HMI คืออะไร

นิยามของ HMI

HMI เป็นตัวย่อสำหรับอินเทอร์เฟซระหว่างมนุษย์กับเครื่องจักรคืออินเทอร์เฟซผู้ใช้หรือแดชบอร์ดที่เชื่อมต่อบุคคลกับเครื่องจักร ระบบ หรืออุปกรณ์ แม้ว่าในทางเทคนิคแล้วคำนี้สามารถนำไปใช้กับหน้าจอใดๆ ก็ได้ที่ให้ผู้ใช้โต้ตอบกับอุปกรณ์ได้อย่างง่ายดาย แต่ HMI มักใช้ในบริบทของกระบวนการทางอุตสาหกรรม

โรงงานผลิตส่วนใหญ่ควบคุมโดยคอมพิวเตอร์ที่มีความทนทานที่เรียกว่าโปรแกรมเมเบเบิลลอจิกคอนโทรลเลอร์ (PLC) PLC ตรวจจับกระบวนการและให้ข้อมูลตอบรับโดยเซ็นเซอร์และแอคชูเอเตอร์ตามลำดับ ซึ่งเชื่อมต่อกับโมดูล I/O ที่เชื่อมต่อกับ PLC PLC ถูกเขียนโปรแกรมด้วยภาษาขั้นสูงที่เรียกว่าแลดเดอร์โปรแกรม บล็อกฟังก์ชัน ข้อความที่มีโครงสร้าง หรือรายการคำสั่ง สภาพแวดล้อมการเขียนโปรแกรมได้รับการออกแบบโดยผู้ผลิต PLC แต่ละราย

HMI สื่อสารกับ Programmable Logic Controllers (PLC) และเซนเซอร์อินพุต/เอาต์พุตเพื่อรับและแสดงข้อมูลให้ผู้ใช้ดูหน้าจอ HMIสามารถใช้เพื่อฟังก์ชันเดียว เช่น การตรวจสอบและติดตาม หรือสำหรับการดำเนินการที่ซับซ้อนมากขึ้น เช่น ปิดเครื่องจักรหรือเพิ่มความเร็วในการผลิต ขึ้นอยู่กับวิธีการใช้งาน

แม้ว่า HMI จะเป็นคำศัพท์ที่ใช้เรียกเทคโนโลยีนี้โดยทั่วไป แต่บางครั้งก็เรียกว่า Man-Machine Interface (MMI), Operator Interface Terminal (OIT), Local Operator Interface (LOI) หรือ Operator Terminal (OT) HMI และ Graphical User Interface (GUI) มีความคล้ายคลึงกันแต่ไม่ใช่คำพ้องความหมาย โดยมักใช้ GUI ใน HMI เพื่อความสามารถในการแสดงภาพ

ในสถานประกอบการอุตสาหกรรม HMI สามารถใช้เพื่อ:

แสดงข้อมูลด้วยภาพ

ติดตามเวลาการผลิต แนวโน้ม และแท็ก

ดูแล KPI

ติดตามอินพุตและเอาต์พุตของเครื่องจักร

และอื่น ๆ

ในลักษณะเดียวกับที่คุณจะโต้ตอบกับระบบปรับอากาศเพื่อตรวจสอบและควบคุมอุณหภูมิในบ้านของคุณ ผู้ปฏิบัติงานในโรงงานอาจใช้ HMI เพื่อตรวจสอบและควบคุมอุณหภูมิของถังน้ำอุตสาหกรรมหรือเพื่อดูว่าปั๊มบางตัวในโรงงานกำลังทำงานอยู่หรือไม่

HMI มีหลากหลายรูปแบบ ตั้งแต่หน้าจอในตัวบนเครื่องจักร ไปจนถึงจอคอมพิวเตอร์ ไปจนถึงแท็บเล็ต แต่ไม่ว่าจะมีรูปแบบใดหรือใช้คำศัพท์ใดในการอ้างถึง HMI ก็มีจุดประสงค์เพื่อให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับประสิทธิภาพเชิงกลและความก้าวหน้า

ใครบ้างที่ใช้ HMI?

