Począwszy od prostych urządzeń służących do oglądania czynności, rozrastając się do złożonych, wyrafinowanych narzędzi monitorowania, sterowania i analizowania procesów oraz systemów interfejs człowiek – maszyna (HMI) urósł i dorósł.
Nawet jego nazwa uległa zmianie. Terminologia ewoluuje, począwszy od interfejsu człowiek ? maszyna, przez graficzny interfejs użytkownika, do interfejsu operatora, ale skrót HMI jest powszechnie przyjmowany i stosowany. Czym jednak w istocie jest HMI?
Zapytaliśmy o to użytkowników końcowych i operatorów i tak jak można się było tego spodziewać, okazało się, że definicji jest całe mnóstwo. Podsumowanie otrzymanych odpowiedzi prezentujemy w tym artykule; materiał zawarty w sieci (na str. CE USA) zawiera więcej spostrzeżeń. ? Sercem interfejsu człowiek ? maszyna jest wyświetlacz ? mówi Dale H. Maunu, dyrektor ds. rozwoju firmy i zaopatrzenia w Optrex America.
Gricha Raether, menadżer ds. rozproszonych systemów We/Wy (I/O) oraz produktów do sterowania procesami w firmie National Instruments, zauważa: ? Interfejs człowiek ? maszyna to zazwyczaj program graficzny, używany do monitorowania, wizualizowania, sterowania oraz modyfikowania danego procesu lub działań maszyny.
Bjoern Falke, specjalista ds. produktu z Phoenix Contact stwierdza: ? HMI to panele interfejsu operatora, które zastępują tradycyjne przyciski i wskaźniki świetlne kolorowymi ekranami dotykowymi.
Z kolei Jim Elwell, prezes QSI Corp. definiuje interfejsy HMI poprzez ich parametry: fizyczny rodzaj sprzętu, na którym będzie używany HMI, poziom jego wyrafinowania oraz koszt.
Poza ekranem
Chociaż definicje są różne, zależne od potrzeb oraz interesów, prawie wszyscy są zgodni co do tego, że HMI stają się coraz bardziej wyrafinowane, a dołączalność w znacznym stopniu zwiększa ich wpływy i obszar zastosowań.
Reprezentujący Microsoft Ron Sielinski, starszy strateg ds. sektora przemysłowego stwierdził: ? HMI były oknem, przez które operator miał wgląd w proces produkcyjny. HMI zastąpiły przełączniki, przyciski i wskaźniki świetlne. Teraz jest to wgląd w produkcję, interfejs, który łączy wszystkie potrzebne operatorowi informacje na jednym ekranie.
Roy Kok, dyrektor ds. marketingu produktów HMI/SCADA w GE Fanuc Automation ma podobne poglądy: ? HMI nie są już tylko lokalnymi interfejsami. Technologie sieci Web pozwalają na oglądanie poprzez przeglądarkę zdalnych operacji i wykonywanie diagnostyki. HMI to już nie jest informacyjna wyspa. HMI wpisują się się w ogólny schemat automatyzacji, integrując się z narzędziami analitycznymi oraz raportującymi wyższego poziomu oraz portalami informacyjnymi w czasie rzeczywistym.
? Moc obliczeniowa, jaka może być zawarta w HMI, uległa znacznemu zwiększeniu ? mówi Annemarie Diepenbroek, menedżer ds. HMI w firmie Honeywell Process Solutions. Obecnie HMI przełamują bariery, funkcjonując dobrze i sprawnie zarówno w normalnych jak i nietypowych sytuacjach, upraszczając decyzje, przekazując odpowiedzialność pracownikom, nieustannie monitorując stan wszystkich zasobów zakładu i gwarantując wymagane bezpieczeństwo. ? HMI przeszły ewolucję od odrębnych (?wolnostojących?) węzłówkomputerowych do kompletnych systemów wizualizacji i sterowania ? dodaje Renee Brandt, menadżer ds. produktów z zakresu wizualizacji w firmie Wonderware. ? Przenośność, elastyczność oraz bezpieczeństwo systemów HMI rozwinęły się do stopnia pozwalającego firmom na dostęp do informacji z dowolnego miejsca i w dowolnym czasie.
Aspekty ludzkie
Niezależnie od stopnia zaawansowania technologii jej optymalne wykorzystanie zależy od działań podejmowanych przez operatora czy inżyniera. ? Odpowiednie dołączenie człowieka do procesu to rzecz najważniejsza ? podkreśla Samuel M. Herb, konsultant Plant Engineering (pol.: utrzymanie ruchu). – Każde urządzenie znajdujące się pomiędzy człowiekiem a maszyną, musi komunikować się w obu kierunkach w sposób jednoznaczny i zrozumiały dla obu stron. Za każdym razem gdy zmiany technologiczne pozwalają na wprowadzenie nowego, innego sposobu (nawet minimalnie innego), my ludzie musimy przechodzić przez proces uczenia się, żeby jak najlepiej te nowe rozwiązania technologiczne wykorzystać.
Reprezentujący firmę Three-Five Systems? ? Sriram Peruvemba również podkreśla rolę człowieka, nazywając HMI łączem pomiędzy człowiekiem ? operatorem, a sterowaniem maszyną. ? HMI przekładają intencje człowieka dotyczące działań maszyny na polecenia, a maszyna jest zaprogramowana tak, aby na te polecenia reagować ? mówi Peruvemba. – Następnie informacje zwrotne w postaci sygnałów od maszyny są przekładane na wyjście wizualne lub dźwiękowe, zrozumiałe dla człowieka. Oczywiście uzyskanie pełnej zgodności w odniesieniu do tak dynamicznej technologii jest trudne. Dzisiejsze HMI są bez wątpienia skomplikowanymi systemami, których zasięg obejmuje całe przedsiębiorstwa. Również nie ulega wątpliwości, że definicje, które powstają dzisiaj, jutro będą nieaktualne. Peruvemba prognozuje: ? Jutro będziemy mieć sterowanie dotykowe, sterowanie głosem oraz bezprzewodowe wyświetlacze, które zupełnie zmienią sposób postrzegania urządzeń HMI. (Sterowanie dotykowe wprowadza element reagowania na zmysł dotyku do interakcji pomiędzy człowiekiem a komputerem).
A wtedy znowu będziemy musieli zdefiniować i redefiniować HMI…
ce