HMI steht für Human-Machine-Interfaces und hat sich als umfassender Begriff für die gesamte Schnittstelle zwischen Menschen und Maschine (hard- und softwareseitig) etabliert. Damit umfasst das HMI nicht nur das Eingabesystem, sondern auch die Anzeige von Informationen, Feedback-Mechanismen, die Präsentation von Daten in verständlicher Form (Grafiken, Symbole, Texte) und die Gesamtheit der Benutzeroberfläche. Das Eingabesystem hingegen bezieht sich auf die Hard- und Softwarekomponenten, die es einem Benutzer ermöglichen, Befehle oder Daten in ein System einzugeben. Dies kann mit einer breiten Palette von Geräten passieren, wie Tastaturen, Mäuse, Touchscreens, Stifteingabegeräte, Spracherkennung und mehr.
Ein Touchscreen ist ein Teil des Eingabesystems, während das gesamte grafische Benutzerinterface (GUI) auf dem Touchscreen als Teile des HMI betrachtet wird, da es sowohl die Eingabe als auch die Ausgabe für die Benutzerinteraktion bereitstellt.
Wie der HMI Touch Panel entstand
Zwar gab es bereits im 19. Jahrhundert einfache mechanische Steuerungen in Fabriken und Produktionsstätten, mit der Entwicklung von Elektronik, Computer- und schliesslich Grafiktechnologien ab Mitte des 20. Jahrhunderts wurden elektronische Schnittstellen und Bedienelemente aber erst möglich. Der Übergang zu Touchscreen-basierten HMIs begann in den 1990er Jahren und wurde in den folgenden Jahrzehnten immer häufiger. Die Verwendung von HMI Touch Panels, oder HMI Touch Screen Panels, erleichterte die Bedienung und trug dazu bei, dass HMIs in verschiedenen Branchen, von der Automobilindustrie bis zur Medizintechnik, eingesetzt wurden.
Heute gibt es Resistive Touchscreen oder Screens, die mit einem kapazitiven Sensor ausgestattet sind. Displays mit Agnostik Sensoren sind die neuste Variante eines Touch Screens.
Vor- und Nachteile von HMI Touch Panels im Maschinen- und Apparatebau
Vorteile:
HMI Touch Panels bieten eine intuitive Benutzerführung, vorausgesetzt, das GUI ist verständlich. Die Bedienung ist durch Antippen, Wischen oder Zoomen auf dem Bildschirm möglich, womit viele Anwender dank Smartphones heute vertraut sind.
Touch Panels können je nach Komplexitätsanforderung weniger Platz benötigen als herkömmliche Tasten oder Schalter.
Die Benutzeroberfläche von HMI Touch Panels kann leicht angepasst und aktualisiert werden.
Ein HMI Touch Panel kann verschiedene Funktionen auf einen Bildschirm integrieren, was die Vielseitigkeit erhöht. Dies ist besonders bei komplexen Systemen oder Anwendungen nützlich.
Die Maschine kann dem Benutzer auf dem Bildschirm sofortig visuelle Rückmeldungen geben, was die Bedienung sicherer macht.
Nachteile:
Bei Ausfall oder Beschädigung des Touchscreens kann die gesamte Benutzeroberfläche beeinträchtigt werden. Dies kann in sicherheitskritischen Umgebungen problematisch sein.
Die längere Verwendung von HMI Touch Screen Panels kann in einigen Fällen zu ergonomischen Herausforderungen führen, insbesondere wenn keine zusätzlichen Eingabemethoden wie Tastaturen oder Mäuse verfügbar sind.
HMI Touch Screen Panels können empfindlich gegenüber Umgebungseinflüssen wie Staub, Feuchtigkeit oder extremen Temperaturen sein, was ihre Zuverlässigkeit beeinträchtigen kann.
Die Anschaffungs- und Installationskosten von HMI Touch Panels können im Vergleich zu herkömmlichen Bedienelementen höher sein. Auch Reparaturen oder der Austausch eines Touchscreens sind oft kostspieliger.
Im Gegensatz zu physischen Schaltern bieten Touchscreens kein haptisches Feedback. Es kann zum Beispiel durch Vibro- oder Linearmotoren hinzugefügt werden.
Geräte mit HMI Touch Panels sehen immer ähnlich aus. Die Individualisierung kann über den Rahmen oder das gesamte Gehäuse erzeugt werden, und natürlich über die Grafik des Displays. Bei HMI Touch Screen Panels ist die Materialwahl auf durchsichtige und meistens nichtleitende Materialien beschränkt.
Die Bedienung über den Touchscreen ist je nachdem für einfachere Eingaben nicht geeignet.
HMI-Touch Screen Panels als Eingabesysteme sind heute nicht mehr wegzudenken. Die Vorteile überwiegen oft die Nachteile, müssen jedoch von Fall zu Fall gründlich überlegt sein. Mit der Agnostik Touch Technologie können Nachteile wie Empfindlichkeit oder Materialwahl eliminiert werden.
Für das HMI Touch Screen Panel gibt es eine Vielzahl von Anwendungsfällen:
- Industrielle Automatisierung: Industrial HMI Touch Panels werden in Fabriken und Produktionsanlagen verwendet, um Prozesse zu überwachen, Maschinen zu steuern und Produktionsparameter einzustellen.
- Medizintechnik: Bei medizinischen Geräten werden HMIs für medizinische Bildgebung bei Beatmungsgeräten und anderen diagnostischen Instrumenten verwendet. Ärztinnen und medizinisches Personal können über die Benutzeroberfläche die Geräte steuern und Informationen abrufen. Je nach Anwendungsfall in der Medizintechnik, müssen sehr hohe Hygiene-Standards erfüllt, oder die sichere Bedienbarkeit mit Handschuhen oder Werkzeugen bei schmutzigen Bedienflächen sichergestellt werden.
- Automobilindustrie: In Fahrzeugen werden HMIs bei Infotainment- und Navigationssystemen bis hin zu Steuerungen für Fahrzeugfunktionen verwendet.
- Haushaltgeräte: Viele moderne Haushaltsgeräte wie Waschmaschinen, Geschirrspüler und Kühlschränke verfügen über HMIs, die es Benutzern ermöglichen, die Geräte einfach zu bedienen und Einstellungen vorzunehmen.
- und Verkehrstechnik: Im öffentlichen Verkehr werden einerseits besonders robuste, langlebige (Vandalen-sichere) HMIs benötigt, anderseits sollen sie einfach und schnell zu reinigen sein. Klare und selbsterklärende Bedienung ist ebenso wichtig.
- Lebensmittel- und Getränkeindustrie: HMIs werden in der Lebensmittelproduktion verwendet, um Produktionslinien zu überwachen, die Qualität zu kontrollieren und Prozesse zu steuern. Hygiene, Widerstandsfähigkeit und einfache Reinigung sind wichtige Aspekte in dieser Branche.
Fazit
HMI Touch Screen Panels erfreuen sich grosser Beliebtheit und haben sich in den letzten Jahren sehr gut etabliert. Ihre Benutzerfreundlichkeit ist immer abhängig von der graphischen und intuitiven Bedienbarkeit. Wer das passende Eingabesystem für sein Produkt sucht, muss die Vorteile gründlich gegen die Nachteile abwägen, denn je nach Anforderung sind Eingabesysteme ohne Bildschirm die bessere Wahl.
