Human-Machine Interfaces (HMI's) begrijpen in de moderne industrie

Wat is een HMI? Human machine interfaces, meer bekend als HMI's, worden gebruikt sinds een personal computer op de fabrieksvloer verscheen. Meeste mensen denken erbij aan de schermen die in een productieomgeving gebruikt worden. In bredere zin zijn ze een vorm van user interface (UI) tussen mensen en machines. De betere vraag is dus: "Hoe ziet een HMI eruit in het tijdperk van Industrie 4.0?"

Om deze vraag te beantwoorden, moeten we beginnen met een beetje geschiedenis. De oorspronkelijke functie van een HMI was om apparatuur te starten en te stoppen, met indicatielampjes om de status weer te geven. Gevorderde HMI's hadden de mogelijkheid om procesparameters aan te passen, zoals snelheid of temperatuur, of analoge indicatoren op te nemen om feedback van een sensor te geven, zoals druk of stroomsnelheid. Omdat alle controle en monitoring een stuk hardware was, waren HMI's doorgaans beperkt tot veilige bediening.

Toen computers op de fabrieksvloer commoner werden, werden deze behuizingen vervangen door een personal computer en CRT-monitor met HMI-software. Alle mechanische apparatuur (drukknoppen, indicatielampjes, enz.) werd een grafisch element op een scherm. Deze verandering in user interface revolutioneerde de productie doordat veel meer controle beschikbaar was voor de operator samen met betere feedback. Naarmate computer- en monitortechnologie evolueerden, werden de grote CRT's vervangen door touchpanels en een embedded PC. Zoals eerder genoteerd, is dit de huidige vorm voor de meeste HMI's.

Omdat er de mogelijkheid was om veel meer van het proces te visualiseren, werd HMI-software gebruikt voor SCADA (supervisory control and data acquisition) systemen om complete processen te controleren en monitoren. In plaats van een zelfstandig paneel bij een stuk apparatuur, was er een comprehensief systeem dat alle apparatuur samenbracht. Elke HMI werd meer een operatorstation met de relevante informatie getoond. Op een paar manieren verdween de zuivere HMI-functie, aangezien het operatorstation veel meer capaciteit bood. Deze evaluatie heeft ertoe geleid dat de concepten HMI en SCADA grotendeels onderling uitgewisseld worden gebruikt.

De huidige trend in de productie brengt de HMI terug naar zijn oorspronkelijke toepassing, het bieden van basis controle en monitoring van apparatuur. Het blijft netwerkcapaciteiten hebben voor connectiviteit in het SCADA-systeem. Natuurlijk biedt het SCADA-systeem nog steeds de mogelijkheid om apparatuur te monitoren en controleren. Het systeem biedt ook real-time visualisatie van andere procesmetrieken, zoals downtime, batchstatus en kwaliteit.

Naarmate bedrijven vooruitgang boeken met hun Industrie 4.0-strategieën, zullen de fysieke HMI-schermen afnemen. Het concept van mobiel werk stelt een operator in staat om met een machine te interfacen vanaf een telefoon of tablet. Dezelfde apparaten bieden ook toegang tot productie-informatie overal ter wereld. Veel van de augmented reality en virtual reality mogelijkheden worden ondersteund via een mobiel apparaat. Het is mogelijk dat de HMI van de toekomst via een soort draagbaar apparaat zal zijn.