Brückenkran HMI übersichtlich gestalten: 3 Tipps
Drei Optimierungsprinzipien für das HMI-Design von Brückenkranen: Bedienbereich-Aufteilung (Steuerbereich 60 % + Statusbereich 35 % + Statusleiste 5 %), Fehlerklassifizierung (dreistufige Farbcodierung + automatisches Pop-up + akustisch-optische Alarmierung), Datenanzeige (Schriftgröße ≥ 12 px + Zahlen-Highlight + einheitliche Einheiten). Das KR-HMI-System von Kelude basiert auf einem 15-Zoll-Industrie-Touchscreen, unterstützt Bedienung mit Handschuhen, Schutzart IP65 und einen erweiterten Temperaturbereich von -20 bis 60 °C – bereits auf über 200 Brückenkranen im Einsatz erprobt.
Die Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) eines Brückenkrans ist das direkte Interaktionsfenster zwischen Bediener und Kran. Ein gut gestaltetes HMI ermöglicht es dem Bediener, in 3 Sekunden die benötigte Schaltfläche zu finden, in 5 Sekunden den Kranstatus zu erfassen und in 10 Sekunden eine Fehlerdiagnose durchzuführen. Im Gegensatz dazu erhöhen überladene Informationen, zu kleine Schaltflächen und unübersichtliche Farbkonzepte das Risiko von Bedienfehlern erheblich. Dieser Beitrag beleuchtet die drei Dimensionen Bedienbereich-Aufteilung, Fehlerklassifizierung und Datenanzeige und liefert auf Basis der Praxiserfahrung des KR-HMI-Systems von Kelude auf über 200 Brückenkranen einen Leitfaden für die ingenieurtechnische Umsetzung im HMI-Design.
Bedienbereich-Aufteilung: Drei Funktionszonen für die Kransteuerung
Die Bildschirmfläche eines Brückenkran-HMI ist begrenzt (typischerweise 15-Zoll-Touchscreen mit einer Auflösung von 1024×768 oder 1280×800). Wie lassen sich Bedien-, Status- und Alarminformationen auf begrenztem Raum sinnvoll verteilen? Das KR-HMI von Kelude setzt auf ein klassisches Drei-Zonen-Layout: Der Bedienbereich nimmt 60 % der Bildschirmfläche ein (oben links bis mittig links) und umfasst die Kran-Betriebsgrafik, die Steuertasten für Heben, Kranbrücke und Laufkatze sowie die Modusumschaltung. Der Statusbereich belegt 35 % (oben rechts bis mittig rechts) mit Echtzeitparametern der einzelnen Antriebe, der aktuellen Alarmliste und Wartungsinformationen. Die untere Statusleiste (5 %) zeigt Systemlaufzeit, kumulierte Hubspiele, Tagesenergieverbrauch und Wartungs-Countdown. Die Anordnung der Bedientasten folgt dem Prinzip „oben links zuerst“ – Heben und Senken befinden sich im obersten Bereich des Bedienfelds (in Anlehnung an die ergonomische Konvention der „primären Bedienhandlung“), während Lauf- und Steuerungstasten nach Nutzungshäufigkeit von oben nach unten angeordnet sind.
| Bereich | Flächenanteil | Position | Inhalt | Interaktionsart | AktualisierungFrequenz |
|---|---|---|---|---|---|
| Bedienbereich | 60% | links+Mitte | BrückenkranSchematische Darstellung·Bedienelemente·Modusumschaltung·GeschwindigkeitEinstellung | Touch-Tipp+Langdrücken | Echtzeit(50ms) |
| Statusbereich | 35% | rechts | Last/Höhe/Geschwindigkeit·Alarmliste·Wartungsinformationen | Nur-Lesen(Scrollbar) | Echtzeit(100ms) |
| Statusleiste | 5% | unten | Systemzeit·Kommunikationsstatus·Betriebsstatistik·Wartungs-Countdown | Nur-Lesen | 1s |
Spezifikation der Tasterabmessungen: Die Mindestabmessung für Touch-Bedientaster beträgt 48×48 px (ca. 12,7×12,7 mm bei 96 DPI), der Abstand zwischen benachbarten Tastern ≥ 8 px. Für kritische Bedienfunktionen wie Heben und Senken werden die Taster auf 64×48 px vergrößert. Der Not-Aus-Taster ist als roter Rundtaster mit einem Durchmesser von ≥ 72 px ausgeführt und in der oberen rechten Ecke des Bedienfelds positioniert – bewusst abgesetzt von den übrigen Bedienelementen, um eine versehentliche Betätigung zu vermeiden. Jede Tastenbetätigung muss eine visuelle Rückmeldung (Farbwechsel beim Drücken + Entsperranimation mit einer Dauer ≤ 200 ms) sowie eine haptische Rückmeldung (kurzer Signalton des Summers) auslösen.
