Људско-машински интерфејс или ХМИ се дефинише као карактеристика или компонента одређеног уређаја или софтверске апликације која омогућава људима интеракцију са машинама. Неки примери уобичајених ХМИ уређаја са којима се сусрећемо у свакодневном животу укључују екране осетљиве на додир и тастатуре.
ХМИ који се користе у индустријским окружењима су првенствено екрани или екрани осетљиви на додир који повезују кориснике са машинама, системима или опремом. Оператери постројења користе ХМИ за контролу и аутоматизацију машина и њихових производних линија. ХМИ могу бити једноставни екрани постављени на машине у фабрици, напредни екрани осетљиви на додир, контролне табле са више додира, тастери, рачунари са тастатурама, мобилни уређаји или таблети.
Преведено са ДеепЛ.цом (бесплатна верзија)
Еволуција интерфејса човек-машина
Интеракција са машинама помоћу батцх обраде
Током 1950-их, групна обрада је била доминантан начин рада са машинама што се тиче уноса.
Групна обрада захтевала је од корисника да наведе све детаље и редослед задатака, обично користећи бушену картицу. Ова бушена картица је убачена у машину. Машина оцењује бушену картицу и даје резултате. Групна обрада није ефикасан начин интеракције човека и машине јер је техника склона грешкама.
Интеракција са машинама помоћу интерфејса командне линије
Развој интерфејса командне линије прати групну обраду. Обрада командне линије је интерактивнији начин интеракције корисника са машином и омогућава кориснику да издаје директне команде машини. Ово се ради уносом узастопних редова текста помоћу програма који прихвата текст. Ово је био примарни начин рада са машинама 1960-их.
Интеракција са машинама помоћу графичких корисничких интерфејса
Графички кориснички интерфејси (ГУИ) чине следећу фазу интеракције човека и рачунара. Ови интерфејси омогућавају крајњим корисницима да комуницирају са машинама користећи богате графичке елементе као што су прозори, дугмад и иконе. Ово се зове ВИМП модел (прозори, иконе, менији и показивачи). Стварни уређаји који се користе за ангажовање укључују уређаје као што су тастатуре и мишеви.
Фаза након ВИМП-а
Са повећаном употребом рачунара и технологије у савременом друштву, потребан је софистициранији ниво интеракције човека и рачунара. Ово је довело до развоја екрана осетљивих на додир и корисничких интерфејса који се могу хватати који омогућавају корисницима интеракцију са виртуелним објектима користећи физичке ручке.
ХМИ и производња
Улога ХМИ-а у СЦАДА системима
Већина СЦАДА (надзорна контрола и аквизиција података) система се ослања на уграђене ХМИ компоненте како би ефикасно функционисали; СЦАДА систем је главни општи систем контроле у постројењу или објекту и одговоран је за регулисање свих сложених операција које се дешавају.
Традиционално, да би се производна линија интегрисала са ХМИ, ХМИ мора бити повезан са Програмабилним логичким контролером (ПЛЦ) и ХМИ приказује податке примљене од ПЛЦ-а и обезбеђује улаз од корисника до ПЛЦ-а. Ови графички прикази су често веома једноставни.
Основни ХМИ омогућава оператеру или менаџеру постројења да провере типичне параметре као што су температура машине, број процеса, статус машине и број материјала.
Примери ХМИ и СЦАДА
Стандардни сценарији који укључују ХМИ налазе се у многим постројењима за пречишћавање воде и отпадних вода. Ови објекти се често суочавају са изазовима јер третман воде укључује многе фазе, као што су скрининг, пумпање и уклањање различитих штетних микроорганизама и остатака. Поред тога, свака фаза третмана може се десити у областима које су удаљене километрима, што значи да праћење и контрола опреме и процеса може бити изазов.
ХМИ екран интегрисан у СЦАДА систем је обично повезан са ПЛЦ-ом, који затим омогућава оператеру да даљински прати нивое воде, пХ, пумпе, растворене чврсте материје или нивое одређених токсичних хемикалија.
