OYSTAR TEOS – The Easy Operation System

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Das Projekt mit dem Arbeitstitel ›One HMI‹ beinhaltete die Entwicklung eines einheitlichen Human Machine Interfaces für die OYSTAR Group. Die internationale OYSTAR Group zählt mit ihren 10 Produktionsgesellschaften zu den führenden Unternehmen im Bereich Verpackungstechnik. Aufgabe war es, ein einheitliches Bedienkonzept und Softwaredesign für die Anforderungen aus 12 unterschiedlichen Technologien, 36 Maschinentypen und 3 Monitorgrößen zu schaffen. Dieses Beispiel zeigt, wie mit Erfahrung, Know-how und Teamgeist dieses ehrgeizige Projekt in Rekordzeit verwirklicht wurde. Das Design ist inzwischen unter dem Produktnamen TEOS - The Easy Operation System auf OYSTAR-Maschinen im Einsatz.

Projektbeschreibung (PDF)

Das Projekt wurde mit dem dem Red Dot Design Award 2011, dem iF Design Award 2012 in Gold und einer Nominierung für den German Design Award 2013 ausgezeichnet.

Features

oystar responsive design
oystar information architecture
oystar different screen sizes
oystar mobile application

Responsive Design für verschiedenste Endgeräte

Grafische Priorisierung von Anzeigen und Funktionen

Optimiert für kundenspezifische Endgeräte in verschiedenen Größen

Adaption für mobile Endgeräte

Kontext

Die Bedürfnisse des Kunden im Blick

Zwölf Anwendungen in verschiedenen Ausprägungen standen zu Beginn des Projektes auf dem Prüfstand. Kriterien wie Einfachheit, Angemessenheit der Aufgaben und Individualisierbarkeit spielten für die Auswertung eine wichtige Rolle. Ebenso wichtig waren die Vorort-Analysen direkt bei Kunden der Oystar-Gruppe. So konnten wir an laufenden Maschinen komplexe Arbeitsabläufe und Prozesse beobachten und die notwendigen Handlungsschritte lernen und verstehen.

Ein einheitliches Bedienkonzept

Durch eine standardisierte Befragung der Bediener, Servicetechniker und Entwickler zeigte sich die geforderte Bandbreite an Informationen für die unterschiedlichen Personengruppen. Nach Auswertung aller Daten haben wir – passend für alle Maschinen – ein einheitliches Bedienkonzept entwickelt.

Wireframes
Auf Basis von Wireframes – schematisch vereinfachten Entwürfen – wurden in diesem Arbeitsschritt alle wichtigen Grundlagen für das Interfacedesign definiert. Die Informationsarchitektur wurde mit Hilfe von Flowcharts strukturiert und mit dem Kunden abgestimmt.

Struktur
Grundlage für die Aufteilung des Screens ist das zukunftsorientierte Widescreenformat. Jede Funktionsgruppe auf dem Interface hat einen fest zugewiesenen Bereich: Eine übersichtlich gegliederte Statusleiste, die mit den wichtigsten Informationen zum Produktionsverlauf über den Zustand der Maschine informiert. Die Hauptnavigation ist ergonomisch auf der rechten Seite des Screens platziert. Globale Funktionen befinden sich am unteren Bildrand.

Usability
Das Konzept für die Entwicklung des Human Machine Interfaces stützt sich auf zahlreiche Prinzipien, die die Bedienbarkeit optimieren. Diese wurden im Vorfeld definiert und dient als Grundlage für alle weiteren strukturellen und gestalterischen Entscheidungen. Die Benutzerfreundlichkeit hatte bei allen Punkten oberste Priorität.

Den einfachen Bediener im Fokus
Bei allen strukturellen Entscheidungen stand immer der einfache Bediener im Fokus. Seine täglichen Aufgaben wurden priorisiert. Abhängig vom Benutzerlevel wird das Interface dynamisch um Funktionen erweitert.

Differenziertes Dialogsystem
Wir unterscheiden deutlich zwischen Informationen, die vom System generiert und Dialogen, die durch den Benutzer geöffnet werden. Das vereinfacht die Kommunikation mit der Maschine und maximiert die Bediensicherheit.

Leichte Individualisierbarkeit
Die kleinen Helfer in der Produktion: Individuell ausgewählte Widgets gehen auf die Anforderungen der verschiedenen Benutzergruppen ein. Informationen zum Produktionsverlauf, Temperaturen und Statistiken – alles im Blick.

Intelligente Maschine – Assistenzsysteme
Ein schnelles und richtiges Handeln bei auftretenden Fehlern spart Zeit und Geld. Der kontextabhängige Assistent bietet dem unerfahrenen Bediener Step-by-Step Anleitungen zur Lösung des Problems.

Visualisierung der Parametereingabe
Animierte Visualisierungen unterstützen beim Einrichten und Optimieren der Produktionsschritte. Die Vorteile: direkte Rückmeldung durch das Interface. Die Darstellungen sind selbsterklärend und funktionieren sprachübergreifend.

Funktionserweiterung durch Multitouch
Multitouch-Gesten steigern die natürliche Interaktionsweise und somit auch die Effizienz bei der Handhabung der Maschine. Alle Anwendungen sind für die Bedienung per Touchscreen optimiert.

Linearisierung des Maschinenbildes
Die aufeinanderfolgenden Produktionsschritte einer Maschine werden in Form vereinfachter Module abgebildet. So ist eine übersichtliche Darstellung auch komplexer Maschinen möglich.

