Czas poświęcony na powtórną analizę systemu i jego interfejsów może wskazać sposoby na podniesienie wydajności i sprawności, a przez to zwiększenie rentowności przedsiębiorstwa.
Czy w pełni wykorzystujesz możliwości systemu HMI i innych interfejsów operatora? Mówiąc szczerze… pewnie nie. Możliwości systemu HMI nie wykorzystuje się zwykle w pełni ? podobnie jak naszych mózgów i komputerów. W wielu systemach drzemie ukryta funkcjonalność, z której nie można rezygnować w niepewnych ekonomicznie czasach.
Według Chrisa Stearnsa, menedżera produktu w Honeywell, w większości przypadków nowy system sterowania w przedsiębiorstwie spełnia wszystkie oczekiwania, ale w późniejszym etapie i tak wykorzystuje się wyłącznie około 20% jego możliwości. ? Może niektóre składowe systemu nie są odpowiednio dobrane, a może to niewystarczająco wyszkolony personel nie potrafi w pełni wykorzystać drzemiących w systemie możliwości ? twierdzi Stearns. ? Niezależnie od przyczyn, z całą pewnością system ma niewykorzystaną funkcjonalność lub funkcjonalność, którą można wykorzystać lepiej.
Próba pełnego wykorzystania możliwości systemu stanowi nie lada wyzwanie. Mimo tego odrobina chęci i dodatkowe fundusze przeznaczone na system HMI mogą znacznie zwiększyć efektywność i produktywność przedsiębiorstwa. To nie jedyna korzyść ? dobry system HMI pozwoli lepiej wykonywać pracę menedżerom i operatorom. Control Engineering poprosił w ostatnim czasie wielu ekspertów, w tym Chrisa Stearnsa, o wskazówki i sugestie dotyczące zwiększania wydajności interfejsów człowiek-maszyna. W dalszej części przedstawiono niektóre z ich pomysłów i rekomendacji.
Efektywny znaczy elastyczny
? Wymagania każdego przedsiębiorstwa są inne, ale w większości przypadków można zrobić dużo więcej niż się wydaje ? zaznacza Stearns. ? W systemach DCS system alarmów to podstawowa funkcjonalność. W związku z tym tylko w niewielu przedsiębiorstwach pojawia się pomysł, aby reagować na alarmy w inny, lepszy sposób. Typowo operator obserwuje raport alarmów, a jego zadaniem jest reagowanie na nie w określony sposób. Dostępna funkcjonalność ? choć w zasięgu ręki ? nie jest wykorzystywana. Raporty mogą być sortowane, grupowane i filtrowane zależnie od potrzeb. Dzięki takim prostym zabiegom praca operatora może być znacznie efektywniejsza.
W opinii Keitha McPhersona, kierownika działu rozwoju rynku, wizualizacji i oprogramowania w Rockwell Automation, możliwość ponownego wykorzystania jest kluczem do osiągnięcia dużej sprawności i wydajności systemu HMI.
? Produkty muszą być zaprojektowane tak, aby mogły ze sobą współpracować i bazować na tych samych zmiennych i obiektach ? twierdzi McPherson. ? Każdy z elementów takiego systemu HMI programowany jest według tego samego szablonu. Kod wykorzystywany jest wielokrotnie ? nie ma potrzeby programowania każdego urządzenia indywidualnie, tak jak odbywa się to w tradycyjnych systemach. System musi być skonfigurowany w taki sposób, żeby odpowiednie dane były przetwarzane we właściwy sposób i trafiały od razu do odpowiednich odbiorców ? bez wielokrotnego przeliczania.
? Dane, których potrzebuje operator do sprawnego sterowania procesem, różnią się od danych, na których będzie pracował jego przełożony ? wyjaśnia McPherson. ? A nawet jeśli są takie same, to i tak każdy z nich będzie chciał wyświetlać je w inny sposób. Tworzenie odrębnych wizualizacji dla wielu pracowników jest zwykłą stratą czasu. Dane muszą być udostępnione w systemie sterowania lub w warstwie SCADA. To odpowiednie oprogramowanie ma dbać o to, żeby dane były wyświetlane tak, jak życzy sobie tego użytkownik. Przedsiębiorstwa muszą same zdecydować, czy wykorzystanie lepszych systemów raportujących i narzędzi do zarządzania danymi, a także centralnego systemu decyzyjnego pozwoli podejmować lepsze decyzje. ? Aby to osiągnąć, wcale nie trzeba nowej infrastruktury ? kontynuuje McPherson. ? Sedno tkwi we właściwym połączeniu funkcjonalności układu sterowania i warstwy HMI oraz odpowiednim przygotowaniu danych dla histogramów, konfiguracji systemów zarządzania danymi i planowania produkcji. Ze względu na ostatnie zawirowania na rynku wiele firm poszukuje w ten sposób metod na zwiększenie efektywności i produktywności.
