Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO Institutsleiter Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Dieter Spath Nobelstraße 12 70569 Stuttgart David Blank Competence-Center Human-Computer Interaction Telefon + 49 711 970-2321 Fax -2300 david.blank@iao.fraunhofer.de www.iao.fraunhofer.de Stuttgart, 01. Oktober 2013 Ergonomische Optimierung der Software zenon Supervisor 7.10
1 Review Ausgangssituation und Zielsetzung Seit Version 7 unterscheidet man vier Produkte, die sich zur zenon Produktfamilie zusammensetzen. Durch ein flexibles Lizenzierungsmodell lassen sich die Funktionen einzelner Teilprodukte je nach Bedarf freischalten. Jedes Produkt deckt einen anderen Bereich der Automatisierungspyramide ab. Das integrierte SPS System zenon Logic und das HMI System zenon Operator sind Teil der Produktions- bzw. Steuerungsebene. zenon Supervisor gehört mit den Visualisierungs- und Steuerungsfunktionen zur Prozessleitebene. Mit Hilfe von zenon Analyzer können Reports aus Prozessdaten und dem ERP in Echtzeit verarbeitet und präsentiert werden, was in die Betriebsleitebene fällt. Die Einzelprodukte fügen sich einheitlich in die Programmoberfläche ein. Bei einer Erweiterung des Funktionsumfangs verkürzt sich deshalb die Einarbeitungszeit. An der generellen Herangehensweise bei der Projektbearbeitung hat sich gegenüber den Vorversionen nichts geändert. Obwohl zenon über viele Möglichkeiten verfügt, Funktionen zu programmieren, ist das Produkt vor allem auf die Parametrierung ausgelegt. Wizards und vorgefertigte Templates erleichtern dabei die Erstellung neuer Projekte, so dass relativ schnell Ergebnisse erzielt werden können. Durch die durchdachte Mehrprojektverwaltung lassen sich auch aufwändige Anwendungsfälle gut projektieren. Jede Variable, jedes Bild oder jede Funktion kann projektübergreifend verwendet werden. Zum Beispiel können Variablen gleichzeitig in der HMI und zum Erzeugen von Berichten verwendet werden. Die Vermeidung des doppelten Imports, bzw. der doppelten Datenpflege kann eine große Zeitersparnis bedeuten. In der Studie»Potenziale der Mensch-Technik Interaktion für die effiziente und vernetzte Produktion von morgen«des Fraunhofer IAO 1 werden Anforderungen und Guidelines für erfolgreiche und innovative HMIs und HMI-Engineeringwerkzeuge hergeleitet. Dabei werden insbesondere die folgenden Bereiche berücksichtigt: Unterstützung bei der effektiven HMI-Entwicklung, Grundlagen einer intelligenten und kontextsensiblen Produktionssteuerung, Schnittstellen und Kommunikationsfunktionalitäten und 1 Peissner, M. & Hipp, C. (2013). Potenziale der Mensch-Technik Interaktion für die effiziente und vernetzte Produktion von morgen. Herausgeber: D. Spath & A. Weisbecker. Stuttgart: Fraunhofer Verlag. 2
Unterstützung neuer Technologien. Die Zielsetzung der vorliegenden Studie umfasst zwei Aspekte: 1. Die Produktversion 7.10 der HMI/SCADA Software zenon Supervisor von COPA- DATA soll anhand der beschriebenen Kriterien im Rahmen einer Expertenevaluation detailliert bewertet werden. Ein Stärken-Schwächen-Profil soll aufzeigen, inwiefern die Software heute schon die zukünftigen Anforderungen einer Industrie 4.0 erfüllen kann. 2. Anhand der Evaluationsergebnisse sollen Optimierungspotenziale für zukünftige Entwicklungen aufgezeigt werden. Handlungsfelder sollen beschrieben werden, um COPA-DATA Impulse für Produktverbesserungen und Innovationen zu geben. 2 Evaluationsergebnisse Anhand der oben beschriebenen Kriterien wurde im Rahmen einer Expertenevaluation die Produktversion 7.10 der HMI/SCADA Software zenon Supervisor von COPA-DATA bewertet. Um eine detaillierte Analyse der aktuellen Marktposition erstellen zu können, wurden die Anforderungen zunächst in Teilkriterien untergliedert. Jeder der Bereiche wurde anhand einer Walkthrough- und Screening-Methode begutachtet und mit einer Punktzahl bewertet: sehr gut (75-100%) gut (50-75%) befriedigend (25-50%) ausreichend (0-25%) mangelhaft (0%) 3
2.1 Unterstützung bei der effektiven HMI-Entwicklung Bewertung zenon bietet viele Funktionen und Möglichkeiten, mit denen sich der HMI- Entwicklungsprozess effektiv gestalten lässt. Prinzipiell lassen sich Dateien mit gängigen Pixel- oder Vektorformate in die Projektstruktur importieren und z.b. als Hintergründe oder Buttons verwenden. Proprietäre Dateiformate von professionellen Grafikprogrammen, z.b. Illustrator, lassen sich dagegen nicht direkt importieren. Dies wiegt nicht ganz so schwer, da ein Import über Umwege möglich ist. Mit Expression Blend bzw. Expression Design lassen sich beispielsweise Adobe Formate in XAML umwandeln, welches sich importieren lässt. Auch andere Multimedia oder Office Dateien lassen sich in die Projekte integrieren. zenon