Apakah kita menyadarinya atau tidak, kebanyakan dari kita, sebagai konsumen sehari-hari, telah membentuk beberapa pendapat kita sendiri tentang tampilan dan penggunaan antarmuka mesin manusia (HMIS). Itu karena penggunaan smartphone, situs web, dan bahkan kontrol secara teratur di mobil kami sebenarnya melibatkan HMIS digital. Ketika kami berinteraksi dengan mereka, kami secara intuitif memahami apa yang jelas, apa yang mudah dilakukan, dan apa yang merepotkan atau sulit.
Untuk peralatan dan sistem pabrik, HMI industri khusus telah ada selama bertahun -tahun. Perangkat keras dan perangkat lunak telah ditingkatkan untuk memberikan lebih banyak opsi, tetapi kadang -kadang ada terlalu banyak pilihan, menghasilkan konfigurasi yang lebih kompleks daripada yang sebenarnya dibutuhkan. Di sisi lain, standar komprehensif baru -baru ini dikembangkan dengan lebih baik. Namun, standar tidak selalu sesuai untuk setiap industri, jenis sistem, atau preferensi, dan mereka mungkin tidak cukup spesifik untuk semua item yang harus ditampilkan HMI.
Sistem Industri dan Pengembang Produsen Peralatan Asli (OEM), yang membutuhkan HMI dan ingin mereka bermanfaat, mungkin tidak punya waktu atau staf yang berdedikasi untuk membuat standar dan gaya HMI mereka sendiri. Pilihan terbaik untuk menyelesaikan masalah ini biasanya adalah kesederhanaan dan kejelasan, metode yang terbukti untuk memberikan kesadaran dan kegunaan situasional yang optimal untuk HMIS. Artikel ini memberikan tips dasar dan praktik terbaik untuk merencanakan dan mengimplementasikan HMI otomatisasi pabrik yang efektif.
Memeriksa sumber daya yang tersedia
Penting untuk memeriksa sumber daya yang tersedia sebelum memulai desain apa pun dari awal. Dokumen dan standar industri yang disediakan oleh ISA101 dan organisasi lain memberikan pedoman desain HMI, tetapi banyak yang fokus pada industri proses, industri petrokimia, dan industri nuklir.
Bergantung pada platform HMI yang digunakan, lingkungan pengembangan dapat menyediakan pustaka objek standar atau opsional, serta alat bantu lainnya untuk membuat proyek baru, dan sumber daya ini layak untuk dilihat. Perlu diingat bahwa beberapa modifikasi perlu dilakukan sebelum objek perpustakaan ini dapat diadopsi sebagai standar perusahaan.
Membuat HMI pabrik yang efektif untuk aplikasi baru seringkali merupakan proses berulang yang dapat disederhanakan jika Anda mulai dengan standar atau sampel yang berlaku. Mendefinisikan objek blok bangunan adalah tempat yang baik untuk memulai.
Menentukan elemen desain
Setiap pengguna akhir cenderung menggunakan campuran elemen industri yang khas, seperti katup dan pompa, serta beberapa komponen khusus - yang semuanya harus ditampilkan pada HMI. Langkah pertama adalah mengidentifikasi elemen -elemen yang akan digunakan kembali dan membuat desain standar untuk masing -masing.
Tidak semua elemen desain HMI dikaitkan dengan perangkat fisik. Objek HMI, seperti tombol start/stop, indikator ON/OFF, nilai resep, dan label entri data, adalah konstruksi logis yang diperlukan untuk HMI untuk berinteraksi dengan pengontrol, tetapi tidak harus dijelaskan dalam dokumen desain mekanik atau listrik apa pun.
Ketika datang ke pengontrol, biasanya pengontrol logika yang dapat diprogram (PLC), HMI harus dikembangkan dalam hubungan dekat dengan kode PLC. Jika PLC memiliki alarm perangkat khusus atau nilai turunan lainnya, seperti waktu berjalan motor, maka HMI harus menangani alarm tersebut.
