Intuitive Benutzeroberflächen für Ihre Maschinen
Durch zeitgemäße HMI Entwicklung.
- Intuitive Bedienung, die Anwender:innen begeistert
- Erweiterbare Softwarekonzepte, für langlebige Projekte
- Ein Entwicklungsprozess, der Ihre hohen Standards erfüllt
- Intuitive Bedienung, die Anwender:innen begeistert
- Erweiterbare Softwarekonzepte, für langlebige Projekte
- Ein Entwicklungsprozess, der Ihre hohen Standards erfüllt
Wie moderne HMI-Entwicklung aussieht
Das Problem
Mensch-Maschine-Schnittstellen (en. Human Machine Interfaces) sind oft nicht intuitiv bedienbar. Bei der Entwicklung werden häufig nur die notwendigsten Funktionen umgesetzt, um die Anlage bedienen zu können. Dies wird häufig von Ingenieuren gemacht, die den Fokus auf die technischen Anforderungen der Steuerung legen. Dadurch werden die Bedürfnisse der Nutzer bei der Gestaltung vernachlässigt.
Die Lösung
HMI-Projekte müssen nutzerzentriert umgesetzt werden. Der Mensch ist bei der Entwicklung die Basis für das HMI Design. In jedem Schritt bei der Entwicklung von HMI-Systemen müssen die Bedürfnisse der verschiedenen Anwender berücksichtigt werden. So entstehen HMI-Lösungen, die den Nutzer begeistern, weil sie genau auf seine Anwendungsfälle zugeschnitten sind.
Entstehung eines HMI-Konzepts
Von der Ideenfindung zur Anforderungsanalyse
In einem Brainstorming werden zunächst alle Anforderungen gesammelt. Einerseits müssen technische Gegebenheiten beachtet werden, andererseits müssen auch die Wünsche und Bedürfnisse der Bediener, wie Automatisierung, Benutzerfreundlichkeit usw. einbezogen werden. Aus den Ideen können dann Anforderungen formuliert werden. Diese werden priorisiert und nach Meilensteinen gruppiert, um in kleinen Zwischenschritten entwickeln zu können.
Entwicklung eines Click-Prototyps
Mit den zuvor erstellten Anforderungen können erste Skizzen vom User Interface per Hand oder alternativ mit einer Wireframing Software entworfen werden. Skizzen sollten der finalen Visualisierung in Form und Größe so nah wie möglich entsprechen. Um zu prüfen, ob das HMI zum gewählten Ort passt, können 3D-Modelle aus Karton oder mit einem 3D-Drucker hergestellt werden. Aus den erarbeiteten Skizzen kann dann sehr einfach ein Click-Prototyp entwickelt werden, mit dem die komplette Bedienung der Software simuliert werden kann.
Von der Ideenfindung zur Anforderungsanalyse
In einem Brainstorming werden zunächst alle Anforderungen gesammelt. Einerseits müssen technische Gegebenheiten beachtet werden, andererseits müssen auch die Wünsche und Bedürfnisse der Bediener, wie Automatisierung, Benutzerfreundlichkeit usw. einbezogen werden. Aus den Ideen können dann Anforderungen formuliert werden. Diese werden priorisiert und nach Meilensteinen gruppiert, um in kleinen Zwischenschritten entwickeln zu können.
Entwicklung eines Click-Prototyps
Mit den zuvor erstellten Anforderungen können erste Skizzen vom User Interface per Hand oder alternativ mit einer Wireframing Software entworfen werden. Skizzen sollten der finalen Visualisierung in Form und Größe so nah wie möglich entsprechen. Um zu prüfen, ob das HMI zum gewählten Ort passt, können 3D-Modelle aus Karton oder mit einem 3D-Drucker hergestellt werden. Aus den erarbeiteten Skizzen kann dann sehr einfach ein Click-Prototyp entwickelt werden, mit dem die komplette Bedienung der Software simuliert werden kann.
Beginn der Entwicklungsphase
Auswahl geeigneter Hardware
Da die Anforderungen an Human Machine Interfaces sehr unterschiedlich sind, kommen viele verschiedene industrielle Geräte (wie z. B. Displays, Touchscreens, HMI-Panels, Computer, Controller oder andere Technologien) zum Einsatz. Diese müssen abhängig der Umgebung ausgewählt werden. Gerade im Fahrzeug müssen verschiedene Normen erfüllt werden. Beispiele hierfür sind die elektromagnetische Verträglichkeit, die IP-Schutzklasse und die Verwendung in Fahrzeugen.
