anwenderreportage
Copa-Data zenon: Der Bediener im Mittelpunkt
Abfüll- und Verpackungslinien mit zenon-basiertem HMI: Moderne Human Machine Interfaces stellen die effiziente Erledigung von Arbeitsabläufen, ein attraktives visuelles Design und ein optimiertes Nutzungserlebnis in den Mittelpunkt der Mensch-Maschine-Interaktion. KHS, einer der weltweit operierenden Weltmarktführer in der Abfüll- und Verpackungsindustrie, hat auf Basis der HMI/SCADA-Software zenon eine neue Lösung für die Bedienung und Steuerung von Linien und Maschinen in der Getränkeindustrie entwickelt, das bereits vielfach prämiert wurde.
Mit der in das KHS ClearLine-HMI integrierten Favoritenverwaltung können Bediener individuelle Favoriten festlegen und gelangen so schneller zu häufig genutzten Sichten, Funktionen und Informationen.
Infos zum Anwender
Die KHS GmbH ist ein international tätiger, führender Hersteller von Abfüll- und Verpackungsanlagen für die Getränke-, Food- und Non-Food-Industrie. 1993 aus dem Zusammenschluss der 1868 gegründeten Holstein & Kappert AG und der Seitz-Werke GmbH (später SEN AG) entstanden, realisierte das Untzernehmen mit Sitz in Dortmund 2014 mit gut 4.600 Mitarbeitern über EUR 1 Mrd. Umsatz.
Als ein international führendes Unternehmen mit ca. 4.400 Mitarbeitern und Vertretungen in über 60 Ländern entwickelt und produziert KHS Maschinen und Anlagen für die Getränkeindustrie. Ob Bier, Wasser, Softdrinks, Spirituosen oder Wein, ob in Glas- oder PET-Flaschen, Dosen, Kegs oder Pouches abgefüllt werden soll: KHS hat 145 Jahre Erfahrung und bietet die passende Lösung. Da die Getränkeherstellung, -abfüllung und -verpackung aus einer Vielzahl komplexer Prozesse besteht, gewinnt die benutzerfreundliche und intuitive Anlagenbedienung und -steuerung eine immer größere Bedeutung. Um diese Prozesse für Anwender so einfach wie möglich zu gestalten, hat sich KHS entschlossen, mit dem ClearLine-HMI eine einheitliche, transparente und standardisierte Lösung einzuführen.
Um die Prozesse für die Anwender so einfach wie möglich zu gestalten, hat KHS mit der ClearLine-HMI auf Basis von zenon eine einheitliche, transparente und standardisierte Lösung mit User Interfaces entwickelt, die auf verschiedenen Maschinentypen genutzt werden können.
Der Mensch im Mittelpunkt
Zusammen mit dem Fraunhofer IAO entwickelte KHS das Konzept eines neuen HMI für die Bedürfnisse und Anforderungen von Menschen mit unterschiedlicher Qualifikation. Um Funktionalität und ästhetische Wirkung zu vereinen und durch leichte Erlernbarkeit und Effizienzsteigerungen positive Nutzungserlebnisse zu schaffen, wurden unterschiedliche Benutzergruppen in ihrem jeweiligen Arbeitskontext untersucht. Weiters sollte bei der Entwicklung des neuen HMI-Konzepts eine Standardisierung über verschiedene Maschinentypen und über die gesamte Linie hinweg erfolgen. Dabei wurden auch arbeitswissenschaftliche Erkenntnisse, wie z. B. das „Gesetz der Nähe“, also die Anordnung der Tasten im nahen direkten Umfeld der aktuellen Position beachtet.