Störungsanzeige in drei Stufen – visuelle Codierung von Warnung bis Stillstand
Im Betrieb des Brückenkrans können über 50 verschiedene Alarmtypen auftreten. Werden sie alle gleichzeitig auf dem Bildschirm dargestellt, verliert der Kranführer schnell den Überblick. Das KR-HMI von Kelude setzt daher auf ein dreistufiges Störungsanzeigesystem: Durch Farbcodierung und automatische Pop-up-Mechanismen erkennt der Bediener auf einen Blick die jeweilige Alarmstufe und kann gezielt die erforderlichen Maßnahmen einleiten.
| Klasse | Farbcode | Anzeigemodus | Akustische Meldung | Bedienreaktion | Typisches Beispiel |
|---|---|---|---|---|---|
| L1 Normal | Grün #22c55e | Statusbereich-Symbol | Keine | Normalbetrieb | AlleParameterIm Normalbereich |
| L2 Vorwarnung | Gelb #f59e0b | Statusbereich-Liste+Blinkender Rahmen | Intervallkurzton(500ms) | Betrieb fortsetzbar | MotorTemperatur72/85°C·BremseVerschleiß |
| L3 Alarm | Rot #ef4444 | Vollbild-Popup+Statusbereich-Priorität | Dauerton(Quittierung erforderlich) | Automatische Geschwindigkeitsbegrenzung50% | Überlast110%·Endschalterauslösung·FrequenzumrichterStörung |
| L4 Not-Halt | Dunkelrot #b91c1c | Vollbild exklusiv+Blinkender Text | Dauerhohton | Sofortiger Stillstand | Not-Aus-TasterDrücken·Überlast125%·BremseVersagen |
Alarmverlauf: Alle Alarmereignisse werden automatisch im lokalen Speicher des HMI gespeichert (Ringpuffer für die letzten 10.000 Einträge). Jeder Eintrag umfasst Alarmtyp, Auslösezeitpunkt, Wiederherstellungszeitpunkt und die Bestätigung durch den Bediener. Der Bediener kann den Verlauf über die Schaltfläche „Alarmverlauf“ im Statusbereich einsehen. Das KR-HMI-Alarmsystem von Kelude überträgt Alarme parallel per MQTT an die Big-Data-Plattform und ist mit der Fernbedienungskanzel gekoppelt – ein Alarm am Bedienpult löst dort einen akustischen und optischen Hinweis aus.
Optimierte Datenanzeige: Informationsdichte & Lesbarkeit im Kran-HMI
Auf dem HMI eines Brückenkrans müssen gleichzeitig mehr als 20 Parameter angezeigt werden (Last, Hubhöhe, Position der Kranbrücke, Position der Laufkatze, Geschwindigkeiten der einzelnen Antriebe, Motorstrom/-temperatur, Bremsenstatus, Betriebsstundenzähler usw.). Wie findet der Bediener beim schnellen Erfassen die entscheidenden Werte? Die Spezifikationen für die Datenanzeige des KR-HMI von Kelude lauten wie folgt:
Mindestgrößen für Text: Deutscher Fließtext ≥ 12px (Standard-Schriftart), Zahlenwerte ≥ 16px (in der monospaced Schriftart Consolas für einen schnellen Zahlenvergleich), Schaltflächenbeschriftungen ≥ 14px. Kritische Parameter (Last, Höhe, Geschwindigkeit) werden in einer größeren Schriftgröße von 20–24px dargestellt und durch halbtransparente, dunkle Karten hinterlegt, um sie hervorzuheben. Die Daten werden im einheitlichen Format „Bezeichnung + Wert + Einheit“ angezeigt (z. B. „Last 8,5 t / 32 t“). Die Einheiten folgen den branchenüblichen Abkürzungen (t, m, m/min, °C, A, kW, kWh).
