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Die Multitouch-Technologie ist ein fester Bestandteil der Lösungen für die Zukunft.
Bild 1: Die Touch Panels lassen sich zur maschinennahen Visualisierung einsetzen.
Bild 2: Anlagen lassen sich mit zukünftigen Bedienoberflächen in 3D animieren.
Bild 3: Die Industrie-PCs von Phoenix Contact sind mit Core-i7-Prozessortechnik ausgestattet.
Bild 4: Die Bedienerführung der medizinischen Reinigungsautomaten der BHT Division of Scican.

Angesichts des steigenden Wettbewerbsdrucks suchen Unternehmen nach Differenzierungsmerkmalen, die ihre Produkte über die technischen Funktionen hinaus von konkurrierenden Varianten abheben. Als Ansatzpunkt hierfür haben viele Hersteller die Optimierung der Bedienoberfläche identifiziert, die nach wie vor die Visitenkarte des jeweiligen Produkts darstellt. Dabei prägen erfolgreiche Soft- und Hardware-Geräte aus dem Consumer-Bereich die Entwicklung der industriellen Anwender-Software.

Auf einen Blick

Intelligente Bedienkonzepte, die intuitive Handhabung durch Touchscreen mit visuellen Effekten sowie hoher Darstellungsqualität kombinieren, sind gefragt. Ende 2012 stellt Phoenix Contact für diese Anforderungen zweiPanel-PCs vor, die sich im Widescreen-Format mit Multitouch-Funktionalität zeigen.

Insbesondere beim Gestalten der Bedienoberflächen, den so genannten User Interfaces, beeinflusst Apple mit seinen Produkten die Anforderungen an Software-Entwicklungen. Der iPhone-Effekt verdeutlicht, dass Technik und ihre Anwendung keinesfalls kompliziert sein muss. Darüber hinaus wünscht sich auch der Maschinen- und Anlagenbau eine attraktive Aufmachung der verbauten Geräte. Nachdem bereits erste Entwicklungen vorgestellt wurden, überlegen immer mehr Hersteller, in welcher Form sie die mittlerweile verbreiteten Oberflächen des Consumer- und Spielebereichs übertragen können. Die zentrale Frage ist: „Welche Voraussetzungen müssen erfüllt sein, damit sich diese Bedienphilosophie in der Industrie und Medizintechnik durchsetzt?“

Nach den Erfahrungen von Phoenix Contact geht einem möglichen Technologiewechsel ein längerer Abwägungsprozess voraus. In zahlreichen Fällen erlaubt die tiefe Verankerung der aktuellen Technik ohnehin keine spontane Veränderung. Vor diesem Hintergrund setzen die Gerätehersteller auf moderne Konzepte für etablierte Technologien. Effekte wie flüssige Animationen und 3D-Darstellungen stellen jedoch teilweise neue Anforderungen an fortschrittliche Visualisierungssysteme. Je nach Technologie haben sie außerdem einen großen Einfluss auf die System-Performance und den Implementierungsaufwand. Bei einem anstehenden Technik-Wechsel sollte der Hersteller die Entscheidung für eine andere Bedienoberfläche gründlich abwägen.

Navigation über Gesten

Ein Vorteil moderner User Interfaces und der mit ihnen verbundenen Multitouch-Technologie liegt im intuitiven Bedienen. Als Hardware-Grundlage wird meistens der projektiv-kapazitive Touchscreen eingesetzt, während Software-seitig Windows 7 als erstes Multitouch-fähiges Windows-Betriebssystem installiert sein muss, sodass sich Funktionen abrufen lassen. Dieser Touchscreen nutzt als Display-Front eine Glasscheibe, was zu höheren Herstellkosten führt. Auf der anderen Seite ergeben sich diverse Möglichkeiten für das Design eines Mensch-Maschine-Interfaces und somit ein Mehrwert beim äußeren Erscheinungsbild der Anlage. Ferner entsteht durch die Glasscheibe eine sehr robuste Front, wie sie vandalensicheren Geräte und auch medizintechnischen Umgebungen fordern. Die Glasfront bietet sicheren Schutz vor Verschmutzungen und lässt sich mit Desinfektionsmittel reinigen.

