Innovatives GUI-Design für integrierte elektrische Schiffssteuerung
Dieses eingebettete GUI-Design gibt Bedienern in jeder Situation direkte Kontrolle über den Schiffsantrieb, von schnellen Bewegungen auf offenem Wasser bis hin zu präzisen Anpassungen bei Hafenmanövern. Es klärt auch das Schiffsenergiemanagement-System und bringt Antrieb, Generatoren, Batterien und Nebenlasten in eine einzige eingebettete Benutzeroberfläche, die sich unter Druck verlässlich anfühlt.
Dieses Projekt ist Teil unserer fortlaufenden Arbeit in eingebetteten HMI und maritimen Systemen, wo Evidence-Based UX, Echtzeitanforderungen und Interaktionsarchitektur Steuerungs-Interfaces für anspruchsvolle Betriebsbedingungen gestalten.
Aufbauend auf sieben Jahren embedded Systems Design und entwickelt von unserer UX-Design-Agentur für maritime Bedingungen, verhält sich das Interface vorhersehbar, selbst wenn das Schiff beschleunigt oder die Sichtbarkeit abnimmt. Kapitäne sehen ein kohärentes Bild von Antrieb und Energie, statt über Bildschirme verstreute Fragmente. Dies stärkte Torqeedos Position am Markt und trug zur Übernahme des Unternehmens durch Yamaha bei.
Wir wendeten Dynamic Systems Design an, eine Methode, die Lösungen durch eingebettetes Experimentieren entwickelt, Spannungen zwischen lokaler Optimierung und Systemkohärenz auflöst und die Implementierung begleitet, bis Organisationen Eigenständigkeit erreichen.
UNSER BEITRAG
Maritime Feldforschung
Domain Learning
Option Space Mapping
Informationsarchitektur
Seeerprobungs-Validierung
UI-Design - Tag/Dämmerung/Nacht
Design System
Implementation Partnership
VERSTÄNDNIS DER GRENZEN DES GEERBTEN ALTSYSTEMS
Dieses Projekt ist Teil unserer fortlaufenden Arbeit in eingebetteten HMI und maritimen Systemen, wo Evidence-Based UX, Echtzeitanforderungen und Interaktionsarchitektur Steuerungs-Interfaces für anspruchsvolle Betriebsbedingungen gestalten.
In unserer Forschung wurde dieses Altsystem zu einer wertvollen Erkenntnisquelle. Seine Struktur offenbarte, wie Kapitäne gelernt hatten, verstreute Informationen zu kompensieren, und wo diese Kompensation Stress und Zögern erzeugte. Die Analyse dieser Muster durch constraint respecting ermöglichte es uns zu entscheiden, was eine Bewahrung verdiente und was eine Umstrukturierung erforderte. Das neue Kontrollsystem-Interface respektiert daher die im alten Design kodierte Erfahrung, während es die strukturellen Grenzen auflöst, die das Schiff zurückhielten.
STRUKTUR, DIE DAS GESAMTE SYSTEM VEREINT
Das Schiff stützt sich auf viele miteinander verbundene Routinen, und das embedded Interface bringt sie nun in eine einzige strukturelle Logik, die über siebenundzwanzig Bildschirme stabil bleibt, gruppiert in vier primäre Betriebsmodi. Hybridantriebs-Balance, Antriebsbedarf und Nebenlastverhalten aktualisieren sich jeweils in unterschiedlichen Intervallen, dennoch hält das Interaktionsdesign sie ausgerichtet, sodass Kapitäne das Systemverhalten mit einem Blick verstehen können, statt mit mehreren.
Diese strukturelle Klarheit ist wichtig auf Schiffen von kleineren Booten mit etwa sechs Metern bis zu kommerziellen Schiffen über fünfundfünfzig Meter, wo maritime Interfaces schnelles Erkennen statt langsames Interpretieren unterstützen müssen. Dasselbe organisierende Prinzip erscheint in jedem Kontext, was bedeutet, dass Besatzungen, sobald sie das Muster auf einem Schiff gelernt haben, dieses Wissen auf andere Konfigurationen übertragen können. Ein diszipliniertes Design System macht dies möglich und erlaubt dennoch Variation in Schiffshardware und Layout.