Auf Basis internationaler Nutzertests und in Absprache mit den KHS-Entwicklern wurden die Informationsarchitektur sowie die Navigations- und Orientierungsmechanismen definiert. „Wir wollten eine einheitliche, möglichst standardisierte Plattform mit höchster Bedienerfreundlichkeit anbieten“, erklärt Dr. Peter Stelter, Executive Vice President Technology Management bei der KHS GmbH. "Die Mitarbeiter unserer Kunden sollen ohne lange Einarbeitung verschiedene Maschinen in einer Linie bedienen können – in der gewünschten Sprache. Die Wiedererkennbarkeit ist für effizientes und produktives Arbeiten sehr bedeutend.“
KHS entwickelt und produziert Maschinen und Anlagen für die Abfüllung und Verpackung in der Getränkeindustrie.
User Interface Design mit zenon
Neben dem neuen Konzept für das ClearLine-HMI haben KHS und das Fraunhofer IAO auch Leistung und Funktionsumfang verschiedener HMI/SCADA-Lösungen untersucht. Nach sorgfältiger Evaluierung entschied sich KHS, zenon von Copa-Data für die Umsetzung des neuen ClearLine-HMI zu nutzen. „Die HMI/SCADA-Plattform zenon bietet genau den passenden Leistungsumfang für unsere Maschinen und Linien. Die Software verfügt bereits im Standard über ausgefeilte grafische Darstellungsmöglichkeiten und zahlreiche HMI-Elemente. Dazu kommen umfassende Funktionen für Benutzerverwaltung und Zugriffsrechte, Rezept- und Sortenverwaltung sowie Protokoll- und Alarmmanagement“, erklärt Karsten Vollmer, Produktmanager im Zentralbereich Technology Management der KHS GmbH. „Zudem bietet zenon die Möglichkeit, Schnittstellen zu anderen Systemen zu schaffen. Diese flexible Erweiterbarkeit ist für uns von hoher Bedeutung.“
Standardisiert und benutzerfreundlich
Bei der modernen HMI-Gestaltung liegt der Fokus auf der Interaktion der verschiedenen Benutzer mit dem System, einer optimalen Unterstützung der Produktionsüberwachung über die gesamte Linie und der einfachen, schnellen Fehlerbehebung. Neue Funktionen, Visualisierungsformen und Interaktionsmöglichkeiten unterstützen die Steuerung und Kontrolle einer Produktionslinie. Die klare und einheitliche Strukturierung steigert Sicherheit und Effizienz der Bedienung und lenkt den Blick auf die wesentlichen Elemente. Dank einer Vereinheitlichung der Bedien- und Anzeigeelemente finden sich Nutzer schnell und intuitiv zurecht.
Der durchdachte Einsatz von Farben unterstützt Orientierung und Überwachung und ermöglicht das schnelle Erfassen aller relevanten Informationen. Servicebilder, Trenddarstellungen und Prozessbilder besitzen definierte Hintergrundfarben, die für ein schnelles Auffinden und Bedienen sorgen. Das neue ClearLine-HMI von KHS setzt auf funktional-strukturelle statt auf quasi-realistische räumliche Darstellungen. Dadurch entstehen, insbesondere für Überwachungsaufgaben, einfache und klar verständliche Visualisierungen.
Durchdacht und strukturiert
Die standardisierte KHS-Benutzeroberfläche besteht aus der Titelzeile mit Angaben zur Maschine und zum Benutzer, einer Statuszeile, der Navigation, einem Sichtenbereich, dem Menü und den Maschinenfunktionen. In der Navigation werden die Maschinen einer Linie mit Symbolen dargestellt, die ihre unterschiedlichen Funktionen wiedergeben. Im Sichtenbereich werden detaillierte Informationen und Einstellmöglichkeiten für die gewählte Linie, Maschine oder Komponente mit den verschiedenen Anzeige- und Bedienelementen angezeigt. Für bestimmte Aufgaben werden den Bedienern zusätzliche, detaillierte Handlungsanweisungen als Erläuterung angeboten. Gesteuert wird die Maschine mit den Maschinenfunktionen, auch hier mit Buttons für die Funktionen. Im Hauptmenü können Bediener zwischen den verschiedenen Hauptfunktionen wechseln sowie Einstellungen und Anpassungen am HMI vornehmen.