Anzeigegenauigkeit: Die Last wird auf 0,1 t genau angezeigt (bei einer Nennlast von 32 t), die Höhe auf 0,1 m (bei einem Hub von 20 m), die Geschwindigkeit in ganzen m/min (Hub 0–20 m/min, Verfahrgeschwindigkeit 0–40 m/min), der Strom auf 1 A genau (bei Strömen um 100 A) und die Temperatur in ganzen °C. Übermäßige Genauigkeit ist nicht nur unnötig, sondern erschwert das schnelle Erfassen. Ein Vergleichswert ist oft aussagekräftiger als ein Absolutwert – so lässt sich anhand von „8,5 t / 32 t“ der Lastfaktor (26,6 %) sofort besser einschätzen als bei einer alleinigen Anzeige von „8,5 t“. Das KR-HMI von Kelude überlagert die Last- und Temperaturanzeige zusätzlich mit einem prozentualen Fortschrittsbalken (grün 0–80 %, gelb 80–95 %, rot 95–100 %), sodass der Bediener die Sicherheitsreserve auf einen Blick erfassen kann.
| 48px Touch-Taste Minimum Abmessung ca.12.7mm, Mit Handschuhen bedienbar | 4Stufe Störungsklassifizierungssystem Normal-Vorwarnung-Alarm-Not-Halt | 60% Flächenanteil Bedienbereich Zentrale Anordnung der Kernbedienelemente |
| 200ms Tastenrückmeldung Latenz Farbwechsel bei Betätigung+Haptische Bestätigung | 10,000Einträge Alarmprotokollkapazität Ringpuffer, rückverfolgbar | 200+Einheiten KR-HMIEinsatzanzahl Stahlindustrie/Chemieindustrie/Baustoffverifizierung |
4. Parametrierung – sicherer Zugang für Wartungspersonal
Die Parametrierung ist der Bereich mit den höchsten Zugriffsrechten im HMI. Hier werden Frequenzumrichter-Parameter, Grenzwertschwellen, Überlasteinstellungen und PID-Parameter konfiguriert – also alle Einstellungen, die direkt die Betriebssicherheit der Anlage beeinflussen. Die KR-HMI-Parametrierung von Kelude Schwerindustrie folgt einem Drei-Ebenen-Berechtigungskonzept (Bediener, Wartungstechniker, Administrator). Jede Ebene ist durch eine Zwei-Faktor-Authentifizierung aus Passwort und PIN geschützt. Bediener haben lediglich Lesezugriff (nur Ansicht), Wartungstechniker dürfen nicht sicherheitsrelevante Parameter ändern (Beschleunigungs-/Verzögerungszeiten, Geschwindigkeitsgrenzwerte), während Administratoren sämtliche Parameter inklusive Grenzwertschwellen und Überlasteinstellungen modifizieren können. Jede Parameteränderung wird automatisch mit Benutzer, Zeitstempel und Vorher-/Nachher-Werten protokolliert.
Interaktionsspezifikation der Parametrierung: Die Werteingabe erfolgt über eine eingeblendete Zifferntastatur (Tasten ≥54×54 px) mit Schrittfunktion (±1/±10/±100 in drei Stufen). Sowohl direkte Touch-Eingabe als auch Drehregler-Bedienung werden unterstützt. Bei Änderung sicherheitskritischer Parameter (z. B. Überlasteinstellung) erscheint ein zweistufiger Bestätigungsdialog, der zwingend die Angabe eines Änderungsgrunds verlangt. Überschreitet ein eingegebener Wert den zulässigen Sicherheitsbereich, wird der Eingaberahmen rot markiert und das Speichern blockiert. In der oberen linken Ecke der Parametrierung werden stets die aktuelle Berechtigungsstufe und die verbleibende Bedienzeit angezeigt (automatische Sperrung nach 5 Minuten Inaktivität). Die KR-HMI-Parametrierung von Kelude Schwerindustrie unterstützt zudem die Fernparametrierung über das Touchpanel der Fernbedienungsplattform – weitere Informationen zur Fernbedienung finden Sie unter Technische Analyse der Brückenkran-Fernbedienung. Ausführliche technische Details zum gesamten HMI-System finden Sie unter Gesamtlösung für die Brückenkran-Fernbedienungsplattform.
Häufige Fragen zum Kran-HMI
F: Was tun, wenn das HMI-Touchpanel bei starker Sonneneinstrahlung schlecht ablesbar ist?
