Nutzergerechte Entwicklung von Mensch-Maschine-Systemen

Useware-Engineering für technische Systeme

verfasst von: Detlef Zühlke

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

Buchreihe : VDI-Buch

Enthalten in: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik" , Springer Professional "Wirtschaft"

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Über dieses Buch

Das Buch gibt Entwicklern aus der Industrie einen Leitfaden zur nutzergerechten Gestaltung von Mensch-Maschine-Systemen an die Hand. Useware ist als Sammelbegriff eingeführt für alle Hard- und Softwarekomponenten, die der Benutzung von technischen Systemen dienen. Mit dem Begriff Useware ist eine Fokussierung der Technikgestaltung auf menschliche Fähigkeiten und Bedürfnisse verbunden. Wichtige Neuerungen der letzten Jahre, wie die modellbasierte Entwicklung von Benutzungsschnittstellen, aktualisierte Normen und Richtlinien sowie zukünftige Interaktionsformen, werden in der Neuauflage anschaulich aufbereitet und mit praktischen Beispielen für Gestaltungslösungen dargestellt.

Ein Kapitel beschreibt die besonderen Probleme der Gestaltung von Useware-Systemen für internationale Märkte - eine stark von der Industrie nachgefragte Thematik. Im zweiten Teil des Buches werden punktuelle Fragestellungen wie die Auswahl von Entwicklungstools, die Normen und Richtlinien sowie die grundlegenden Gestaltungsregeln behandelt. Ein Ausblick auf die Zukunft mit Themen wie multimodale Interaktion, natürliche Interaktion und Augmented Reality-Systeme spricht den zukunftsorientierten Ingenieur an.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Kapitel 1. Einführung

Zusammenfassung

Bis in die 70er Jahre bestanden Gerätesteuerungen vorwiegend aus Hardware; neue Funktionen konnten nur durch immer komplexere Hardwareentwicklungen realisiert werden. Mit der Erfindung des Mikroprozessors Mitte der 70er-Jahre war es dann erstmals möglich, teure Hardwareentwicklungen durch standardisierte Mikroprozessor-Hardware plus „billiger“ – da reproduzierbarer – Software zu ersetzen. Doch die Euphorie hielt nicht lange an. Schon Mitte der 80er-Jahre sprach man von der Softwarekrise, da die Softwareentwicklung einen Umfang annahm, der ebenso zu enormen Entwicklungs- und vor allem Wartungskosten führte. Auch hier half die Standardisierung – sei es durch die offiziellen Standards wie ISO, IEEE usw. oder durch die immer stärker aufkommenden Firmen-Standards wie die PC-Technik oder Microsoft-WINDOWS – die Probleme in den Griff zu bekommen. So werden heute viele technische Systeme im Konsum- wie auch im industriellen Bereich weitest möglich auf einer PC-Plattform aufgebaut und mit Standardsoftware bestückt, die man preiswert und erprobt auf dem Markt kaufen kann. Damit werden die Systeme jedoch immer ähnlicher, so dass die notwendige Produktdifferenzierung mehr und mehr im Bereich der Bedienoberflächengestaltung stattfindet.

Detlef Zühlke

Kapitel 2. Der Mensch und seine Fähigkeiten

Zusammenfassung

Mensch und Maschine sind Kommunikationspartner, die sich in ihren Eigenschaften und Fähigkeiten wesentlich unterscheiden. Während die technische Ausführung von Maschinen hinsichtlich Funktionen, Bedienkonzepten, Automatisierungsgrad etc. vom Konstrukteur in weiten Grenzen variabel gestaltet werden kann, ist der Mensch als Anwender und somit Kommunikationspartner der Maschine durch weitgehend festliegende Fähigkeiten und somit auch Grenzen gekennzeichnet. Andererseits müssen wir die Eigenschaften und das Verhalten der Maschine über ihre Lebensdauer als konstant ansehen, während der Mensch in der Lage ist, sich permanent auf neue Anforderungen einzustellen. Der Mensch ist also beschränkt in seiner Wahrnehmung und seiner Informationsverarbeitung, dem hingegen wiederum sehr flexibel in der Lage, neue unbekannte Problemstellungen zu lösen.

