HMI / Žmogaus ir mašinos sąsajos – raskite gamintojus ir tiekėjus

Žmogaus ir mašinos sąsajos - tai naudotojo sąsajos, per kurias žmonės sąveikauja su mašinomis ar techninėmis sistemomis, kad galėtų valdyti ir stebėti procesus bei keistis informacija.

Jos leidžia naudotojui stebėti procesus ar mašinas ir įvesti valdymo komandas.

Toliau apžvelgiamos HMI / žmogaus ir mašinos sąsajų funkcijos, tipai ir taikymo sritys, taip pat apžvelgiami jų privalumai, iššūkiai ir tendencijos šioje srityje:

Kaip veikia HMI / žmogaus ir mašinos sąsajos:

Funkcionalumą galima suskirstyti į keturias pagrindines sritis:

1. Vartotojo (žmogaus) įvestis:
   Klaviatūros, jutikliniai ekranai, jungikliai, balso įvestis
   Žmogus įveda komandas arba duomenis, pvz., paleidimo / sustabdymo, temperatūros reguliavimo ir pan.
2. Signalų apdorojimas:
   Įvesties duomenys paverčiami elektroniniais signalais ir perduodami į sistemą.
   Šiuos signalus apdoroja valdiklis, pvz., PLC - programuojamasis loginis valdiklis.
3. Išvestis naudotojui (žmogui):
   Sistema pateikia vaizdinį (ekranas, šviesos diodai), garsinį (pavojaus signalas) arba lytėjimo grįžtamąjį ryšį.
   Rodoma tokia informacija kaip sistemos būklė, klaidos, proceso vertės ir pan.
4. Ryšys su mašina:
   pROFIBUS, CAN, Ethernet/IP: HMI yra sujungta su mašinos jutikliais ir pavaromis pramoniniais tinklais, pvz.
   HMI dažnai veikia kaip naudotojo sąsaja gamybos procesams arba mašinos parametrams valdyti.

HMI / žmogaus ir mašinos sąsajų tipai:

1. Aparatinės HMI, pavyzdžiui, fiziniai valdymo skydeliai, mygtukai ir jutikliniai skydeliai.
2. Programinė HMI - tai kompiuteriuose veikiančios programos, SCADA sistemos.
3. Mobiliosios HMI, pavyzdžiui, programėlės planšetiniuose kompiuteriuose, išmaniuosiuose telefonuose, skirtos nuotoliniam stebėjimui.
4. Internetinės HMI, skirtos prieigai per naršyklę, nepriklausomos nuo platformos.
5. Balso arba gestų HMI leidžia modernią įvestį balsu, pavyzdžiui, "Alexa", arba įvestį gestais.

HMI / žmogaus ir mašinos sąsajų taikymo sritys:

HMI / žmogaus ir mašinos sąsajos gali būti naudojamos beveik visose pramonės šakose, kuriose vyksta automatizavimas arba žmogaus ir technologijų sąveika:

1. Pramonė ir gamyba:
Gamybos sistemų valdymas, robotų valdymas ir procesų vizualizavimas.
Pavyzdys: Operatorius jutikliniame skydelyje reguliuoja konvejerio juostos greitį.

2. Pastatų automatizavimas:
Apšvietimo, šildymo ir vėdinimo valdymas.
Pavyzdys: Ant sienos esančiame jutikliniame ekrane rodoma patalpų temperatūra ir galima ją valdyti.

3. Transporto priemonių technologija:
Automobilių kabinos su skaitmeniniais ekranais, navigacijos sistemomis ir valdymu balsu.
Pavyzdys: Vairuotojas bendrauja su informacijos ir pramogų sistema balsu arba jutikliniu ekranu.

4. Medicinos technologijos:
Rentgeno aparatų, infuzinių siurblių ir chirurginių robotų sąsajos.
Čia ypač svarbu užtikrinti saugumą intuityviai valdant ir sumažinti klaidų skaičių iki minimumo.

5. Energijos tiekimas:
Transformatorinių, vėjo turbinų ir elektrinių valdymas.
Pavyzdys: Elektros energijos srauto stebėjimas ir valdymas realiuoju laiku naudojant SCADA HMI.

HMI / žmogaus ir mašinos sąsajų privalumai:

• Didesnis efektyvumas ir našumas.
• Greitesnis reagavimo laikas įvykus gedimams ar trikdžiams. Didesnė sauga.
• Intuityvus valdymas net ir mažiau kvalifikuotam personalui. Mažesnės mokymo išlaidos.

Iššūkiai ir tendencijos HMI / žmogaus ir mašinos sąsajų srityje:

• Patogumas naudotojui: dizainas turi būti intuityvus ir suprantamas.
• Duomenų saugumas: Apsauga nuo neteisėtos prieigos, pvz., naudojant žiniatinklio HMI.
• Integracija su IIoT / Pramonė 4.0: Prijungimas prie debesijos platformų ir didžiųjų duomenų sistemų.
• Mobilioji ir nuotolinė HMI: Valdymas mobiliaisiais įrenginiais, net ir ne darbo vietoje.
• AR / VR HMI: ateityje vis dažniau naudojamos papildytos ir virtualios realybės sąsajos.

