Die Anforderung bei jeder Prozessvisualisierung ist es, eine einfache Mensch-Maschine-Schnittstelle zu schaffen, die dem Anwender alle benötigten Funktionen zur Erledigung seiner Tätigkeit bereitstellt und es ihm auf diese Weise einfacher macht. Durch die Veränderung der Produktionssysteme werden Aufgaben aus den höheren Ebenen der Produktionsplanung nach unten auf die Maschinenebene verlagert: Der Maschinenbediener muss in der Zukunft wesentlich umfassendere Entscheidungen treffen und direkt mit der Maschine kommunizieren können. Mensch und Technik müssen sich gegenseitig verstehen. Dafür benötigt der Bediener ein gutes Werkzeug und Assistenzsysteme, die ihm die Arbeit erleichtern, ihn vor Fehlbedienung schützen und schon frühzeitig auf anstehende Tätigkeiten hinweisen.
Anforderungen an den Maschinenbauer
In Bezug auf die Prozessvisualisierung geistern aktuell Schlagworte wie Usability, HTML5, Multitouch, Apps & Co durch die Fachpresse. Doch was genau sind die Anforderungen, die sich für den Maschinenbauer in diesem Kontext ergeben – und welche Lösungsmöglichkeiten gibt es? Die zunehmende Komplexität bei gleichzeitiger Reduzierung der Entwicklungszeit von Maschinen ist das Spannungsfeld, in dem sich der Maschinenbauer von heute bewegt. Eine weitere Herausforderung ist die steigende Anforderung an die Produktion durch die zunehmende Individualisierung von Produkten. Hierdurch steigt die Anzahl der Einrichtzyklen und die Produktivität der Maschine sinkt. Um dem gerecht zu werden, müssen Maschinen möglichst einfach zu bedienen sein. Diesem Trend trägt Lenze mit seinem neuen Bedienkonzept zur Prozessvisualisierung Rechnung. Lenze unterstützt seine Kunden und die Maschinenbetreiber, mit einer gestengesteuerten ergonomischen Bedienung, die heute bereits vom täglichen Gebrauch mit Smartphones und Tablets bekannt ist. Durch ein auf den Anwendungsfall optimiertes Bedienkonzept wird die Maschinenbedienung einfach und intuitiv.
Ergonomische Bedienkonzepte durch Multi-Touch-Funktionalitäten und Gestensteuerung
Das Paket umfasst Visualisierungssoftware mit bereits vorgedachten Lösungen, die Dienstleistung für komplexe Visualisierung und Ergonomie bis hin zur modernen Hardware. Mit seinem Net-basierten Entwicklungswerkzeug ermöglicht Lenze dem Maschinenbauer die Erstellung der modernen WPF UI Technologien als auch Web UI Technologien für die Prozessvisualisierung. Im Baukasten enthalten sind bereits Gestensteuerungselemente wie z.B. Wischen, Rotieren und Zoomen. Viele andere praxisgerechte Systemfunktionen und Elemente für den Maschinenbau runden den Baukasten ab. Ob Einzelplatz, Client-/Server- oder Web Anwendung – Lenze VisiWin bietet Treiber für alle namhaften Steuerungen am Markt und auch standardisierte Schnittstellen wie OPC UA und OPC DA. Verstärkt zum Einsatz kommende mobile Geräte können in die Bedienkonzepte integriert werden. In Verbindung mit einem Lenze System steht Maschinenbauern ein Offline-Browser für den Variablenimport zur Verfügung, die Kommunikation mit der Steuerung ist so im Nu erstellt. Die Kommunikation mit mehreren Steuerungen kann über unterschiedliche Layer abstrahiert werden. Auf diesem Wege lassen sich an einer zentralen Bedienstation mehrere Anlagenteile bedienen. Im Lenze Entwicklungstool erfolgt die Projektverwaltung, Gestaltung der Bildschirmmasken und Navigation. Reichen dem Anwender alle vorgefertigten und mitgelieferten Systemfunktionen und Elemente nicht aus, dann spielt die neue Lenze Prozessvisualisierung ihre Offenheit voll aus: Durch eine Trennung von Logik und Design, ist es ein Einfaches, weitere Spezialisten für die Erstellung firmenspezifischer Visualisierungen mit ins Boot zu holen.
Kompatibilität auf ganzer Linie
Lenze VisiWin ist kompatibel zu Microsoft Visual Studio und Blend. Durch diese Kompatibilität lassen sich für besondere Aufgaben auch externe Partner einbinden, die nicht mit dem Umgang von Lenze VisiWin erfahren sind. Sie erstellen z.B. die Logik für den Ablauf und die Bedienung der Maschine. Die ergonomische Oberfläche und deren Design werden von einem Experten erstellt. Blend for Visual Studio, ein Designer Tool, ist speziell für die Erstellung von hochwertigen Oberflächen mit allen Extras ausgelegt. Hierbei kann es sich z.B. um eigene Buttons und deren Verhalten, komplexen Animationen bis hin zu 3D-Grafiken handeln. Blend greift dabei auf das Projekt und die Ordner von Lenze VisiWin zu. Dateninkompatibilität wird vermieden. Wenn für einen anderen Kulturkreis andere Oberflächen benötigt werden, kann die Designebene einfach ausgetauscht werden. Entwickler weltweit erstellen mit Visual Studio Windows Programme für alle erdenklichen Aufgabenstellungen. Auf diesem Wege können Elemente und Logiken erstellt werden, die weit über die integrierten Bausteine hinausgehen. Datenbanken, mathematische Verfahren, die Einbindung von Fremdkomponenten und die besondere Interaktion mit der Oberfläche sind nur einige Beispiele für die Nutzung von Visual Studio. Auch hier wird die Kompatibilität über die Nutzung der gleichen Daten des Projektes gewährleistet. Mit den neuen v800 Einbaubedienterminals stellt Lenze auch die passende Hardware für die neue Art der Interaktion vor. Modernste Intel Prozessoren der 4. Generation mit kapazitiven Glastouch-Bildschirmen und integrierten Solid-State-Disks erlauben ein einwandfreies Zusammenspiel mit der Maschinensteuerung oder auch der überlagerten Leitebene. Große Bildschirme ab 13,3\“ aufwärts können in Verbindung mit Multi-Touch-Funktionen auch zur Zweihandbedienung benutzt werden, um eine Fehlbedienung durch eine Hand auszuschließen.