Detlef Zühlke

Kapitel 3. Vorgehensweise bei der Useware-Entwicklung

Zusammenfassung

Die industrielle Praxis zeigt, dass die gestiegene Komplexität von Maschinen und Anlagen bislang häufig in ihrer komplizierten Bedienung Ausdruck findet. Die Bedeutung einer nutzerfreundlichen Bedienung ist daher gewachsen und wird auch weiterhin wachsen. Die Akzeptanz und Effizienz einer Maschine werden immer weniger durch den Funktionsumfang und immer mehr durch ihre Benutzbarkeit bestimmt, so dass sie zu einem wesentlichen Faktor für die Kaufentscheidung der Kunden geworden ist und einen wirtschaftlichen Faktor darstellt.

Detlef Zühlke

Kapitel 4. Useware-Systeme für internationale Märkte

Zusammenfassung

In den letzten Jahren ist ein deutlicher Trend in Richtung einer zunehmenden Globalisierung zu erkennen. Hiermit eng verbunden ist der Anstieg der Exporte deutscher Maschinenbauhersteller. Ausgehend vom Customizing als Service für alle Kunden, ist durch die Globalisierung eine immer stärkere Notwendigkeit gegeben, die Produkte auch auf internationale Kundenbedürfnisse anzupassen. Dies ist eine Herausforderung, denn Export in unterschiedliche Länder heißt auch Export in unterschiedliche Kulturen.

Detlef Zühlke

Kapitel 5. Hilfsmittel bei der Useware-Entwicklung

Zusammenfassung

Moderne Useware-Systeme mit allen Anforderungen, die bislang vorgestellt wurden, lassen sich nicht mehr ohne geeignete Hilfsmittel entwickeln. Auch das Software-Engineering lebt heutzutage sehr stark von der Auswahl der richtigen Entwicklungswerkzeuge. In diesem Kapitel werden daher einige Hilfsmittel für die Useware-Entwicklung vorgestellt. Zum einen sind dies die Entwicklungswerkzeuge und zum anderen die Beschreibungstechniken. Die Hilfsmittel können in verschiedenen Phasen der Useware-Entwicklung eingesetzt werden (s. Abb. 5.1).

Detlef Zühlke

Kapitel 6. Grundlegende Prinzipien und Interaktionstechniken

Zusammenfassung

Nachdem in Kap. 3 die Vorgehensweise bei der ergonomischen Bediensystementwicklung vorgestellt wurde, soll in diesem Kapitel näher auf Gestaltungsdetails und -anforderungen eingegangen werden. Hierfür wird zunächst ein Überblick über relevante Normen und Richtlinien gegeben. In Kap. 6.2 werden die wichtigsten Prinzipien zur Gestaltung von Bediensystemen erläutert. Kapitel 6.3 befasst sich mit der Gestaltung der Interaktion zwischen Mensch und Maschine. Dies umfasst eine Vorstellung möglicher Interaktionsformen (z. B. Kommandosprachen, Dialoge, Menüs), gängiger Interaktionselemente und diverser Interaktionstechnologien (Ein-Ausgabegeräte).

Detlef Zühlke

Kapitel 7. Zukünftige Interaktionstechniken

Zusammenfassung

In den bislang betrachteten Usewaresystemen gab es weitgehend nur zwei Interaktionsformen: über den visuellen Kanal übermittelte die Maschine dem Menschen die Informationen über ihren Status und über den haptischen Kanal (Tastatur und Maus, aber auch Touchscreen) nahm sie die Eingabedaten des Nutzers entgegen. Der auditive Kanal wurde allenfalls minimal verwendet, um den Menschen über Pieptöne oder ähnliche Geräusche Feedback über Fehler zu vermitteln. Diese Technik bezeichnet man als unimodale Interaktion.

Detlef Zühlke

Backmatter

Titel: Nutzergerechte Entwicklung von Mensch-Maschine-Systemen
verfasst von: Detlef Zühlke
Verlag: Springer Berlin Heidelberg
Electronic ISBN: 978-3-642-22074-6
Print ISBN: 978-3-642-22073-9
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-22074-6