Mensch-Maschine-Schnittstellen

Industrie setzt auf das intuitive Smartphone-Gefühl

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Große Displays sind heute einfach ein Muss

Als Benutzeroberfläche eines Touch-Panel-HMIs bieten sich hochauflösende und zumeist auch große, übersichtliche und tageslichttaugliche Displays im 4:3- oder 16:9-Format an. Eine robuste, abriebfeste und leicht zu reinigende Front, die widerstandsfähig gegen Staub, Feuchtigkeit und Flüssigkeiten ist, schützt die sensible Technik.

Auch hygienischere Designs ohne „Staubfänger“ sind mit Touch-Panel-PCs möglich. Dies weil beispielsweise Glas-Touchdisplays so aufgebaut werden können, dass sie nahezu keine Rillen und Fugen am Gehäuse aufweisen. Die Anzahl der verwendeten Bedienelemente wie Tastaturen und Knöpfe wird ebenfalls minimiert. Bei den auf dem Markt verfügbaren Touchscreen-Technologien stechen zwei eindeutig heraus: der resistive und der kapazitive Touchscreen. Ihre Anwendungsfelder sind jedoch unterschiedlich.

Resistive Displays: sicher auch in rauer Umgebung

Panels mit resistivem, also druckempfindlichem Touchdisplay sind zum einen relativ günstig. Zum anderen eignen sie sich auch für die Bedienung mit jedweden Handschuhen – ein oftmals wichtiges Kriterium in der Fertigung. Industriebetriebe sollten hier auf Touchscreens mit 5-Wire-Technologie setzen, denn diese bieten gegenüber 4-Wire-Geräten eine deutlich höhere Präzision.

Resistive Touchscreens werden beispielsweise in der Lebensmittelindustrie bevorzugt eingesetzt: Sie verfügen konstruktionsbedingt über eine stabile Polyesterschicht. Im Falle einer massiven Beschädigung des Monitors können so Produktionschargen nicht durch Glassplitter kontaminiert werden.

Auch kapazitive, also drucklos berührungsempfindliche Touchscreens werden in der Industrie immer beliebter. Sie bieten dank Multitouch-Funktion beste Voraussetzungen, um auch komplexe Aufgaben durch Gestensteuerung zu erfüllen: etwa die Verwaltung von Produktionslinien bis hin zu Fertigungsstraßen oder das Monitoring ganzer Fabriken.

Kapazitive Displays: Gestensteuerung durch Multitouch

Unter den kapazitiven Displays bieten die projiziert-kapazitiven (PCAP) Touchscreens deutliche Vorteile: Sie projizieren die zahlreichen kleinen elektrischen Felder, die zur Berührungserkennung genutzt werden, nicht nur auf die Display-Oberfläche, sondern auch leicht darüber. So können Berührungskoordinaten exakter und mit höherer Empfindlichkeit detektiert werden. Das heißt: Schon leichteste Berührungen werden erfasst – auch wenn der Nutzer Handschuhe trägt. Nicht jeden Handschuh kann man jedoch bei dieser Technologie einsetzen. Darüber, welche Handschuhe man konkret tragen kann, informiert aber der Hersteller der Panel-PCs.

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Berührungsbildschirme sind gefragt

Als Human-Machine-Interfaces (HMI) setzen sich mehr und mehr Touch-Panel-PCs durch, die genauso intuitiv bedienbar sind wie Consumer-Produkte mit Berühungsbildschirm. Nicht verwunderlich ist deshalb, dass sich die Nachfrage nach solchen Mensch-Maschine-Schnittstellen laut einer Prognose des Marktforschungsinstituts IMS Research zwischen 2010 und 2015 nahezu verdoppeln soll. Hier setzen auch die neuen Panel-PCs von Kontron an.

Dass sich der HMI- und damit der Panel-PC-Markt von den Consumer-Geräten inspirieren lassen, ist also deutlich zu erkennen. Doch der Einsatz der HMIs in rauen Industrieumgebungen erfordert noch einiges mehr: Touch-Panels müssen auch bei höheren Temperaturen bestehen, bei denen Consumer-Geräte wie Handy und Co. schnell versagen würden. Auch müssen sie schock- und vibrationsresistent sein und hohe Schutzklassen gegen Staub, Schmutz oder für die EMV erfüllen.

Die Industrie stellt harte Anforderungen

Im Gegensatz zu Consumer-Produkten werden im industriellen Einsatz auch deutlich längere Lebenszyklen erwartet. Die Ansprüche an robuste Technologie und zuverlässiges Services sind hoch. Die meisten Systeme müssen rund um die Uhr über Jahre hinweg laufen, bevor sie ausgetauscht werden. Die Produkte sollten auch über mindestens 5 Jahre verfügbar sein.

Die rasanten technischen Entwicklungen bringen die Maschinen- und Anlagenbauer jedoch immer mehr unter Zugzwang. In den letzten Jahren sind die Anforderungen an Automation, Qualität, Energieeffizienz und Produktivität sprunghaft angestiegen. Und mit ihnen der Konkurrenzdruck. So fordert die Einführung von „Shop Floor Analytics“ und „Smart Manufacturing“ höhere Transparenz und Effizienz an jeder Stelle des Produktionsprozesses, bis in die einzelne Komponente. Leistungsfähige, intelligente HMIs sind ein Baustein, um diese Ziele zu erreichen.

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