Multitouch – vom Smartphone aufs HMI

Innovative Bedienkonzepte für Maschinen und Anlagen
Neben dem allgegenwärtigen Einsatz von Multitouch-Technologien auf Smartphones und Tablets zeigt ein Blick auf Windows 8, dass Multitouch auch am Desktop mehr und mehr zum Thema wird. Im industriellen Umfeld wird Multitouch hingegen noch stark vernachlässigt. Dabei eignet sich diese Technologie hervorragend für Industriemaschinen und -anlagen.

Multitouch ist laut Wikipedia die Fähigkeit einer berührungssensitiven Benutzeroberfläche, die Präsenz von zwei oder mehreren Kontaktpunkten wahrzunehmen und an das Betriebssystem weiterzugeben. Das Betriebssystem stellt die Information wiederum der Applikation zur Verfügung, die sich um die Auswertung und richtige Interpretation kümmert. Auch im industriellen Umfeld, wo Schmutz und Hitze Eingabegeräten wie Tastatur und Maus extrem zusetzen, bietet sich der Einsatz der Multitouch-Technologie an: Abstrakte Hilfsmittel wie die Maus entfallen, Bildschirmdarstellung und Bedienung sind effizient in einem Gerät vereint und die Benutzeroberflächen lassen sich flexibel gestalten und einsetzen. Vom HMI zum Natural User Interface Multitouch bedeutet nicht nur eine intuitivere, natürlichere Interaktion mit Maschinenschnittstellen, sondern auch das Überdenken traditioneller Konzepte der Oberflächengestaltung von HMIs. Erst eine ganzheitliche Betrachtung von Hard- und Software, der produktiven Anwendung und die durch Multitouch neu geschaffenen Möglichkeiten bringen den entscheidenden Vorteil: vom Human Machine Interface zum Natural User Interface. Multitouch schafft Überblick Dank Multitouch können Anwender auch auf verschachtelte Projektmenüs mit zahlreichen Untermenüs, wie sie in klassischen Projekten oft zu sehen sind, verzichten. Die Navigationsstruktur lässt sich viel effizienter gestalten, indem an die Stelle von Menüs und ihren Untermenüs sogenannte \’Docks\‘ treten. Dabei handelt es sich um eine Art Symbolleiste, die die zentralen Symbole eines Projektes flach anordnet und damit schnellen Zugriff auf die wichtigsten Bilder oder Anwendungen gewährt. Mit der Verschiebe- und Positionierungsmöglichkeit von Multitouch können die Symbole innerhalb des Docks beliebig angeordnet werden. Überblick über das gesamte Dock verschaffen sich Anwender ganz einfach mittels scrollen. Ebenso ist es für den Anwender sehr einfach, schnell einen Blick auf einen anderen Teil der Maschinenlinie zu werfen. So erhält man einen Überblick, ob ein Problem in der Linie seine spezifische Maschine ebenfalls stören könnte. Die Bedienung der Maschine erfolgt direkt am Element und es können beispielsweise die verfügbaren Daten und Aktionen an der Visualisierung eines Maschinenteils eingeblendet werden. Dazu eignen sich sogenannte \’Kreismenüs\‘ hervorragend, die rund um den Finger des Benutzers aufgeschaltet werden und mit denen die gewünschte Aktion durch eine schnelle Geste direkt ausgewählt werden kann. Die Verschiebe- und Positionierungsmöglichkeit kann natürlich auch für Standard-Prozessbilder auf vielfältige Art und Weise genutzt werden. Ein Beispiel: Anstatt ein Bild per Mausklick zu öffnen, wird es mit den Fingern aus dem Menü auf eine bestimmte Position am Monitor gezogen. Auf diese Weise kann sich der Anwender seinen Arbeitsplatz so einrichten, dass er die wichtigsten Informationen sofort auf einen Blick erfassen kann. Mit einer Wischbewegung nach unten kann das Bild wieder geschlossen werden. Oder: Mit einer Verkleinerungsgeste verkleinert der Anwender ein Bild, das zu einem bestimmten Zeitpunkt nicht relevant ist, und holt sich dafür ein anderes Prozessbild mit anstehenden Alarmen groß auf den Monitor. Neben diesen bekannten Gesten gehört auch das Zoomen einzelner Bilder zum Umfang der Multitouch-Technologie. Arbeitsplätze flexibel gestalten Multitouch ermöglicht es auch, verschiedene Arbeitsplätze zu erstellen. So kann man sich zum Beispiel auf Arbeitsplatz 1 die wichtigsten Kennzahlen zusammenstellen, auf Platz 2 die interessantesten Prozessbilder, auf Platz 3 die häufigsten Alarme usw. Mit einfachen Verschiebebewegungen kann ein Bild von einem Arbeitsplatz auf den anderen verschoben werden. Der Mechanismus bleibt dabei immer gleich und ist daher äußerst intuitiv bedienbar: rausziehen aus dem Menü in einen Arbeitsbereich, verschieben des Bildes auf einen anderen, zurück verschieben in das Menü und damit das Bild wieder schließen. Alle Einstellungen wie Position, Größe, Lage in einem bestimmten Arbeitsbereich usw. werden natürlich immer gespeichert, so dass der Anwender bei seinem nächsten Login seine persönliche Navigationsstruktur wieder vorfindet. Mehr Sicherheit dank Multitouch Für sicherheitskritische Aktionen innerhalb bestimmter Anwendungen bietet Multitouch mit der Zweihandbedienung ideale