Smartphones und damit einhergehend die Bedienung mittels Touchscreen haben die gesamte Kommunikation innerhalb unserer Gesellschaft verändert. Vor dem Handy respektive dem Smartphone war ein stationäres Telefon oft die einzige Möglichkeit, um mit der Außenwelt zu kommunizieren beziehungsweise zu telefonieren. In der Regel gab es ein Telefon pro Haushalt. Dieses war stationär mittels eines Telefonkabels an einen Ort gebunden und hatte wenige, haptische Eingabemöglichkeiten. Kurz gesagt, die Kommunikation funktionierte, war aber unflexibel und die Anwendungsmöglichkeiten waren auf die reine Telefonie mit einem einzigen Gegengerät beschränkt. Mit dem Aufkommen des Smartphones hat sich die Kommunikation radikal geändert. Die Bedienung mittels Touchscreen sowie die Verwendung von leistungsstarken Prozessoren ermöglicht eine Vielzahl an neuen Anwendungsmöglichkeiten, die weit über das Telefonieren hinausgehen. Unzählige Apps sind fest in unseren Alltag integriert und machen das Smartphone zu unserem, auf unsere persönlichen Bedürfnisse individualisierten, ständigen Begleiter. Es ist immer dabei, immer griffbereit und kommuniziert wird 24/7 über unterschiedlichste Kanäle, ortsunabhängig, wireless und flexibel. Ein Kabel wird höchstens noch zum Laden benötigt. Kurz gesagt, das Smartphone ist heutzutage weit mehr als nur ein Telefon.

Touchbedienkonzepte haben nicht nur die Kommunikation zwischen Menschen revolutioniert, auch die Kommunikation zwischen Mensch und Maschine hat sich durch sie fundamental gewandelt. In der Vergangenheit wurden größtenteils Bedienpulte mit fest eingebauten Bedienelementen zur Steuerung von Maschinen eingesetzt. Das Bedienen der Maschinen erfolgte über fest angeordnete Tasten, Schalter etc. sowie analoge Anzeigeelemente oder maximal 7-Segmentanzeigen. Alles in allem waren die Bediengeräte zwar perfekt auf die zu bedienenden Maschinen abgestimmt, allerdings auch unflexibel – falls Änderungen an der Maschine vorgenommen werden mussten – und aufgrund der Größe meist stationär an die Maschine angebaut und somit ortsgebunden. In der Regel konnte genau eine Maschine mit einem Bediengerät bedient werden. Analog zur Consumerumgebung hat sich die Kommunikation zwischen Mensch und Maschine durch das Aufkommen von touchbasierten Bediengeräten fundamental gewandelt. Nicht nur die Anzahl an Anwendungsmöglichkeiten und -gebieten konnte gesteigert werden, auch die Anforderungen an ein modernes HMI haben sich entscheidend verändert.

Moderne HMIs müssen mobil und wireless sein, dass bedeutet, kabellos. Ein Kabel schränkt den Bewegungsradius ein und stellt zudem eine Gefahrenstelle für den Anwender sowie andere Personen, die sich ebenfalls in derselben Arbeitsumgebung befinden, dar. Zudem müssen sie flexibel einsetzbar sein und das am besten an mehreren unterschiedlichen Maschinen. Hierzu ist es sinnvoll, dass das HMI modular aufgebaut ist und an unterschiedliche Maschinen sowie Anwendungsgebiete schnell und effizient angepasst werden kann. Des Weiteren steht bei einem touchbasiertem HMI die Usability im Vordergrund. Der Anwender benötigt ein Gerät, welches intuitiv bedienbar ist und das er ebenso einfach und logisch handhaben kann, wie er es von seinem Smartphone oder Tablet aus dem Alltag gewohnt ist. Hierzu gehört auch, dass er ähnliche Features nutzen kann, wie er es aus der Consumerumgebung kennt. Hinzu kommt, je flexibler und modularer die Geräte sind und je mehr Anwendungsmöglichkeiten mit einem Gerät abgedeckt werden können, desto länger hat ein Mitarbeiter das Gerät in der Hand und das Thema ergonomisches Arbeiten rückt in den Vordergrund. Ein weiteres zentrales Thema bei der Verwendung von Bediengeräten in der Industrie und durch die Einbindung der Systeme in Netzwerke, ist die Sicherheit der Daten. Moderne HMIs müssen dabei weitaus höheren Sicherheitsanforderungen standhalten, als beispielsweise Consumergeräte. Insbesondere die Gefahr durch Angriffe von außen sorgt dafür, dass Security-Maßnahmen für Maschinen im industriellen Umfeld zwingend notwendig sind. Last but not least, um für viele Anwendungen im industriellen Umfeld überhaupt genutzt werden zu dürfen, benötigen auch moderne, touchbasierte HMI weiterhin Safety-Elemente wie Nothalt- und Zustimmtaster.

