Modulare HMI für Sondermaschinen

Die HMI-Oberfläche setzt sich aus standardisierten (grau hinterlegten) oder individualisierten (grün hinterlegten) Modulen zusammen. Jedes Modul bringt sowohl die sichtbaren Teile der Oberfläche als auch die notwendigen Definitionen und Logiken mit. Die Module können per Update auf den aktuellen Stand gebracht werden.
Die HMI-Oberfläche setzt sich aus standardisierten (grau hinterlegten) oder individualisierten (grün hinterlegten) Modulen zusammen. Jedes Modul bringt sowohl die sichtbaren Teile der Oberfläche als auch die notwendigen Definitionen und Logiken mit. Die Module können per Update auf den aktuellen Stand gebracht werden. – Bild: Inosoft GmbH

Obwohl viele Maschinenbauer individuell auf die Bedürfnisse ihrer Kunden abgestimmte ‚Unikate‘ fertigen, weisen die verschiedenen Maschinenkonfigurationen oft gleiche oder ähnliche Baugruppen auf. Um die Human Machine Interfaces (HMI) in der Entwicklung nicht jedes Mal neu erstellen zu müssen, wird oft ein existierendes Projekt als Vorlage genommen, dupliziert und angepasst. Entstehen HMI-Applikationen nach diesem Schema, führt das zu einer unüberschaubaren Versionsvielfalt und die einheitliche Pflege der Software wird irgendwann praktisch unmöglich.

Rumpfmaschine als Basis?

Ein anderer Ansatz erspart ebenfalls Fleißarbeit und erhöht zudem die Durchgängigkeit: Es wird ein Projekt als Kopiervorlage erstellt, welches alle Basisfunktionen sowie die benötigten Komponenten und technischen Möglichkeiten beinhaltet. Jedes neue Projekt wird aus dieser Vorlage kopiert. Nicht benötigte Teile werden entfernt und die individuellen Teile dann je nach Maschine erstellt. In beiden Fällen liegt also bereits ein gewisser Standard zugrunde. Doch die Pflege der Standards fällt aus Zeitgründen oft unter den Tisch. Dann werden beispielsweise Korrekturen, die während eines Projekts am HMI-Gerüst vorgenommen werden, nicht in die Vorlage übertragen. Neue HMI-Projekte bergen damit den gleichen Fehler immer wieder.

In Modulen standardisiert

Wie kann eine Lösung aussehen? Grundsätzlich ist eine Bibliothek, die zentral gepflegt und in den Projekten verwendet wird, ein möglicher Weg. Doch dabei kommt man um einen möglichst hohen Grad der Standardisierung nicht herum. Wie eingangs erwähnt, soll es hier aber um Sondermaschinen gehen, bei denen viel individualisiert wird. In diesem Fall sollte zunächst der komplette Rahmen der HMI-Applikation standardisiert sein. Dafür sprechen schon die Wiedererkennbarkeit des User Interfaces und die Durchgängigkeit bei der Maschinenbedienung. Dieser Rahmen kann sehr weit gefasst sein und neben dem Hauptfenster mit Seitenaufteilung und Navigation auch grundsätzliche Einstellseiten, die Sprachumschaltung, das User-Management, Seiten für Störmeldungen inklusive Historie, Seiten für Trendcharts, die allgemeine Rezepturverwaltung und die Anzeige des Maschinen-Logbuchs enthalten. Denkt man weiter, kommen einem Im- und Export von Daten, Erzeugung von Reports und viele weitere Funktionen in den Sinn. Bei jedem Punkte lohnt es sich, über einen generischen Ansatz nachzudenken und diesen möglichst auch umzusetzen. Übrig bleibt der individuelle Anteil, der schon nicht mehr so groß ist. Bei genauer Betrachtung gibt es weitere Details, die sich standardisieren lassen. Etwa Kombinationen aus Aktoren und Sensoren, die immer gleich verbaut werden, sollten auch in der Oberfläche des HMI immer gleich sein. Oft gibt es bei diesen Anzeigeelementen zugehörige Dialoge, die weitere Bedienmöglichkeiten anbieten. Das können z.B. Rezeptwerte oder Handfunktionen sein. Auch hier ist trotz der notwendigen Individualisierung meist ein hoher Prozentsatz an standardisierbaren Elementen zu finden.

Modularisierung mit VisiWin

Alle standardisierten Module gilt es im nächsten Schritt in einer zentral gepflegten Bibliothek abzulegen. Diese Module sollten nicht als bearbeitbare Komponenten im Projekt liegen, damit deren Pflege nur an zentraler Stelle erfolgen kann. Modularisierung muss in diesem Bereich eine Einbahnstraße sein, sonst funktioniert das Konzept nicht. In VisiWin 7 von Inosoft gibt es dafür einen Projekttyp, der diese Form der Modularisierung unterstützt. Den Rahmen für Projekte bildet die sogenannte Shell. Sie enthält das Hauptfenster der Anwendung mit den Basisfunktionen. Alle Funktionen, die man hier unterbringen sollte, finden sich im oben beschriebenen Ansatz zur Modularisierung. Die weiteren Funktionsmodule heißen in der HMI-Software Plugins. Diese enthalten Bildschirmseiten und Logiken inklusive ihrer Definitionen (Variablen, Texte, Störmeldungen, Rezeptvariablen usw.). Sie sind als Teilprojekte zu verstehen, denen nur der Anwendungsrahmen fehlt. Den bekommen sie mit der Shell. Ein weiterer Ansatz für Module sind kleinere Bildschirmelemente, die in VisiWin, wie in vielen Hochsprachenumgebungen, User-Controls genannt werden. Sie enthalten mehrere Unterelemente und werden meist an eine Struktur (User Defined Type) im Steuerungsprogramm gebunden. Die Unterelemente verbinden sich mit den Mitgliedern der Struktur und zeigen deren Zustand an. Ein Beispiel kann eine Klappe mit mehreren Sensoren und unterschiedlichen Zuständen sein.

