zurück zur Themenseite

Artikel und Hintergründe zum Thema

Human Machine Interface

Sichere & moderne Bedienoberflächen für Laborgeräte

Der Hype um die Touch-Bedienung aus der Konsumgüterindustrie hat die Ansprüche an Bedienung und Design grundlegend verändert. Diese Geräte setzen neue Standards: Bedienungen mit Knöpfen sind „OUT“ – Befehlsübermittlungen per Berührung, Sprache oder Gesten sind „IN“.

Dieser Hype beeinflusst die Welt der Analysen-, Bio- und Laborgeräte bereits in Gegenwart und in Zukunft: Die neuen Geräte sollen „modern“ sowie einfach und innovativ bedienbar sein – dies fordern Bediener im Laborumfeld. Beim Einsatz ist deren sichere, zugleich effiziente oder hygienische Handhabung jedoch das A und O. Hierbei ist die Gestaltung der Bedienoberflächen entscheidend. Die S.I.E GmbH setzt auf eine modulare HMI-Plattform und nimmt namhaften Partnern diese Herausforderung und hohe Verantwortung beim Human Machine Interface ab.

Differenzierungsmerkmal: Bedienung und Design
Ein zentrales Differenzierungsmerkmal in der Labortechnik ist die Bedienbarkeit und das Design der Geräte. Einst genügten eine Folientastatur oder eine Segmentanzeige – heute werden immer höhere Ansprüche an ein attraktives Design gestellt, die Komplexität der Prozesse steigt, der Funktionsumfang nimmt zu, Systeme werden kleiner und die Handhabung ist anspruchsvoller.

Zusätzlich werden die Innovations- und Produktlebenszyklen kürzer, Umweltanforderungen und gesetzliche Anforderungen steigen stetig. Hersteller müssen auf diesen Trend und die Veränderungen am Markt reagieren und sehen sich dabei nicht selten auf einem kritischen Pfad in der Entwicklung eines „Human Machine Interfaces“ (HMI): In einer partnerschaftlichen Zusammenarbeit wird ein entscheidender Faktor im Wettbewerb zu einem Wettbewerbsvorteil, den beide Partner können die eigenen Kernkompetenzen optimal in die Geräteentwicklung einbringen.

Anzeige
Zukunft der Laborgerätebedienung: ein attraktives, modernes Design und eine leichte und sichere Touch-Bedienung.

Das Design spielt eine wichtige Rolle, denn der optische Eindruck des Laborgerätes ist entscheidend. Das Design eines Produktes wird fälschlicherweise oft auf die äußere Form und die Ästhetik beschränkt. Die Bedienung des Gerätes sollte aber so gestaltet sein, das Arbeitsaufgaben effizient und fehlerfrei zu erledigen sind. Folglich ist die Produktsicherheit und die Usability auch Bestandteil eines passenden Designs. Das Graphical User Interface (GUI)-Design kann, mit Bedien- und Nutzungskomfort, Kosteneffizienz und Sicherheit, dazu beisteuern, Arbeitsabläufe zu verbessern: Die Gestaltung der Bedienoberflächen des Laborgerätes muss sich zusätzlich an den Prozessen und am individuellen Corporate Design des Geräteanbieters orientieren – den Farben, den Formen, dem Sound und etc. Dies ist auch die Entstehung der eigentlichen „User Experience“ (siehe hierzu Infokasten).

Das Design und die Entwicklung moderner Bedienoberflächen für Laborgeräte bedarf Erfahrung und Expertise. Um professionelle, funktions-, zeit- und kostengerechte Lösungen mit Wettbewerbsvorteil zu präsentieren, konsultieren immer mehr Gerätehersteller einen Profi. Dieses innovative Spezialgebiet beherrschen nur wenige Hersteller für anspruchsvolle Branchen wie die Analysen-, Bio- und Labortechnik.

Flexibiltät, Sicherheit und Effizienz mit Baukastensystem
Produkte mit User Interface normenkonform und ansprechend gestaltet zu entwickeln, klingt langwierig, widersprüchlich und kostspielig. Der Ausweg ist der HMI-Baukasten: Die notwendigen Zertifizierungen liegen für die Module aus dem S.I.E-HMI Baukasten bereits vor und die Fragen nach der Einbaufähigkeit der Komponenten sind vorab geklärt. Der Baukasten wird ständig um die neuesten Trends und Technologien, welche für die Branche relevant sind, angepasst.

Zukunft der Laborgerätebedienung: ein attraktives, modernes Design und eine leichte und sichere Touch-Bedienung.

Der Baukasten bietet verschiedene Display- und Touchgrößen, skalierbare Rechnerperformance und eine Vielzahl von leicht variierbaren Schnittstellen. Passend zur Hardware sind Betriebssystemkomponenten, Bootsequenzen und BIOS effizient konfigurierbar.