Die Struktur musste von mehreren Stakeholder-Gruppen validiert werden, um die Abstimmung mit technischen, Produkt- und betrieblichen Anforderungen sicherzustellen.
EXAKTE VISUELLE REAKTION IN JEDER BEDINGUNG
Auf dieser Ebene muss das embedded GUI jeden Systemzustand mit exakter Klarheit ausdrücken. Der Antriebsindikator bewegt sich durch drei bedeutungsvolle Zustände von Leerlauf, Fahrt und voller Leistung, während der Hybridantrieb seine Lade- und Entladezyklen mit einem Übergangstiming zeigt, das sich reaktionsschnell anfühlt, ohne unruhig zu werden. Batteriebeitrag, Generatorleistung und Nebenlastverhalten aktualisieren sich in ihren eigenen Kadenzen, und das Display arbeitet innerhalb strikter Grenzen für Auflösung und Aktualisierung.
Diese Einschränkungen leiten Linienstärke, Abstände und das Tempo von Zustandsänderungen. Das Ziel ist, dass Kapitäne eine Änderung beim ersten Blick registrieren, ohne den Bildschirm mehrere Sekunden beobachten zu müssen. Während der Seeerprobungen bedeutete diese Präzision, dass Manöver, die zuvor wiederholte Prüfungen erforderten, mit weniger Blicken ausgeführt werden konnten, selbst wenn das Schiff Vibrationen, abrupten Bewegungen oder geringer Sichtbarkeit ausgesetzt war.
EINE KLARE VISUELLE SPRACHE FÜR BEDIENER
Die Icons und Interface-Elemente bilden ein visuelles Vokabular, das widerspiegelt, wie Kapitäne tatsächlich im täglichen Betrieb arbeiten. Antriebssymbole drücken den Zustand jedes Motors aus, Batterieindikatoren zeigen den Rhythmus des Energieflusses, und Modus-Hinweise wechseln sauber, während Besatzungen zwischen Navigation, Manövrieren und Anlegen bewegen. Dieselben grafischen Konventionen erscheinen in jedem Betriebsmodus, was den mentalen Aufwand zur Interpretation reduziert.
Jedes Element muss auf einem zehn Zoll embedded Display mit begrenzter Pixeldichte lesbar bleiben, unter Bedingungen, die Blendung, Regen und Interaktion mit Handschuhen umfassen. Die UI folgt daher strikten Regeln für Kontrast, minimale Touch-Target-Dimensionen und Typografie, die für Lesbarkeit bei Sonnenlicht geeignet ist. Diese Verfeinerungen basieren auf Tests statt auf ästhetischen Präferenzen. Routineprüfungen werden zu Momenten der Klarheit statt der Anstrengung, auch wenn Bediener den Touchscreen nachts oder bei rauem Wasser scannen.
DAS ORGANISIERENDE PRINZIP HINTER DER BENUTZEROBERFLÄCHE
Hinter den Bildschirmen liegt ein strukturelles Modell, das das Verhalten des gesamten Hybridschiffs erklärt. Es verbindet Antriebsbedarf, Generatorleistung, Batteriereserven von etwa vierzig bis zweihundert Kilowattstunden, Umwandlungseinheiten und Nebenlasten zu einem lesbaren Muster. Dieses Modell bringt die verschiedenen Rhythmen innerhalb des Schiffs in Einklang, sodass schnelle Antriebsaktualisierungen sinnvoll neben langsameren Energiezyklen stehen.
Professionelle Kapitäne verlassen sich auf eine einzige mentale Karte, wenn sie den Zustand eines Schiffs beurteilen. Das HMI-Design stellt diese Karte in visueller Form bereit. Es hält verwandte Werte an stabilen Positionen, richtet Skalen über Bildschirme hinweg aus und stellt sicher, dass Änderungen in einem Teilsystem durch entsprechende Hinweise in anderen gespiegelt werden. Diese strukturelle Klarheit ermöglicht es dem eingebetteten GUI, von einfacheren Schiffen bis zu komplexen Mehrgenerator-Konfigurationen zu skalieren, ohne die zugrunde liegende Logik zu verändern.