Um den Anforderungen an ein modernes und mobiles HMI der Zukunft gerecht zu werden, hat die ACD Elektronik eine völlig neue, modulare Familie an mobilen Bediengeräten inklusive eines sicheren Systems zur Datenübertragung entwickelt. Im Mittelpunkt dieses Systems stehen natürlich die HMI-Geräte selbst, welche es in zwei unterschiedlichen Ausführungen gibt. Das M2Smart^® HMI10 als 10 Zoll Gerät im Tablet-Formfaktor und das M2Smart^® HMI5 als 5 Zoll Gerät im Smartphone-Formfaktor. Bei den HMI der ACD Elektronik werden die Safety Daten funktional sicher via Black Channel Verfahren über eine Funkstrecke zwischen HMI und einem Gateway, welches es ebenfalls in zwei Ausführungen gibt, übertragen. Das Gateway wiederum wird an eine sichere Steuerung angeschlossen, somit wird auch hier die Datensicherheit gewährleistet. Komplettiert wird das System der ACD Elektronik durch einen optionalen WiFi-Accesspoint, durch diesen kann auch die zweite Funkstrecke zwischen Gateway und Accesspoint sicher abgedeckt werden. Gekoppelt werden die M2Smart^® HMI-Geräte und das Gateway mittels einfachen RFID-Pairings und anschließend ist das mobile HMI Panel, inklusive der im Gerät befindlichen Nothalt- und/oder Zustimmtaster, einsatzbereit. Dank einer modernen Zweiprozessoren-Architektur können so Safetylevel bis PLd erreicht werden.

Die M2Smart^® HMI der ACD sind maximal flexibel und für nahezu jede Maschine als Bediengeräte geeignet. Des Weiteren können die HMI-Geräte auch als Personal Device eines Mitarbeiters eingesetzt werden. Jeder Mitarbeiter hat somit ein eigenes Gerät, mit welchem er alle Maschinen bedienen kann. Ferner kann er sich das HMI individuell, seinen spezifischen Vorlieben entsprechend, konfigurieren und einrichten. Selbstverständlich sind bei unseren M2Smart^® HMIs die notwendigen Safety-Elemente wie Not-Halt oder Zustimmtaster integriert.
Bei einem Device, welches über einen längeren Zeitraum für die Bedienung mehrerer Maschinen genutzt werden kann, ist eine gute Usability sowie eine ergonomische Bauweise unabdingbar. Die M2Smart^® HMIs der ACD Elektronik sind so konstruiert, dass sie hervorragend in der Hand liegen und insbesondere bei der schwereren 10 Zoll-Variante das Gewicht nicht auf dem Handgelenk, sondern auf dem Unterarm liegt. Bei der Entwicklung der Geräte wurde zudem darauf geachtet, dass sie sowohl für Rechts- als auch Linkshänder geeignet sind. Ferner ermöglicht der ergonomische Zustimmtaster ein ermüdungsfreies Arbeiten, auch bei einer dauerhaften Nutzung der HMIs. Hinsichtlich der Usability der Geräte ist außerdem die Nutzung des Betriebssystem Android^TM hervorzuheben. Mit einem Marktanteil von über 70 % bei Smartphones und Tablets hat nahezu jeder Mitarbeiter bereits ein Android^TM Gerät in den Händen gehalten und genutzt. Eine lange Einarbeitung in puncto Bedienung der Geräte wird durch die Verwendung von Android^TM somit hinfällig und der Anwender findet sich von Anfang an intuitiv auf der Bedieneroberfläche der M2Smart^® HMI-Geräte zurecht.

