Wie sich das Design der Benutzeroberfläche unserer Zentrifugen weiterentwickelt hat
In den letzten 150 Jahren hat BMA eine Reihe verschiedener Zentrifugentypen entwickelt und auf den Markt gebracht. Bei jedem neuen Modell haben wir auf Forschungsergebnisse und Erfahrungen aus der Praxis zurückgegriffen und uns dabei von den hohen Ansprüchen unserer Kunden leiten lassen. Dies gilt gleichermaßen für das Design der Benutzeroberfläche.
Bei der Entwicklung von Zentrifugen bei BMA wurden stets die neuesten technischen und technologischen Aspekte berücksichtigt. Der Begriff „Mensch-Maschine-Schnittstelle“, kurz HMI, bezeichnet die modernste Schnittstelle für die Kommunikation zwischen einem Benutzer und einer Maschine. Wie hat sich das Schnittstellendesign unserer Zentrifugen im Laufe der letzten anderthalb Jahrhunderte weiterentwickelt? Was sind die wichtigsten Meilensteine?
Zentrifuge zur Herstellung von Weißzucker.
Zuckerzentrifugen gehören seit den Anfängen von BMA zu den wichtigsten Standardprodukten des Unternehmens. Unsere ersten Zentrifugen aus dem Jahr 1860 waren „ diskontinuierlich “-Maschinen mit Riemenantrieb und manueller Entleerung. Nachdem vor allem die in der Praxis gesammelten Erfahrungen analysiert und die Erkenntnisse umgesetzt worden waren und dank kontinuierlich verbesserter Maschinenteile kamen um 1900 die ersten Pendelzentrifugen mit Elektromotor auf den Markt. Diese Maschinen waren mit Hebeln und Schaltern ausgestattet. Der Schwerpunkt bei der Gestaltung der Benutzeroberfläche lag auf der Maschine, nicht auf dem Benutzer.
Als der Fokus auf der Maschine lag
Das nächste Bild links zeigt eine Zentrifugalpumpe, die über Hebel und Handräder gesteuert wird, wie sie damals im Maschinen- und Anlagenbau üblich waren. Sie wurden an Armaturen, Maschinen oder Getriebemotoren montiert, wo sie Ventile öffneten und schlossen. Das Bild rechts zeigt eine alte Zentrifugalstation in der Zuckerfabrik Königslutter in Deutschland.
Ein Entwicklungssprung – Steuerungssysteme werden elektrisch: Die Zentrifuge G1000 von BMA
„G1000 BMA-Zentrifuge“ veranschaulicht, wie die Steuerung zum zentralen Maschinenelement wurde. Diese Entwicklung im Schnittstellendesign führte auch zu einer Änderung der Terminologie. Die zentral am Zentrifugenrahmen angeordnete Steuerung wird nun als Steuereinheit bezeichnet, die alle Bedienschalter und Regler umfasst. Alle Bewegungen werden elektropneumatisch gesteuert und mittels Endschaltern überwacht. Kontrollleuchten an der Steuereinheit signalisieren die Prozessphasen und eventuell auftretende Störungen. Hebel und Handräder wurden durch Tasten, Schalter und Kontrollleuchten ersetzt. Mit dieser Konstruktion lässt sich die Maschine über eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) steuern. Die Einstellung der Zentrifugaldaten hängt nicht mehr von der Geschicklichkeit und Erfahrung des Bedieners ab, sondern basiert auf Standardkonfigurationen in der zentralen Steuereinheit.
Vorteile einer grafischen Benutzeroberfläche
BMA S7 HD-Steuerung
„BMA S7 HD-Steuerung“ zeigt, wie übersichtliche Grafiken und die systematische Anordnung von Tasten, Schaltern usw. die Bedienung dieser Zentrifugengeneration vereinfachen. Zur Erleichterung der Bedienung ist die Steuereinheit an einem beweglichen Schwenkarm angebracht. Durch diese Gestaltung der Benutzeroberfläche rückt der Bediener stärker in den Mittelpunkt.
Von Hebeln bis zu Touchscreens: Chronologie der HMI-Entwicklung
Die digitale Revolution in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts hat auch das Design der Bedienoberflächen der Zentrifugen von BMA beeinflusst.
Seit Mitte der 1980er Jahre ist jede Maschine mit einer SPS (speicherprogrammierbaren Steuerung) ausgestattet, sodass alle Daten, die von den verschiedenen Sensoren und Messgeräten in der Zentrifuge erfasst werden, überwacht und analysiert werden können, was einen automatisierten Betrieb der Maschine ermöglicht. Die aktuelle Generation von Zentrifugen wird größtenteils über einen Touchscreen gesteuert. Im Gegensatz zu festen Tasten oder Schiebereglern kann die Benutzeroberfläche individuell an jeden Kunden angepasst werden. Die Navigation durch die grafische Benutzeroberfläche erfolgt über verschachtelte Menüs. Alle relevanten Daten zu den Prozessschritten (Befüllung, Beschleunigung, Entleerung) und zum Betriebsstatus werden auf einem einzigen Bildschirm zusammengefasst.
