Antara Muka Mesin Manusia atau HMI ditakrifkan sebagai ciri atau komponen peranti atau aplikasi perisian tertentu yang membolehkan manusia berinteraksi dengan mesin. Beberapa contoh peranti HMI biasa yang kita temui dalam kehidupan seharian kita termasuk skrin sentuh dan papan kekunci.
HMI yang digunakan dalam persekitaran industri adalah terutamanya skrin atau skrin sentuh yang menghubungkan pengguna kepada mesin, sistem atau peralatan. Pengendali loji menggunakan HMI untuk mengawal dan mengautomasikan mesin serta barisan pengeluaran mereka. HMI boleh menjadi paparan skrin ringkas yang dipasang pada mesin loji, skrin sentuh lanjutan, panel kawalan didayakan berbilang sentuhan, butang tekan, komputer dengan pad kekunci, peranti mudah alih atau tablet.
Diterjemah dengan DeepL.com (versi percuma)
Evolusi Antara Muka Manusia-Mesin
Berinteraksi dengan mesin menggunakan pemprosesan kelompok
Pada tahun 1950-an, pemprosesan kelompok adalah cara yang dominan untuk berurusan dengan mesin dari segi input.
Pemprosesan kelompok memerlukan pengguna untuk menentukan semua butiran dan urutan tugas, biasanya menggunakan kad tebuk. Kad tebuk ini dimasukkan ke dalam mesin. Mesin menilai kad tebuk dan memberikan hasilnya. Pemprosesan kelompok bukanlah mod interaksi manusia-mesin yang berkesan kerana teknik ini terdedah kepada ralat.
Berinteraksi dengan mesin menggunakan antara muka baris arahan
Pembangunan antara muka baris arahan mengikuti pemprosesan kelompok. Pemprosesan baris arahan ialah cara yang lebih interaktif untuk pengguna berinteraksi dengan mesin dan membolehkan pengguna mengeluarkan arahan terus kepada mesin. Ini dilakukan dengan memasukkan baris teks berturut-turut menggunakan program yang menerima teks. Ini adalah cara utama menangani mesin pada tahun 1960-an.
Berinteraksi dengan Mesin Menggunakan Antara Muka Pengguna Grafik
Antara Muka Pengguna Grafik (GUI) membentuk peringkat seterusnya interaksi manusia-komputer. Antara muka ini membolehkan pengguna akhir berinteraksi dengan mesin menggunakan elemen grafik yang kaya seperti tetingkap, butang dan ikon. Ini dipanggil model WIMP (tetingkap, ikon, menu dan penunjuk). Peranti sebenar yang digunakan untuk interaksi termasuk peranti seperti papan kekunci dan tetikus.
Fasa Pasca-WIMP
Dengan peningkatan penggunaan komputer dan teknologi dalam masyarakat moden, tahap interaksi manusia-komputer yang lebih canggih diperlukan. Ini telah membawa kepada pembangunan skrin sentuh dan antara muka pengguna yang boleh digenggam yang membolehkan pengguna berinteraksi dengan objek maya menggunakan pemegang fizikal.
HMI dan Pembuatan
Peranan HMI dalam Sistem SCADA
Kebanyakan sistem SCADA (Kawalan Penyeliaan dan Pemerolehan Data) bergantung pada komponen HMI terbenam untuk beroperasi dengan cekap; sistem SCADA ialah sistem kawalan keseluruhan utama dalam loji atau kemudahan dan bertanggungjawab untuk mengawal selia semua operasi kompleks yang berlaku.
Secara tradisinya, untuk mengintegrasikan barisan pengeluaran dengan HMI, HMI mesti disambungkan kepada Pengawal Logik Boleh Aturcara (PLC) dan HMI memaparkan data yang diterima daripada PLC dan memberikan input daripada pengguna kepada PLC. Paparan grafik ini selalunya sangat mudah.
HMI asas membolehkan pengendali atau pengurus loji menyemak parameter biasa seperti suhu mesin, kiraan proses, status mesin dan kiraan bahan.
Contoh HMI dan SCADA
Senario standard yang melibatkan HMI terdapat di banyak loji rawatan air dan air sisa. Kemudahan ini sering menghadapi cabaran kerana rawatan air melibatkan banyak peringkat, seperti penapisan, pengepaman, dan penyingkiran pelbagai mikroorganisma dan sisa berbahaya. Di samping itu, setiap peringkat rawatan boleh berlaku di kawasan yang jaraknya berkilometer, bermakna pemantauan dan kawalan peralatan dan proses boleh menjadi satu cabaran.
Skrin HMI yang disepadukan ke dalam sistem SCADA biasanya disambungkan kepada PLC, yang kemudiannya membolehkan pengendali memantau paras air, pH, pam, pepejal terlarut atau paras bahan kimia toksik tertentu dari jauh.