Voraussetzungen. Dabei muss der Operator mit der einen Hand zuerst einen Button zur Entriegelung drücken, bevor er parallel dazu mit der zweiten Hand eine kritische Aktion ausführen darf. Ungewollte Schalthandlungen, die unter Umständen sogar lebensgefährlich sein können, werden damit unterbunden. Ein weiterer Anwendungsfall sind Logins anhand bestimmter Tastenkombinationen oder Gesten. Texteingaben für Passwörter sind am Touchpanel sehr aufwendig. Mit Multitouch ist es möglich, dass Benutzer nur zwei, drei oder mehrere ihm zugewiesene Buttons gleichzeitig drücken muss, um sich anzumelden. Eine Alternative dazu ist die Speicherung eines Passworts in Form einer Geste: das Passwort für Benutzer A ist zum Beispiel ein U, das Passwort für Benutzer B ein Z – Gesten, die jeweils direkt am Bildschirm gezeichnet werden. Die Gestikerkennung der Multitouch-Technologie lässt sich auch sehr sinnvoll für die Alarmverwaltung einsetzen. Ein am Monitor gezeichnetes Häkchen kann beispielsweise bedeuten, dass ein Alarm quittiert wurde, ein Fragezeichen verweist, sofern vorab so definiert, auf weitere Informationen oder Hilfe zu einem bestimmten Alarm. Im Alarmmanagement – beziehungsweise generell in allen Listen – erweisen sich die Scroll-Möglichkeiten der Multitouch-Unterstützung als besonders nützlich: Mit einem schnellen Wisch über die Liste kann darin gescrollt werden, langsames Navigieren über oft viel zu kleine Bildlaufleisten oder Cursortasten ist damit passé. Für eine klassische Singletouch-Anwendung dagegen musste man immer noch breite Scrollbalken und einzelne Navigationsbuttons projektieren. Das bedeutet immer auch einen Kompromiss aus Bedienbarkeit, Platzverbrauch und Übersichtlichkeit. Von konventionellen Anwendungen zur Multitouch-Lösung Eine Anwendung, die für die Bedienung mit einer Maus ausgelegt ist, kann bereits durch das reine Vergrößern von Bedienelementen Singletouch-tauglich gemacht werden. Eine Multitouch-Applikation hingegen erfordert auch eine Adaptierung des Verhaltens der Applikation selbst und zeichnet sich auch durch ein entsprechend anderes Look & Feel aus. Das erfordert zum Beispiel eine bestimmte Größe der Elemente, um z.B. auch ein Bedienen mit Handschuhen zu ermöglichen, und – aufgrund der haptischen Bedienung durch direktes \’Anfassen\‘ eines Bildelementes – ein gewisses natürliches Verhalten, z.B. eine leichte Trägheit eines Fensters beim Verschieben. Die natürlichere Interaktion verlangt auch eine Dynamisierung der Bedienoberflächen. Sind diese bisher starr und fest vorgegeben, bietet sich nun für den Operator die Möglichkeit, die Bedienoberfläche individuell, nach den persönlichen Vorlieben und der aktuell anstehenden Aufgabe zusammenzustellen. Dies beschränkt sich nicht nur auf eine Bildschirmseite, sondern es können auf mehreren Seiten unterschiedliche Arbeitsbereiche für unterschiedliche Aufgaben angeordnet werden. Selbstverständlich ist hier auch eine Mischung aus fest angeordneten Elementen, wie z.B. OEE-Kennzahlen, dem Freigabebereich für die Zweihandbedienung und der individuell gestaltbaren Arbeitsfläche möglich. Dies führt zu besserer Übersichtlichkeit, da das Bild nicht unnötig mit Elementen überfrachtet ist, die nicht der aktuell anstehenden Aufgabe dienen. Paradigmenwechsel in der Benutzerführung Multitouch schafft für Anwender eine höhere Benutzerfreundlichkeit, einen optimalen Überblick am HMI sowie intuitiver Bedienung. Die Effizienz und die Sicherheit in der Bedienung der Maschinen und Anlagen steigen merklich. Theoretisch lassen sich beliebig viele und auch beliebig komplexe Gesten in einem Projekt realisieren, in der Praxis beschränkt man sich jedoch in der Regel auf die bereits von Smartphones bekannten Gesten wie wischen, zoomen, etc. So können Fachkräfte wie auch neue oder ungeübte Mitarbeiter ohne aufwendige Einarbeitung schnell und einfach mit Multitouch-Bedienoberflächen arbeiten. Tippen, Wischen, Zoomen & Co läuten damit einen Paradigmenwechsel in der Benutzerführung für Industrieanlagen ein. Kasten: zenon mit Multitouch: bereit für den Praxiseinsatz Mit Multitouch in zenon hält das innovative Bedienkonzept Einzug im Industrieumfeld. zenon ist das erste HMI/SCADA-System, das umfassende Multitouch-Unterstützung bietet. Seit der Version zenon 7 ist Multitouch integrativer Bestandteil der HMI/SCADA-Software. Multitouch-Gesten in zenon 7: Selektieren (engl. Tap) Verschieben, Scrollen (engl. Drag) Verschieben mit zwei Fingern (engl. Two Finger Drag) Wischen innerhalb eines Elements (engl. Swipe) Schnelles Wischen (engl. Flick) Zoomen (engl. Spread&Pinch) Weitere individuelle Gesten können per zenon API einfach implementiert werden, z.B. Häkchen zum Quittieren von Alarmen

Ing. Punzenberger Copa-Data GmbH
http://www.copadata.de

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