Scott Miller, menedżer biznesowy, specjalista w systemach wizualizacji w Rockwell Automation, potwierdza słowa McPhersona. ? Inwestycja i ujednolicenie systemu sterowania przyniesie korzyści także w przyszłości, ponieważ informacje, których potrzebujemy, wciąż się zmieniają ? twierdzi. ? Wszystkie systemy sterowania i wizualizacji są systemami dynamicznymi. Informacja, której potrzebujemy dziś, różni się od tej, której potrzebowaliśmy trzy miesiące temu i której będziemy potrzebować za trzy miesiące. Właściwy i poprawnie skonfigurowany system, gotowy do późniejszej rozbudowy, to szansa na przyszłość bez niespodzianek.
Więcej niż radość dla oczu
Chociaż sprzęt rozwijany jest zwykle wolniej niż oprogramowanie, nie oznacza to, że nie wpływa on na efektywność. Ulepszane wyświetlacze są coraz lepsze i jaśniejsze. Możliwości obliczeniowe kart graficznych stale rosną, dzięki czemu można renderować znacznie bardziej złożone i przyjemniejsze dla oka obrazy. ? W przedsiębiorstwach trzeba wykorzystywać nowe technologie przetwarzania obrazu po to, aby wizualizacje były bardziej przejrzyste i intuicyjne ? zaznacza Miller.
? Ci, którzy próbują maksymalnie zwiększyć efektywność, nie powinni zapominać o technologiach mobilnych, w tym zdalnym dostępie i zdalnym zarządzaniu. Mobilne urządzenia to oszczędność sprzętowych przycisków i wykluczanie błędów operatora ? dodaje. ? Potrzeba elastyczności będzie zmuszać nas do adaptacji i akceptacji urządzeń bezprzewodowych.
Na szczęście nowe pokolenie operatorów jest dobrze obeznane z nowoczesnymi technologiami. ? Badania przeprowadzone w Ameryce Północnej pokazują, że wielu operatorów przejdzie na emeryturę w ciągu najbliższych 10 lat lub nawet szybciej ? twierdzi Miller. ? W ich miejsce przyjdzie nowa siła robocza, która wychowała się wśród nowoczesnych technologii, takich jak telefony iPhone czy serwis społecznościowy Twitter. Naturalne jest, że będą oni mieli inny pogląd na informację, niż miały poprzednie generacje. Te czynniki brane są pod uwagę przy projektowaniu systemów HMI przyszłości. Nowe pokolenie operatorów będzie w stanie wykorzystać możliwości, jakie daje sprzęt w zakresie zwiększonej rozdzielczości, ulepszonej jakości grafiki czy zarządzania danymi.
Z tym twierdzeniem zgadza się McPherson.
? Kiedyś operator był w zasadzie przywiązany do krzesła. Dziś niemal każdy jest znacznie bardziej mobilny niż jeszcze 5 lat temu? i dlatego bardziej efektywny. Przemieszczają się, ale dzięki urządzeniom bezprzewodowym są cały czas w stanie kontrolować proces. Dostęp przez przeglądarkę to chleb powszedni. Czują się swobodnie, wykorzystując nowe technologie i wyszukaną grafikę. Jeśli są w stanie szybciej dotrzeć do informacji, mogą również szybciej zareagować i efektywniej pracować, jednak tylko wtedy, gdy otrzymają pełne dane w odpowiedniej formie i we właściwym czasie.
? Dzisiejsi producenci muszą wycisnąć z tego co mają po prostu wszystko ? dodaje Alan Cone, menedżer produktu w Siemens Industry, który zgadza się ze stwierdzeniem, że zaawansowana technologia prezentacji obrazu zwiększa efektywność i trwałość urządzeń. ? Większość z firm wybiera ekrany panoramiczne ? twierdzi. ? Operator otrzymuje większą przestrzeń roboczą, i co najważniejsze, większą ilość informacji na ekranie o pozornie tej samej wielkości. Ekrany mogą mieć zwiększoną rozdzielczość, a większość z nowo instalowanych monitorów wykonana jest w technologii LED, która oferuje zwiększoną jasność. Chociaż żywotność takich ekranów nie jest większa od ich tradycyjnych poprzedników (40 000?50 000 godzin), ekrany LED zużywają mniej prądu i są przez to bardziej ?zielonym? wyborem.