Ein Touchscreen lässt sich sowohl für ein einfaches Bedienkonzept als auch für erweiterte Funktionen im Sinne des iPhone-Effekts vorteilhaft einsetzen. Das Steuern durch Gesten ermöglicht beispielsweise Seitenwechsel, indem mit der Hand eine Wischbewegung vorgenommen wird. Eine Spreizbewegung vergrößert die Bilder. In jedem Fall kann man so auf die unbeliebten und zeitraubenden Scroll-Balken verzichten. Darüber hinaus lassen sich komplexe Anlagenstrukturen, wie sie in Windparks und Fertigungsstraßen üblich sind, sowie umfangreiche Patientenakten auf nur einer Seite anzeigen. Durch das Wischen, Zoomen und Drehen kann der Anwender bei Bedarf schnell in jeden Bereich der Anlage, Akte oder eines Röntgenbildes navigieren. „Digital Natives“, die in Zukunft das Bedienen von Maschinen und Anlagen übernehmen, setzen derartige Funktionen voraus und wenden sie intuitiv an.

Informiert und animiert

Die (Prozess-)Visualisierung und Navigationsstruktur sind Punkte, denen bei industriellen und medizintechnischen Anforderungen eine große Bedeutung zukommt. Technische und medizinische Vorgänge benötigen eine verständlich Darstellung und Animation, um eine korrekte, schnelle und wirtschaftliche Bedienung sicherzustellen (Bild 1). Hier präsentiert Apple ebenfalls einen Lösungsansatz. Oft sind die Anlagenstrukturen und Patientenakten im User Interface komplex gestaltet und gerade für Laien schwer nachzuvollziehen. Das sukzessive Einblenden von Informationen sowie die Animation technischer und medizinischer Vorgänge können die Navigation daher erleichtern. Wie in den Einstellungen des iPhones wird auf eine irritierende Tree-Navigation verzichtet und stattdessen eine Seitwärts-Animation angeboten. Auf diese Weise lassen sich selbst auf kleinen Display-Diagonalen komplexe Strukturen mit vielen Bildschirmen benutzerfreundlich implementieren.

Animationen respektive 3D-Effekte helfen zudem, logische Zusammenhänge einfach zu verstehen (Bild 2). Beim Minimieren von Dokumenten im Windows-Betriebssystem kann der Anwender den Weg in die Taskbar beispielsweise direkt miterleben. Letztendlich sind es die Details, die ein User Interface ausmachen und im Benutzer die Freude am Bedienen hervorrufen. Deshalb wird das Benutzererlebnis (Joy of Use) immer mehr zu einem Qualitätskriterium und damit einem Mehrwert für den Maschinen- und Anlagenbetreiber, um seine Applikation einfach, schnell und folglich kostengünstig zu bedienen.

Übersichtliche Darstellung in einem Bild

Die Erfahrung belegt, dass der iPhone-Effekt bei Mensch-Maschine-Interfaces in der Industrie und der Medizintechnik längst keine Wunschvorstellung mehr ist, sondern eine reale Anforderung der Anwender.

Der Trend zu größeren Displays mit benutzerfreundlichen Bedienoberflächen wird steigen, denn die komplexen Fertigungsstrukturen im Maschinen- und Anlagenbau sowie die umfangreicheren Patientenunterlagen sollten verständlich dargestellt werden. Ferner bietet die Technologie neue Möglichkeiten zur Maschinen- und Anlagenbedienung. So lässt sich zum Beispiel eine komplette Fertigungshalle auf einem Bildschirm visualisieren, wobei der Maschinenbediener zur Lokalisierung von Störungen in jede Maschine und jeden Schaltschrank hineinzoomen kann. Gleiches gilt für unterschiedliche Röntgenaufnahmen eines Patienten.

