Transparenz und Kontrolle sind zwei der wichtigsten Aspekte, die es bei der Installation neuer SCADA-Software oder der Umstellung auf eine moderne HMI zu berücksichtigen gilt. Die Entscheidung zwischen der Aufrüstung einer herkömmlichen, proprietären HMI und dem Umstieg auf eine neuere, webbasierte HMI kann umfangreiche Recherchen und Tests erfordern. Da Unternehmen zunehmend auf Skalierbarkeit, Fernüberwachung der Fertigung und langfristige Kompatibilität setzen, haben sich viele für webbasierte Architekturen entschieden. Andere sind jedoch der Meinung, dass ihr System die Reaktionsgeschwindigkeit und Zuverlässigkeit eines lokalen Clients erfordert.
Was ist eine klassische HMI?
Eine klassische HMI, häufig auch als „Thick Client“ bezeichnet, besteht aus einem dedizierten Bedienpanel oder einer lokal installierten Software, die direkt mit SPSen und Feldgeräten kommuniziert. Die Visualisierung wird auf dem jeweiligen Gerät ausgeführt und dargestellt.
Diese Systeme sind in der Industrie seit vielen Jahren etabliert. Sie lassen sich gut in bestehende Anlagen integrieren und eignen sich besonders für Umgebungen, in denen eine physische Trennung von anderen Netzwerken gefordert ist. Da sie nicht auf eine permanente Netzwerkverbindung angewiesen sind, gelten sie als robust und zuverlässig.
Der Nachteil liegt in Wartung und Skalierung. Zusätzliche Arbeitsplätze erfordern meist neue Installationen und eigene Lizenzen. Updates und Sicherheitspatches müssen häufig auf jedem Gerät einzeln eingespielt werden. In verteilten Strukturen kann dies den Administrationsaufwand erheblich erhöhen.
Eine klassische HMI ist besonders geeignet, wenn:
- ein konsequentes Air-Gapping gefordert ist,
- bestehende Legacy-Systeme weiter genutzt werden,
- Reaktionszeiten im Sub-Millisekunden-Bereich erforderlich sind,
- die vorhandene IT-Infrastruktur nur begrenzte Möglichkeiten bietet.
Was ist eine webbasierte HMI?
Eine webbasierte HMI wird zentral auf einem Server betrieben und über einen Standard-Webbrowser genutzt. Ob Desktop-PC, Tablet, Smartphone oder Industriepanel: Jedes Gerät mit Browser und Netzwerkzugang kann auf dieselbe Bedienoberfläche zugreifen, ohne dass eine lokale Installation notwendig ist. Änderungen werden einmalig auf dem Server vorgenommen und stehen anschließend allen Nutzern zur Verfügung.
Da webbasierte HMIs auf Technologien wie HTML5 basieren, passen sie sich automatisch an unterschiedliche Bildschirmgrößen an. Für Unternehmen mit mehreren Standorten oder mobilen Teams bietet dies erhebliche Vorteile. Gleichzeitig lassen sich solche Systeme in moderne IT-/OT-Architekturen integrieren, beispielsweise mit OPC UA, MQTT, Sparkplug B oder Unified-Namespaces.
Webbasierte HMIs eignen sich besonders, wenn:
- mehrere Standorte verwaltet werden,
- mobile Teams auf Produktionsdaten zugreifen müssen,
- eine stärkere IT-/OT-Konvergenz angestrebt wird,
- neue, skalierbare Anlagen entstehen,
- Ingenieure schnell eingearbeitet werden sollen,
- Fernzugriff auf HMI-Daten erforderlich ist.
Zugänglichkeit, Skalierbarkeit und Sicherheit
Klassische HMIs sind auf lokale Bedienplätze ausgelegt. Neue Clients verursachen oftmals zusätzliche Lizenz- und Wartungskosten. Gleichzeitig unterstützen sie isolierte Netzwerkstrukturen und erfüllen damit Anforderungen an eine strikte Netzwerktrennung.