Die Sicherheitstechnik spielt eine entscheidende Rolle
Die Beschleunigung des Zentrifugal Trommel s sorgt für eine hohe Nutzlast. Durch den Einsatz einer programmierbaren Logiksteuerung (SPS) in Kombination mit Sensoren wird die Zuverlässigkeit der Maschine verbessert. Die hochmoderne Zentrifugal-Bedienoberfläche (HMI) zeigt spezifische Fehler an oder weist auf Störungen hin. Solche Störungen werden nicht mehr durch blinkende Kontrollleuchten signalisiert, sondern durch Fehlermeldungen oder spezielle Symbole auf dem Bildschirm.
Möglich wird dies durch die SPS, die eine Reihe von Sicherheitsfunktionen bietet. Die Software überwacht wichtige Parameter wie Vibrationen oder die Drehzahl des „ Trommel “, und gewährleistet so einen reibungslosen Betrieb ohne Unterbrechungen. In der dritten Zentrifugenserie ist dies serienmäßig integriert.
Technische Weiterentwicklung des Steuerungssystems
Bedienfeld und HMI
Angesichts der rasanten Entwicklung in der Elektronik und steigender Marktanforderungen stellte BMA im Jahr 2019 die dritte Serie des Steuerungssystems für Zentrifugen vom Typ E vor. Die neueste HMI ist ein mehrsprachiges 12-Zoll-Touchscreen-Panel mit intuitiver Menüführung. Die Befüllung der Zentrifuge bis zum maximalen Füll Magma us erfolgt automatisch. Dank der Speicherung von Rezepturen (Parametern) kann der Bediener durch einfaches Antippen der Benutzeroberfläche zwischen verschiedenen Produkten wählen. Wasser wird je nach der spezifischen Beladung Magma bedarfsgerecht zugegeben. Die Zentrifugensoftware informiert den Benutzer über bestimmte Produktionssituationen und empfiehlt die für den jeweiligen Fall bestmögliche Vorgehensweise. Ein Beispiel: Sie benachrichtigt den Bediener, wenn es im Trommel zu Verklumpungen kommt, sodass entsprechende Maßnahmen ergriffen werden können. Standardisierte Prozesse gewährleisten eine gleichbleibende Zuckerqualität und einen effizienten Anlagenbetrieb.
Maschinendaten weltweit abrufbar
Schematische Darstellung der Sicherheitssensoren in einer BMA-Maschine (E-Serie)
Die aktuelle SPS-Generation für Zentrifugen vom Typ E von BMA umfasst einen Router mit einer integrierten Schnittstelle zur smart4sugar-Plattform. Über diese Schnittstelle sind Live-Maschinendaten online verfügbar. Sie können mithilfe des smart.monitoring-Dienstes von BMA angezeigt und analysiert werden. Die Datenanzeige mit smart.monitoring hebt die Gestaltung von Zentrifugenschnittstellen auf ein neues Niveau: Die Daten sind jederzeit und überall auf der Welt verfügbar – sogar auf Ihrem Smartphone.
Nachrüstung: Ein zweiter Frühling für Zentrifugen
Die Steuerungs- und Elektriksysteme einer 20 Jahre alten Zentrifuge entsprechen in vielen Fällen nicht mehr den aktuellen Sicherheitsstandards. BMA bietet eine Lösung für dieses Problem: den Nachrüstungsservice, der den weiteren Betrieb solcher Maschinen ermöglicht. Im Rahmen dieses Services werden Zentrifugen der Typen G und B mit modernsten Sensoren, Aktuatoren, einer SPS, einem Bedienfeld (HMI) und Software ausgestattet. Als Teil der Nachrüstung wird der Antrieb (Motor und Frequenzumrichter) modernisiert, um die Leistung zu verbessern und so neuen Produktionsanforderungen gerecht zu werden.
Mit seiner breiten Palette an technischen Innovationen hat sich BMA von der ersten industriellen Revolution bis hin zur aktuellen digitalen Revolution stets um seine Kunden gekümmert. Und die nächste Entwicklung steht bereits vor der Tür: das industrielle Internet der Dinge (IIoT) für Maschinen, Anlagen und Ausrüstung. Die „smart4sugar“-Plattform von BMA bildet den Ausgangspunkt für alle weiteren digitalen Aktivitäten. Sie ermöglicht den Zugriff auf Betriebsdaten zu jeder Zeit und von jedem Ort der Welt aus.
Die Leidenschaft für den Fortschritt ist Teil unserer Identität – deshalb freuen wir uns alle auf zukünftige Entwicklungen, Innovationen und technologische Fortschritte.