Wszystko w rękach operatora
Na ogólną wydajność systemu HMI wpływa także czynnik ludzki, choć często zapomina się o tym. ? Niezależnie od tego, czy wykorzystujesz stary monitor CRT czy nowy płaski panel ? stwierdza Stearns z Honeywell ? tak naprawdę chodzi o to, co umieścisz przed oczami operatora: co wyświetlasz, w jaki sposób i kiedy. To jest kluczem do szybkiej i efektywnej reakcji. Odpowiednie szkolenia dla operatorów mogą przynieść ogromne korzyści. Operator, który otrzyma lepszą informację albo właściwą informację we właściwym czasie, może pracować lepiej.
? Trening to bardzo ważna sprawa ? podkreśla Stearns. ? Operatorzy nie mogą pracować tak, jakby nigdy nie brali udziału w żadnym szkoleniu ? twierdzi. ? Uwagę na ten fakt zwrócono dopiero w ostatnich latach. Nawet ci sami pracownicy, pracujący na tym samym sprzęcie, mogą pracować znacznie wydajniej, jeśli kilka razy w roku wezmą udział w szkoleniach i będą dokładnie rozumieć, co robią i w jaki sposób robić to najlepiej. Na szczęście sytuacje kryzysowe zdarzają się rzadko. Szkolenia pozwalają rozumieć pracę systemu i ?być na czasie?, więc w razie sytuacji awaryjnej można liczyć na właściwą reakcję operatora. Wykorzystanie symulatorów w szkoleniach daje bardzo dobre rezultaty. Inwestycja w szkolenia przekłada się bezpośrednio na efektywność systemu HMI.
Wg obserwacji Wayne’a Pattersona, menedżera produktu w Siemensie, szkolenia pracowników mające na celu zwiększenie ich wydajności to zarówno korzyść, jak i wymóg globalizacji. ? Producenci typu OEM, którzy obecni są na wszystkich kontynentach, muszą skupiać swoją uwagę na efektywnym wsparciu swoich produktów ? stwierdza. ? Nie jest im na rękę rozsyłanie pracowników pomocy technicznej po całym świecie ? to jest po prostu za drogie. Szybszym i tańszym rozwiązaniem jest oferowanie zdalnej pomocy widocznej bezpośrednio na panelach operatorskich.
Kiedy powiedziano i zrobiono wszystko
Niezależnie od tego, jak bardzo i jak dobrze wykorzystane, HMI i interfejsy operatora będą obecne w przemyśle zawsze. ? Ludzie naprawdę ich potrzebują ? zaznacza Cone ? i będą stawać się coraz bardziej zależni od nich. Urządzenia chcą wyświetlać coraz więcej informacji na swoich ekranach, a rozwijające się narzędzia pozwalają na to. Może na najwyższych poziomach warstwy HMI zacznie się wykorzystywać smartfony, może nawet do zarządzania systemem, jednak na pewno nie do kontrolowania produkcji. Liczba urządzeń bezprzewodowych z całą pewnością się powiększy.
Mijają czasy, gdy serwisanci wyposażeni byli jedynie w walizkę narzędziową, dominują bowiem urządzenia elektroniczne. ? Sposób, w jaki pracownicy współpracują, także się zmienia ? stwierdza Stearns, nawiązując do wypowiedzi Pattersona o wpływie globalizacji.
? Np. technik, który dokonuje diagnostyki za pomocą urządzenia mobilnego, zbiera potrzebne dane, fotografuje, mierzy i nagrywa filmy, a następnie przesyła je do eksperta w Szwajcarii. Na tej podstawie ekspert decyduje, jak naprawić urządzenie. To, co kiedyś zajmowało wiele dni, tygodni, teraz dzieje się niemal natychmiast.
Stearns ostrzega jednak przed postrzeganiem technologii jako antidotum na wszystkie problemy. ? Technologia umożliwia rozwiązanie wielu problemów, ale nigdy nie jest to rozwiązanie gotowe. Najpierw należy przemyśleć i rozwiązać problem, a dopiero potem wdrażać odpowiednie technologie. Dzwonki i gwizdki znajdują zastosowanie w rozwiązaniach komercyjnych, ale nie w przemyśle, gdzie najważniejsza jest pewność działania, bezpieczeństwo i efektywność.
HMI to zwykle czarna skrzynka. Jej wartość zależy od tego, jak bardzo pomaga ona operatorowi podejmować optymalne decyzje i pracować efektywnie. Producenci powinni mieć świadomość, że nowe rozwiązania pomagają uwolnić drzemiące w całym systemie moce. Wykorzystanie ich możliwości w połączeniu z optymalizacją systemu to dobry sposób na sprawne sterowanie systemem w najbardziej ekonomiczny sposób.
Artykuł pod redakcją mgr. inż. Łukasza Urbańskiego, doktoranta w Katedrze Automatyki Przemysłowej i Robotyki Wydziału Elektrycznego Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie.
CE