HMI boleh digunakan untuk menghidupkan dan mematikan pam berdasarkan aras tangki. Di samping itu, jika pH jatuh di bawah paras tertentu, HMI biasanya memaparkan penggera, yang boleh dilaraskan menggunakan monitor skrin sentuh. Dengan cara ini, HMI membolehkan pengendali memantau dan mengawal proses dan peringkat rawatan air.
Banyak HMI perindustrian moden yang dibangunkan untuk persekitaran kilang pintar kaya dengan keupayaan multimedia. Mereka membenarkan pengguna menerima makluman SMS bersepadu tentang status mesin, makluman e-mel, dan juga menonton video bersepadu proses lantai loji. HMI yang lebih canggih membenarkan kawalan jauh berbilang mesin dan operasi di berbilang tapak, serta menganalisis operasi loji. HMI juga boleh memaparkan papan pemuka dengan KPI berkaitan pembuatan dan loji.
Akibatnya, peranan HMI berkembang pesat apabila teknologi baharu terus disepadukan.
Faedah utama melabur dalam HMI termaju untuk loji anda
Terdapat beberapa HMI termaju di pasaran hari ini yang boleh memantau dan mengawal jentera loji. Dari segi pelaburan dalam HMI termaju dengan pelbagai ciri, seperti keupayaan untuk memantau mesin dari jauh dan menggunakan papan pemuka keluaran KPI, faedah utama ialah penyelarasan proses dan operasi loji.
Satu lagi faedah utama ialah keupayaan untuk melihat data masa nyata kritikal dengan mudah. Ciri-ciri HMI canggih moden ini sangat membantu mengurangkan kerumitan persekitaran tumbuhan.
Di samping itu, pemilik loji boleh menggunakan HMI untuk bertindak balas dengan cepat terhadap keadaan yang berubah atau mencabar. Akibatnya, kecekapan meningkat disebabkan oleh masa henti yang dikurangkan. Ini memberikan pemilik loji sistem pintar yang boleh mengurangkan kos dan pembaziran dan akhirnya meningkatkan proses dan keuntungan.
Pada masa hadapan, HMI peringkat kelebihan atau mesin akan menjadi lebih berkuasa dan mempunyai peluang untuk bersaing dalam masa nyata.
Patutkah Saya Membina atau Membeli HMI?
Persoalan yang sering dihadapi oleh pemilik kilang ialah, "Perlukah saya membina atau membeli HMI?". Ini adalah soalan yang sangat luas tanpa jawapan yang mudah kerana terdapat banyak pembolehubah untuk dipertimbangkan. Beberapa soalan yang perlu ditanya ialah:
- Apakah proses dan operasi yang perlu dikawal oleh HMI di kilang?
- Apakah mesin dan parameter yang perlu dipantau oleh loji?
- Seberapa kompleks HMI perlu?
- Adakah organisasi mempunyai kepakaran dan pengetahuan dalaman?
- Adakah pemilik kilang mempunyai masa untuk mereka bentuk, membangunkan dan menguji HMI.
- Keperluan pasaran untuk memodenkan produk dengan pantas dan sama ada ia boleh dilaksanakan dalam syarikat untuk berbuat demikian
- Pasaran juga memaksa kemajuan teknologi yang pesat, jadi pertimbangan yang sama dikenakan
- Adakah mungkin untuk memasukkan teknologi luaran ke dalam pasukan pembangunan dalaman yang sedia ada
- Berapakah bajet yang ada?
- Apakah matlamat akhir; prototaip mudah untuk projek penyelidikan atau versi terkawal kerja yang dimuatkan sepenuhnya bagi HMI?
Akhirnya, melainkan pemilik atau pengilang loji mempunyai pengalaman mereka bentuk, membangun dan membina HMI, selalunya lebih masuk akal untuk membeli. Ini akan menjimatkan masa dan menyediakan penyelesaian yang telah diuji. Sekurang-kurangnya, penyelidikan perlu dilakukan dan pengilang atau pemilik kilang perlu berunding dengan perunding atau pakar sebelum memulakan reka bentuk HMI mereka sendiri.
Masa Depan Interaksi Manusia-Komputer
Pada masa ini, terdapat pelbagai ramalan tentang rupa masa depan tahap HCI seterusnya. Teknologi seperti pengkomputeran awan, pengkomputeran kognitif dan Internet of Things (IoT) semuanya dijangka memainkan peranan dalam pembangunan tahap HCI seterusnya.
Meramalkan perkara yang akan muncul pada peringkat penglibatan seterusnya adalah satu cabaran. Walau bagaimanapun, tidak syak lagi bahawa akan terdapat tahap perkongsian manusia-komputer yang lebih tinggi yang akan memacu produktiviti merentas industri.
Dari segi permintaan Industri 4.0, HMI Perindustrian juga akan melihat penyepaduan lanjut teknologi baharu dan baru muncul yang akan memberi kesan kepada HMI secara keseluruhan.