Ansätze zur HMI-Erstellung

Welches Tool soll es sein?

Das Human Machine Interface: selbst programmieren, parametrieren oder etwas dazwischen? Stefan Niermann ist Vertriebsingenieur bei der Inosoft GmbH und berichtet über die Möglichkeiten aktueller Ansätze zum Erstellen eines HMI.

(Bild: ©ugurhan/Getty Images / Inosoft GmbH)

Der Weg zum HMI ist nicht immer gleich. Wie sieht die typische Vorgehensweise eines Maschinen- oder Anlagenbauers aus?

Stefan Niermann: Der häufigste Weg für eine Vielzahl von Anwendungen ist sicherlich der Einsatz eines der am Markt erhältlichen Tools. In deren Engineering-Umgebungen parametriert man die notwendigen Funktionen und gestaltet die Oberfläche im Rahmen der vorgegebenen Möglichkeiten. Es gibt aber auch Unternehmen, die aus verschiedenen Gründen eine eigene Lösung entwickelt haben – entweder komplett selbst programmiert oder unter Verwendung von verschiedenen Bibliotheken. Eine andere Möglichkeit sind Hybridlösungen. Ein Teil wird parametriert und in vielen Bereichen kann man frei programmieren. Ein Beispiel dafür ist unser VisiWin. Es gilt herauszufinden, was am besten zu den Anforderungen passt.

Also gibt es Szenarien, in denen man mit parametrierbaren Lösungen an Grenzen stößt?

Niermann: Für Standardlösungen sind die fertigen Tools in der Regel gut aufgestellt. Natürlich gibt es auch Spezialisierungen in der einen oder anderen Disziplin. Spezielle Anforderungen, egal ob das die Grafik oder die Funktionalität betrifft, sind häufig nur mit Skripten, programmierten Erweiterungen oder 3rd Party-Komponenten möglich. Die notwendige Offenheit im Tool immer vorausgesetzt. Darüber hinaus ist man bei der Weiterentwicklung des Tools auf dessen Hersteller angewiesen. Die Erstellung der realen Anwendung ist dann mit mehr oder weniger Fleißarbeit verbunden. Wenn eine Automatisierung dieses Prozesses nicht als Komfortfunktion eingebaut ist, muss man dem mit reiner Manpower begegnen.

Darum implementieren andere die komplette Lösung mit eigenen Programmierern?

Niermann: Vielfach ist der Wunsch nach einer wirklich maßgeschneiderten Lösung der Grund dafür. Spezielle Anforderungen, die mit zugekauften HMI-Paketen nicht umgesetzt werden können, legen häufig den Grundstein für diese Entscheidung. Teils sind auch, z.B. bei hohen Stückzahlen, die Durchlaufzeiten für Projekte oder Lizenzkosten der Grund.

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Wie stehen denn die unterschiedlichen Wege im Kostenvergleich da?

Niermann: Stellen wir zunächst mal einen direkten Vergleich der Lizenzkosten an: Im Bereich Engineering benötigt man Lizenzen für das Werkzeug des HMI-Herstellers bzw. für die zur Programmierung verwendete Umgebung. Dazu kommen eventuelle Kosten für Wartung, Support und Upgrades. Die Laufzeitumgebung ist bei den HMI-/Scada-Produkten in der Regel ebenfalls lizenzpflichtig. Das fällt bei selbstprogrammierten Lösungen weg. Kommen wir dann zu den höheren, aber schlechter kalkulierbaren Kosten. Das sind die für das eingesetzte Personal: Zur Vereinfachung gehen wir hier davon aus, dass das Personal bereits ausgebildet ist und die grundsätzliche Konzeption für Bedienung, Design und Funktion auch schon besteht. Bei der initialen Umsetzung ist dann die selbstprogrammierte Lösung ganz klar im Nachteil, weil man alles noch bauen muss, was das fertige Werkzeug mitbringen sollte. Der Aufwand pro Applikation hängt stark von der Umsetzung der jeweiligen Lösung und der Varianz der Anwendungen ab. Aktuell setzen sich Unternehmen häufig das Ziel, durch reine Konfiguration in kürzester Zeit zur auslieferungsfähigen Anwendung zu kommen. Das ist eher die Domäne der selbstprogrammierten Lösungen. Herkömmliche HMI-/Scada-Pakete erfordern meist mehr Fleißarbeit. Pflege und Erweiterung übernehmen bei den zugekauften Paketen die jeweiligen Hersteller und im anderen Fall muss man das ebenfalls selbst leisten. Dieser Punkt wird häufig unterschätzt!

