HMI-Design HMI-Entwurf komplexer verteilter Systeme

Das HMI für IIoT-Applikationen gestaltet sich notwendigerweise verteilt
Das HMI für IIoT-Applikationen gestaltet sich notwendigerweise verteilt

Gerade unter dem steigenden Integrations- und Vernetzungsgrad der gegenwärtigen Elektronikevolution wird ein geeigneter HMI-Entwurf immer wichtiger. Die wichtigsten Designaspekte werden diskutiert.

Das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) hat sich seit Anfang dieses Jahrhunderts von einem Modewort der Branche, das die scheinbar unbegrenzte Anzahl miteinander verbundener Geräte bezeichnet, zu einem der wichtigsten Wachstumstreiber im digitalen Zeitalter entwickelt. Die Statistik, welche dies belegt, ist beeindruckend: Das Marktforschungsunternehmen Gartner hat prognostiziert [1], dass der IoT-Markt bis 2020 schätzungsweise 20 Milliarden verbundener Geräte umfassen wird und dass sich die entsprechenden Ausgaben für Hardware auf fast 3 Billionen US-Dollar belaufen werden. Dieses schnelle Wachstum des Internets der Dinge hatte zur Folge, dass Unternehmen jeder Größe technologische Innovationen durchgeführt haben, um aus den zahllosen Marktchancen Kapital zu schlagen. Bei den IoT-Investitionen und -Innovationen stehen drei Branchen an erster Stelle: die Automobilindustrie, die Branche der Industrieautomatisierung sowie die Medizinprodukte-Branche

Es ist leicht nachzuvollziehen, warum Unternehmen in diesen Märkten vom Internet der Dinge begeistert sind: Miteinander verbundene Maschinen und Geräte, darunter intelligente Fahrzeuge, Hochleistungsanlagen in Fabriken und Blutdruckmessgeräte, die Informationen und Daten in Echtzeit senden und empfangen, haben das Potenzial, die jeweilige Branche von Grund auf umzugestalten. Beispielsweise wäre eines der erfolgreichsten Unternehmen der letzten zehn Jahre, der Fahrdienstvermittler Uber, ohne das Internet der Dinge und das zugrunde liegende Netzwerk niemals entstanden.

Das Internet der Dinge hätte jedoch ohne die Menschen, die mit ihm interagieren und seine zahlreichen Geräte verwenden, keinerlei wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Wert. Dieser wird erst durch die Mensch-Maschine-Schnittstelle (Human-Machine Interface, HMI) möglich gemacht. Wie der Name besagt, beinhaltet die einfachste Definition einer HMI jedes Gerät oder jede Software, über das bzw. die Menschen mit einer Maschine interagieren können. Dabei kann es sich um eine so einfache und allgegenwärtige Vorrichtung wie das Single-Touch-Display einer Maschine (z. B. der Bildschirm auf Kopierern oder Druckern in Büros auf dem gesamten Erdball) oder eine technologisch anspruchsvolle Vorrichtung wie ein Multi-Touch-Bedienfeld (z. B. der Bildschirm des Smartphones, das sich wahrscheinlich in Ihrer Tasche befindet, während Sie dies lesen) handeln.

Da eine HMI für die Interaktion der Nutzer mit einem IoT-Gerät oder einer IoT-Maschine unverzichtbar ist, kann ihre Wichtigkeit kaum hoch genug eingeschätzt werden. Letzten Endes kann ein Gerät über sämtliche Rechenleistung der Welt verfügen und ist dennoch im Wesentlichen nutzlos, wenn sein HMI nicht benutzerfreundlich ist. Deshalb müssen Unternehmen in der Automobilindustrie, im Bereich Industrieautomatisierung und in der Medizinprodukte-Branche wissen, wie benutzerfreundliche HMIs entworfen, gefertigt, bereitgestellt und instand gehalten werden, damit sie einen nachhaltigen Markterfolg erzielen können. Im Folgenden wird die Rolle der HMI in komplexen verteilten Systemen (z. B. IoT-Geräte und -Maschinen) beschrieben. Außerdem werden ausführlich Best Practices erörtert, mit denen Unternehmen wesentliche Herausforderungen bewältigen können, die sich ihnen beim Entwerfen eines HMI für diese Systeme stellen, die in der Automobilindustrie, im Bereich Industrieautomatisierung und in der Medizinprodukte-Branche besonders stark vertreten sind.