Praxisbeipiel Druckmaschine

Ein Beispiel für ein in größeren Teilen modularisiertes Projekt ist das HMI einer Druckmaschine (siehe Bild). Jedes ihrer Teile kann als Modul abgebildet werden. Für die Druckwerke lassen sich die Module noch für jede Druckfarbe als Instanz des Moduls anlegen. Alle Module sollten sinnvoll zusammengefasst in Bibliotheken zur Verfügung stehen. Die Verwaltung der Bibliotheken sollte möglichst einem geeigneten Tool übertragen werden, das Versionierung unterstützt und parallele Entwicklungszweige erlaubt. All dies zusammengefasst ergibt einen HMI-Baukasten, aus dem in einer Mischung von standardisierten und individuellen Bausteinen zügig und in hoher Qualität Applikationen entstehen.



  • Social Engineering ist oft der Türöffner

    Social Engineering ist oft der Türöffner

    Die aktuelle Social-Engineering-Edition des 2025 Global Incident Response Report von Unit 42 (Palo Alto Networks) zeigt, dass Social Engineering 2025 das häufigste Einfallstor für Cyberangriffe ist.

    mehr lesen: Social Engineering ist oft der Türöffner

  • „Häufig fehlt es noch an klaren Business Cases“

    „Häufig fehlt es noch an klaren Business Cases“

    Boris Otto, Mitglied im Forschungsbeirat Industrie 4.0, Institutsleiter am Fraunhofer-Institut ISST und Professor für Industrielles Informationsmanagement an der Technischen Universität Dortmund, erklärt in einem Interview, wie souveräne Datenräume definiert werden,…

    mehr lesen: „Häufig fehlt es noch an klaren Business Cases“

  • Maschinenbau-Gipfel in Berlin

    Maschinenbau-Gipfel in Berlin

    Am 16. und 17. September findet in Berlin der 15. Deutsche Maschinenbau-Gipfel statt. Zwei Tage voller Inspiration, Innovation und Networking mit dem Who-is-Who des Maschinen- und Anlagenbaus.

    mehr lesen: Maschinenbau-Gipfel in Berlin

  • Critical Manufacturing kauft Convanit

    Critical Manufacturing kauft Convanit

    Critical Manufacturing, ein MES-Anbieter, hat die Übernahme des KI-Spezialisten Convanit bekannt gegeben.

    mehr lesen: Critical Manufacturing kauft Convanit

  • Myfactory übernimmt Griesser EDV

    Myfactory übernimmt Griesser EDV

    Myfactory, Teil des Software-Herstellers Forterro, gibt die Übernahme des langjährigen Partners Griesser EDV mit Sitz in Klagenfurt, Österreich, bekannt.

    mehr lesen: Myfactory übernimmt Griesser EDV

  • SAP will SmartRecruiters übernehmen

    SAP will SmartRecruiters übernehmen

    SAP plant die Übernahme von SmartRecruiters. Wie die Unternehmen nun bekannt gaben, hat der Walldorfer Softwarekonzern eine Vereinbarung zur Übernahme des Spezialisten für Recruiting-Software unterzeichnet.

    mehr lesen: SAP will SmartRecruiters übernehmen

  • EK Robotics stellt Antrag auf vorläufige Eigenverwaltung

    EK Robotics stellt Antrag auf vorläufige Eigenverwaltung

    EK Robotics hat beim zuständigen Amtsgericht Hamburg einen Antrag auf Einleitung eines vorläufigen Insolvenzverfahrens in Eigenverwaltung gestellt.

    mehr lesen: EK Robotics stellt Antrag auf vorläufige Eigenverwaltung

  • Zukunftskongress Logistik – 43. Dortmunder Gespräche

    Zukunftskongress Logistik – 43. Dortmunder Gespräche

    Das Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML lädt am 9. und 10. September 2025 zum ‚Zukunftskongress Logistik‘.

    mehr lesen: Zukunftskongress Logistik – 43. Dortmunder Gespräche

  • Aucotec feiert 40-jähriges Bestehen

    Aucotec feiert 40-jähriges Bestehen

    Die Aucotec AG feiert ihr 40-jähriges Bestehen. Das Unternehmen mit Sitz in Isernhagen bei Hannover begann mit seinen ersten Produkten Elcad und Ruplan in den 1980er-Jahren und entwickelte später Anwendungen…

    mehr lesen: Aucotec feiert 40-jähriges Bestehen

  • VDMA: Auftragsplus im ersten Halbjahr

    VDMA: Auftragsplus im ersten Halbjahr

    Die Unternehmen im Maschinen- und Anlagenbau verzeichnen ein durchwachsenes erstes Halbjahr.

    mehr lesen: VDMA: Auftragsplus im ersten Halbjahr

  • Vinci Energies übernimmt SP Consulting

    Vinci Energies übernimmt SP Consulting

    Vinci Energies hat am 28. Juli 2025 die SP Consulting GmbH, einen Anbieter von MES/MOM-Software mit Sitz in Ludwigshafen am Rhein, übernommen.

    mehr lesen: Vinci Energies übernimmt SP Consulting

  • Was Mercedes-Benz gegen Produktfälscher tut

    Was Mercedes-Benz gegen Produktfälscher tut

    In Zusammenarbeit mit Zoll-, Gewerbeaufsichts- und Strafverfolgungsbehörden geht Mercedes-Benz weltweit gegen Fälschungen vor.

    mehr lesen: Was Mercedes-Benz gegen Produktfälscher tut