Zwischen Messe-Gag und realer Anwendung Touch und Tablets in der Industrie

Smartphones und Tablets als mobile Termials
Auf Messen sind eindrucksvolle Touch-Applikationen zu sehen – sie zeigen, wo der Trend bei HMIs hingeht.

Bedienoberflächen, die sich am Smartphone orientieren, versprechen einen gewaltigen Zuwachs an Bedienkomfort für Maschinen. Aber wer das realisieren will, begibt sich damit in ein sehr dynamisches Marktumfeld mit viel kürzeren Produktlebenszyklen als in der Industrie sonst üblich. Nur wenn man weiß, wo Fallstricke lauern, kann man sie umgehen.

Es war einmal vor langer Zeit, da wurden Maschinen mit einem grünen Universal-Anstrich lackiert. Inzwischen legen sogar Industrie-PC-Hersteller Wert auf das Aussehen ihrer Gehäuse. Wo früher zweckmäßig gestanztes Blech zu einer Box geformt und mit einem irgendwie eingefärbten Schutzlack versehen wurde, soll heute eine Markenbotschaft transportiert werden. Jüngstes Beispiel: Kontron hat seine gesamte System-Produktpalette einer optischen Überarbeitung unterzogen, um damit die Umstrukturierung des Unternehmens auch an den Produkten sichtbar zu machen. Genauso einheitlich, wie das Unternehmen nun organisiert werden soll, präsentiert sich seitdem das Kontron-Angebot von Industrie-PCs.

Was schon für graue, blaue und schwarze »Kisten« gilt, gilt für die Benutzerschnittstelle umso mehr: Auf Messen, aber auch in Fabrikhallen sind schicke Edelstahl-Gehäuse zu sehen, die Wertigkeit und Robustheit mit gutem Design und zweckmäßigem Handling verbinden. Und was das äußere Erscheinungsbild verspricht, sollen die inneren Werte nicht enttäuschen. Dementsprechend präsentieren Hersteller von Industrie-Displays innovative grafische Oberflächen mit Smartphone-Features: Bildschirminhalte lassen sich durch Wischen verschieben, Sicherheitsabfragen verlangen eine Bestätigung per Multi-Touch – um nur einige zu nennen.

Das Ganze ist nicht nur eine Mode-Erscheinung, sondern resultiert aus Anforderungen, die die Nutzer an die Maschinen stellen. Aus den Ausbildungseinrichtungen wächst eine junge Generation nach, die mit dem Smartphone groß geworden ist. Und auch die Älteren stellen immer höhere Anforderungen an die Technik. Der Endkunde kommt auch im professionellen Einkäufer durch: Viele moderne Geräte sind gut zu benutzen – warum dann nicht auch die Anwendungen im Unternehmen oder auf der Maschine? Deshalb sind die Anforderungen stark gestiegen.

Der Zielkonflikt: Langlebig oder innovativ?

Der Aufwand für ein Touch-Benutzer-Interface ist allerdings hoch. Zwar ist die Situation seit der Einführung von Windows 8 für PC-gestützte Benutzeroberflächen besser geworden, aber eine größere Auswahl an Entwicklungswerkzeugen und überzeugende Designparadigmen existieren vorwiegend für die Smartphone- und Tablet-Betriebssysteme. Viele Entwickler und Anwender fragen sich deshalb, ob es nicht besser ist, gleich ein echtes Tablet als Bedienschnittstelle für eine Maschine einzusetzen. Damit kommen die Projektverantwortlichen allerdings in einen Zielkonflikt. Die Entwicklungszeit für Geräte, die z.B. im Verkehrsbereich, in der Industrie oder anderer langlebiger In­frastruktur eingesetzt werden, beträgt ohne weiteres ein bis zwei Jahre. Danach sind die Geräte zehn bis fünfzehn Jahre im Einsatz. Dem stehen die sehr dynamischen Entwicklungszyklen des Smartphone- und Tablet-Marktes gegenüber. Übliche Produktlebenszyklen betragen hier ein Jahr. Ob Samsung mit den Galaxies, Apple mit seinen iPhones – mindestens einmal im Jahr kommt eine neue Produktgeneration auf den Markt. Wer also für sein Industriegerät ein Jahr Entwicklungszeit benötigt und ein Tablet als Mensch-Maschine-Schnittstelle integriert, hat schon zur Markteinführung eine Bedieneinheit, die bereits veraltet ist oder kurz davor steht. Im zehnjährigen Produktlebenszyklus des Industriegerätes vergehen dann vielleicht noch einmal zwei bis drei Jahre, bis die einst schicke Bedienung richtig alt aussieht, denn auch bei der Optik von Android- und iOS-Software wechseln die Moden schnell. So wird der eigentliche Gedanke, ein Gerät mit moderner Benutzerschnittstelle anzubieten, bald ad absurdum geführt, denn wenige Jahre alte Smartphone-Apps sehen heute veraltet aus.