EVIDENCE-BASED UX/UI-DESIGN IST IN DER REALITÄT VERWURZELT
Ein Großteil der Designarbeit stützte sich auf Erkenntnisse, die direkt auf dem Wasser durch User Research und gemeinsame Sitzungen mit Kapitänen gesammelt wurden. Durch Sandbox Experiments, über zwölf Seeerprobungen in sechs Monaten, mit fünfzehn professionellen Kapitänen, beobachteten wir, wie Vibrationen die Lesbarkeit beeinträchtigen, wie sich das hybride Energiegleichgewicht während der Beschleunigung verschiebt und wie Blendung durch kaltes Wasser den Kontrast auf eingebetteten Displays verringert.
Tests bei Temperaturen von minus fünf bis fünfunddreißig Grad und während nächtlicher Operationen zwischen spätem Abend und frühem Morgen offenbarten Scanmuster, die nur bei echter maritimer Arbeit auftreten. Diese Erkenntnisse leiteten konkrete Entscheidungen über Kontrastregeln, Interaktionstiming, Alarmsichtbarkeit und Bildschirmhierarchie. Sie zeigten auch die emotionale Dimension von Kontrollsystem-Interfaces, insbesondere die Erleichterung, die Besatzungen empfinden, wenn Informationen stabil bleiben, selbst wenn sich das Schiff unvorhersehbar verhält.
DESIGN FÜR DEN MASSSTAB GROSSER HYBRIDSCHIFFE
Die Unterstützung der Torqeedo-Expansion in größere Hybridschiffe erforderte mehr als die Verfeinerung der bestehenden UI. Es bedeutete, ein maritimes Interface zu schaffen, das das Verhalten von Schiffen mit wesentlich größerer technischer Tiefe kommuniziert. Diese Schiffe können über fünfundfünfzig Meter messen und mehrere Dieselgeneratoren, duale Batteriebänke im Bereich von vierzig bis zweihundert Kilowattstunden, Umwandlungseinheiten mit erheblicher Leistung sowie komplexe Kühl- und Verteilkreisläufe umfassen.
Professionelle Kapitäne benötigen eine eingebettete Benutzeroberfläche, die diese Interaktionen widerspiegelt, anstatt Messwerte auf separaten Bildschirmen zu isolieren. Der Bauplan des Schiffs mit seinen Antriebsmotoren, zentraler Steuerzentrale, Leistungsausgleichssystem und Nebenlasten wurde daher zu einer Referenzstruktur für das HMI. Die Verankerung des Interaktionsdesigns in dieser Architektur stellte sicher, dass das, was Kapitäne auf dem Display sehen, direkt dem entspricht, wie sich das Schiff in der Praxis verhält.
Die Arbeit mit mehreren internen und externen Stakeholdern erforderte die Abstimmung von Schiffslogik, technischen Einschränkungen und Interface-Verhalten über Teams hinweg.
ERFASSUNG DES GESAMTEN SPEKTRUMS AN UX-MÖGLICHKEITEN
Bevor wir uns auf eine endgültige Interaktionsarchitektur festlegten, eröffneten wir durch lateral exploration eine divergente Explorationsphase, um das gesamte Spektrum an UX-Möglichkeiten zu erfassen. Das Team identifizierte zentrale Herausforderungen, die die tägliche Nutzung prägen, wie etwa die Darstellung des Antriebszustands, die Visualisierung des hybriden Energieflusses und die Unterstützung von Navigation und Anlegen als durchgängige Erfahrung statt als getrennte Modi.
Für jede Herausforderung erstellten und testeten wir mehrere Interface-Konzepte durch option space mapping. Einige betonten den Antriebsstatus über alles andere, andere stellten den Energiefluss in den Vordergrund, und einige versuchten, beide Perspektiven in einer einzigen Ansicht zu verschmelzen. Der Einsatz realer Datenrhythmen während des Testens offenbarte, wo vielversprechende Ideen unter Vibration zusammenbrachen oder in kritischen Momenten Zögern hervorriefen. Konzepte, die zu viele Übergänge erforderten oder nächtliche Manöver verlangsamten, wurden verworfen. Was übrig blieb, war ein kohärentes Design System mit siebenundzwanzig Bildschirmen über vier Betriebsmodi.