Das bereits genannte Betriebssystem Android^TM hat deutliche Vorteile gegenüber anderen in der Industrie weit verbreiteten Betriebssystemen wie Windows^® oder Linux. Android^TM ist für batteriebetriebene Touchanwendungen optimiert und zudem stark in der Consumerwelt verbreitet. Ein Thema, welches bei der Nutzung von Android^TM allerdings immer im Fokus steht, ist die Datensicherheit. Kurze Upgrade-Zyklen und viele Dienste und Funktionen, bei welchen immer die Fragen im Raum stehen: Was passiert mit meinen Daten? Insbesondere im industriellen Umfeld ist diese Frage nochmals von stärkerer Bedeutung als in der Consumerumgebung und es ist von größter Wichtigkeit für Unternehmen, dass ihre Daten sicher sind und nicht weitergegeben werden. Um dies zu gewährleisten hat die ACD Elektronik eine eigene, extra sichere Android^TM-Version entwickelt. Mit dem Betriebssystem Android^TM Industrial+ ist es der ACD gelungen, die Vorteile von Android^TM beizubehalten und die Sicherheit des Betriebssystems so zu erhöhen, dass es für den industriellen Einsatz bestens geeignet ist. Der gesamte Quellcode liegt auf Servern der ACD in Deutschland, wodurch gewährleistet wird, dass keine Daten an Dritte weitergeleitet werden. Zudem wurden sämtliche Dienste eliminiert, die eine ungewollte Weitergabe von Daten verursachen könnten. Selbstverständlich wird das Betriebssystem permanent Vulnerability-Tests unterzogen und auf mögliche Sicherheitslücken überprüft. Sämtliche Anpassungen am System erfolgen am Standort der ACD Elektronik in Deutschland. Um eine echte Langzeitverfügbarkeit zu gewährleisten, haben wir das System von den kurzen Android^TM Upgrade-Zyklen entkoppelt und Updates, Upgrades und Sicherheitspatches werden von der ACD über einen deutlich längeren Zeitraum bei Bedarf zur Verfügung gestellt, als es der Kunde aus der Consumerumgebung gewohnt ist.

Mit dem Siegeszug touchbasierter Kommunikationsgeräte wie Smartphones oder Tablets hat sich auch die Kommunikation zwischen Mensch und Maschine in der Industrie radikal verändert. Wo früher starre und ortsgebundene Bediengeräte zum Einsatz gekommen sind, werden zukünftig moderne und mobile HMIs eingesetzt. Diese ermöglichen eine Vielzahl an neuen Anwendungsmöglichkeiten, müssen allerdings auch einer größeren Anzahl an unterschiedlichsten Anforderungen entsprechen. Unter anderem müssen sie verschiedene Sicherheitsstandards erfüllen, sollten für die Bedienung von mehreren Maschinen geeignet sein und ein ermüdungsfreies Arbeiten über den ganzen Arbeitstag hinweg ermöglichen. Mit den Geräten der M2Smart^® HMI-Familie hat es die ACD Elektronik geschafft, mobile, modulare und ergonomische HMIs zu entwickeln, die allen Anforderungen der Industrie entsprechen und für eine Vielzahl an Anwendungsgebieten sowie zur Bedienung von nahezu jeder Maschine im industriellen Umfeld geeignet sind. Das M2Smart^® HMI wird somit zum ständigen Begleiter im industriellen Arbeitsalltag und ist weit mehr als nur ein Bediengerät für eine Maschine.