Membangun Storyboard
Storyboard adalah cara untuk memetakan proses kreatif. Mereka sering dikaitkan dengan film, tetapi juga dapat berguna dalam membuat novel, arsitektur, dan perangkat lunak. Saat mengembangkan HMIS tanaman, storyboard memungkinkan desainer untuk merencanakan pra-jumlah layar dan hierarki yang diperlukan sehingga tim dapat meninjau proses sebelum melakukan pekerjaan konfigurasi HMI yang penting.
Desainer dapat membuat storyboard menggunakan garis besar berbasis teks, spreadsheet, sketsa, atau kombinasi teknik.
Metode apa pun yang digunakan, harus fleksibel dan memungkinkan tim peninjau untuk memahami dan membantu membuat pengaturan yang baik.
Storyboard harus menunjukkan bagaimana sistem, subsistem, dan detail lainnya saling terkait, yang dalam istilah awam berarti apa yang ditampilkan di setiap layar. Pengaturan ini sangat tergantung pada kompleksitas otomatisasi dan objek blok bangunan yang harus ditampilkan.
Mesin dasar dapat dikonfigurasi dengan hanya satu atau dua layar untuk menggambarkan semua kondisi operasi dan menyediakan beberapa objek untuk interaksi operator. Mesin yang lebih kompleks memiliki lebih banyak layar, beberapa di antaranya menyediakan input operator terperinci, tren data historis, log alarm/acara, dan informasi kinerja dan diagnostik yang diturunkan.
Setelah kompleksitas otomatisasi pabrik mencapai tingkat tertentu, mungkin berguna untuk memperkenalkan konsep hierarki organisasi HMI, misalnya: misalnya:
● Dasbor Level 1: memberikan "ikhtisar" informasi operasional;
● Kontrol Khas Level 2: Layar operasional yang disederhanakan yang menyediakan opsi pemantauan dan kontrol dasar;
● Level 3 Kontrol terperinci: Layar operasional terperinci yang memberikan lebih banyak informasi daripada level 2;
● Kontrol spesifik Level 4: Jendela pop-up dengan konfigurasi yang sangat rinci atau informasi diagnostik yang jarang digunakan.
Dalam membangun storyboard, penting untuk diingat bahwa anggota tim harus mencakup tidak hanya pemrogram, tetapi juga orang -orang dari disiplin ilmu teknik lainnya, serta staf operasi, anggota pemeliharaan, dan administrator. Setiap anggota harus berkontribusi sesuai dengan perannya.
Mendefinisikan gaya HMI
Gaya HMI mencakup sejumlah faktor tampilan, nuansa dan fungsionalitas. Konsep HMI "berkinerja tinggi" saat ini membutuhkan warna minimal, objek sederhana, dan apa yang harus diadopsi pengguna sesuai untuk aplikasi khusus mereka. Hal -hal yang perlu diingat saat membuat panduan gaya HMI termasuk navigasi dan validitas, pemilihan warna, definisi teks data, grafik sederhana, dan kegunaan.
1. Pengaturan Navigasi. Akal sehat menunjukkan bahwa kontrol yang paling penting biasanya merupakan perintah awal dan berhenti, dan tombol navigasi, yang harus selalu mudah digunakan. Merupakan praktik umum untuk memesan beberapa ruang di setiap layar untuk kontrol ini.
Jendela pop-up biasanya layar lebih kecil yang muncul di depan layar yang ditampilkan sepenuhnya dan dapat digunakan untuk sementara melihat dan memasukkan informasi yang sangat spesifik dan kemudian menutupnya. Terkadang sangat membantu untuk memungkinkan pop-up bertahan, seperti panel penyesuaian proporsional-integral-diferensial (PID). Namun, sementara jendela pop-up berguna untuk tugas-tugas terperinci yang jarang digunakan, mereka dapat mengganggu operasi normal dan mengambil ruang pada layar, sehingga mereka harus dihindari sebanyak mungkin.
Kata sandi harus digunakan sesuai kebutuhan untuk keamanan, tetapi harus digunakan dengan hati -hati untuk menghindari mengunci sistem dan menghambat personel operasi. Seringkali berguna untuk mencapai penyesuaian ke parameter mesin pada layar yang dilindungi kata sandi tunggal.
