Ergonomie
Bei der Ergonomie steht das Bedienpersonal im Mittelpunkt des Designs, d. h. die HMI wird vollkommen auf die Bedürfnisse des Bedienpersonals abgestimmt. Dadurch wird nicht nur die Qualität und Effizienz der Arbeit verbessert, sondern auch das Wohlbefinden des Bedienpersonals.Die optimierung ihrer anwendung
Wie gestaltet man eine physisch und mental mühelose HMI?
Einfach ausgedrückt, ist ein ergonomisches Design ein benutzerfreundliches Design.
Allerdings ist jede Anwendung anders. Unterschiede treten beim Zweck, der Nutzungsart und der Nutzungshäufigkeit auf.
Beispielsweise muss eine Maschine, die ein bis zwei Tage an verschiedene Personen vermietet wird, einfach zu bedienen sein und die Bedienung selbst muss in kurzer Zeit erlernbar sein. Demgegenüber gibt es bei einer Maschine, die über einen längeren Zeitraum (Monate oder sogar Jahre) von ein und derselben Person bedient wird, mehr Spielraum für Schulungen. In diesem Fall können die Benutzerschnittstellen komplexer sein.
Eine Ergonomiestudie spielt für ein erfolgreiches HMI-Design eine große Rolle. In der solchen Studie wird untersucht, wer der durchschnittliche Benutzer der Mensch-Maschine-Schnittstelle ist und welche Funktionen diese aufweisen muss. Auf diese Weise wird ermittelt, wie die Maschine am effizientesten und bequemsten bedient werden kann. Beim Design werden häufig nicht nur die Hände und Füße des Bedienpersonals berücksichtigt, sondern auch dessen Tast-, Seh- und Hörsinn.
Bei einem ergonomischen Design sollten die folgenden drei Grundprinzipien in die Überlegungen einfließen:
Die Design-Toolbox für Ergonomie:
- Haptische Wahrnehmung und Rückmeldung
- Farben
- Beleuchtung
- Beschriftungen
- Töne
- Vibrations- und Stoßschutz
- Materialien
- 3D-Prototypen
Hier ist das Ziel, die Bedienung der HMI so einfach wie möglich zu gestalten, damit die gesamte Anwendung optimal verwendet werden kann.
Für die Gestaltung einer ergonomischen Mensch-Maschine-Schnittstelle muss absolut klar sein, wie das Bedienpersonal die Maschine benutzen wird. Welche Funktionen werden benötigt und wie oft werden diese benutzt? Es ist sinnvoll, die Funktionen, die am häufigsten genutzt werden, möglichst in unmittelbarer Nähe der Hände und Füße des Bedienpersonals zu positionieren. Außerdem sollten verwandte Befehle zu Gruppen zusammengefügt werden, damit weniger häufig genutzte Befehle leicht zu finden sind.
Darüber hinaus sollte darüber nachgedacht werden, wie die Informationen dem Bedienpersonal kommuniziert werden. Durch visuelles, akustisches oder haptisches Feedback können dem Bedienpersonal effiziente und intuitive Rückmeldungen gegeben werden. Das kann zum Beispiel eine mehrfarbige Leuchtanzeige sein. Durch ein Vibrieren wird mitgeteilt, dass eine Funktion ihre Grenze erreicht, oder es ertönt ein Signalton, wenn eine sicherheitskritische Funktion eingeschaltet wird.
Leuchtanzeige
Hier ist das Ziel, die Bedienung der HMI so mühelos wie möglich zu gestalten.
Ein gutes HMI-Design berücksichtigt die natürliche Haltung des Bedienpersonals, damit es die Aufgabe mit möglichst geringem Arbeitsaufwand erfüllen kann. Besonders bei Anwendungen, die über einen längeren Zeitraum genutzt werden, spielt der Bedienkomfort eine wichtige Rolle, da dadurch Ermüdungserscheinungen, Muskelverspannungen und mögliche Verletzungen des Personals reduziert werden.
