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Force Touch HMI: Druckbasierte Eingabe für industrielle Anwendungen

Definition und Technologie-Überblick

Warum reicht klassischer Touch im industriellen Umfeld nicht mehr aus?

Force Touch bezeichnet die Fähigkeit eines Eingabesystems, nicht nur eine Berührung zu erkennen, sondern auch die physisch ausgeübte Druckkraft als Eingabeparameter auszuwerten. Damit entsteht eine zusätzliche Eingabedimension jenseits des klassischen ON/OFF-Signals: Die Stärke des Tastendrucks wird zur messbaren und funktional nutzbaren Grösse.

Im industriellen HMI-Umfeld ermöglicht Force Touch Bedienkonzepte, die zwischen einfacher Auswahl, bewusster Bestätigung und gezielt ausgelösten kritischen Aktionen unterscheiden können; auf einer einzigen, geschlossenen Oberfläche.

In modernen Human-Machine Interfaces (HMI) stösst eine einfache Touch-Bedienung zunehmend an ihre Grenzen. Anwendungen in Industrie, Medizintechnik oder Transportation verlangen nach präziser, robuster und differenzierter Eingabe; unter Bedingungen, die Consumer-Technologie nicht erfüllt: Handschuhe, Nässe, Vibration, Hygieneanforderungen, Vandalismusschutz.

Force Touch adressiert genau diese Lücke: Die physisch ausgeübte Kraft wird zur zusätzlichen Eingabedimension. Das ermöglicht mehr Funktionen auf gleicher Fläche, intuitive Bedienkonzepte nach dem Prinzip «mehr Druck = mehr Wirkung» und die Reduktion mechanischer Bedienelemente.

Die Begriffswelt rund um Force Touch

Im Markt existieren verschiedene Begriffe, die dasselbe Grundprinzip beschreiben — mit unterschiedlichem Schwerpunkt:

Begriff

Bedeutung

Geeignet für
Force Touch

Bekannt, eingängig, schnell verständlich

Headlines, Sales-Pitches, Einstieg
Pressure-Sensitive Touch

Selbsterklärend, weniger markengeprägt

Website, Standardtexte
Force Sensing

Technisch glaubwürdig

Datenblätter, Engineering-Kommunikation
Analog Force Input

Signalisiert kontinuierliche Eingabe
(nicht nur ON/OFF)

Technologische Positionierung
Proportional Force Input

Verknüpft Kraft direkt mit Funktion

Storytelling, UX-Argumentation

Welche Technologien setzen Force Touch um?

Force Touch ist kein einzelnes Verfahren, sondern ein Oberbegriff für verschiedene technologische Ansätze. Sie unterscheiden sich in Präzision, Integrationsaufwand und Eignung für industrielle HMI-Anwendungen erheblich.

Agnostic Touch

Die Agnostic Touch Technologie basiert auf Dehnmessstreifen (DMS) mit integrierter Wheatstone-Brückenschaltung. Der Kraftsensor wird auf der Rückseite der Bedienfront befestigt und erfasst jeden Tastendruck als minimale mechanische Biegung im Mikrometerbereich — materialunabhängig.
Kapazitive Kraftmessung (PCAP-basiert)

Kraft wird indirekt über Verformung oder Abstandsänderung im kapazitiven System erkannt. Gut integrierbar in bestehende Touchsysteme, aber in der Kraftauflösung begrenzt und mechanisch sensibel. Bekannt aus der Consumer-Elektronik (z.B. Apple 3D Touch) — für industrielle Anforderungen eingeschränkt geeignet.
FSR (Force Sensing Resistor)

Widerstandsänderung unter Druck. Kostengünstig und einfach zu integrieren — aber mit Drift- und Präzisionsnachteilen sowie geringer Langzeitstabilität. Geeignet für kostensensitive Anwendungen, nicht für hochwertige industrielle HMIs.
Piezoelektrische Sensoren

Mechanische Belastung erzeugt elektrische Spannung. Sehr empfindlich und schnell bei dynamischen Ereignissen — aber für stabile, statische Kraftauswertung nur bedingt geeignet. Komplexe Signalverarbeitung.
Dehnmessstreifen (Strain Gauge)

Kraft verursacht elastische Dehnung, die als Widerstandsänderung gemessen wird. Sehr präzise, industriell etabliert — aber mechanisch aufwendig zu integrieren und kostenintensiver.
Load Cell (Miniatur-Kraftsensor)

Integrierte Kraftmesszelle mit definierter Mechanik. Sehr genau und robust — für HMI-Anwendungen aber oft zu teuer, zu gross oder konstruktiv zu komplex.
Optische und MEMS-basierte Ansätze
Technisch interessant, für industrielle Serien-HMIs bisher aber zu aufwendig oder zu wenig etabliert.

