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27.05.2013

Forschungsprojekt für intelligente Benutzeroberflächen

Das Forschungsprojekt „Zenon Smart Interfaces“ widmet sich den Merkmalen und der Entwicklung intelligenter Benutzeroberflächen und Steuerungselemente

Mit dem Aufkommen moderner Hardwaretechnologien, wie Smartphones und Tablets, im industriellen Umfeld steigt auch die Nachfrage nach neuen Bedien-, Interaktions- und Visualisierungskonzepten. Im Rahmen des Forschungsprojekts „Zenon Smart Interfaces“ widmet sich der HMI/SCADA-Spezialist Copa-Data diesen neuen Marktanforderungen und erweitert sein Angebot an Automatisierungslösungen für mobile Endgeräte.

Im Mittelpunkt des Forschungsprojekts stehen zum einen intelligente Benutzeroberflächen, die sich an die jeweilige Situation und den Benutzer anpassen, zum anderen damit verbundene Interaktionskonzepte, die über herkömmliche Bedienkonzepte hinausgehen. Ziel ist unter anderem, dass ein Automatisierungssystem selbst erkennt, auf welcher Hardware es läuft, und in weiterer Folge automatisch alle nötigen Anpassungen für seine optimale Betriebsfähigkeit auf dem jeweiligen Endgerät vornimmt. Die aus der Forschung resultierende Lösung sollte sich durch vier Neuerungen auszeichnen: neue Bedien-/Interaktionskonzepte, intelligente Steuerungselemente, angepasste Nutzung für mobile Endgeräte sowie die Unterstützung bei der Projektierung und dem Applikationsdesign.

Adaptive Benutzeroberflächen
Heike Sommerfeld, Product Manager bei der Copa-Data GmbH, erklärt: „Produktionsmitarbeiter oder auch Wartungsverantwortliche möchten beispielsweise mit dem Tablet-PC durch die Produktion gehen und Abläufe überprüfen beziehungsweise direkt in die Steuerung der Produktionsumgebung eingreifen. Eine andere Zielgruppe hingegen möchte zum Beispiel in Management-Meetings auf einem Tablet Planungen durchführen und von unterwegs auf mobilen Endgeräten die wichtigsten Kennzahlen abrufen. Es geht also nicht mehr nur um die Verfügbarkeit von Daten unabhängig von Zeit und Ort, sondern darüber hinaus um deren ideale Darstellungs- und Kommunikationsmöglichkeiten – je nach Ausgabegerät. Diesen Herausforderungen wollen wir uns in dem neuen Forschungsprojekt widmen.“

Neue Interaktionskonzepte
Adaptive Benutzeroberflächen sind für zeitgemäßes, schnelles und sicheres Bedienen, Beobachten und Steuern alleine nicht ausreichend. Intelligente Automatisierungssysteme benötigen darüber hinaus neue Interaktionskonzepte, die den Anwender bei der Umsetzung seiner Aufgaben bestmöglich unterstützen. Die Möglichkeiten sind weitreichend und umfassen unter anderem Touch-, Multi-Touch- und Multiuser-Multi-Touch-Bedienung, eine Muster-, Positions- oder Gestenerkennung, Spracheingabe, Eye-Tracking zur Verfolgung des Aufmerksamkeitsfokus des Anwenders oder auch eine Steuerung, die auf Körpergesten basiert. „Das System Mensch und das System Maschine arbeiten vollkommen unterschiedlich. Herkömmliche Bedienterminals berücksichtigen diesen Faktor häufig nicht, sind wenig intuitiv, meist unübersichtlich und bieten sehr konservative Bedienkonzepte. Vor allem bei industriellen Anwendungen wird vorausgesetzt, dass es sich bei Anwendern um trainierte Spezialisten handelt. Wir möchten unseren Kunden auf Basis der gewonnen Erkenntnisse aus unserer Forschungsarbeit intuitive und vertraute Bedienoberflächen bieten, deren Interaktionskonzepte einfach und schnell zu erlernen sind und so sowohl den Schulungsaufwand als auch die Fehlerwahrscheinlichkeit deutlich reduzieren“, erläutert Heike Sommerfeld.

Bei der Entwicklung von Interaktionskonzepten für die Industrie begegnet man im Vergleich zum Consumer-Markt einer Reihe besonderer Herausforderungen, die in der Forschung beachtet werden müssen:

Heike Sommerfeld ergänzt: „Für eine sichere und effiziente Anlagenführung benötigt man aller Voraussicht nach eine Kombination unterschiedlicher Interaktionsformen, wie zum Beispiel Eye-Tracking, Geste und Spracheingabe. Nur wenn das System alle drei Interaktionen positiv erkennt und eindeutig verwerten kann, darf ein Befehl ausgeführt werden.“

Forschungsprojekt knüpft an umfassende Vorarbeit an
Auf dem Weg zu intelligenten Benutzeroberflächen mit neuen Interaktionskonzepten hat Copa-Data in den vergangenen Jahren bereits viel Vorarbeit in der Produktentwicklung von zenon geleistet. Mit einer nativen 64-Bit-Applikation, der Implementierung von DirectX als Grafik-Engine und der Unterstützung der generischen, auf Windows 8 basierenden Multi-Touch-Funktionalität wurde mit dem jüngsten Software-Release, Zenon 7.10, die Basis für Weiterentwicklungen auf diesem Gebiet geschaffen. Zusätzlich fließen in das neue Forschungsprojekt „zenon Smart Interfaces“ Erkenntnisse aus drei vorangegangenen Studien zum Thema Benutzeroberflächen ein, die im Jahr 2011 mit unterschiedlichen Vertretern externer Forschungseinrichtungen durchgeführt wurden. Das Projekt ist auf drei Jahre angelegt und wird von der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) finanziell unterstützt.