Beschreibung

In der Welt der Industrieautomation wird der Erfolg eines Systems nicht nur daran gemessen, wie schnell es läuft, sondern auch daran, wie klar es mit seinen Benutzern kommuniziert. Hier spielen Human-Machine Interfaces (HMI) eine entscheidende Rolle. Ein gut gestaltetes HMI hilft Bedienern, Maschinen schnell und sicher zu verstehen, zu steuern und Fehler zu beheben.

In diesem Blog werden wir die Prinzipien intuitiver HMI-Gestaltung untersuchen, grundlegende und fortgeschrittene Schnittstellentechniken behandeln sowie bewährte Praktiken zur Verbesserung der Benutzerfreundlichkeit und Effizienz teilen.

Was Ist Ein HMI?

Ein HMI (Human-Machine Interface) ist eine visuelle Anzeigetafel meist ein Touchscreen oder bildschirmbasiertes Interface, das Benutzern die Interaktion mit einem Steuerungssystem ermöglicht. Es zeigt Daten an, signalisiert Alarme, sendet Befehle und stellt Diagnosewerkzeuge bereit.

Von kleinen Bedienfeldern bis hin zu vollwertigen SCADA-Anzeigen sind HMIs die Benutzeroberfläche von Automationssystemen.

Warum HMI-Design Wichtig Ist

Ein HMI ist mehr als nur ein Bildschirm es ist die Brücke zwischen Bediener und Maschine. Schlechtes Design kann zu folgenden Problemen führen:

• X Fehlinterpretierte Alarme

• X Langsamere Reaktionszeiten

• X Höherer Schulungsaufwand

• X Sicherheitsrisiken

Ein durchdachtes und intuitives HMI hingegen sorgt für:

• ✔ Schnellere Entscheidungsfindung

• ✔ Reibungslosen Betrieb

• ✔ Weniger Fehler

• ✔ Bessere Systemleistung insgesamt

Grundlagen guten HMI-Designs

1. Klarheit vor Dekoration

Halten Sie Bildschirme sauber, minimalistisch und leicht erfassbar. Vermeiden Sie auffällige Grafiken, die von wichtigen Daten ablenken.

2. Farbe mit Bedeutung

Verwenden Sie Farbe, um Status hervorzuheben nicht zur Dekoration. Beispiel:

• Rot = Alarm/Fehler

• Grün = Betrieb

• Gelb = Warnung

3. Konsistente Layouts

Halten Sie Navigation und Bildschirmstruktur auf allen Oberflächen einheitlich.

4. Priorisierung kritischer Daten

Platzieren Sie die wichtigsten Steuerelemente und Daten im Fokus. Bediener sollten Schlüsselwerte auf einen Blick erkennen.

Grundkomponenten Eines Effektiven HMIs

• Statusanzeigen - Zeigen den aktuellen Maschinen- oder Prozesszustand an

• Befehlsbuttons - Start/Stop/Reset/Modusauswahl

• Live-Werte - Echtzeitdaten wie Temperatur, Druck, Zähler

• Alarme und Meldungen - Kontextspezifische Anleitungen bereitstellen

• Navigationsmenüs - Schneller Zugriff auf wichtige Seiten

• Trends und Diagramme - Visualisieren die Leistung über die Zeit

Fortgeschrittene Techniken für Hochleistungs-HMIs

1. Kontextuelle Sichtbarkeit

Zeigen Sie nur Steuerelemente und Werte an, die für den aktuellen Modus oder die Benutzerrolle relevant sind. Vermeiden Sie Informationsüberflutung.

2. Intelligente Alarmverarbeitung

Nutzen Sie Alarmgruppierung, Filterung und Hierarchie (kritisch vs. informativ), um Alarmmüdigkeit zu vermeiden.

3. Mehrsprachige Oberflächen

Unterstützen Sie mehrere Sprachen für internationale Teams, die dasselbe System nutzen.

4. Diagnosebildschirme

Integrieren Sie gesicherte oder passwortgeschützte Bildschirme für Wartungstechniker mit Systemstatus, Logs und Roh-I/O-Daten.

Werkzeuge für die HMI-Entwicklung

Hier sind die wichtigsten Plattformen, die ich für individuelle HMIs nutze:

• TIA Portal - Siemens’ All-in-One-Lösung für PLC + HMI

• WinCC Flexible - Für anspruchsvolle SCADA- und flexible Schnittstellen

• Delta Screen Editor - Kompakte Panel-Konfiguration für Delta-PLCs

• Omron NB Designer / CX-Designer - HMI-Software für Omron-PLCs

• Fatek HMI Builder - Benutzerfreundliche Interface-Erstellung

• LS Industrial IXP / XGT Panel Editor - Für koreanische LS-Automationssysteme

Tipps für bessere HMI-Gestaltung

• ✔ Testen Sie Ihr HMI immer mit echten Benutzern vor dem Einsatz

• ✔ Fügen Sie hilfreiche Fehlermeldungen und Anleitungen hinzu

• ✔ Gruppieren Sie Buttons nach Funktion (z. B. Steuerung vs. Navigation)

• ✔ Nutzen Sie dynamische Objekte wie farbwechselnde Anzeigen und Trenddiagramme

• ✔ Integrieren Sie manuelle Overrides und Sicherheitsmodi, wo nötig

Fazit

Ein gut gestaltetes HMI entscheidet über Stillstand oder reibungslosen Betrieb. Es geht nicht nur ums Aussehen, sondern um Usability, Klarheit und Funktion. Egal, ob Sie eine kleine Maschine oder ein Multi-Prozess-SCADA-System gestalten der Mensch sollte immer im Mittelpunkt stehen.