Ein Beispiel aus der Praxis: Consumer Markt
Insbesondere im Bereich des Consumer Marktes ist ein starker Trend zu schnell wechselnden Zusammensetzungen und Verpackungen bis hin zur Individualisierung des Produktes für den Endkunden zu sehen. Speziell für diese Anwendungen sind komfortable Rezeptverwaltungen mit Protokollierung erforderlich. Lenze VisiWin unterstützt den Bediener beim Handling von Einzelrezepten über hierarchische Rezepte mit Unterrezepten bis hin zur Historie mit fälschungssicherer Speicherung. Rezepte können über Access oder XML als Datei ausgetauscht werden. Systemereignisse, benutzerdefinierte Ereignisse, beliebige Bedienhandlungen oder auch Chargen können aufgezeichnet und fälschungssicher gespeichert werden. Damit werden die Anforderungen nach FDA CFR21 Part 11 Audit Trail erfüllt. Eine umfangreiche Benutzerverwaltung unterstützt die Bedürfnisse der Maschinenbetreiber zusätzlich. Über die mögliche Anbindung externer Lesegeräte für RFID, Chipkarte oder auch biometrische Merkmale können solche Elemente für eine elektronische Unterschrift bzw. Freigabe von z.B. Rezepturänderungen verwendet werden. Einzelrechte, hierarchische Ebenen, Benutzergruppen, Passwortkomplexität mit Wechselintervallen und automatisches Ausloggen sind dabei für die Lenze Prozessvisualisierung selbstverständlich, um den Betreiber bei seinen täglichen Aufgaben zu helfen. Die Texte sind Unicode basiert und können mit dynamischen Variablen versehen werden. Einheiten, Farben, Schriftarten und Bildschirmtastaturen lassen sich online umschalten und dem jeweiligen Kulturkreis anpassen. Aber auch für die Verfügbarkeit der Anlage sind viele Hilfen integriert. Trends können fortlaufend oder im Ringspeicher aufgezeichnet und angezeigt werden. In Verbindung mit Alarmen unterschiedlichster Klassen lassen sich vorbeugend Ausfälle erkennen und beheben. Hilfen und Filme führen den Bediener oder auch das Servicepersonal bei der schnellen Fehlerbehebung bzw. Wartung. Der Maschinenbauer kann die Elemente einfach in seine Bildschirmmasken ziehen und parametrieren. Ausrichthilfen machen die Positionierung der Elemente kinderleicht. Durch die vorgefertigten Lösungen reduzieren sich Entwicklungszeiten wesentlich. Darüber hinaus können selbst erstellte Ein- und Mehrfingergesten implementiert werden. Übrigens, nicht nur für den Bediener einer Maschine, sondern auch für den Ersteller der Prozessvisualisierung gilt: Ein modernes Konzept zur einfachen Bedienung ist das A und O. Dieser benötigt ein Werkzeug, das es ihm erlaubt, seine Ideen und Konzepte für die Bedienung einfach in die Tat umzusetzen. Lenze VisiWin ist für alle Aufgaben gewappnet: Die neue Generation Prozessvisualisierung richtet sich gezielt an die Anforderungen für HMI-Systeme von Maschinenbauern und Betreibern solcher Anlagen. Damit ist aber nicht das Ende erreicht. Auch komplexe Scada-Applikationen lassen sich mit dem System lösen. Der Fokus bei Lenze liegt auf den Maschinen nahen HMI-Systemen.
Fazit
Den Anforderungen des Marktes gerecht werden und dabei die Entwicklungszeiten von Maschinen zu reduzieren, zählt zu den wichtigsten Herausforderungen von Maschinenbauern, um die eigene Wettbewerbsfähigkeit zu sichern. Die neue Art der gestengesteuerten Bedienung macht Bedienern das Leben einfacher und stellt zugleich den Maschinenbauer vor neue Herausforderungen. Lenze setzt seit langer Zeit mit seinem Motion Centric Automation Programm hier an und investiert in die Reduzierung von Entwicklungszeiten. Auch die neue Prozessvisualisierung ist ein weiterer Schritt von Lenze in Richtung Standardisierung von Produktionsmaschinen. Vorgefertigte Elemente können vom Anwender parametriert und kombiniert werden. Darüber hinaus lassen sich spezifische Anforderungen zur Differenzierung der Maschine über programmierbare Elemente des Kunden ergänzen. Lenze steht für die komplette Lösung von der Maschinensteuerung als das Gehirn der Maschine, über die Antriebe und Motoren für die Ausführung der Bewegung bis hin zur Prozessvisualisierung. Ein gesamtes System von der Ideenfindung, über die Auslegung und Umsetzung bis hin zur Inbetriebnahme und Service.
