Das HMI Touch Panel

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 im Maschinen- und Apparatebau eine Vielzahl von Vorteilen, die sowohl die Bedienbarkeit als auch die Effizienz von Maschinen deutlich verbessern. Einer der zentralen Vorteile liegt in der intuitiven Benutzerführung: Durch grafische Benutzeroberflächen können komplexe Prozesse übersichtlich dargestellt und leicht bedient werden. Dies reduziert den Schulungsaufwand für das Bedienpersonal erheblich und minimiert die Fehleranfälligkeit im täglichen Betrieb.

Ein weiterer bedeutender Vorteil ist die Flexibilität bei der Darstellung und Anpassung von Informationen. HMI Touch Panels ermöglichen es, je nach Bedarf unterschiedliche Daten, Statusanzeigen, Warnmeldungen oder Bedienoptionen in Echtzeit anzuzeigen. Dadurch können Bediener schneller auf Veränderungen reagieren, was die Prozesssicherheit und Effizienz erhöht. Außerdem lassen sich über das Panel direkt Eingaben tätigen, wodurch zusätzliche Tasten oder Schalter am Maschinengehäuse entfallen – das spart Platz, reduziert den Verkabelungsaufwand und sorgt für ein aufgeräumtes Design.

Zudem tragen HMI Touch Panels zur Digitalisierung und Vernetzung im Maschinenbau bei. Viele Systeme unterstützen die Integration in übergeordnete Steuerungs- oder Leitsysteme, was eine zentrale Überwachung und Steuerung mehrerer Anlagen ermöglicht. Auch Wartung und Fehlerdiagnose profitieren: Über die Touch Panels lassen sich Diagnosedaten abrufen, Updates einspielen oder Fernwartungen ermöglichen – das senkt Ausfallzeiten und erhöht die Verfügbarkeit der Maschinen.

Nicht zuletzt bieten moderne HMI-Systeme auch eine höhere Gestaltungsfreiheit hinsichtlich Ergonomie und Design. Sie lassen sich an die Anforderungen spezifischer Anwendungen anpassen, beispielsweise mit mehrsprachiger Benutzerführung oder speziellen Layouts für verschiedene Bedienebenen. Insgesamt leisten HMI Touch Panels damit einen wichtigen Beitrag zur Effizienzsteigerung, Prozesssicherheit und Benutzerfreundlichkeit im Maschinen- und Apparatebau.

 

Nachteile:

Trotz ihrer vielen Vorteile bringen HMI Touch Panels im Maschinen- und Apparatebau auch einige Nachteile mit sich, die je nach Anwendung beachtet werden müssen. Einer der wesentlichen Nachteile ist die Anfälligkeit gegenüber rauen Umgebungsbedingungen. In staubigen, feuchten oder stark verschmutzten Produktionsbereichen kann die Funktionalität der Touchoberfläche beeinträchtigt werden, insbesondere wenn keine speziell geschützten Industriepanels verwendet werden. Auch extreme Temperaturen oder starke Vibrationen können die Lebensdauer und Zuverlässigkeit der Panels negativ beeinflussen.

Ein weiterer Nachteil liegt in der Bedienung mit Handschuhen oder bei verschmutzten Händen, was in vielen industriellen Anwendungen üblich ist. Zwar gibt es inzwischen Panels, die für die Bedienung mit Handschuhen optimiert sind, doch nicht alle Systeme bieten diese Möglichkeit. Dies kann die Benutzerfreundlichkeit einschränken oder zu Fehleingaben führen. Darüber hinaus besteht bei Touch-Bedienfeldern keine taktile Rückmeldung wie bei physischen Tastern, was insbesondere in stressigen Situationen oder bei schlechter Sicht ein Nachteil sein kann.

Auch die Kosten spielen eine Rolle: Hochwertige, robuste HMI-Systeme für industrielle Anwendungen sind in der Anschaffung teurer als herkömmliche Taster oder einfache Anzeigedisplays. Zudem erfordert die Entwicklung und Pflege der Benutzeroberfläche zusätzlichen Aufwand. Bei komplexeren Systemen ist Fachwissen notwendig, um die Software richtig zu konfigurieren und an spezifische Maschinen anzupassen. Änderungen an der Bedienlogik oder Visualisierung erfordern meist ebenfalls Eingriffe durch geschultes Personal.

Ein weiterer Punkt ist die Abhängigkeit von Strom und Elektronik. Fällt das HMI-System durch einen technischen Defekt oder Stromausfall aus, ist oft keine Bedienung der Maschine mehr möglich, sofern keine redundanten Bedienelemente vorhanden sind. Das kann zu Stillständen führen und die Verfügbarkeit der Anlage beeinträchtigen.

Insgesamt sind HMI Touch Panels zwar leistungsfähig und modern, bringen aber in bestimmten Einsatzbereichen und unter herausfordernden Bedingungen Einschränkungen mit sich, die bei der Planung und Auswahl berücksichtigt werden sollten.

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:

1. Industrielle Automatisierung: Industrial HMI Touch Panels werden in Fabriken und Produktionsanlagen verwendet, um Prozesse zu überwachen, Maschinen zu steuern und Produktionsparameter einzustellen.
2. 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.
3. Automobilindustrie: In Fahrzeugen werden HMIs bei Infotainment- und Navigationssystemen bis hin zu Steuerungen für Fahrzeugfunktionen verwendet.
4. Haushaltgeräte: Viele moderne Haushaltsgeräte wie Waschmaschinen, Geschirrspüler und Kühlschränke verfügen über HMIs, die es Benutzern ermöglichen, die Geräte einfach zu bedienen und Einstellungen vorzunehmen.
5. 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.
6. 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.