Technologievergleich auf einen Blick

 

Technologie

Statische Kraft

Dynamische Kraft

Präzision

Integrations-aufwand

Eignung Industrial HMI
Agnostic Touch

Ja

Ja

Hoch

Mittel

Sehr hoch
PCAP-basiert

Eingeschränkt

Ja

Mittel

Mittel

Mittel
FSR

Eingeschränkt

Ja

Niedrig - Mittel

Gering

Eher gering - Mittel
Piezo

Nein
 / bedingt

Sehr gut

Hoch (dynamisch)

Mittel - Hoch

Mittel
Strain Gauge

Ja

Ja

Hoch

Hoch

Hoch
Load Cell

Ja

Ja

Sehr hoch

Hoch

Mittel -Hoch
Optisch /MEMS

Ja

Ja

Hoch

Hoch

Eher gering - Mittel
 
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Agnostic Touch — Force Touch für industrielle Anwendungen

Agnostic Touch ist die Force-Touch-Technologie von Algra tec AG, entwickelt für den Einsatz in anspruchsvollen industriellen Umgebungen. Sie basiert auf Dehnmessstreifen mit Wheatstone-Brückenschaltung und wertet die physische Druckkraft als zusätzliche Eingabedimension aus — direkt durch die Bedienfront, unabhängig vom Oberflächenmaterial.

Wichtige Abgrenzung: In den meisten industriellen Anwendungen wird Agnostic Touch als präzises ON/OFF-Eingabesystem betrieben — zuverlässig, stabil, materialunabhängig. Die Möglichkeit, die Druckintensität als abgestufte Eingabedimension zu nutzen (Analog Force Input), ist technisch vorhanden und kann projektspezifisch aktiviert werden.

Die strategische Positionierung von Agnostic Touch liegt im industriellen Sweet Spot: präziser und robuster als einfache Low-Cost-Lösungen wie FSR, zugleich integrativer und HMI-näher als klassische Messtechnik wie Load Cells.

Kernvorteile:

  • Echte Kraftmessung — nicht nur Detektion

  • Statische und dynamische Kraft auswertbar

  • Materialunabhängig: Edelstahl, Aluminium, Glas, Keramik, Kunststoff

  • Geschlossene Oberfläche ohne mechanische Öffnungen
  • Bedienbar mit Finger, Handschuh, Stift oder Werkzeug

  • Robust bei Nässe, Öl, Staub, extremen Temperaturen

  • Ermöglicht vollständig neue Bedienkonzepte 

Leitsatz: Mehr Druck = mehr Wirkung.

Das UX-Prinzip: Druck → Funktion

Der kommunikativ stärkste Nutzen von Force Touch liegt in der Übersetzung einer physikalischen Grösse in eine intuitive Bedienlogik.

Dieses Prinzip ist besonders dort wertvoll, wo eine Oberfläche mehrere Funktionen abbilden soll und mechanische Taster vermieden werden — aus Hygiene-, Robustheits- oder Designgründen.