Das Graphical User Interface (GUI) ist das Herz jedes Gerätes. Jedes GUI-Design wird individuell gestaltet, zum einen um die Sicherheitsanforderungen und die Nutzeranforderungen umzusetzen, aber auch um das Corporate Design des Kunden einzubringen. Es gilt, Designfehler, die zu Benutzungsfehlern führen können, vorab zu vermeiden. Die Voraussetzung einer idealen GUI ist ein durchdachter Entwicklungsprozess, unter Einhaltung der Normen und des Risikomanagementprozesses.

Die komplette grafische Bedienoberfläche GUI kann vom Spezialisten bereitgestellt werden. Auch hier kann der S.I.E Baukasten hochfunktionale Softwaremodule bieten, wobei an erster Stelle das Corporate Design und die Prozesse des Kunden stehen. Zum Beispiel muss die ausgewählte Programmiersprache zur Anwendung passen oder aber ein überlegtes Rechtesystem muss beachtet werden – die entsprechenden Anwenderberechtigungen müssen zuverlässig greifen. Mit vorgetesteten SW-Komponenten reduziert sich der Verifizierungsaufwand beim Kunden. Eine kürzere Entwicklungszeit bis zur schnelleren Marktreife bei gleichzeitig niedrigeren Entwicklungskosten und minimiertem Risiko ist mit modernsten, modularen HMI-Lösungen durchaus möglich.

S.I.E HMI-Platforms: Durch das Komplettangebot von Design, Hardware und Softwareintegration kann ein individuelles Paket für jede Anforderungserhebung geschnürt werden.

Sicherheit und Normenkonformität
Sicherheit, Gebrauchstauglichkeit und Ergonomie sind entscheidende Faktoren bei Laborgeräten. S.I.E ist nach ISO 9001, ISO 13485 und ISO 14971 zertifiziert und erfüllt alle Anforderungen an ein umfassendes Managementsystem für das Design und die Herstellung von Analysen-, Bio – und Laborgeräten: Des Öfteren ist auch die Einhaltung der Gebrauchstauglichkeit nach EN 60601-1-6 und EN 62366 gefordert, sowie EN 62304 zur Software gefordert.

Nicht nur auf die Erfahrungen in Sachen Technologie und Usability kann der Spezialist zurückgreifen, sondern auch auf den umfangreichen Baukasten bereits validierter Lösungen – entscheidend für die Time-to-Market und die Einhaltung aller Normen und Standards. Die Verwendung UL-gelisteter Materialien und die Einhaltung der FDA- sowie CE-Regularien sind dabei wichtige Rahmenbedingungen, insbesondere für den späteren internationalen Einsatz der Geräte.

Eine Lösung – für die gesamte Familie
Häufig besteht auch der Wunsch, ein bestehendes HMI-Konzept für Geräte einer anderen Baureihe einzusetzen, welche unter Umständen über ganz andere Funktionalitäten verfügen. Ein HMI im Laborbereich kann oft multikompatibel entwickelt werden, so dass die Anwendung in einer Produktfamilie für Synergien sorgt. Synergieeffekte sind bereits Vorteile im Hinblick auf Entwicklungskosten und -zeit. In erster Linie aber auch bei der Anwendung, da das Corporate Design und die Bedienerführung in der Gerätefamilie nahezu identisch scheinen.

HMI-Baukastensystem: Durch die Verwendung individueller, validierter Hardware- und Software-Komponenten lassen sich Komplexität und Kosten in der Entwicklung und Produktion deutlich reduzieren.

Die Wünsche der Laborgerätehersteller an das Variantenmanagement erfüllt der HMI-Baukasten: Der Kern, erfahrungsgemäß mehr als 80 Prozent der Lösung selbst, kann identisch übernommen werden. Die Anpassung an die jeweilige Gerätefamilie erledigt der Spezialist ganz einfach über individuelle „Connect“-Baugruppen, das spart Zeit und Kosten in der Entwicklung und später in der Gerätepflege und Ersatzteilbewirtschaftung. Großer Wert wird bei S.I.E auch auf die langfristige Verfügbarkeit der eingesetzten Komponenten gelegt. Die Gebrauchsdauer von Laborgeräten beträgt mindestens fünf bis sieben, nicht selten zehn Jahre. Da ist ein entsprechendes Life Cycle Management oft absolut essenziell.

Implementiert in das Kundengerät
Innovative Lösungen werden zur eigenen Implementierung beim Kunden entwickelt. Laborgeräte und Human Machine Interfaces bilden jedoch eine funktionale Einheit – die Lösung muss von A bis Z passen. Spezialisten, wie S.I.E, bieten deshalb nicht einfach Komponenten und Module, sondern erledigen auf Wunsch die komplette mechanische und elektrische Integration in das Laborgerät. Eine klare Grenze zwischen dem Know-how des Kunden, der Gerätesteuerung und dem HMI ist zu definieren, so dass die Systeme separiert sind, was die Wartung im produktiven Einsatz vereinfacht und gleichzeitig die Zertifizierung des Geräts erleichtert.

