High-End HMI & GUI Design: Das Gesicht Ihrer Maschine (Chemnitz)
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High-End HMI & GUI Design: Das Gesicht Ihrer Maschine (Chemnitz)

Maschinenbau trifft User Experience. Begeistern Sie Ihre Kunden mit intuitiven, smartphone-ähnlichen Bedienoberflächen.

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In einer Welt, in der jeder ein iPhone in der Tasche hat, akzeptieren Kunden keine klobigen, grauen Industriesteuerungen mehr. Das HMI (Human Machine Interface) ist das Erste, was Ihr Kunde sieht – und oft der entscheidende Faktor beim Kaufentscheid. In Chemnitz, dem Herz des sächsischen Maschinenbaus, helfe ich Ihnen, Ihre technologische Marktführerschaft auch visuell und funktional zu unterstreichen.

Flüssiges Benutzererlebnis

Keine hängeden Oberflächen, sondern ein flüssiges stets reponsibles Benutzerlebnis, erreiche ich durch konsequente Auslagerung aller zeitkritischen Prozesse in Hintergrundtasks.

Rapid Prototyping

Eine schnelle Umsetzung Ihrer Ideen (in Wochen!!!) durch konsequente Anwendung des MVVM-Entwurfspattern, Einbindung von KI, leichtgewichtige ständig erweiterbare Architektur ohne die Verwendung großer überbordnder Frameworks. Trotzdem bleibt alles sauberer Code, der später auch unter produktiven Bedingungen eingesetzt werden kann und extrem gut Ausbaufähig und erbeiterbar ist..

Windows-Applikation erweitert die Fähigkeiten der SPS

Die Kombination von IPC und SPS bietet eine ideale Architektur für mittelgroße bis hin zu sehr komplexen Anwendungen. Auf der SPS laufen alle zeitkritischen und hardwarenahen Routineaufgaben, Ansteuerung der Hardwarr, Verriegelung von Bewegungen etc. und die Windows-Applikation auf dem IPC bringt eine leichte Erweiterbarkeit, Ansprechende flexible HMI, Kommunikation über diverse Schnittstellen (z.B. Einbindung von Sensoren über USB), Speicherung von Daten in Datenbanken, beliebige Protokolle zur Übergeordneten Ebene.

Technologie-Check: Web vs. Native WPF

FeatureWeb-HMI (HTML/JS)Native HMI (WPF/.NET)
Hardware-ZugriffLimitiert (Sicherheitssandbox)Vollständig (Scanner, USB, Datei)
PerformanceAbhängig von Browser-EngineNative GPU-Beschleunigung
Offline-StartBraucht oft WebserverStartet sofort als EXE
Multi-TouchOft träge / ungenauPräzise Gestensteuerung
EntwicklungViele Frameworks (React, Vue...)Ein stabiler Standard seit 15 Jahren

Psychologie der Bedienung: Fehler vermeiden

Ein gutes HMI ist mehr als nur 'hübsch'. Es führt den Bediener. Durch intelligente Farbgebung, klare Hierarchien und Animationen lenke ich die Aufmerksamkeit auf das Wesentliche.

Smart Operator Guidance:

  • Kontext-Sensitiv: Zeige nur Buttons, die im aktuellen Zustand erlaubt sind.
  • Visuelles Feedback: Sofortige Reaktion auf jeden Touch (kein 'Hämmern' auf den Bildschirm).
  • 3D-Visualisierung: Zeigen Sie den Fehlerort direkt am 3D-Modell der Maschine an, statt kryptische Fehlercodes zu listen.
Industriearbeiter bedient intuitives Touch-Panel

Wie aufwändig wird ein upgrade auf Windows 11?

Senden Sie mir eine Kurzbeschreibung Ihrer Maschine oder ihres Gerätes. Ich gebe Ihnen ein kostenloses Überblick über zeitlichen Aufwand und Kosten des Upgrades.

Upgrade-Check anfordern

Technologie: WPF, XAML & DirectX

Warum nicht einfach eine Web-App? Weil Web-Browser im industriellen Dauerbetrieb oft Probleme machen (Updates, Performance, Speicherbedarf). Ich setze auf WPF (Windows Presentation Foundation).

WPF nutzt die Grafikkarte (GPU) zur Beschleunigung. Das ermöglicht flüssige 60 FPS Animationen, Transparenzen und komplexe Schattenwürfe, selbst auf Sparsamer Industrie-Hardware. Zudem bietet es Zugriff auf das volle Windows-API (Dateisystem, USB, Serielle Ports), was Browsern verwehrt bleibt.