Neu auf dem Markt und schon veraltet

Ein gutes Beispiel für die schnelle Alterung liefern z.B. die In-Flight-Entertainment-Systeme in Flugzeugen. Wie bei Gebäudeautomatisierung oder Fahrzeug-Elektronik treffen hier industrielle Anforderungen und Consumer-Technik aufeinander: Einerseits bestehen an das In-Flight-Entertainment knallharte Anforderungen an Mechanik und Elektronik hinsichtlich Zertifizierung und Zuverlässigkeit, da es sich um Avionik-Geräte handelt. Andererseits werden die Systeme von den Nutzern als Unterhaltungselektronik wahrgenommen.

Als z.B. die Lufthansa in ihrer Business Class von Bildschirmen an der Kabinendecke auf Sitzplatz-Displays umstellte, waren die aus der Armlehne ausklappbare Bildschirme bald »lächerlich klein«. Dann wurden größere eingebaut, die jedoch im Vergleich mit aktuellen Tablet-Screens eine grottenschlechte Auflösung haben. Um dem Kreislauf zu entrinnen, hat Lufthansa Systems ein Unterhaltungssystem auf WLAN-Basis vorgestellt: Mit »BoardConnect« (Bild 1) lädt der Passagier eine App, mit der er das Unterhaltungsangebot auf seinem eigenen Gerät abspielen kann.

Ein anderes Thema ist das Know-how, das nötig ist, um eine bedienerfreundliche Benutzeroberfläche zu entwerfen. Hier geht es nicht nur um Markendesign und Optik, sondern um den hehren Anspruch, die Funktionen einer Maschine in einer Weise zu präsentieren, die sich den Benutzern sofort erschließt. Fehlbedienungen sollen vermieden werden und je nach Branche kann die Bedienschnittstelle sogar sicherheitsrelevante Aspekte betreffen. Viele Projektmanager greifen deshalb auf externe Dienstleister zurück, um die Oberfläche entwerfen zu lassen. Eines der Unternehmen, die sich mit Bedienschnittstellen und Apps beschäftigen, ist das 2011 gegründete Start-up Actiworks aus München. Konrad Peters, Gründer und Geschäftsführer von Actiworks, sagt: »Die Frage ‚Gibt‘s das auch fürs iPad?‘ wird bei solchen Projekten gerne gestellt. Allerdings ist das weniger von einer konkreten Anforderung getrieben, als vielmehr, um das Management zu beeindrucken. Denn für einen Projektverantwortlichen ist es wichtig, sein Management durch zusätzliche Features zu beeindrucken, und das gelingt mit einer iPad-Bedienoberfläche sehr gut«.

In der Praxis, berichtet Konrad Peters, möchte man sich mit einer Bedienoberfläche möglichst unabhängig von jeglichen Geräten machen. Oft soll eine Bedienanwendung sowohl auf Tablet als auch auf Smartphone laufen – und für alle Fälle soll sie auch geräteunabhängig auf einer Webpräsenz funktionieren. Um die Geräteunabhängigkeit sicherzustellen, sind Web-Technologien ohnehin unabdingbar. Konrad Peters sagt: »Als es nur iOS und Android gab, waren die Leute noch bereit, alles zweimal zu implementieren. Der Wendepunkt kam mit der Markteinführung von Windows Phone. Das hat zwar bis heute noch keinen nennenswerten Marktanteil, aber seitdem war schlagartig klar, dass es keinen Sinn ergibt, nun alles dreimal zu programmieren.«

Etwas einfacher als die Industrie haben es die Hersteller von Geräten, die der Konsumgüterindustrie näher stehen, weil hier die industriellen Anforderungen nicht in voller Härte greifen. Actiworks hat z.B. für einen Ergometer-Hersteller einen Demonstrator entwickelt, der über ein Tablet gesteuert wird (Bild 2).

Ein wichtiger Trend bei Fitness-Geräten für Studio oder Zuhause ist laut Peters die sog. »Gamification«: Weil es langweilig ist, sich auf einem Fitness-Gerät abzustrampeln, suchen die Menschen nach Ablenkung. Die kann ein Tablet-Computer bieten, der z.B. Streckenprofile wiedergeben kann (Bild 3) und vielleicht sogar eine virtuelle Umgebung als Street View anzeigt.