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22.01.1988 - 

CADCAM-Anwender zwischen Kommandosprachen und Ikonen:

Bessere Benutzeroberflächen reduzieren Ausbildungskosten

Die Qualität der Benutzeroberfläche ist einer von vielen Faktoren, die sich auf die Effizienz von CAD/ CAM-Systemen auswirken. Für den Dialog zwischen Mensch und Maschine gibt es von Hersteller zu Hersteller unterschiedliche Schnittstellen, die die Arbeit der Anwender nicht immer erleichtern. Michael Galwelat* macht in seinem Beitrag Vorschläge zur Verbesserung von Benutzeroberflächen, die nicht nur den Einarbeitungs-Aufwand mindern, sondern auch die Hemmschwelle beim Benutzer senken könnten.

Die Leistungsfähigkeit von CAD/ CAM-Systemen im praktischen Einsatz hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab. Es sind Fragen wie die sinnvolle Einbindung der Systeme in betriebliche Abläufe, die Auswahl adäquater Aufgabenstellungen, die Schulung der Mitarbeiter, die Motivation der Mitarbeiter und so weiter, die als das weitere Umfeld angesehen werden können. Weiterhin sind es Fragen nach der Leistungsfähigkeit der ausgewählten Hard- und Softwareelemente, sowie die Einbindung von CAD/CAM-Systemen in Datenbanken und der Anschluß an CIM-Gesamtkonzeptionen, die über den wirtschaftlichen Einsatz der Rechner in Konstruktion und Fertigung in den Firmen bestimmen.

Bei der Betrachtung der verschiedenen praxisüblichen CAD/CAM-Systeme ist jedoch zu beobachten, daß ein spezieller Aspekt- die Art des Dialoges zwischen Mensch und CAD/CAM-Systemen bei oft ähnlichem Funktionsvorrat der Systeme - eine unterschiedliche Arbeitstechnik und damit unterschiedliche Effizienz des Einsatzes zur Folge haben kann.

Aus diesem Grund werden in diesem Beitrag verschiedene, in der Praxis übliche CAD/CAM-Systeme hinsichtlich Ihrer Benutzeroberfläche diskutiert. Der Begriff "Benutzeroberfläche" soll als Gesamtheit der Hard- und Softwareschnittstellen, mit denen der Benutzer eines solchen Systems im Dialog kommuniziert, verstanden werden.

-Baumstruktur

Als häufig verwendetes Element in der Kommunikation mit CAD/CAM-Systemen ist zunächst die hierarchische Baumstruktur zu nennen, die im Sinne von Diedenhoven und Stracke /1/ als eine Überlagerung von hierarchischem und parallelem Befehlsaufbau zu sehen ist.

Hier werden über eine Baumstruktur von einem Hauptmenü ausgehend in verschiedenen Ebenen Untermenüs aktiviert und über das Eingeben eines Zahlencodes Aktionen ausgelöst. In der Regel werden in jeder Ebene mehrere Alternativen angeboten und bei der letztendlich auszuführenden Aktion ein Dialog für die Eingabe verschiedener Zahlenwerte herbeigeführt.

Der Vorteil dieser Arbeitstechnik ist ihre leichte Erlernbarkeit für den Anfänger und das schnelle Auffinden von nicht so häufig benutzten Kommandos, da ihm hier immer für jede Hierarchieebene alle möglichen Alternativen aufgelistet werden. Auch lassen sich über eine solche Struktur sehr viele Befehle ordnen.

Voraussetzung ist natürlich, daß sich die Zuordnungsfähigkeit der Kommandos aus den übergeordneten Hierarchieebenen beziehungsweise aus dem Hauptmenü ableiten läßt. Der Nachteil dieser Methode ist der relativ hohe Zeitaufwand, der für das Aufrufen eines Kommandos über verschiedene Hierarchiestufen hinweg notwendig ist.

-Befehlscode zur Baumstruktur

Ergänzend zu der Baumstruktur lassen sich auch direkte Befehle eingeben (Abbildung 1), die durch die Angabe des hierarchischen Nummerncodes erfolgen.

Der Vorteil hierbei ist, daß von jeder beliebigen Programmstelle aus direkt bestimmte Befehle ausgelöst werden.

Der Nachteil, der sich hier ergibt, ist die Tatsache, daß eine abstrakte Nummernfolge einen Befehl auslöst, welcher nicht im verbalen Zusammenhang mit der Aktion steht.

-Menütablett

Der nächste Weg, um mit dem System zu kommunizieren, ist der Einsatz eines elektronischen Tabletts mit einer grafisch gestalteten Menüauflage (Bild 2). Positiv anzumerken ist bei dieser Technik, daß hier der Direktzugriff auf einen bestimmten Befehlsvorrat möglich ist, und daß grafische Gestaltungsmöglichkeiten vorhanden sind wie Farbe, Zeichnung und so weiter, so daß die verschiedenen Befehlsgruppen optisch gut für den Anwender zu erfassen sind. Die Grenzen dieses Verfahrens liegen darin, daß zwar bestimmte Bereiche durch zusätzliche Tablettauflagen verändert werden können, daß jedoch ab einer bestimmten Größenordnung die Anzahl der Tablettauflagen vom Anwender nicht mehr sinnvoll zu handhaben sind.