ХМИ се може користити за укључивање и искључивање пумпи на основу нивоа резервоара. Поред тога, ако пХ падне испод одређеног нивоа, ХМИ обично приказује аларм, који се може подесити помоћу монитора на екрану осетљивом на додир. На овај начин ХМИ омогућава оператеру да прати и контролише процесе и фазе пречишћавања воде.
Многи модерни индустријски ХМИ развијени за паметно фабричко окружење су богати мултимедијалним могућностима. Они омогућавају корисницима да примају интегрисана СМС обавештења о статусу машине, обавештења е-поштом, као и да гледају интегрисане видео записе процеса у фабрици. Софистициранији ХМИ омогућавају даљинску контролу више машина и операција на више локација, као и анализу операција постројења. ХМИ такође могу да приказују контролне табле са КПИ-овима везаним за производњу и постројење.
Као резултат тога, улога ХМИ-а се брзо развија како се нове технологије настављају интегрисати.
Кључне предности улагања у напредни ХМИ за ваше постројење
Данас на тржишту постоји велики број напредних ХМИ уређаја који могу да надгледају и контролишу машинерију постројења. Што се тиче улагања у напредни ХМИ са више функција, као што је могућност даљинског надзора машина и коришћења КПИ излазних контролних табли, главна предност је поједностављење процеса и операција у фабрици.
Још једна велика предност је могућност лаког прегледа критичних података у реалном времену. Ови атрибути савремених напредних ХМИ-а у великој мери помажу да се смањи сложеност биљног окружења.
Поред тога, власници постројења могу да користе ХМИ да брзо реагују на променљиве или изазовне услове. Као резултат, ефикасност се повећава због смањеног времена застоја. Ово власницима постројења даје интелигентне системе који могу смањити трошкове и отпад и на крају побољшати процесе и профитабилност.
У будућности ће ХМИ-ови на ивици или на нивоу машине постати још моћнији и имати прилику да се такмиче у реалном времену.
Да ли да направим или купим ХМИ?
Питање које се често суочавају власници фабрика је: „Да ли да направим или купим ХМИ?“. Ово је веома широко питање на које нема лаког одговора јер постоји много варијабли које треба размотрити. Нека од питања која треба поставити су:
- Које процесе и операције ХМИ треба да контролишу у фабрици?
- Које машине и параметре постројење треба да прати?
- Колико ХМИ треба да буде сложен?
- Да ли организација има интерну експертизу и знање?
- Да ли власник фабрике има времена да дизајнира, развије и тестира ХМИ.
- Потреба тржишта да брзо модернизује производе и да ли је то изводљиво унутар компаније
- Тржиште такође форсира брз технолошки напредак, тако да важе иста разматрања
- Да ли је могуће уградити екстерну технологију у постојећи интерни развојни тим
- Колики је расположиви буџет?
- Шта је крајњи циљ; једноставан прототип за истраживачки пројекат или потпуно напуњена радна контролисана верзија ХМИ-ја?
На крају крајева, осим ако власник постројења или произвођач нема искуства у пројектовању, развоју и изградњи ХМИ-а, често има смисла купити. Ово ће уштедети време и обезбедити решење које је тестирано. У најмању руку, треба урадити истраживање и произвођач или власник постројења треба да се консултује са консултантом или стручњаком пре него што се упусти у пројектовање сопственог ХМИ.
Будућност интеракције човека и рачунара
Тренутно постоје различита предвиђања како би могла изгледати будућност следећег нивоа ХЦИ. Очекује се да ће технологије као што су рачунарство у облаку, когнитивно рачунарство и Интернет ствари (ИоТ) играти улогу у развоју следећег нивоа ХЦИ.
Предвидјети шта ће се појавити на следећем нивоу ангажовања је изазов. Међутим, нема сумње да ће постојати виши ниво партнерства између људи и рачунара који ће подстицати продуктивност у свим индустријама.
У смислу захтева индустрије 4.0, индустријски ХМИ ће такође видети даљу интеграцију нових и нових технологија које ће утицати на ХМИ у целини.