Auch die Fragen nach einem Datenaustausch, beispielsweise mit Laborinformationssystemen (LIS), sind gelöst: Entsprechende Schnittstellen sind implementiert, die notwendige Konnektivität gegeben. S.I.E bietet dem Kunden kein Buch mit sieben Siegeln. Die Software wird dem Hersteller komplett offengelegt, so dass Erweiterung und Pflege jederzeit möglich sind.

Partnerschaftlich zum optimalen Ergebnis – und schnell am Markt
Die an und für sich selbstverständlich klingenden Anforderungen an ein HMI erfordern ein umfassendes Verständnis der Arbeitsabläufe des Kunden und Anwenders. Ein HMI muss sich am Arbeitsablauf des Benutzers orientieren. Für Designer und Entwickler entscheidend: Eine Fehlbedienung ist bereits durch konstruktive und gestalterische Maßnahmen zu verhindern, und die Prozesse des Gerätes sind so effizient wie möglich zu gestalten.

Eine gemeinsame Konzeptoptimierung schließt die oftmals vorhandene Lücke zwischen den Anforderungen der Anwender und den technischen Möglichkeiten, weshalb die enge Zusammenarbeit von Gerätehersteller und externem HMI-Entwicklungspartner so wichtig ist. Auch Fragen der Hygiene sind zu klären, beispielsweise wie sich das Gerät reinigen und desinfizieren und mit Handschuhen bedienen lässt – auf Normentwürfe sind zu achten, zu definieren, in welchen Ländern das Gerät eingesetzt, was beispielsweise Auswirkungen auf die Anforderungen hätte, oder aber welche und wie viele Sprachen zu beachten sind. Die offene Kommunikation und das Verständnis der Sprache und der Kernkompetenz des Kunden ist ein Erfolgsgarant.

Die Zukunft der Gerätebedienung in anspruchsvollen Branchen, wie in der Analysen-, Bio- und Labortechnik, ist die Touch-Bedienung. Die Zusammenarbeit mit einem erfahrenen Partner wie S.I.E in der Human Machine Interface-Entwicklung hat entscheidende Vorteile: Der Gerätehersteller kann sich auf seine Kernkompetenzen konzentrieren und trotzdem von der neuesten Bedientechnologie profitieren.

Mit fundierter Beratung sind die wichtigen Fragen in puncto Usability, Design und normkonformer Integration sowie geeigneter Technologie schon in der Spezifikationsphase geklärt. Im HMI-Baukasten steht zudem ein modulares System zur Verfügung, das jederzeit in Größe, Leistungsfähigkeit, Konnektivität und Bedientechnologie skalierbar ist – und so die schnellere und kostengünstigere Platzierung des Gesamtsystems am Markt ermöglicht.

Am Ende einer Zusammenarbeit mit S.I.E steht eine moderne Technologielösung aus Hardware, Software, Betriebssystem, Performance und GUI, unter Einhaltung aller gesetzlichen, umweltspezifischen und unternehmensspezifischen Forderungen.

Stephanie Hartl, Sales and Marketing Coordinator, System Industrie Electronic GmbH

Stephanie Hartl
Sales and Marketing
Coordinator
System Industrie
Electronic GmbH
solutions@sie.at


User Experience
Die User Experience ist eine Wirkung, beeinflusst von der Gestaltung, der Funktionalität und den Leistungsmerkmalen eines Human Machine Interfaces (kurz: HMI). Ebenso können auch Vorkenntnisse und Eigenschaften des jeweiligen Nutzers eine Rolle spielen sowie die Markenwahrnehmung. Zur User Experience gehören drei Aspekte: Usability, Joy of Use und Usefulness.
Die „Usability“ ist die Gebrauchstauglichkeit der Anwendung. Usability bedeutet im GUI-Design: Wissen über die Nutzer, die Aufgabe, die Umgebung und über die Technologien. Der End-User muss das GUI-Design im HMI einfach und problemlos bedienen können. Das „ Joy of Use“ setzt eine positive und emotionale Nutzung voraus. Beim User muss Freude entstehen, wenn die Nutzungsziele einfach erreicht werden, wenn durch einen nahtlosen Wechsel von Bedienung und Feedback der HMI ein flüssiger Dialog entsteht und wenn Informationen leicht erreichbar sind. Dies ist von hoher Bedeutung, wenn die Anwendungen über lange Zeiträume genutzt werden und einen positiven Gesamteinfluss auf die Motivation der Nutzer ausüben kann.
Der Nutzen („Usefulness“), dritter Aspekt der User Experience, muss die geforderten Funktionen in jedem Fall gewährleisten.

Anzeige
zurück zur Themenseite

Das könnte Sie auch interessieren

Anzeige

Variantenmanagement

HMI-Platform

Der HMI- Baukasten der S.I.E deckt die Anforderungen der Gerätehersteller an das Variantenmanagement ab. Ob zusätzliche Bedienelemente, unterschiedliche Displaygrößen oder eine höhere Rechenleistung – jederzeit kann das Unternehmen dies stets auf...

mehr...
Anzeige