Mensch-Maschine-Schnittstellen gewinnen  immer mehr an Bedeutung, was kleine und mittlere Unternehmen (KMU) vor große Herausforderungen stellt. Die Marktübersicht des Fraunhofer IAO hilft bei der Auswahl. Deshalb gewinnen Mensch-Maschine-Schnittstellen immer mehr an Bedeutung, was kleine und mittlere Unternehmen (KMU) vor große Herausforderungen stellt.

Mensch-Maschine-Schnittstellen gewinnen immer mehr an Bedeutung, was kleine und mittlere Unternehmen (KMU) vor große Herausforderungen stellt. Die Marktübersicht des Fraunhofer IAO hilft bei der Auswahl. zapp2photo – Adobe Stock

HMI-Lösungen gelten bereits heute als Aushängeschild und Treiber für positive Nutzererlebnisse und stellen als fester Bestandteil des Maschinendesigns einen wesentlichen Wettbewerbsfaktor dar. Deshalb gewinnen Mensch-Maschine-Schnittstellen immer mehr an Bedeutung, was kleine und mittlere Unternehmen (KMU) vor große Herausforderungen stellt.

Dabei steht eine große Bandbreite an verschiedenen digitalen Werkzeugen zur Verfügung. Um Entscheidungstragende und Entwickelnde in KMU bei der Auswahl für den eigenen konkreten Anwendungsfall zu unterstützen, bietet die Studie ‚Überblick über HMI-Tools von heute und morgen‘ des Fraunhofer-Instituts für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO einen Überblick über den aktuellen Stand von Lösungen auf dem HMI-Markt. In Anknüpfung an die beiden vorangegangenen HMI-Studien ‚Usability und Human-Machine-Interfaces in der Produktion‚ und ‚Potenziale der Mensch-Technik-Interaktion für die effiziente und vernetzte Produktion von Morgen‚ liegt der Fokus dieser Studie auf dem Designprozess von HMI und auf den verschiedenen Produktions- und Automatisierungsebenen.

HMI-Hersteller legen Stärken und Schwächen offen

Diese 13 Unternehmen stellten sich den Fragen der Forscher zum Thema HMI.

Diese 13 Unternehmen stellten sich den Fragen der Forscher zum Thema HMI. Fraunhofer IAO

Dafür wurden 13 Hersteller für HMI-Lösungen zu vier verschiedenen Themengebieten ihrer Werkzeuge und neusten Entwicklungen befragt: Diese umfassten die Entstehungsgeschichte der Tools, deren Aufbau, Stärken und Schwächen, Zielgruppen und Lieblingsprojekte, erforderliches Vorwissen sowie die Unterstützung im Produktionsprozess. „Anschließend haben wir diskutiert, wie die Zukunft aussehen könnte, welche Technologien und Plattformen im Fokus stehen und wie wir als Team aus Entwicklern, UX-Designern und Forschern damit arbeiten können“, so David Blank vom Fraunhofer IAO und Mitverfasser der Studie. Zudem behandelt die Studie Alternativen zu HMI-Tools, wie .NET, Qt sowie Game Engines.

In 4 Schritten das richtige HMI-Tool finden

Außerdem stellt das Forschungsteam hilfreiche Entscheidungskriterien vor und vermittelt praxisrelevantes Wissen zur Gestaltung von Nutzererlebnissen für eine systematische Orientierungshilfe beim Design- und Entwicklungsprozess. Was laut Verfassern der Studie die Auswahl des richtigen Tools besonders schwer macht, ist die Tragweite der Entscheidung, und die Tatsache, dass sie nicht einfach mal so von Heute auf Morgen wieder geändert werden kann. Anwender möchten sich sicher sein, dass das richtige Werkzeug ausgewählt und nichts übersehen wird. Damit das gelingt, präsentiert die Studie ein 4-Punkte-Programm:

