bild 2). Dabei ist auch eine Zwei-Hand-Bedienung für kritische Prozesse möglich. In einem solchen Fall müssen beispielsweise Eingaben an zwei verschiedenen, voneinander entfernten Stellen des Touchscreens gleichzeitig durchgeführt werden. Dies garantiert zum einen, dass der Operator keine Hand in der Maschine hat. Zum anderen wird eine unbeabsichtigte Fehlbedienung ausgeschlossen.
Außerdem haben die Spezialisten die Eingaben speziell für industrielle Anwendungen in der Komplexität reduziert. Durch die bewusste Einschränkung auf Funktionen, wie Zoomen, Scrollen und beispielsweise eine bestimmte Geste als Home-Funktion, gestaltet sich die Bedienung industrietauglich. Auch dadurch wird die Möglichkeit von Fehleingaben reduziert und zudem eine gesteigerte Bedieneffizienz erreicht.
Als prädestinierte Einsatzgebiete ergeben sich deshalb Anwendungen, bei denen Effizienz gefordert ist und es Fehlbedienungen zu vermeiden gilt. Zusätzlich ermöglicht das gestalterisch freie Customizing der Software in Kombination mit den haptischen Elementen ein breites Anwendungsspektrum und eine optimale Anpassung an die jeweiligen Anforderungen. Dass das Multitouch-Bedienpanel zudem mit dünnen Handschuhen bedient werden kann, macht es beispielsweise auch für Reinraum-Anwendungen interessant.

Vorteile durch gezielte Benutzerführung
Neue Bedienkonzepte dieser Art ermöglichen dem Anwender eine vereinfachte sowie fokussierte Bedienung. Ein viel gebrauchtes Schlagwort dabei ist „Benutzerführung“: In jedem Bedienschritt bzw. -szenario werden nur jene Bedienelemente und -möglichkeiten angeboten, die in der aktuellen Situation von der Applikation vorgesehen und sinnvoll sind. Auf diese Weise wird dem Operator eine Vielzahl von Entscheidungen bereits im Vorfeld abgenommen. Die Bedienung wirkt dadurch für den Anwender zielgerichtet und auf das Wesentliche reduziert. Daraus resultiert ein minimierter Schulungsaufwand bei gleichzeitig erhöhter Bediensicherheit und gesteigerter Eingabeeffizienz.
In Summe ergeben sich bei der Benutzerführung nahezu unbegrenzte Möglichkeiten, da im Zuge von Multitouch-Konzepten das Customizing fast ausschließlich mittels Software realisiert wird. Entsprechende Tools unterstützen eine anwendungsgerechte, grafische Projektierung bzw. Programmierung und die individuelle Ausarbeitung von Kundenapplikationen.

Einfache Steuerung komplexer Prozesse
Für den Kunden erschließen sich durch den Einsatz der Multitouch-Technologie noch weitere Vorteile. Speziell bei komplexen Maschinen-Terminals lässt sich dadurch eine Komplexitätsreduktion erreichen. Der Hauptnutzen liegt in der konzentrierten Darstellung von komplexen Visualisierungen. Dies muss allerdings viel mehr individuell und kundenspezifisch betrachtet werden als pauschal über bestimmte Branchen oder Anlagen.
Grundsätzlich gilt es, bei industriellen Multitouch-Konzepten den allgemeinen Trend sowie den Transfer der Technologien vom Konsumgütermarkt in die Industrie zu beachten. Ein vollständiger Transfer von Technologien und Bedienkonzepten ist allerdings aus mehreren Gründen nicht möglich und nicht sinnvoll. So ist einerseits das industrielle Umfeld preissensibler, was sich auch in den Ausstattungsmerkmalen der Produkte widerspiegelt. Investitionen werden analytischer vorgenommen und konsequenter einer Kosten-/Nutzenbetrachtung unterzogen. Andererseits ist ein Feedback für den Bediener notwendig, um die Bedienung sicher und zielgerichtet durchführen zu können. Volle Konzentration auf den Prozess ist hierbei das Hauptargument. Diese Anforderung ist im industriellen Umfeld deutlich stärker ausgeprägt als im Consumer-Bereich.

Vorteile dank vertrauter Technologie
Multitouch, Haptik und neue Bedienkonzepte in Kombination mit weiteren neuen Technologien sind mittlerweile im Industriebereich der allgemeine Trend. Dies betrifft sowohl aktuelle Produktentwicklungen als auch die Konzeption künftiger, innovativer Industrieprodukte. Die Herausforderung dabei ist das Bauen einer Brücke von den im Consumer-Bereich bereits etablierten Technologien zu den im industriellen Umfeld praktikablen Lösungen. Im Vordergrund stehen Effizienz und Effektivität in der Bedienung, wie es Keba bei seinem Multitouch-Bedienpanel zeigt. Schulungsaufwand sowie Fehlbedienungen werden dabei dank der softwaregesteuerten Benutzerführung und der haptischen Elemente reduziert. Dadurch ist eine effiziente Bedienung über eine längere Zeitdauer mit geringerem Konzentrationsaufwand möglich.
Dies wirkt sich in zeitkritischen Produktions- bzw. Wartungsprozessen positiv auf die Verkürzung von Prozesszeiten und somit auf kostenkritische Bereiche in der Anwendung aus. Mittlerweile ist diese Bedienmöglichkeit aus dem privaten Alltag und somit aus dem gewohnten Umfeld der meisten Maschinenbediener nicht mehr wegzudenken.

Ausblick
Bei der Vorstellung der Konzeptstudie im letzten Jahr interessierte Keba noch ein weiterer Aspekt: Welche Displaygrößen werden bei industriellen Multitouch-Bedienpanel von Kundenseite favorisiert. Im Ergebnis wurden hier Diagonalen von 21,5 Zoll und etwa 15 Zoll als wünschenswert genannt. Dementsprechend konzentrieren sich die Automationsspezialisten aus Österreich im ersten Schritt auf die Entwicklung von Seriengeräten in diesen beiden Größen. Dabei wird sich die exakte Größe der kleineren Variante noch an der Panel-Bestellsituation orientieren. Auf der kommenden SPS/IPC/Drives sollen dann die Ergebnisse der Studie in Form von Serienprodukten zu sehen sein.

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Autor: Mag. Christoph Niederhuber ist Produktmanager HMI bei der Keba AG in Linz/Österreich.