Dies betrifft zum Beispiel die Form eines joysticks oder die Betätigungskraft einer häufig verwendeten Funktion.
Joysticks
Hier ist das Ziel, eine versehentliche Aktivierung zu vermeiden.
Bei der Entwicklung eines sicheren HMI-Designs werden die Bewegungen des Bedienpersonals und die sicherheitskritischen Funktionen berücksichtigt. Dabei wird geschaut, ob es potenzielle Sicherheitsprobleme bei der Positionierung, dem Design oder dem Schutzniveau dieser Funktionen gibt.
Zum Schutz sicherheitskritischer Funktionen werden verschiedene Gestaltungsmöglichkeiten wie Farbe, Beleuchtung, verschiedene Materialien und/oder Schutzvorrichtungen eingesetzt. Dies kann bei einem Joystick zum Beispiel eine Elastomeroberfläche sein, mit der ein präziserer Griff möglich ist, oder bei einem Kippschalter eine Schutzvorrichtung, damit dieser nicht versehentlich betätigt werden kann.
Schutzvorrichtung
Hier ist das Ziel, die Bedienung der HMI so einfach wie möglich zu gestalten, damit die gesamte Anwendung optimal verwendet werden kann.
Für die Gestaltung einer ergonomischen Mensch-Maschine-Schnittstelle muss absolut klar sein, wie das Bedienpersonal die Maschine benutzen wird. Welche Funktionen werden benötigt und wie oft werden diese benutzt? Es ist sinnvoll, die Funktionen, die am häufigsten genutzt werden, möglichst in unmittelbarer Nähe der Hände und Füße des Bedienpersonals zu positionieren. Außerdem sollten verwandte Befehle zu Gruppen zusammengefügt werden, damit weniger häufig genutzte Befehle leicht zu finden sind.
Darüber hinaus sollte darüber nachgedacht werden, wie die Informationen dem Bedienpersonal kommuniziert werden. Durch visuelles, akustisches oder haptisches Feedback können dem Bedienpersonal effiziente und intuitive Rückmeldungen gegeben werden. Das kann zum Beispiel eine mehrfarbige Leuchtanzeige sein. Durch ein Vibrieren wird mitgeteilt, dass eine Funktion ihre Grenze erreicht, oder es ertönt ein Signalton, wenn eine sicherheitskritische Funktion eingeschaltet wird.
Leuchtanzeige
Hier ist das Ziel, die Bedienung der HMI so mühelos wie möglich zu gestalten.
Ein gutes HMI-Design berücksichtigt die natürliche Haltung des Bedienpersonals, damit es die Aufgabe mit möglichst geringem Arbeitsaufwand erfüllen kann. Besonders bei Anwendungen, die über einen längeren Zeitraum genutzt werden, spielt der Bedienkomfort eine wichtige Rolle, da dadurch Ermüdungserscheinungen, Muskelverspannungen und mögliche Verletzungen des Personals reduziert werden.
Dies betrifft zum Beispiel die Form eines joysticks oder die Betätigungskraft einer häufig verwendeten Funktion.
Joysticks
Hier ist das Ziel, eine versehentliche Aktivierung zu vermeiden.
Bei der Entwicklung eines sicheren HMI-Designs werden die Bewegungen des Bedienpersonals und die sicherheitskritischen Funktionen berücksichtigt. Dabei wird geschaut, ob es potenzielle Sicherheitsprobleme bei der Positionierung, dem Design oder dem Schutzniveau dieser Funktionen gibt.
Zum Schutz sicherheitskritischer Funktionen werden verschiedene Gestaltungsmöglichkeiten wie Farbe, Beleuchtung, verschiedene Materialien und/oder Schutzvorrichtungen eingesetzt. Dies kann bei einem Joystick zum Beispiel eine Elastomeroberfläche sein, mit der ein präziserer Griff möglich ist, oder bei einem Kippschalter eine Schutzvorrichtung, damit dieser nicht versehentlich betätigt werden kann.
Schutzvorrichtung