A: Kelude Schwerindustrie bietet für die KR-HMI-Serie ein Outdoor-High-Brightness-Display an: 1.000 Nits Helligkeit (Standard-Industriedisplays: 300–500 Nits), optische Verklebung (reduziert interne Reflexionen) und entspiegelte AG-Beschichtung (Hazewert 25 %). Die Lesbarkeit bei direkter Sonneneinstrahlung wurde im Temperaturbereich von –20 °C bis 60 °C geprüft. Bei extremen Lichtverhältnissen kann der „Nachtmodus“ aktiviert werden (invertierte Farbgebung: weiße Schrift auf dunklem Grund). Die Montageposition sollte möglichst nicht direkt der Sonne ausgesetzt sein – empfohlen wird die Installation auf der Schattenseite des Kran-Führerhauses.
F: Ist die Bedienung mit dicken Arbeitshandschuhen möglich?
A: Das KR-HMI-Touchpanel verwendet projiziert-kapazitive Touch-Technologie (PCAP) und unterstützt die Bedienung mit Handschuhen (Handschuhdicke ≤3 mm, empfohlen: Baumwoll- oder dünne Lederhandschuhe). Die Touch-Empfindlichkeit ist in 5 Stufen einstellbar; werksseitig ist Stufe 3 voreingestellt (ermöglicht Bedienung durch 2 mm dicke Handschuhe). Bei Verwendung besonders dicker Schnittschutzhandschuhe (>3 mm) empfiehlt sich die Nachrüstung eines physischen Bedienpanels (8 mechanische Taster + 1 Not-Aus-Taster), das über USB oder GPIO an das HMI angeschlossen wird und als redundante Bedienebene dient. Resistive Touchscreens werden nicht empfohlen (kurze Lebensdauer, geringe Lichttransmission, keine Multi-Touch-Fähigkeit).
F: Unterstützt das KR-HMI mehrere Sprachen?
A: Ja. Das KR-HMI verfügt über eine integrierte zweisprachige Oberfläche (Chinesisch/Englisch), die über das Einstellungsmenü mit einem Klick umgeschaltet werden kann. Die chinesische Darstellung verwendet ausschließlich Vektorschriften (keine Bitmap-Fonts) und deckt den vollständigen GB18030-Zeichensatz ab. Das UI-Layout passt sich beim Sprachwechsel automatisch an – englische Texte sind im Durchschnitt 30 % länger als chinesische, daher werden die Schaltflächenbreiten dynamisch angepasst (im Englischen um 20 % verbreitert). Kelude Schwerindustrie bietet auf Anfrage auch Lokalisierungen für Russisch, Spanisch und weitere Sprachen an. Die Lokalisierungskosten für eine zusätzliche Sprache betragen ca. 640–1.280 EUR bei einer Bearbeitungszeit von 2–3 Wochen.
F: Kann ein bestehender Brückenkran nachträglich mit einem HMI ausgestattet werden?
A: Ja. Die HMI-Nachrüstlösung von Kelude Schwerindustrie ist für Brückenkrane mit vorhandener SPS-Steuerung geeignet (Siemens S7-1200/1500, Mitsubishi FX5U, Inovance AC800-Serie u. a.). Die Kommunikation zwischen HMI und SPS erfolgt über Profinet, Modbus TCP oder RS485 – das bestehende SPS-Programm bleibt unverändert. Es muss lediglich ein Daten-Mapping-DB-Baustein in der SPS angelegt werden, der die zu überwachenden und zu steuernden Parameter in den HMI-Kommunikationsbereich abbildet. Die typische Nachrüstzeit für einen Bestandskran beträgt 1–2 Tage pro Kran (inkl. HMI-Montage, Kommunikationskonfiguration und Interface-Inbetriebnahme) und beeinträchtigt den laufenden Betrieb nicht. Bei Kränen ohne SPS (Drehzahlregelung über Nockenschalter) ist eine integrierte Umrüstung auf SPS-Steuerung mit Frequenzumrichter und HMI erforderlich – die Umbauzeit beträgt hier 5–7 Tage pro Kran.
Die Qualität des HMI-Interface-Designs wirkt sich direkt auf Bedieneffizienz und Sicherheit aus. Das KR-HMI-System von Kelude Schwerindustrie wurde in über 200 Brückenkran-Projekten praxisverifiziert und ist in drei Baugrößen verfügbar: 15-Zoll-Standarddisplay, 10-Zoll-Kompaktdisplay und 7-Zoll-Wirtschaftsdisplay. Für eine Demo des KR-HMI-Systems (simulierte Version für Windows-PC) oder eine individuelle technische Lösung wenden Sie sich bitte an das Technikteam von Kelude Schwerindustrie.