-Bildschirmtablett

Alternativ zu der in Bild 2 vorgestellten Methode erlauben neuere Bildschirmtechniken, die Tabletts ganz oder teilweise temporär am Bildschirm erscheinen zu lassen. Obwohl hier ähnliche Vorteile wie beim Menütablett aufzuführen wären, muß hierbei bedacht werden, daß der ständige Wechsel zwischen Bildschirmtablett und der eigentlichen grafischen Arbeit oftmals vom Anwender als störend empfunden wird. Ein Vorteil ist jedoch die elektronische Verwaltung von Teilmenüs, das heißt, der Anwender ist nicht mit einer Vielzahl von Tablett-Overlays - wie in der zuvor genannten Methode - konfrontiert. Als ideale Anwendungen für diese Technik sind zum Beispiel Bereiche wie Normdatenbanken und Wiederholteile zu sehen, die eines "Durchblätterns" verschiedener Informationsblätter mit Grafikinhalt bedürfen.

-Kommandosprache

Ein weiteres Kommunikationsmedium ist die Kommandosprache, über die zum Beispiel das System DUCT verfügt (Bild 2). Die Kommandosprache hat die Vorteile, daß sie entgegen der oben genannten Nummernlogik (Bild 1) einen verbalen Zusammenhang zur auszulösenden Aktion enthält, und daß durch sie jederzeit der gesamte Kommandovorrat dem Anwender zur Verfügung steht. Nachhaltig ist hier die Tatsache, daß nur der sehr geübte Anwender diese komplexe Arbeitstechnik gut beherrscht. Bei dem System DUCT läßt sich die Kommandosprache in Form von "Command Files" extern editieren. Auf diese Weise können leicht Makros erzeugt beziehungsweise Dialogprogramme für Geometrieerstellung extern vorbereitet werden (Stichwort: Variantenkonstruktion)

-Menüleisten

Eine weitere Form der Mensch-Maschine-Kommunikation ist das Arbeiten mit Menüleisten, die in der Regel im rechten beziehungsweise oberen oder unteren Rand des Bildschirms untergebracht sind.

Man erkennt im rechten Bildrand den ausgewählten Befehlsvorrat, der über eine hierarchische Vorgehens weise aktiviert wird. Der jeweils zur Verfügung stehende Befehlsvorrat ist aufgezeigt und wird mit dem Cursor aktiviert.

-Menüleisten mit Ikonen

Die Erweiterung dieser Technik ist die in Bild 3 (Auszug aus dem Handbuch) aufgezeigte Ikonentechnik, das heißt der jeweils ausgewählte Befehlsvorrat der Hierarchieebene ist außer mit Schriftsymbolen auch in Form von kleinen Ikonen abgebildet.

Die verschiedenen Techniken der Benutzeroberflächen haben Vor- und Nachteile, die je nach Aufgabenstellung zum Tragen kommen. Aus diesem Grund empfiehlt sich für zukünftige Benutzeroberflächen eine Kombination verschiedener Elemente, um so eine optimale und effiziente

Arbeitsweise zu ermöglichen. Mein Vorschlag wäre eine Kombination aus den Techniken hierarchische Baumstruktur, Bildschirmleisten mit Schriftelementen und Ikonen, Kommandosprache und ganzseitige Bildschirmmenüs.

Der Anwender, der ein solches System erlernt, wird primär mit der Baumstruktur und den ganzseitigen Bildschirmmenüs arbeiten, und dann - mit besser werdender Fähigkeit - auf die Ausschnitte der ganzseitigen Bildschirmmenüs übergehen, das heißt auf die Menüleisten am Rand des Bildschirms, die ihm den Ausschnitt des gesamten Befehlsvorrates aufzeigen. Zu einem späteren Zeitpunkt wird er dann die Kommandosprache erlernen, die es ihm ermöglicht, Befehlsmakros zu schreiben. Einen bestimmten, häufig benutzten Befehlsvorrat wird der Anwender vermutlich über die Tastatur eintippen oder über die Bildschirmleisten ansprechen, und seltener vorkommende Problemstellungen wird er sich über die Baumstruktur heraussuchen beziehungsweise in den Bildschirmmenüs blättern.

Eine so verbesserte Benutzeroberfläche wurde den Lehr- und Einarbeitungsaufwand mindern sowie die psychologische Hemmschwelle für die Arbeit an CAD/CAM-Systemen herabsetzen. Der letzte Aspekt ist besonders wichtig für Anwender und Manager, die nur zeitweise auf CAD/CAM-Datenbestände zurückgreifen.

LITERATURHINWEISE:

1. Dr.-Ing., Dipl.-Wirt.-Ing. Hartmut Diedenhoven, Prof. Dr.-Ing. Hans.-J. Stracke: Anforderungen an eine funktionale CAD-Benutzeroberfläche. In: CAD-CAM Report, Nr. 10, Oktober 1987. Hrsg.: Dipl.-Ing. Edmund E. Dressler, Heidelberg: Dressler Verlag.

2. Dipl.-Des. Peter Martin, Dipl.-Ing. Hans Jürgen Widmer: Anforderungen an eine ergonomische CAD-Software. In: CAD-CAM Report, Nr. 4 April 1987. Hrsg.: Dipl.-Ing. Edmund E. Dressler, Heidelberg: Dressler Verlag.