Einführung in die Mehrfingereingabe in industriellen Steuerungssystemen

In der industriellen Automatisierung und in Steuerungssystemen hat die Entwicklung der Bedienerschnittstellen die Art und Weise, wie Ingenieure mit Maschinen interagieren, erheblich verbessert. Die Mehrfingereingabetechnik, die üblicherweise in Smartphones und Tablets verwendet wird, verändert nun das Design von Mensch-Maschine-Schnittstellen (MMS) in der Fabrikautomatisierung. Im Gegensatz zu herkömmlichen Einfingertouch-Bildschirmen erlauben Mehrfingereingabe-MMS mehrere Eingaben gleichzeitig, was eine schnellere und intuitivere Steuerung ermöglicht.

Verständnis des Konzepts der Mehrfingereingabetechnik

Mehrfingereingabetechnik ermöglicht es Benutzern, mehrere Berührungen gleichzeitig auszuführen. Wenn mehrere Benutzer oder Finger den Bildschirm berühren, erkennt das System jede Eingabe genau und reagiert entsprechend. Diese Fähigkeit erhöht die betriebliche Flexibilität – zum Beispiel können mehrere Tasten gleichzeitig gedrückt oder Gesten wie das Zusammenziehen zum Vergrößern verwendet werden, um die Anzeige anzupassen.

Diese Funktion ist bereits in der Unterhaltungselektronik Standard, und ihre Einführung in industrielle MMS bringt ähnliche Bedienvorteile in komplexe Fertigungsumgebungen.

Von Einfingertouch zu Mehrfingereingabe-MMS

Traditionelle Einfingertouch-MMS erkennen jeweils nur eine Eingabe. Wenn ein Bediener eine Taste drückt, ignoriert das System weitere Berührungen, bis diese Eingabe endet. Im Gegensatz dazu erkennen Mehrfingereingabe-MMS mehrere Berührungspunkte gleichzeitig. Dies beseitigt Verzögerungen im Betrieb und ermöglicht mehreren Benutzern die gleichzeitige Interaktion mit derselben Schnittstelle – ein großer Vorteil in gemeinschaftlichen oder schnell laufenden Produktionslinien.

Technik hinter Mehrfingertouch-Bildschirmen: Projektive kapazitive Berührung (PKB)

Die zugrundeliegende Technik, die Mehrfingereingabe ermöglicht, ist die projektive kapazitive Berührung (PKB). PKB verwendet ein Gitter aus mikrodünnen leitfähigen Elektroden, die entlang der X- und Y-Achsen angeordnet sind. Diese Elektroden senden ständig Signale mit einer bestimmten Frequenz aus. Wenn ein Benutzer die Oberfläche berührt, ändert sich die lokale Kapazität und beeinflusst die Frequenz an dieser Stelle.

Jede Berührung erzeugt ein einzigartiges Signal, das es dem System erlaubt, mehrere Berührungspunkte gleichzeitig zu erkennen. Die leitfähige Schicht – typischerweise aus Indiumzinnoxid (IZO) – sorgt für genaue Erfassung, hohe Durchsichtigkeit und lange Haltbarkeit.

Dieser Ansatz ermöglicht auch die Bedienung mit handschuhbedeckten Händen, was in industriellen Umgebungen, in denen Bediener Schutzkleidung tragen, unerlässlich ist.

Vorteile der Mehrfingereingabetechnik in der industriellen Automatisierung

1. Verbesserte Bedienbarkeit und Bedienerfreundlichkeit

Die meisten modernen Arbeiter sind bereits mit berührungsbasierten Geräten vertraut. Die Einführung von Mehrfingereingabe-MMS in Automatisierungssystemen verkürzt die Schulungszeit und erhöht die Effizienz der Bediener. Dies führt zu geringeren Betriebskosten und schnellerer Einarbeitung.

2. Vereinfachtes Schnittstellendesign

Da mehrere Berührungspunkte gleichzeitig verarbeitet werden können, werden Bildschirmaufteilungen einfacher. Weniger Menüebenen sind erforderlich, was die Programmierkomplexität der MMS- und SPS-Integration verringert. Diese Effizienz verkürzt die Entwicklungszeit und verbessert die Systemreaktionsfähigkeit.