Planung der Software-Architektur
Moderne Software-Architekturen sind modular aufgebaut, einfach erweiterbar und definieren Schnittstellen zu anderen Systemen. Die Planung erfolgt erst grob und wird dann immer weiter verfeinert.
Agile Softwareentwicklung
Auf Basis der Software-Architektur wird in fest definierten Zeiträumen, immer ein Funktionierender Stand Software entwickelt. Dieser kann dann nach jedem Sprint von Anwendern getestet werden. Die Erkenntnisse des Testens können dann direkt in den Entwicklungsprozess einfließen. Methoden wie Scrum, helfen dabei die agile Entwicklung durch vordefinierte Prozesse stark zu vereinfachen. Gerade bei komplexen Mensch-Maschine-Interfaces sorgt die agile Entwicklung dafür, dass man im Zeitplan bleibt und alle Anforderungen zeitnah umgesetzt werden können.
Auswahl geeigneter Hardware
Da die Anforderungen an Human Machine Interfaces sehr unterschiedlich sind, kommen viele verschiedene industrielle Geräte (wie z. B. Displays, Touchscreens, HMI-Panels, Computer, Controller oder andere Technologien) zum Einsatz. Diese müssen abhängig der Umgebung ausgewählt werden. Gerade im Fahrzeug müssen verschiedene Normen erfüllt werden. Beispiele hierfür sind die elektromagnetische Verträglichkeit, die IP-Schutzklasse und die Verwendung in Fahrzeugen.
Planung der Software-Architektur
Moderne Software-Architekturen sind modular aufgebaut, einfach erweiterbar und definieren Schnittstellen zu anderen Systemen. Die Planung erfolgt erst grob und wird dann immer weiter verfeinert.
Agile Softwareentwicklung
Auf Basis der Software-Architektur wird in fest definierten Zeiträumen, immer ein Funktionierender Stand Software entwickelt. Dieser kann dann nach jedem Sprint von Anwendern getestet werden. Die Erkenntnisse des Testens können dann direkt in den Entwicklungsprozess einfließen. Methoden wie Scrum, helfen dabei die agile Entwicklung durch vordefinierte Prozesse stark zu vereinfachen. Gerade bei komplexen Mensch-Maschine-Interfaces sorgt die agile Entwicklung dafür, dass man im Zeitplan bleibt und alle Anforderungen zeitnah umgesetzt werden können.
Durch Usability-Tests Erkenntnisse gewinnen
Um HMI-Anwendungen kontinuierlich zu verbessern, sollten an verschiedenen Meilensteinen Usability-Tests eingeplant werden. Ziel ist es herauszufinden, ob sich Benutzer in der Anwendung intuitiv zurecht finden.
Dies ist möglich, indem man dem Benutzer Aufgaben stellt, die mit dem HMI umgesetzt werden sollen. Durch einen Interview-Fragebogen können so die wichtigsten Aufgaben je nach Benutzerrolle getestet werden. Die im Protokoll gesammelten Informationen können dann gesammelt und gemeinsam ausgewertet werden. Aus den Informationen entstehen dann neue Features, die im Entwicklungsprozess eingeplant werden.
Um HMI-Anwendungen kontinuierlich zu verbessern, sollten an verschiedenen Meilensteinen Usability-Tests eingeplant werden. Ziel ist es herauszufinden, ob sich Benutzer in der Anwendung intuitiv zurecht finden.
Dies ist möglich, indem man dem Benutzer Aufgaben stellt, die mit dem HMI umgesetzt werden sollen. Durch einen Interview-Fragebogen können so die wichtigsten Aufgaben je nach Benutzerrolle getestet werden. Die im Protokoll gesammelten Informationen können dann gesammelt und gemeinsam ausgewertet werden. Aus den Informationen entstehen dann neue Features, die im Entwicklungsprozess eingeplant werden.
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Sebastian Grüter
Geschäftsführer & Experte für HMI Entwicklung