Empfohlene Normen
Kelude Industriekrane – Effiziente Hebelösungen für die Industrie
Kelude Industriekrane sind speziell für den industriellen Einsatz konzipiert und bieten eine breite Palette an Hebelösungen für unterschiedlichste Anforderungen. Ob in Werkstätten, Lagerhallen oder Produktionslinien – unsere Krane überzeugen durch hohe Effizienz, robuste Bauweise und präzise Steuerung. Sie sind die ideale Wahl für Unternehmen, die auf zuverlässige und wirtschaftliche Materialtransportlösungen setzen.
Vielseitige Industriekrane für jeden Einsatzbereich
Unsere Industriekrane decken ein breites Anwendungsspektrum ab: von einfachen Hebeaufgaben bis hin zu komplexen Lasttransfers. Die Krane sind in verschiedenen Ausführungen verfügbar, darunter Brückenkrane, Portalkrane und Auslegerkrane. Jede Variante wird nach strengen Qualitätsstandards gefertigt und kann individuell an die spezifischen Anforderungen Ihres Betriebs angepasst werden. Dadurch gewährleisten wir eine optimale Lösung für Ihre Materialflussprozesse.
Robuste Bauweise nach DIN-Normen für maximale Sicherheit
Die Konstruktion unserer Krane erfolgt gemäß den einschlägigen DIN-Normen und internationalen Standards, darunter DIN 15018 für die Tragwerksberechnung sowie FEM 1.001 für die Sicherheit von Fahrzeugkranen. Diese Normenkonformität garantiert nicht nur eine hohe Betriebssicherheit, sondern auch eine lange Lebensdauer der Anlagen. Jeder Kran durchläuft vor Auslieferung eine umfassende Qualitätskontrolle, um höchste Zuverlässigkeit im täglichen Betrieb sicherzustellen.
Intelligente Steuerungssysteme für präzises Handling
Unsere Industriekrane sind mit modernen Steuerungssystemen ausgestattet, die eine präzise und sichere Lastpositionierung ermöglichen. Die Steuerungstechnik entspricht den Anforderungen der EN 60204-32 und bietet Optionen wie Frequenzumrichter für sanftes Anfahren und Stoppen sowie Funkfernsteuerungen für flexible Bedienung. Diese Funktionen erhöhen die Produktivität und reduzieren gleichzeitig das Risiko von Lastschwingungen – ein entscheidender Vorteil bei empfindlichen Lasten.
Wirtschaftliche Investition mit schneller Amortisation
Die Anschaffung eines Kelude Industriekrans ist eine wirtschaftlich sinnvolle Investition. Durch die hohe Energieeffizienz und den geringen Wartungsaufwand amortisieren sich unsere Krane in der Regel innerhalb kurzer Zeit. Ein Beispiel: Ein mittelgroßer Brückenkran mit einer Tragfähigkeit von 10 Tonnen ist bereits ab einem Investitionsvolumen von ca. 57.600 EUR erhältlich. Damit bieten wir ein hervorragendes Preis-Leistungs-Verhältnis für Unternehmen jeder Größe.
Häufig gestellte Fragen zu Industriekranen
F:
Welche Tragfähigkeiten sind bei Kelude Industriekranen verfügbar?A: Unsere Industriekrane sind in verschiedenen Traglastklassen erhältlich, die je nach Modell und Konfiguration individuell angepasst werden können. Gängige Ausführungen decken Lasten von wenigen Tonnen bis zu mehreren Hundert Tonnen ab.
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Sind die Krane für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen geeignet?A: Ja, auf Anfrage liefern wir Sonderausführungen mit Explosionsschutz gemäß den einschlägigen Richtlinien. Diese Krane sind speziell für den Einsatz in ATEX-zertifizierten Umgebungen konzipiert.
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Welche Wartungsintervalle sind für Industriekrane empfohlen?A: Wir empfehlen eine regelmäßige Wartung gemäß den Herstellerangaben, in der Regel alle 6 bis 12 Monate. Dabei werden alle sicherheitsrelevanten Komponenten geprüft und Verschleißteile bei Bedarf ausgetauscht.
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Bieten Sie auch kundenspezifische Sonderlösungen an?A: Selbstverständlich. Unser Ingenieursteam entwickelt gerne maßgeschneiderte Kranlösungen, die exakt auf Ihre betrieblichen Abläufe und räumlichen Gegebenheiten zugeschnitten sind.