Noch effizienter
Die integrierte Favoritenverwaltung ist ein weiteres Highlight der Benutzeroberfläche. Bediener können über ihre Favoriten noch schneller zu häufig verwendeten Sichten, Funktionen und Informationen gelangen. Mitarbeiter mit wenig Erfahrung können sich in der Hilfe-Funktion neben reinen Hilfstexten auch anhand von Bildern orientieren. Meldungen und Störungen werden übersichtlich in der Statuszeile angezeigt, neben Erklärungen und Informationen zur Fehler- oder Störungsbehebung mit farbigen Umrandungen für die Priorität, von blau für „Störung“ über gelb für „Warnung“ bis weiß für „Information“.
Rollenbasierter Zugriff mit RFID
Wichtiger Bestandteil des Usability-Konzepts ist die Zugriffssteuerung mit der in zenon integrierten Benutzerverwaltung. Statt einer hierarchischen Nutzerzuordnung verwendet KHS das Rollenmodell. So erhalten Maschinenbediener oder Instandhalter die für ihre jeweilige Aufgabe erforderlichen Funktionalitäten, Übersichten und Bilder. „Mit unterschiedlichen Nutzerprofilen mit fein granularen Definitionsmöglichkeiten, umfassender Nachverfolgung aller Aktivitäten via Audit-Trail sowie Speicherung und Archivierung der Log-Dateien ermöglicht uns die zenon-Benutzerverwaltung das Umsetzen unserer Sicherheitsstandards“, erläutert Karsten Vollmer von KHS. Durch Davorhalten des RFID- Ausweises werden die Mitarbeiter genau gemäß ihrer zugewiesenen Rolle automatisch angemeldet, was die Anmeldeprozedur extrem vereinfacht.
Überwachung per Smartphone
KHS nutzt die Everywhere App by zenon, um Anwendern Daten aus ihrem HMI/SCADA-System direkt und in Echtzeit auf ihrem Smartphone anzuzeigen. Betreiber und Bediener der Abfüll- und Verpackungsanlagen können sich so einen umfassenden Überblick über eine Linie und deren Einzelmaschinen verschaffen. Auf ihrem Smartphone finden Anwender hinter den Maschinen-Icons Informationen zum Maschinentyp, zur Betriebsart und zum Betriebsstatus. Sie können sich Meldungstexte, das aktuelle Programm, die Getränkesorten sowie weitere Parameter anzeigen lassen. „Mobile Endgeräte bieten ein erhebliches Potenzial, die Anwenderfreundlichkeit, Akzeptanz und letztlich auch die Produktivität in der Mensch-Maschine-Interaktion zu erhöhen. Dank der Integration der KHS-Everywhere App by zenon können wir Kunden die richtigen Informationen zur richtigen Zeit am richtigen Ort zur Verfügung zu stellen“, ergänzt Karsten Vollmer.
Vielfach prämiert
Für das neue Bedienkonzept und die innovative Benutzeroberfläche hat KHS bereits mehrere Auszeichnungen erhalten, unter anderem den „red dot: best of the best“, den „iF product design award“ sowie den „iF gold award“. Die Meinung der Juroren für die Auszeichnung mit dem „iF gold award“ in der Kategorie „product interfaces“ lautete: „Ein sehr intuitives Konzept, verbunden mit einer klaren Symbolik. Die nutzerspezifischen Profile erlauben die Konzentration auf das Wesentliche und vermeiden durch Ausblendung nicht relevanter Funktionen Ablenkungen.“ Basis für eine solche Prämierung ist laut Jury die Einheit eines guten Konzeptes und einer technisch perfekten Umsetzung mit ansprechendem Design. Wichtiger als Auszeichnungen unabhängiger Institutionen ist das positive Feedback, das KHS vom Markt erhält, z. B. von einer großen Brauereigruppe in Deutschland.
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