bietet einige nützliche Funktionen, um die Durchführung eines iterativen Gestaltungsprozesses zu unterstützen. Hervorzuheben ist die Rechteverwaltung, welche durch die Aktivierung der Mehrbenutzeroption für Projekte freigeschalten wird. In Kombination mit den individuell definierbaren Editorprofilen zur Positionierung der Fenster und Symbolleisten lassen sich beispielsweise die Entwicklung und das Design von unterschiedlichen Personen mit komplett unterschiedlichen Rollenverständnissen gleichzeitig vorantreiben. Unterstützung zur Erstellung von Wireframes oder User Interface Spezifikationen sowie Möglichkeiten Feedback durch Nutzertests einzuholen sind Angebote, die in der aktuellen Version fehlen. Ein breites Angebot an anpassbaren Templates für verschiedene Bereiche, z.b. Designvarianten für verschiedene Auflösungen oder Bedienungsformen (Touch), Farbpaletten (hoher Kontrast, Rot-Grün Schwäche), erleichtert die Erstellung von Projekten. 4
2.2 Grundlagen einer intelligenten und kontextsensiblen Produktionssteuerung Bewertung Ein Highlight ist Batch Control, welches eine integrierte und hardwareunabhängige Lösung zeigt. Sie kann nicht nur von Technikern, Ingenieuren oder Entwicklern genutzt werden, sondern ermöglicht es auch Prozessspezialisten ohne Automatisierungskenntnisse, Rezepte bequem zu verwalten. Für Messaging kann E-Mail (Outlook, POP3), Voice, Text to speech, Text Messages (SMS) genutzt werden. Die Individualisierung und Anpassung der Oberfläche durch den Nutzer ist auf viele Arten möglich. Zum Punktabzug führt jedoch, dass es noch nicht möglich ist, Sensordaten und Anpassungsregeln für automatische Adaptionen zu nutzen. Viele Dinge sind über Umwege zu erreichen. Funktionen können manuell programmiert werden aber es gibt keine Möglichkeit Regeln zu definieren. Die Kontexterkennung ist nicht selbstlernend oder selbstoptimierend. Das Nutzerprofil wird im Moment nicht zur Speicherung von dynamischen Nutzervariablen, wie z.b. der aktuelle Aufenthaltsort einer Person, verwendet. Die Aufgabenhistorie kann aber über das Alarmprotokoll herausgefunden werden. 5
2.3 Schnittstellen und Kommunikationsfunktionalität Bewertung Wie bereits beschrieben, deckt zenon fast alle Bereiche der Automatisierungspyramide ab. Dementsprechend muss die Kompatibilität und Offenheit bezüglich Standards, Schnittstellen und Protokolle gegeben sein. Es werden tatsächlich mehr als 300 Treiber für SPS- und Bussysteme mitgeliefert. Für OPC steht u.a. ein zertifizierter OPC UA Server zur Verfügung und selbst mit ERP-Systemen wie SAP oder Microsoft Dynamics, kann bidirektional kommuniziert werden. Optional kann man weitere Treiber von COPA- DATA programmieren lassen. Außerdem können u.a. Skripte mit den VSTA oder VBA programmiert und eingebunden werden. zenon Everywhere ermöglicht es iphone-, Android- und Windows Phone Besitzern mit Hilfe einer App auf verschiedene Variablen des Produktionssystems von außerhalb zuzugreifen. Im Moment können die Werte aber nur gelesen werden. COPA-DATA unterstützt kundenspezifische Apps auf allen drei Betriebssystemen und bietet eine eigene App unter ios und Windows Phone an. 6
2.4 Unterstützung neuer Technologien Bewertung Die Unterstützung von Multi-Touch ist sehr gut gelungen. Für die meisten Elemente lassen sich Reaktionen auf Touch-Gesten direkt über die Eigenschaften definieren. Durch VSTA lassen sich z.b. auch Kinect-Anbindungen oder Ähnliches realisieren. zenon Everywhere ist bisher ein erster Ansatz welcher noch viel Potenzial bietet und die zukünftige Richtung weist. Leider fehlt bisher eine Chat-Unterstützung. Das Einbinden von HTML sollte erleichtert werden, z.b. durch eine direkte Eingabe der URL bei der Hilfe zu Alarmen. 7
3 Fazit der Evaluation zenon Supervisor 7.10 erfüllt die in der Studie angebrachten Kriterien bereits zum großen Teil. Viele der vorgestellten Zukunftsszenarien können heute schon damit abgebildet werden. Im Bereich der Vernetzung und Schnittstellen schneidet zenon besonders gut ab. Zusätzlich zu den vielen verfügbaren Treibern zeichnet sich zenon durch offene Standards und Schnittstellen aus. Besonders interessant sind dabei die Integration der verschiedenen zenon-produkte und die Schnittstellen aus dem zenon-ökosystem heraus, um einen bidirektionalen Austausch von Informationen zu ermöglichen. Durch den Vergleich mit den vorherigen zenon Supervisor Versionen erkennt man bei zenon den Blick für nützliche und zukunftsorientierte Features. Im Programm stecken viele durchdachte Erleichterungen für den Nutzer und es kommen immer wieder neue hinzu. Die Offenheit von COPA-DATA ihr Produkt immer wieder kritisch zu betrachten und zu verbessern, zahlt sich aus, sodass zenon ein guter Partner für zukünftige Projekte ist. 8