Modernes Dashboard Design mit Diagrammen

Architektur: MVVM für Wartbarkeit

Viele HMI-Projekte scheitern daran, dass Logik und Design vermischt sind ('Code-Behind Hölle'). Ändert man die Farbe eines Buttons, bricht die Maschinensteuerung. Ich nutze strikt das MVVM-Pattern (Model-View-ViewModel).

Dies trennt die grafische Oberfläche komplett von der Steuerungslogik. Das erlaubt es uns, das Design alle paar Jahre komplett zu modernisieren ('Re-Skinning'), ohne eine Zeile am getesteten Steuerungscode ändern zu müssen. Investitionsschutz pur.

Schema der MVVM Software Architektur

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Erfolgreiche Projekte bei Technologieführern

Seit über 15 Jahren realisiere ich anspruchsvolle Softwarelösungen für Marktführer in der Halbleiterindustrie, Medizintechnik und optischen Industrie. Hier ein Auszug meiner Projektpartner:

Softwareentwicklung Automatisierung Referenz Carl Zeiss
Prozesssteuerung Halbleiterindustrie Infineon
SPS Software Engineering KLA Corporation
HEKUMA
Elektronenstrahllithografie Steuerung Vistec
Compound Materials Prozessautomatisierung Freiberger
Lasersysteme Software Steuerung Omicron
Medizintechnik Dialyse Software Gambro
Medizintechnik Software Dosiersysteme Seleon
Forschungsprojekt Automatisierung TU Bergakademie
TU Bergakademie Freiberg
Migration & ModernisierungVGF-Kristallzuchtanlage

"Die Migration der Software in eine moderne C# -basierte Windows-Applikation wurde sehr kurzfristig und zu unserer vollsten Zufriedenheit realisiert."

Im Kristallzüchtungslabor der TU Bergakademie Freiberg existiert seit vielen Jahren eine Ofenanlage zur Züchtung von Halbleiterkristallen nach dem Vertical Gradient Freeze (VGF-) Verfahren, die für Forschungs- und Ausbildungszwecke eingesetzt wird.

Das VGF-Verfahren erfordert eine aufwändige Leistungs- und Temperaturregelung, die bisher von einem Windows 95-PC angesteuert wurde. Da bei dieser Konstellation durch den Ausfall des PC’s die Verfügbarkeit der Anlage gefährdet ist, benötigten wir eine Migration der Automatisierung auf einen modernen PC.

Die modernisierte VGF-Anlage wurde in unserem Labor ausgiebig und erfolgreich getestet. Die neue Automatisierung entspricht dem neuesten Stand der Technik und gewährleistet eine zukunftssichere Ansteuerung unseres VGF-Ofens.

Dr. rer. nat. Olf PätzoldInstitut für Nichteisenmetallurgie und ReinststoffeTU Bergakademie Freiberg

* Markenlogos dienen als Referenz für durchgeführte Projekte.

Special

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Häufige Fragen

Spezifische Antworten für .NET

Erstellen Sie auch das Grafik-Design?

Ich bin spezialisierter Entwickler, habe aber ein gutes Auge für UI/UX. Für hochkomplexe Design-Entwürfe arbeite ich gerne mit Ihren Grafikern zusammen oder vermittle Experten.

Wie lange dauert die Umsetzung eines Upgrades auf Windows 11 mit einer HMI-Modernisierung?

Ein 'Re-Skinning' oder Refurbish einer bestehenden gut dokumentierten Applikation mittlerer Komplexität kann in 4-8 Wochen erfolgen. Entscheidende Faktoren sind die Qualität der Dokumentation oder des vorhandenen Wissens über die Technologie und die angebundene Hardware,Schnittstellen zur Hardware und zu höheren Ebenen der Kommunikation und natürlich von der komplexität der Maschine oder des Gerätes.

Nutzen Sie Drittanbieter-Controls?

Wo sinnvoll ja (z.B. für komplexe Charts), um Kosten zu sparen. Aber ich vermeide unnötige Abhängigkeiten, um Lizenzprobleme zu verhindern. Ich achte ganz besonders darauf, die Verwendung von unnötigen Frameworks zu vermeiden, weil in jeder externen Abhängigkeit ein schlecht kalkulierbares Risiko steckt.

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