HMI / žmogaus ir mašinos sąsajos leidžia žmonėms intuityviai valdyti, kontroliuoti ir stebėti technines sistemas. Jos vizualizuoja proceso duomenis, priima naudotojo įvestį ir užtikrina saugų ir veiksmingą keitimąsi informacija tarp žmogaus ir mašinos.

Toliau apžvelgiami svarbiausi dalykai, į kuriuos reikėtų atsižvelgti perkant HMI / žmogaus ir mašinos sąsajas:

Pirkdami HMI / žmogaus ir mašinos sąsajas, turite rasti techniškai suderinamą, patogų naudoti, ateities perspektyvų ir saugų sprendimą. Kartu reikia atidžiai pasverti konkrečios pramonės šakos reikalavimus, palaikymą, galimybę plėsti ir kainos bei naudos santykį.

• Patogumas naudotojui ir ergonomiškumas yra labai svarbūs siekiant efektyvaus veikimo ir mažo klaidų skaičiaus:
• Ar naudotojo sąsaja yra intuityvi ir aiškios struktūros?
• Ar net nepatyrę naudotojai gali saugiai naudotis sąsaja?
• Ar yra daugiakalbė sąsaja arba pritaikomos naudotojo funkcijos?
• Ar HMI palaiko atitinkamus ryšių protokolus, pavyzdžiui, PROFIBUS, Modbus, Ethernet/IP?
• Ar HMI galima lengvai integruoti į esamą valdymo architektūrą (pvz., PLC sistemas)?
• Ar yra tvarkyklių arba sąsajų su esamomis mašinomis ir įrenginiais?
• Gera HMI sistema turėtų būti atspari ateičiai:
• Ar sprendimas gali būti lengvai plečiamas arba pritaikomas, kai gamybos linija auga arba keičiasi?
• Ar galima be didelių pastangų įdiegti naujas funkcijas ar vizualizacijas?
• Ar sistema palaiko skirtingus galinius įrenginius, pavyzdžiui, stacionarius skydelius, planšetinius kompiuterius, interneto naršykles?
• Ypač pramoninėje aplinkoje HMI sistemos turi būti patikimos ir nuolat veikiančios:
• Ar įrenginys tinkamas naudoti pramonėje 24 valandas per parą, 7 dienas per savaitę?
• Kokia yra apsauga nuo dulkių, drėgmės ar vibracijos IP apsaugos klasė?
• Ar yra atleidimo iš darbo sprendimų kritinėms reikmėms?
• Saugumas yra labai svarbus tiek techniniu, tiek eksploataciniu požiūriu:
• Ar HMI palaiko naudotojų valdymą ir prieigos kontrolę?
• Ar yra duomenų perdavimo šifravimo galimybių?
• Ar galima įdiegti slaptažodžių apsaugą, paskirstyti vaidmenis ir įvesties registravimą?
• Profesionalios HMI siūlo kur kas daugiau nei tik paprastą valdymą:
• Ar ji palaiko grafines vizualizacijas, pavyzdžiui, tendencijas, diagramas ar būsenos rodmenis?
• Ar galima aiškiai rodyti ir patvirtinti pavojaus signalus ir pranešimus apie klaidas?
• Ar integruotos diagnostikos funkcijos, skirtos techninei priežiūrai ir trikčių šalinimui?
• HMI konfigūravimas ir priežiūra labai priklauso nuo pateiktos programinės įrangos:
• Ar programavimo arba konfigūravimo aplinka patogi vartotojui?
• Ar pakeitimus galima atlikti greitai ir be didelių mokymų?
• Ar yra šablonų arba bibliotekų, kurios pagreitina kūrimą?
• Be paties gaminio, svarbus vaidmuo tenka ir tiekėjui:
• Ar yra greitas ir kompetentingas techninis aptarnavimas?
• Kiek laiko galima įsigyti atsarginių dalių ir atnaujinimų?
• Ar siūlomi mokymai arba paleidimas vietoje?
• Galiausiai, bet ne mažiau svarbu, kad kaina būtų vertinama atsižvelgiant į siūlomą paslaugą:
• Kokios yra bendros išlaidos per visą gyvavimo ciklą (TCO - Total Cost of Ownership)?
• Ar sistema atspari ateičiai, ar ji greitai pasens?
• Ar yra paslėptų tolesnių išlaidų, pavyzdžiui, už licencijas, atnaujinimus, mokymus?
• Priklausomai nuo taikymo srities, reikia atsižvelgti į konkrečios pramonės šakos reikalavimus:
• Maisto pramonėje, pavyzdžiui, higieninis dizainas.
• Potencialiai sprogioje zonoje: ATEX sertifikavimas.
• Medicinos technologijų srityje: saugos sertifikatai ir patvirtinimai.

Perkant HMI / žmogaus ir mašinos sąsajas reikėtų atkreipti dėmesį į suderinamumą su esamomis sistemomis, patogumą naudotojui, saugumą, galimybę išplėsti ir ilgalaikį prieinamumą. Taip pat labai svarbu patikima pagalba, lanksti programinės įrangos aplinka ir geras kainos ir naudos santykis.

HMI / žmogaus ir mašinos sąsajas galima įsigyti iš įvairių tiekėjų. Išsamią informaciją apie HMI / žmogaus ir mašinos sąsajų gamintojus ir tiekėjus iš viso pasaulio rasite " Exportpages".