Ansprechende Visualisierungen und ein modernes Oberflächen-Design werden zunehmend Einzug in die Industrie und die Medizintechnik halten und einen immer größeren Stellenwert erlangen. Denn die Mensch-Maschine-Schnittstelle ist mittlerweile zu einem Aushängeschild der Maschinen und Anlagen geworden. Trotzdem lässt sich der konventionelle analog-resistive Singletouch nicht komplett vom Markt verdrängen; insbesondere in schmutzigen Umgebungen, die eine Handschuh-Bedienung erfordern, ist die Technologie unverzichtbar.

Um den zukünftigen Anforderungen industrieller Anwender gerecht zu werden, stellt Phoenix Contact Ende 2012 neue Panel-PCs vor. Die Geräte der Baureihe sind durchgängig im Widescreen-Format sowie mit Multitouch erhältlich.

Industrie PCs für hochperformante Anwendungen

Mit Valueline P7000 erweitert Phoenix Contact sein Portfolio im Bereich der Industrie-PCs (IPC) für hochperformante Anwendungen (Bild 3). Das Gerät, das sich als Box-PC oder klassischer Panel-PC konfigurieren lässt, eignet sich für Umgebungstemperaturen bis 45 °C. Die Panel-PCs verfügen über eine Display-Diagonale von 12 bis 24 Zoll und ermöglichen damit das Visualisieren komplexer Prozessabläufe. Neben dem Prozessor und der Display-Diagonale kann der Anwender unter verschiedenen Arbeitsspeicher-Varianten, Datenspeichern und Betriebssystemen auswählen. Somit passt sich der Industrie-PC flexibel an die jeweiligen Applikationsanforderungen an.

Durch den Core-i7-Prozessors von Intel hat der Valueline P7000 laut Phoenix Contact eine höhere Prozessor- und Grafikleistung als bisherige IPC-Generationen. Die integrierte Turbo-Boost-Technik stellt darüber hinaus bei Bedarf mehr Performance bereit. Mit der Hyper-Threading-Technik lässt sich der Prozessordurchsatz steigern. Jedes Valueline-Gerät der Baureihe P7000 basiert auf einem Lüftungskonzept mittels externem Konvektionsgebläse, das Staubaufwirbelungen auf dem Mainboard verhindert. Das Power-Management der CPU reduziert den Energieverbrauch, indem nicht genutzte Kerne in den Sleep-Modus wechseln.

Ein Bedienkonzept für medizinische Reinigungsautomaten

Die BHT Division of Scican benötigte eine moderne Steuerungslösung für ihre medizinischen Reinigungsautomaten. Die Produktpalette des Unternehmens, das in Gersthofen bei Augsburg ansässig ist, reicht vom kleinen Untertischmodell über mittlere und große Kabinen-Waschanlagen bis zu vollautomatischen Taktanlagen. Die Reinigungsautomaten dienen zum reinigen, desinfizieren und trocknen von Laborgeräten, chirurgischen und MIC-Instrumenten, starren und flexiblen Endoskopen, Anästhesiematerial sowie verschiedenen Containern. Eine Anforderung an die Steuerung war die intuitive Bedienung durch das medizinische und Service-Personal. Kernelement des Konzepts ist eine Kleinsteuerung der 100-er Leistungsklasse von Phoenix Contact. Als Front-End fungiert ein per Touch bedienbares Farb-LCD-Gerät mit sieben Zoll Bildschirm-Diagonale, das sich als Bedien- und Visualisierungseinheit nutzen lässt. Das Bedienkonzept hat dabei zwei Ebenen: Während die erste Ebene dem Personal zur Maschinenbedienung offen steht, lassen sich Bedien- und Service-Daten in der zweiten, durch ein Passwort geschützten Ebene anpassen. Da das System Web-Technologien unterstützt, kann der Anwender von jedem Browser auf sie zugreifen.