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HMI (Human Maschine Interface) – was heute erwartet wird

Heute ist das human Maschine Interface – kurz HMI – unscheinbar und selbstverständlich. Das ist der Grund, warum oft vergessen wird, dass benutzerfreundliche Maschinen entwickelt werden.

HMI – ein kleiner Maschinenteil, der mit dem Menschen interagiert

Bei dem HMI handelt es sich um einen Teil einer Maschine und dieser interagiert mit dem Menschen und an diesem kann er eingreifen. Dabei handelt es sich um simple Alltagsgegenstände wie dem Lenkrad – ein HMI, mit dem das Auto gesteuert wird – bis hin zu den hochleistungsfähigen, komplexen Systemen. Allerdings kommt es hier zu einer Gefahr: Die Komplexität des HMI wächst parallel zur Leistungsfähigkeit der Maschine mit.

Die Geschichte der Benutzerschnittstelle

Es ist für viele sicherlich eine Überraschung, doch das human Maschine Interface ist ebenso alt, wie die erste Maschine und somit begleitet das HMI die Menschen bereits seit vielen Hundert Jahren. Die steigende technische Komplexität stellt eine merkliche Veränderung dar, womit zugleich das Fachwissen steigt, über welches die Anwender verfügen müssen, um die Maschine zu bedienen.

Im Laufe der Zeit wurde die Benutzerschnittstelle immer komplexer und ein Laie ist nicht mehr in der Lage diese zu durchschauen.

Der Einzug der Elektronik und der industriellen Fertigung, gestaltet sich die Bedienung der leistungsstarken Maschinen deutlich einfacher. Die Maschinen und Anlagen sind aufgrund der technischen Prinzipien von Hydraulik und Elektroantrieben nicht nur ungefährlicher und leistungsstärker geworden, sondern die Bedienung konnte weit vom eigentlichen Aufstellungsort der Maschine entkoppelt werden. Dies war der Zeitpunkt in den 1920er-Jahren, als der Begriff „auf Knopfdruck“ geboren wurde. Durch wenige Handbewegungen war es möglich, beliebig große Wirkungen bei Geräten auszulösen, die weit entfernt standen. Damit leistete die HMI bereits einen entscheidenden Beitrag zur Maschinensicherheit.

Eine Maschine verfügt nicht nur über einen Knopf, durch den alle Systeme gestartet bzw. gesteuert werden. Sondern dadurch, dass die Leistungsfähigkeit der Anlagen immer weiter steigt, ist es notwendig, die Usability immer weiter zu verbessern, denn nur so bleibt die Komplexität überschaubar.

Den Steuerungspulten wurden immer mehr Knöpfe, Schalter und Stellregler hinzugefügt, die ohne Frage keineswegs benutzerfreundlich waren, bevor Maschinensteuerungen und elektronische Datenverarbeitung in die Industrie einzogen.

Allmählich zog in den 1980er die EDV in die Produktionsunternehmen und Betriebe ein. Damit wurde der Umgang mit Tastatur und Bildschirm immer mehr ein Teil des Arbeitsalltages von Facharbeitern und Büroangestellten. Schnell zeigen die programmgesteuerten HMI, dass sie im Vergleich zu den vormals verwendeten starren Systemen weitaus leistungsfähiger sind.

Die Handhabung der technologischen Komplexität

Human Maschine Interface ist jedoch nicht nur in Maschinen und simplen Alltagsgegenständen zu finden, wo sie HMI immer weiter entwickelt, sondern auch in Fahrzeugen. In den heutigen sowie zukünftigen Fahrzeugen sind die opulenten Benutzeroberflächen das Resultat eines komplexen Entwicklungsprozesses.

Um die Qualität eines Endproduktes sicherzustellen, wie die Firma semasquare, die individuelle hmi-Software für Nutzfahrzeuge entwickelt, sind mehrere Designrunden, Implementierungen und Testläufe notwendig. Wer sich für Autos und Nutzfahrzeuge interessiert, der weiß, dass schon in der Vergangenheit wissenschaftliche und technische Neuerungen in der Automobilbranche eine breite Anwendung fanden.

In der Vergangenheit lag der Fokus vor allem auf den Motoren und mechanischen Bestandteilen. Doch mittlerweile rückt die Integration von Zusatzkomponenten in den Fokus, von der das Fahrerlebnis verbessert wird. Vor allem bezieht sich das auf die Sicherheit und die Benutzerfreundlichkeit der Fahrzeuge, aber auch auf die verfügbaren Dienste für Fahrer und Passagiere:

  • Konnektivität,
  • Medien,
  • Karten und
  • Echtzeitinformationen.

All die kleinen und großen Anwendungen, die integriert werden, gestalten eine Reise angenehmer.

Es ist durchaus gerechtfertigt, dass die modernen Autos und Nutzfahrzeuge wie Lkw zu den fortschrittlichsten und komplexesten Technologien der menschlichen Entwicklung zählen. Dabei ist der digitale Faktor allgegenwärtig, sodass mittlerweile von einem „Software-Defined Vehicle“ gesprochen wird. Oft finden vielfältige Innovationen, die aus weit entfernten Wirtschaftsfeldern stammen, im Automobilbereich ein natürliches Anwendungsspektrum. Um es auf den Punkt zu bringen: Autos sind ein Magnet für unterschiedliche Technologien.

HMI ist ein komplexer Prozess

Beim Einparken und Manövrieren an engen Stellen helfen Rückfahrkameras, die bereits Gewohnheit sind. Auch Tempomat und ABS sind weit verbreitet und fehlen praktisch in kaum einem Fahrzeug. Aber die Fahrassistenzsysteme haben inzwischen eine neue Bedeutung und Bandbreite erreicht. So werden die Rückfahrkameras durch eine Rundumansicht ersetzt und die unmittelbare Umgebung wird in 360 Grad dargestellt. Der Tempomat passt sich der Geschwindigkeit der Fahrzeuge in der Umgebung an und das Spurhaltsystem hilft dem Fahrer dabei auf Kurs zu bleiben. Im Bereich ADAS (Advanced Driver-Assistance Systems) sind das nur einige der jüngsten und recht bekannten Weiterentwicklungen. Nach und nach ermöglichen die autonomen Steuerungssysteme, die aktive Beteiligung des Fahrers zu reduzieren – bis wir dann eines Tages als Passagier in einem selbstfahrenden Auto sitzen.

Moderne Fahrzeuge sind heute nicht mehr allein eine Domäne von Maschinenbauern und Industriedesigner, sondern ihre Entwicklung erfordert weitaus mehr: die Mischung aus hoch spezialisierten und diversifizierten Fähigkeiten. Gemeinsam werden moderne HMIs von Experten für Grafik-, Sensor- und Radarsysteme, Mikrochips, Echtzeit-Betriebssysteme, Vernetzung, Cloud-Systeme, Virtual Reality, Karten- und Navigationssysteme und mehr entwickelt. Die HMIs sind das Kernstück der „intelligenten Cockpits“. Die Autohersteller investieren in Software, Tools und Know-how, um ein hervorragendes HMI zu entwickeln, dass nicht nur vielfältige Funktionen enthält, sondern durch intuitive Bedienung überzeugt und durch sein Design anspricht.

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