Webbasierte HMIs ermöglichen dagegen den Zugriff von überall innerhalb des freigegebenen Netzwerks. Wartungs- und Betriebsteams profitieren von höherer Transparenz und einer einfacheren Skalierung, da neue Nutzer zentral eingebunden werden können. Moderne Sicherheitskonzepte wie rollenbasierte Zugriffskontrollen, verschlüsselte Kommunikation und zentrale Authentifizierung sorgen dabei für ein hohes Sicherheitsniveau. Voraussetzung bleibt jedoch eine sorgfältig geplante Netzwerkarchitektur.
Wartung und Updates
Bei klassischen HMIs müssen Updates häufig auf jedem einzelnen Gerät installiert werden. Das erhöht den Aufwand und kann unterschiedliche Softwarestände innerhalb einer Anlage verursachen. Webbasierte HMIs werden dagegen zentral aktualisiert. Die Änderungen stehen danach sofort allen Benutzern zur Verfügung.
Leistung und Entwicklungsgeschwindigkeit
Klassische HMIs bieten sehr geringe Latenzzeiten und arbeiten unabhängig von der Netzwerkqualität. Allerdings erfordern sie häufig spezifisches Hersteller-Know-how. Die Leistung webbasierter HMIs hängt grundsätzlich vom Netzwerk ab. Moderne Systeme haben diesen Nachteil jedoch weitgehend reduziert. Webbasierte Edge-Panels kombinieren die Vorteile zentraler Verwaltung mit lokalen Store-and-Forward-Funktionen und können dadurch auch bei vorübergehenden Netzwerkausfällen weiterarbeiten. Darüber hinaus orientieren sich webbasierte Entwicklungswerkzeuge an modernen Softwarestandards, was die Verfügbarkeit qualifizierter Fachkräfte verbessert.
Mobile Unterstützung
Für mobile Anwendungen sind webbasierte HMIs klar im Vorteil. Eine einzige Oberfläche funktioniert auf Desktop-PCs, Tablets und Smartphones gleichermaßen, ohne dass zusätzliche Anwendungen entwickelt oder gepflegt werden müssen.
Warum die Entscheidung nicht schwarz oder weiß ist
Die meisten neuen Unternehmen stellen bereits auf webbasierte HMIs um, da die Vorteile bei Neuanlagen die Nachteile überwiegen. Wenn Sie jedoch bereits eine herkömmliche HMI in einem Legacy-System nutzen, gibt es einen einfachen Weg in die Zukunft der HMI-Technologie. Mit der Ignition-Plattform und dem Perspective-Modul von Inductive Automation können Sie vollständig webbasierte, für mobile Geräte optimierte HMIs auf HTML5-Basis erstellen, die auf jedem Browser laufen.
Ignition ermöglicht einen schrittweisen Übergang, anstatt die Anwender zu zwingen, ein System komplett zu ersetzen. Unternehmen können damit beginnen, ältere Anlagen an Ignition anzubinden, „Perspective“-Bildschirme parallel zu bestehenden Systemen zu entwickeln und die Migration in ihrem eigenen Tempo durchführen, ohne dass Ingenieure in einem völlig neuen Toolset umgeschult werden müssen. Darüber hinaus ermöglicht die unbegrenzte Lizenzierung von Ignition, im Rahmen eines Transformationsprojekts weitere Clients, Bildschirme und Benutzer hinzuzufügen, ohne dass die Lizenzkosten steigen.
Der Schritt in die Zukunft der HMI
Die Richtung der HMI-Entwicklung ist klar. Die Konvergenz von OT und IT, der Fernbetrieb, ein Mobile-First-Design und die zunehmende Einführung von Strategien zur digitalen Transformation treiben Unternehmen in Richtung webbasierter Architekturen. Für die meisten Unternehmen stellt sich nicht die Frage, ob sie diesen Schritt gehen sollen, sondern wann und wie.