  • Schritt 1 – Start: Wer beginnt, soll gleich zum Ende springen. Denn die finale Entscheidung für ein Tool müssen Unternehmen mit den Nutzern aus den betroffenen Bereichen z.B. Vertrieb, Automatisierung, Entwicklung, Instandhaltung und Entwicklung abstimmen und am besten gemeinsam treffen. Es sollten alle Bescheid wissen, dass eine Auswahl getroffen wird und dass sie mit einbezogen werden. Ein unabhängiger Moderator kann den Auswahlprozess methodisch unterstützen, sicherstellen, dass alle Stimmen gehört werden und den Prozess als positives Erlebnis gestalten.
  • Schritt 2 – Team: Eine sehr wichtige Frage ist, welche Ressourcen zur Verfügung stehen. Es ist wenig ratsam, beispielweise erst nach Fertigstellung des Projekts ein Entwicklungsteam einzustellen. Unternehmen sollten wissen, welche Kompetenzen im Haus sind und welche Sie frühzeitig aufbauen können. Wer wird maßgeblich mit dem Werkzeug arbeiten? Wer muss zusammenarbeiten? Finden bestimmte Tätigkeiten außerhalb des Unternehmens statt? Einige Werkzeuge sind stärker auf Entwickler ausgerichtet, andere auf Automatisierer. Eine gewisse Kenntnis vom Tätigkeitsfeld ist überall vorausgesetzt. Da Bedienoberflächen immer stärker nach vorher definierten Pattern, d.h. Regeln, generiert werden, ist damit zu rechnen, dass sich die Arbeit ändert.
    Die Meinung derer, die später mit dem Werkzeug arbeiten, steht klar im Vordergrund und hat das höchste Gewicht.
  • Schritt 3 – Projekt: Wenn Planer ein grobes Konzept von dem haben, was sie erreichen wollen, also z.B. wissen, wie sie das System technisch aufziehen möchten, wie sie mit Daten umgehen wollen und wie das Bedienkonzept ist, können sie schon relativ gut sehen wie groß die Überschneidungen mit dem jeweiligen HMI-Tool sind. Dann können die Hersteller auch einschätzen, welche Module in Frage kommen und Tipps für die Umsetzung geben. Soll eine eine einzelne Maschine neugestaltet werden oder eine Serie? Ist die Maschine modular aufgebaut, vernetzt oder Teil einer Anlage? Wollen Anwender einen ganzen Standort oder gleich mehrere Steuern und überwachen?Wie wird sich das Projekt nach seiner Fertigstellung entwickeln? Geht es um einen schnellen Start oder ist es in Ordnung, wenn am Anfang etwas mehr Aufwand reingesteckt werden kann, um später zu automatisieren? 
  • Schritt 4 – Technologie: Es sollten Anforderungen für das Werkzeug definiert und priorisiert werden. Was ist essenziell und warum? Welche Teile wären praktisch, welche Alternativen lassen sich vorstellen? Das dient nicht nur dem Verständnis, sondern hilft auch dem HMI-Tool-Hersteller, seine Lösung so zu präsentieren, dass es zur Herausforderung passt. Unternehmen können ruhig offen für diese Vorschläge sein und das Warum der Anforderung eingehen. Ein Beispiel: HTML für sich ist keine Anforderung. HTML ist eine Lösung, die bestimmte Eigenschaften mitbringt. Die passende Anforderung dazu könnte sein, dass verschiedene Bediengeräte plattformunabhängig eingesetzt werden sollen. Die Lösung des Herstellers ist eine HTML-Oberfläche. Die Lösung eines anderen Herstellers könnte eine App sein, in der die Oberfläche gerendert wird. Beide Lösungen können Ihre Anforderung erfüllen. HTML kann aber auch dann die richtige Lösung sein, wenn HTML-Entwickler vor Ort sind und diese auch eingesetzt werden sollen.

Teil einer Studienreihe zur Unterstützung von KMU

Die aktuelle Studie ist Teil einer Studienreihe des Business Innovation Engineering Centers (BIEC) und unterstützt Unternehmen – insbesondere KMU – bei der Entwicklung von HMI. Das BIEC wird vom Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg gefördert und bietet umsetzungsorientierte Entwicklungs- und Transfermaßnahmen mit dem Ziel an, die digitale Transformations- und Innovationsfähigkeit von KMU in Baden-Württemberg nachhaltig zu steigern. Eines dieser Transferangebote stellt die BIEC-Studienreihe zur digitalen Transformation in KMU dar. In ihr werden zu aktuellen Themenfeldern der Digitalisierung Bedarfe aufgedeckt, zukünftige Entwicklungsrichtungen untersucht und Lösungsansätze aufgezeigt.