Kundenspezifisches Bedienpanel

Das kapazitive Touchscreen Bedienpanel wurde von der Firma Prime Cube kundenspezifisch entwickelt. Es ist als Stand-Alone-System für die Tragarm-Montage konzipiert. Das Edelstahl-Gehäuse ist allseitig IP65-geschützt. Die sicken- und kantenfreie Integration der einfach zu reinigenden Glasfront verhindert dabei Schmutzanhaftungen. Die LED-hinterleuchteten Widescreen-Displays reichen von 25 cm über 39 cm bis 53 cm Bilddiagonale. Spezielle Funktionen sind über kapazitive Bedienelemente und elektromechanische Befehlsgeräte direkt im Zugriff.
HMI Project war von Anfang beratend am Industriedesignprozess beteiligt. So konnte Hardware- und Softwaredesign optimal aufeinander abgestimmt werden.

Ergonomisches Interfacedesign

Das One HMI Interface zeigt eine schlüssige und sicher zu bedienende Oberfläche mit hoher Qualitätsanmutung. Die systematische Strukturierung geht auf die unterschiedlichen Anwender mit ihren spezifischen Aufgaben ein und bietet viele Möglichkeiten zur Individualisierung. Die klare Gliederung der Oberfläche verkürzt die Einlernzeiten und erleichtert den Umgang mit den Maschinen. Alle Phasen des Entwicklungsprozesses wurden auf Basis der DIN EN ISO 9241-210 vollzogen.

Haptische Controls
Auf Basis von ergonomischen Studien wurde bei der Gestaltung der Touch-Bedienelemente sowohl auf angemessene Größen als auch richtige Abstände der Bedienelemente zueinander geachtet. So können Fehlbedienungen minimiert werden.

Intuitive Bedienung
Bedienbare Objekte sind durch ihre dreidimensionale Ausprägung leicht erkennbar und verhalten sich gemäß der Erwartungshaltung des Benutzers. In Abhängigkeit vom Benutzerlevel werden nur Informationen angeboten, die im Tätigkeitsbereich des Bedieners liegen.

Selbsterklärende Icons
Für alle wichtigen Funktionen und Prozesse entwickelten wir ein Set leicht verständlicher monochromer Icons. Die einfache zweidimensionale Darstellung unterstützt die Orientierung auf dem Interface und dient zudem der schnelleren Wahrnehmung.

Logische Piktogramme
Die teilweise sehr komplexen Maschinenmodule werden durch einfache Piktogramme repräsentiert. Diese zeigen in reduzierter Form Grundfunktionen oder Produktionsabläufe, die an den jeweiligen Modulen stattfinden. Das vereinfacht die Übersicht über den Produktionsablauf.

Stimmiges Farbkonzept
Das Interface ist hell und kontrastreich, um eine gute Lesbarkeit zu gewährleisten. Das Farbschema ist abgeleitet vom Corporate Design des Kunden. In der gedeckten Farbwelt werden durch Helligkeiten Funktionsbereiche unterschieden. Signalfarben helfen, dass wichtige Informationen vom Benutzer sofort wahrgenommen werden.

Effektivität in der Umsetzung

Informationsgewinn durch Prototypenbau
Hilfreich für die Entwicklung war die Überprüfung durch einen Prototypen. Dieses wurde von GTI-control parallel projektiert. Hier konnten nicht nur das Design sondern auch typische Handlungs- und Interaktionsschritte mit Referenzusern durchgespielt werden. Die gewonnenen Erkenntnisse konnten so in den Designprozess integriert und die Usability weiter optimiert werden.

Online-Dokuwiki Styleguide
Der Styleguide wurde als Dokuwiki-Webseite umgesetzt und ist jederzeit online erreichbar. Hier finden sich alle Informationen zur softwareseitigen Implementierung des One HMI Interface: Grundprinzipien, exakte Vermaßungsangaben und ein übersichtlicher Downloadbereich. Für die Umsetzung ist der Online-Styleguide das Werkzeug und die Garantie für eine konsequente Anwendung der Gestaltungsgrundlagen. So ist eine einheitlich Umsetzung des Konzeptes und „Look and Feels“ über alle Oystar-Anwendungen und Produktionsstätten hinweg garantiert. Durch Community-Funktionen können zwischen Designern und Entwicklern Informationen effektiv ausgetauscht und für alle Beteiligten verfügbar gemacht werden.

Bibliothek mit Anwendungsbeispielen
Ein besonderes Feature ist die UseCase Bibliothek. Sie dokumentiert Sonderlösungen und Neuerungen, die während des Implementierungsprozesses hinzukommen und dient als Nachschlagewerk für alle Entwickler der weltweiten Produktionsstätten.

Gemeinsam genutzte Komponenten
Der Online-Styleguide wird weiterhin als Plattform genutzt, um zwischen den Entwicklern Softwarekomponenten auszutauschen. So können zusätzlich Synergien genutzt und somit der Aufwand reduziert werden.

Zukunftsorientierte Konzepte

Eine linienübergreifende Darstellung und die Auswertung von Monitoring-Daten (SCADA, BDE) tragen maßgeblich zur Optimierung von Arbeitsprozessen und Maschinenauslastung bei. Durch präventive Wartung – das frühzeitige Erkennen von mechanischen oder elektrischen Problemen – können teure Ausfallzeiten vermieden und die Vorhaltung an Ersatzteilen reduziert werden. Mit Hilfe mobiler Endgeräte hat der Bediener die komfortable Sicht des Leitstandes über alle Maschinen zu jeder Zeit - an fast jedem Ort.
RF-ID ermöglicht die eindeutige Identifizierung von Benutzern oder bestimmt die Position eines Ausgabegerätes in der Maschinenhalle.