Druckstufe

Bedeutung

Beispielfunktion
Leichter Druck

Schnelle, einfache Interaktion

Navigation / Auswahl
Mittlerer Druck

Bewusste Bestätigung

OK / Einstellung übernehmen
Starker Druck

gezielte oder kritische Aktion

Start / Stop / Alarm quittieren

Anwendungsfelder für Force Touch HMI

Maschinenbau

Ein Hersteller von Verpackungsmaschinen möchte Bedienfelder kompakter und robuster auslegen. Mehrere mechanische Taster für Start, Feinjustierung und Boost werden durch ein einziges Interface ersetzt: Leichter Druck startet den Standardbetrieb, mittlerer Druck ermöglicht Feinjustierung, starker Druck aktiviert einen Boost-Modus. Ergebnis: weniger Mechanik, geringerer Verschleiss, bessere Reinigbarkeit, mehr Funktionen auf gleicher Fläche.
Medizintechnik

Bei Infusionssystemen und Drug-Delivery-Interfaces muss zwischen beiläufiger und bewusst bestätigter Eingabe unterschieden werden — mit Handschuhen, hygienisch, ohne mechanische Taster. Force Touch ermöglicht abgestufte Eingabelogik: Navigation mit leichtem Druck, Einstellungsbestätigung mit mittlerem Druck, kritische Aktionen wie Notfallstopp nur mit starkem, bewusstem Druck. Das reduziert Fehlbedienungen und erhöht die Patientensicherheit.
Transportation und Outdoor

In Public Transportation, Outdoor-Terminals und Heavy-Duty-Anwendungen kombiniert Force Touch Vandalismusresistenz, Reinigbarkeit, Handschuhbedienung und robuste Gehäusekonzepte; auf einer geschlossenen, wartungsarmen Oberfläche.

Force Touch für Ihre Anwendung?

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Häufig gestellte Fragen

 

Was ist Force Touch bei einem HMI? Force Touch bezeichnet die Fähigkeit eines Eingabesystems, nicht nur eine Berührung zu erkennen, sondern auch die physisch ausgeübte Druckkraft als Eingabeparameter auszuwerten. Im industriellen HMI ermöglicht das Bedienkonzepte, die zwischen einfacher Auswahl, bewusster Bestätigung und kritischen Aktionen unterscheiden; auf einer einzigen geschlossenen Oberfläche.
Was ist der Unterschied zwischen Force Touch und klassischem Touch?

Klassischer Touch (kapazitiv oder resistiv) erkennt nur, ob und wo berührt wurde; ein binäres ON/OFF-Signal. Force Touch wertet zusätzlich die Stärke des Drucks aus. Das ermöglicht abgestufte Eingabelogik, mehr Funktionen auf gleicher Fläche und eine höhere Intentionalität bei sicherheitskritischen Aktionen.
Was ist Analog Force Input und wie unterscheidet es sich von Force Touch? Force Touch ist der allgemeine, verständliche Oberbegriff. Analog Force Input beschreibt präziser das technische Prinzip: Die Kraftauswertung erfolgt kontinuierlich und nicht binär — die Eingabeintensität wird direkt in eine funktionale Reaktion übersetzt. Analog Force Input ist damit der stärkere Differenzierungsbegriff gegenüber einfachen Druckerkennungslösungen.
Welche Technologie setzt Algra für Force Touch ein?

Algra tec AG setzt auf Dehnmessstreifen (Strain Gauge) mit Wheatstone-Brückenschaltung — unter dem Produktnamen Agnostic Touch. Diese Technologie bietet hohe Präzision bei mittlerem Integrationsaufwand und ist besonders für industrielle HMI-Anwendungen geeignet: materialunabhängig, robust, mit statischer und dynamischer Kraftauswertung.
Was ist der Unterschied zwischen Force Touch und Agnostic Touch? Force Touch ist der generische Technologiebegriff für kraftauswertende Eingabe. Agnostic Touch ist Algras spezifische Umsetzung dieses Prinzips; mit Fokus auf industrielle Anwendungen, Materialunabhängigkeit und robuste Integration. In den meisten Projekten wird Agnostic Touch als präzises ON/OFF-System betrieben; die Nutzung der Druckintensität als abgestufte Eingabedimension ist technisch möglich und projektspezifisch konfigurierbar.
Fertigt Algra tec AG in der Schweiz?

Bei Algra ist global Sourcing angesagt. Das Unternehmen unterhält ein Lieferantennetzwerk mit qualifizierten Lieferanten rund um die Welt. Ganz im Sinne von “die Besten für das Beste”. Die Fertigung in der Schweiz ist auf kritische, wichtige Prozesse spezialisiert, die für die Herstellung hochwertiger kundenspezifischer Eingabesysteme erforderlich sind.

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