2. Gunakan warna dengan hati -hati. Warna dapat digunakan untuk latar belakang, font, elemen statis, dan objek animasi, tetapi mereka bisa menjadi tema HMI yang sangat kontroversial. Sebagian besar standar merekomendasikan penggunaan latar belakang abu -abu terang dan objek skala abu -abu dan memesan warna untuk kondisi kerja yang tidak biasa. Ini memberikan visibilitas yang mudah dan menunjukkan peristiwa penting bagi pengguna. Namun, industri atau peralatan tertentu dapat memutuskan untuk menggunakan warna. Industri listrik biasanya menggunakan merah untuk energiisasi (bahaya) dan hijau untuk kegagalan daya (keselamatan). Jika item peralatan memiliki tiga subsistem kode warna, warna-warna ini harus disertakan pada bilah judul untuk identifikasi yang mudah.
Juga, hindari menggunakan pengkodean warna animasi yang hanya bergantung pada objek. Jika memungkinkan, yang terbaik adalah memberikan simbol tambahan tambahan untuk menunjukkan keadaan atau kondisi.
3. Tentukan data teks. Gaya juga meluas ke font apa yang digunakan dan apakah teks dikapitalisasi. Tentukan hanya beberapa font untuk menutupi opsi yang diperlukan. Cadangan font yang lebih besar atau tebal untuk judul dan konten penting dan font yang lebih kecil untuk detailnya. Cari tahu nilai mana hanya untuk tampilan dan mana yang dapat dimasukkan oleh staf operasi. Sertakan unit teknik dan rentang yang diijinkan.
4. Sederhanakan grafik untuk meningkatkan efisiensi operasional. Salah satu manfaat utama HMI digital adalah kemampuan untuk menghadirkan pengguna dengan gambar dan ikon grafis yang dapat dikenali yang tidak perlu dibaca atau mengurangi kemungkinan kesalahpahaman karena hambatan bahasa. Namun, ini tidak berarti bahwa grafik harus merupakan gambar teknik yang terperinci, foto -foto kompleks atau animasi apa pun.
Sebaliknya, praktik terbaik modern adalah memberikan grafik ikonik yang disederhanakan sedapat mungkin. Animasi dapat berguna dalam situasi terbatas tertentu, tetapi mengkonsumsi sumber daya pemrosesan dan sering dianggap sebagai gangguan.
Sementara penggunaan gambar bitmap tidak disarankan, ada banyak alasan bagus untuk memasukkannya ke dalam otomatisasi pabrik. Misalnya, desainer dapat memberi label gambar peralatan dan komponen dengan panah untuk secara jelas menunjukkan kepada pengguna di mana masalah terjadi.
5. Kegunaan Pertama. Lihatlah fitur -fitur canggih lainnya yang akan membantu operator melakukan pekerjaannya. Alih -alih hanya menampilkan level kapal saat ini, tunjukkan level sebagai tren sehingga operator dapat melihat bagaimana baru -baru ini sistem telah beroperasi. Lanjutkan langkah lebih jauh dan tampilkan nilai indikator kunci pada layar melalui tren mini.
Konsep serupa berlaku untuk alarm. Untuk sebagian besar sistem, penting untuk menunjukkan alarm aktif saat ini. Log alarm/acara historis terperinci dengan perangko tanggal/waktu dapat membantu pemecahan masalah yang tepat waktu dengan memungkinkan pengguna untuk melihat bagaimana masalah berkembang.
Kesadaran situasional adalah tujuannya
Konsep kesadaran situasional dikembangkan dari doktrin militer dan baru -baru ini dari penerbangan, tetapi juga berlaku untuk desain otomatisasi pabrik industri. Tujuan akhir dari HMI untuk sistem otomasi adalah untuk memberikan semua informasi yang relevan sehingga pengguna dapat memahami apa yang terjadi dan mengetahui apa yang perlu dilakukan.
Sementara perusahaan rekayasa besar atau perusahaan fasilitas proses mungkin memiliki sumber daya yang signifikan untuk dicurahkan untuk pengembangan HMI, bisnis yang lebih kecil, integrator sistem, dan OEM, dapat memanfaatkan sepenuhnya konsep desain terbaru. Pertimbangkan tema dan pengalaman desain yang dijelaskan di atas pada awal proses desain, dan melibatkan personel kunci untuk memastikan pengalaman HMI yang bersih dan mudah digunakan dibuat.