WIR HABEN ABSTRAKTE KONZEPTE FÜR JEDERMANN VEREINFACHT
Die Konstruktionslogik hinter dieser eingebetteten Benutzeroberfläche basiert auf einem Raster, das die vielen Rhythmen eines Hybridschiffs synchronisiert. Antriebssensoren aktualisieren sich schnell, Batterien folgen langsameren Zyklen, und Generatoren reagieren auf wechselnde Last. Das Raster verschmilzt diese Signale zu einer einheitlichen Kadenz auf dem eingebetteten Display, sodass Kapitäne das System als einen Organismus wahrnehmen, statt als eine Ansammlung unverbundener Teile.
All dies funktioniert innerhalb der bereits festgelegten technischen Einschränkungen für Auflösung, Aktualisierungszyklus, Kontrast, Touch-Targets und Typografie. Diese Parameter bestimmen Abstände, Ausrichtung und die visuelle Hierarchie von Informationen und Alarmen. Das Ergebnis ist ein eingebettetes GUI, das Kapitänen ermöglicht, Energiegleichgewicht und Antriebsbereitschaft nahezu sofort zu beurteilen, auch bei Vibrationen, abrupten Bewegungen oder wechselndem Licht. Abstrakte Konzepte wie hybrider Energiefluss werden konkret, ohne die zugrunde liegende Komplexität zu verbergen.
EINE KLARERE GRUNDLAGE FÜR MARITIME ENTSCHEIDUNGSFINDUNG
Die neu gestaltete eingebettete Benutzeroberfläche hat messbare Auswirkungen darauf, wie Kapitäne Hybridschiffe während echter Operationen verwalten. Mit siebenundzwanzig Bildschirmen, die in vier Modi organisiert sind, ermöglicht das Design System Besatzungen, sich durch Navigation, Manövrieren und Anlegen zu bewegen, während sie ein durchgängiges Gefühl für Energieverfügbarkeit und Antriebsreaktion bewahren.
In vergleichenden Tests identifizierten Kapitäne wichtige Energiezustände deutlich schneller als mit der alten UI, und Aufgaben, die früher mehrere Übergänge erforderten, können nun mit einem einzigen Blick bestätigt werden. Diese Verbesserung erwuchs aus maritimer Feldforschung, kollaborativem Design und fokussiertem Testen, das sowohl kognitive Belastung als auch emotionalen Stress adressierte. Das Interface wird nicht nur zu einer Steuerungsoberfläche, sondern auch zu einer beständigen Präsenz, die selbstbewusste Entscheidungen unterstützt, wenn Bedingungen unsicher sind.
UX/UI DESIGN MACHT EIN FÜHRENDES PRODUKT
Das finale System bringt das Verhalten fortgeschrittener Hybridschiffe in ein einheitliches embedded GUI, das von kleineren Booten bis zu kommerziellen Schiffen skaliert. Antriebsbedarf, Generatorleistung, Batteriereserven und Nebenlasten werden durch ein kohärentes Design System ausgedrückt, das durch echte maritime Praxis und Echtzeit-Interface-Einschränkungen geformt wurde.
Das Interface bleibt verlässlich, wenn das Schiff beschleunigt, Energiequellen wechselt oder sich durch Bedingungen mit geringer Sichtbarkeit bewegt. Es gibt Torqeedo eine stabile Grundlage für zukünftige Hardwaremodule und neue Hybridarchitekturen, während es Besatzungen ein System bietet, das sich im täglichen Gebrauch ruhig und vertrauenswürdig anfühlt.
Die Organisation gewann immaterielle Ressourcen: Urteilsvermögen darüber, was bei der Steuerung von Hybridschiffen wichtig ist, gemeinsame Produktintuition darüber, wie sich maritime Systeme unter Druck verhalten sollten, und Denkfähigkeit, die es Teams ermöglicht, das Interface auf neue Schiffskonfigurationen zu erweitern. Das System bewahrt competitive position, indem es zuverlässige, vorhersehbare Steuerung unter anspruchsvollen maritimen Bedingungen liefert, während Wettbewerber, die Funktionsdichte über betriebliche Klarheit stellen, Schwierigkeiten haben, professionelle Kapitäne zu bedienen, die in echten Seebedingungen mit sicherheitskritischen Verantwortlichkeiten arbeiten.
Auf diese Weise sitzen UX- und UI-Design nicht auf der Technologie, sondern werden Teil davon, wie das Produkt sich seinen Platz als führende Lösung in seinem Bereich verdient.