Platformy HMI ewoluują w miarę jak dane procesowe i łączność stają się coraz bardziej istotne dla użytkowników. Dzięki nowym funkcjom interfejsy mogą aktywnie wspierać inżynierów i operatorów w komunikacji z maszynami.
W erze Internetu Rzeczy światem rządzą dane i łączność, a modernizacja platform operatorskich HMI może znacznie poprawić przepływ informacji. Jest to szczególnie istotne w przemyśle, gdzie rozwój wysoce skomunikowanych zakładów produkcyjnych prowadzi do rozbudowy sieci transmisji danych, monitoringu i sterowania oraz zwiększenia liczby urządzeń mających dostęp do Internetu, mogących zbierać cenne dla personelu dane.
Menedżerowie oraz operatorzy coraz bardziej ufają danym pochodzącym z urządzeń przemysłowych. Dzięki nim zyskują nowe spojrzenie na proces produkcyjny, podejmują lepsze decyzje, szybciej mogą znajdować potencjalne źródła przestojów i awarii maszyn, a także mają szansę lepiej zrozumieć, jak właściwie użytkować sprzęt w przedsiębiorstwie. Wykorzystanie urządzeń mobilnych, rozwiązań opartych na przetwarzaniu danych w tzw. chmurze oraz innych nowych technologii sprzyja lepszej komunikacji pomiędzy procesami i urządzeniami przemysłowymi – dzięki czemu wzrasta ich wydajność.
To bycie zależnym od danych pochodzących bezpośrednio z maszyn oraz bieżącej, niezawodnej łączności sieciowej stawia nowe wymagania wobec interfejsów HMI – mają dostarczać informacji z odpowiednim kontekstem i w przyjaznej dla użytkownika formie. Producenci maszyn muszą sprostać tym wymaganiom, a jednocześnie tworzyć urządzenia jak najwydajniejsze i jak najtańsze. Modernizacja platform HMI jest dla producentów konieczna, jeśli chcą nadążać za potrzebami klientów oraz Przemysłu 4.0, napędzanego właśnie przez informacje. Najważniejsze powody, dla jakich warto to robić, da się ująć w czterech punktach.
1. Zaawansowana diagnostyka
Diagnostyka jest niezbędna, by w czasie rzeczywistym śledzić wydajność maszyn, zmiany ich parametrów pracy i przewidywać ich potrzeby serwisowe. W przypadku większości interfejsów HMI istnieje możliwość podglądu bieżących danych diagnostycznych, ale tylko niektóre oferują dostęp do archiwów.
Archiwalne dane diagnostyczne mogą być przechowywane lokalnie – w fizycznym interfejsie, lub zewnętrznie – na innym komputerze. Pozwalają one technikom i operatorom przeglądać historię alarmów, ostrzeżeń i innych wiadomości generowanych przez maszynę. Skorelowanie danych archiwalnych z aktualną wydajnością takiej maszyny pozwala personelowi łatwo i szybko diagnozować potencjalne problemy i podejmować próbę przeciwdziałania. Możliwość analizowania historii parametrów urządzenia pozytywnie wpływa na jakość informacji zwrotnych otrzymywanych od operatora, dotyczących czynników obniżających kluczowe wskaźniki efektywności – poprawia również funkcjonowanie konserwacji prewencyjnej.
Jednak korzyści z danych archiwalnych to nie tylko kwestie serwisowe. Rejestr taki może być użyteczny przy audycie, ponieważ dzięki analizie logowań użytkowników i zmian parametrów maszyny pozwala wyśledzić błędy operatorów i zredukować liczbę pomyłek, np. poprzez wprowadzenie zmian w szkoleniu załogi.
2. Mobilność
Nie tylko rośnie ilość danych generowanych przez maszyny, ale też stają się one łatwiej dostępne dzięki coraz powszechniejszemu wykorzystaniu w roli interfejsów HMI urządzeń przenośnych, takich jak smartfony czy tablety, oraz dzięki coraz lepszej łączności sieciowej na terenie fabryk.
Możliwość połączenia platformy HMI z urządzeniami mobilnymi to bardzo atrakcyjna opcja dla operatorów. Tracą oni przecież mnóstwo czasu na przemieszczanie się pomiędzy interfejsem maszyny a swoimi stacjami roboczymi, by uzyskać dostęp do danych. Dzięki przenośnym interfejsom HMI dane pojawiają się teraz „za dotknięciem palca”, dając operatorom natychmiastowy dostęp do kluczowych wskaźników efektywności (KPI), alarmów, harmonogramów, czynności obsługowych czy innych informacji.
Tego typu interfejsy to także korzyści dla producentów maszyn. Podczas odbioru, regulacji czy napraw inżynierowie muszą bowiem zwykle krążyć wokół maszyny, by sprawdzić wszystkie komponenty lub zmieniać ich konfigurację. Brak możliwości spojrzenia na HMI podczas tych czynności powoduje, że nieraz trzeba wielokrotnie zmieniać ustawienia, np. prędkości czy temperatury, nim wprowadzi się te właściwe.
Dzięki urządzeniom mobilnym inżynier ma wgląd w dane generowane przez maszynę w czasie rzeczywistym w każdym miejscu, w którym akurat pracuje. Może także wykorzystać takie urządzenie jako przenośną instrukcję obsługi lub do przeglądu alarmów.
3. Szybsze uruchomienie i odbiory
Odbiór maszyny może się okazać bardzo trudnym procesem, zwłaszcza na początku. Mimo tego, że zostanie skonfigurowana przez zespół inżynierów, i tak prawdopodobnie trzeba będzie potem dokonać w niej mnóstwa zmian – np. w plikach sterownika, etykietach, alarmach – czy też dodać nowe połączenia.
Mobilna platforma HMI pozwala uprościć te czynności i zaoszczędzić czas. W szczególności opcje, takie jak edycja zdalna lub online, dostępne w środowisku narzędziowym przeznaczonym dla inżynierów, pozwalają na konfigurowanie maszyny z dowolnego miejsca z dostępem do sieci. W ten sposób zmiany dokonane przez jedną osobę są od razu widoczne dla współpracowników, bez konieczności informowania ich o tym np. przez e-mail.
4. Zoptymalizowany hardware
Ekran w interfejsach HMI jest obecnie ważniejszy niż kiedykolwiek, ponieważ zarówno producenci, jak i operatorzy stają się coraz bardziej zależni od dużej ilości danych pochodzących z różnych źródeł. Wyświetlacze typu widescreen, o dużej przekątnej i rozdzielczości, pozwalają personelowi szybciej i łatwiej zrozumieć informacje o stanie maszyny. Większość komputerów czy laptopów wykorzystywanych przez inżynierów również ma ekrany typu widescreen, co powoduje, że środowisko ich pracy jest właściwie wyświetlane na HMI.
Najważniejsza dla użytkownika końcowego cecha fizycznego interfejsu pozostaje niezmienna – odporność na warunki panujące w środowisku przemysłowym. Sprzęt powinien radzić sobie ze wstrząsami, wibracjami i temperaturą oraz być dopasowanym do cyklu życia maszyny.
Lepsza perspektywa
Rozwój łączności w przemyśle znacząco podniósł znaczenie platform HMI. Jeżeli użytkownik ma podejmować lepsze decyzje w oparciu o dane generowane przez maszyny, potrzebuje jak najbardziej zaawansowanego interfejsu, zapewniającego odpowiednią łączność i funkcjonalność.
Autor: Scott Oakley jest globalnym menedżerem produktu w firmie Rockwell Automation.