Das zuvor erwähnte qualifizierte Personal ist ein interessanter Punkt. Was gibt es da zu beachten?

Niermann: Softwareentwickler sind begehrt. Maschinenbauunternehmen können Programmierern ein interessantes, praxisnahes Umfeld bieten. Ob sie es tun, liegt an den Unternehmen selbst. Viele Automatisierungsspezialisten beherrschen neben SPS-Programmierung auch die Anwendung von HMI-/Scada-Paketen. Für spezielle Lösungen braucht man aber auch hier speziell qualifizierte Leute, die es nicht in so großer Zahl gibt. Zusammengefasst kann man sagen, dass für anspruchsvolle Lösungen auch entsprechendes Personal in ausreichender Zahl zur Verfügung stehen muss.

Komme ich denn mit beiden Lösungen an mein Ziel und bin auch für die Zukunft gut aufgestellt?

Niermann: Manchmal wird das Ziel anhand der Funktionen des Tools definiert. Dann wird es natürlich auf jeden Fall erreicht. Wenn der Anwender im Rahmen der technischen Möglichkeiten bleibt, kann er mit der selbstprogrammierten Lösung immer sein Ziel erreichen. Da ist es dann eher eine Frage des Aufwands, also der Bereitschaft, Zeit und Geld zu investieren. Zukunftssicherheit ist bei den langen Laufzeiten von Maschinen immer ein Thema. Die eigene Lösung muss kontinuierlich an neue Betriebssysteme, geänderte Rahmenbedingungen und natürlich an die Anforderungen des Marktes angepasst werden. Bei der zugekauften Software ist das zumindest für die Basis die Aufgabe des Herstellers und da ist man in der Abhängigkeit.

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Und wenn ich meinen Marktbegleitern einen Schritt voraus sein möchte?

Niermann: Mit der selbstprogrammierten Lösung kann ich das – Motivation und Investitionsbereitschaft vorausgesetzt. Die zugekaufte Software wird auch weiterentwickelt, aber die neuen Funktionen stehen allen Anwendern zur Verfügung. Setzt ein anderes Unternehmen die gleiche Software ein, bekommt es zwangsläufig die gleichen Voraussetzungen für Innovationen.

Am Anfang der Betrachtungen haben Sie als Beispiel Ihre Hybridlösung VisiWin angeführt. Schaffen Sie damit den Spagat?

Niermann: Grundsätzlich schon – oder besser fast. Seriös betrachtet gibt es bei uns natürlich auch nicht nur Vorteile. Das Konzept von VisiWin sieht vor, dass man viele fertige Funktionen bekommt, die parametriert werden. Dazu kommt die Offenheit durch unsere Integration z.B. in Microsoft Visual Studio. So muss man nicht alles selbst programmieren, aber für den Fall der Fälle hat man alle Möglichkeiten. Wir bieten kooperatives Engineering für den Programmierer und den Automatisierungstechniker und außerdem Möglichkeiten zur automatisierten Projekterstellung für bessere Effizienz. Völlig unabhängig vom Hersteller ist man damit naturgemäß nicht – die Zusammenarbeit mit uns hat aber auch viele Vorteile (lacht). Das Produkt kommt gut an bei Anwendern, die viele Freiheitsgrade brauchen, aber nicht alles selbst machen und pflegen wollen. Sie wollen sich auf die firmenspezifischen Besonderheiten konzentrieren und dafür auch bei Programmieraufgaben in einer professionellen Umgebung arbeiten.

Stefan Niermann, Vertriebsingenieur, Inosoft GmbH (Bild: Inosoft GmbH)

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