3. Wegfall externer Eingabegeräte

Mit Mehrfingereingabeschnittstellen werden herkömmliche Geräte wie Tastaturen oder Mäuse überflüssig. Bediener können mehrere Aktionen direkt auf dem Bildschirm ausführen – von der Parameteranpassung bis zur Navigation durch Menüs – was sowohl die Arbeitsgeschwindigkeit als auch die Zuverlässigkeit verbessert.

4. Intuitive Bedienung und verbesserte Darstellung

Gesten wie Zusammenziehen zum Vergrößern oder Zweifingerwischen ermöglichen es Benutzern, Prozessdaten oder grafische Trends mühelos zu analysieren. Diese natürlichen Interaktionen machen MMS nicht nur ansprechender, sondern erhöhen auch die Genauigkeit bei der Überwachung detaillierter Steuerungsgrafiken.

5. Langlebigkeit und Umweltschutz

Industrietaugliche Mehrfingertouch-Bildschirme sind für raue Einsatzbedingungen ausgelegt. Sie widerstehen Staub, Erschütterungen und Temperaturschwankungen, wie sie in Fabrikautomatisierungsumgebungen üblich sind. Zudem gewährleistet ihre Fähigkeit, Berührungen durch Handschuhe oder Feuchtigkeit zu erkennen, eine verlässliche Leistung auf dem Produktionsboden.

Branchenanwendungen und Anwendungsfälle

1. Prozesssteuerung und Überwachung

Bediener in Chemiewerken oder Lebensmittelverarbeitungsbetrieben können komplexe Bildschirme und mehrere Regelkreise mit Mehrfingergesten effizienter steuern.

2. Verpackungs- und Materialflusssysteme

Mehrfingereingabe-MMS ermöglichen Echtzeitanpassungen von Fördergeschwindigkeiten, Ausrichtungssystemen und Produktzählern, ohne den Betrieb zu unterbrechen.

3. Maschinendiagnose und Wartung

Techniker können in Systemdiagramme hineinzoomen, mehrere Statusfenster öffnen und gleichzeitig auf Alarme zugreifen, was die Wartungszeit verkürzt und die Entscheidungsfindung verbessert.

4. Gemeinsame Bedienung

In großflächigen Systemen können zwei oder mehr Bediener gleichzeitig mit verschiedenen Bereichen der Anzeige interagieren – dies fördert die Zusammenarbeit und verkürzt die Reaktionszeit bei kritischen Abläufen.

Fachliche Einblicke und Branchentrends

Die Integration der Mehrfingereingabetechnik entspricht dem weltweiten Trend zu intelligenten Fabriken und Industrie 4.0. Hersteller wie Siemens, Beckhoff und Rockwell Automation haben bereits industrietaugliche Mehrfingereingabe-MMS entwickelt, die für hochpräzise Steuerung und Echtzeit-Datenanzeige ausgelegt sind.

Aus technischer Sicht unterstützt die Einführung von Mehrfingereingabe-MMS ein benutzerorientiertes Design, das ergonomische Vorteile mit verbesserter Systeminteraktion verbindet. Mit dem Wachstum der IoT-basierten Automatisierung werden Mehrfingereingabebildschirme eine zentrale Rolle dabei spielen, die Schnittstellen zwischen Mensch und digitaler Steuerung in vernetzten Steuerungsumgebungen zu verbinden.

Fazit

Mehrfingereingabetechnik stellt einen bedeutenden Fortschritt in der industriellen Automatisierung dar, indem sie Bedienbarkeit, Zusammenarbeit und Effizienz in Fertigungsprozessen verbessert. Mit ihrer robusten Bauweise, gestenbasierten Bedienung und intuitiven Steuerung steigert sie sowohl die Produktivität als auch die Benutzererfahrung.

Während Fabriken und Prozessindustrien immer intelligentere und vernetztere Systeme einführen, werden Mehrfingereingabe-MMS weiterhin die nächste Generation von Steuerungsschnittstellen prägen – dort, wo menschliche Intuition auf industrielle Präzision trifft.