เทคโนโลยี HMI ถูกนำมาใช้โดยองค์กรอุตสาหกรรมเกือบทั้งหมด รวมไปถึงบริษัทอื่นๆ อีกหลายแห่ง เพื่อโต้ตอบกับเครื่องจักรของพวกเขาและเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการอุตสาหกรรมของพวกเขา

อุตสาหกรรมที่ใช้ HMI ได้แก่:

พลังงาน

อาหารและเครื่องดื่ม

การผลิต

น้ำมันและก๊าซ

พลัง

การรีไซเคิล

การขนส่ง

น้ำและน้ำเสีย

และอื่น ๆ อีกมากมาย

บทบาทที่พบมากที่สุดที่โต้ตอบกับ HMI คือ ผู้ปฏิบัติงาน ผู้รวมระบบ และวิศวกร โดยเฉพาะวิศวกรระบบควบคุม HMI เป็นทรัพยากรที่จำเป็นสำหรับผู้เชี่ยวชาญเหล่านี้ ซึ่งใช้ HMI เพื่อตรวจสอบและติดตามกระบวนการ วินิจฉัยปัญหา และแสดงภาพข้อมูล

การใช้งานทั่วไปของ HMI

HMI สื่อสารกับ Programmable Logic Controllers (PLC) และเซ็นเซอร์อินพุต/เอาต์พุตเพื่อรับและแสดงข้อมูลให้ผู้ใช้ดู หน้าจอ HMI สามารถใช้เพื่อการทำงานอย่างใดอย่างหนึ่ง เช่น การตรวจสอบและติดตาม หรือเพื่อดำเนินการที่ซับซ้อนกว่า เช่น การปิดเครื่องจักรหรือเพิ่มความเร็วในการผลิต ขึ้นอยู่กับวิธีการนำไปใช้งาน

HMI ใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการทางอุตสาหกรรมด้วยการแปลงข้อมูลเป็นดิจิทัลและรวมศูนย์เพื่อให้ผู้ดูสามารถเห็นข้อมูลสำคัญที่แสดงในกราฟ แผนภูมิ หรือแดชบอร์ดดิจิทัล ดูและจัดการสัญญาณเตือน และเชื่อมต่อกับระบบ SCADA และ MES ได้ทั้งหมดผ่านคอนโซลเดียว

ก่อนหน้านี้ ผู้ปฏิบัติงานจะต้องเดินไปตามพื้นที่ตลอดเวลาเพื่อตรวจสอบความคืบหน้าของเครื่องจักรและบันทึกไว้บนกระดาษหรือไวท์บอร์ด ด้วยการอนุญาตให้ PLC สื่อสารข้อมูลแบบเรียลไทม์โดยตรงไปยังจอแสดงผล HMI เทคโนโลยี HMI จึงขจัดความจำเป็นในการใช้แนวทางที่ล้าสมัยนี้ และด้วยเหตุนี้จึงลดปัญหาค่าใช้จ่ายจำนวนมากที่เกิดจากการขาดข้อมูลหรือข้อผิดพลาดของมนุษย์

HMI ประสิทธิภาพสูง

ผู้ปฏิบัติงานและผู้ใช้กำลังมุ่งหน้าสู่ HMI ประสิทธิภาพสูงมากขึ้น ซึ่งเป็นวิธีการออกแบบ HMI ที่ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการโต้ตอบจะรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ เทคนิคการออกแบบนี้ช่วยให้ผู้ดูมองเห็นและตอบสนองต่อปัญหาได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น รวมถึงตัดสินใจได้ดีขึ้น โดยจะดึงความสนใจไปที่ตัวบ่งชี้ที่จำเป็นหรือสำคัญที่สุดบนอินเทอร์เฟซเท่านั้น ตัวบ่งชี้บน HMI ประสิทธิภาพสูงนั้นเรียบง่าย สะอาด และลบกราฟิกหรือตัวควบคุมที่ไม่เกี่ยวข้องออกไปโดยเจตนา องค์ประกอบการออกแบบอื่นๆ เช่น สี ขนาด และตำแหน่ง จะถูกใช้ด้วยความรอบคอบเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพประสบการณ์ของผู้ใช้ เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการออกแบบ HMI ประสิทธิภาพสูงได้ที่นี่

หน้าจอสัมผัสและอุปกรณ์พกพา

หน้าจอสัมผัสและ HMI แบบเคลื่อนที่เป็นตัวอย่างสองประการของความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่เกิดขึ้นพร้อมกับการถือกำเนิดของสมาร์ทโฟน แทนที่จะมีปุ่มและสวิตช์ HMI ที่ทันสมัยช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถแตะหรือสัมผัสหน้าจอจริงเพื่อเข้าถึงการควบคุม หน้าจอสัมผัสมีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อใช้กับ HMI แบบเคลื่อนที่ ซึ่งใช้งานผ่าน HMI/SCADA บนเว็บหรือผ่านแอปพลิเคชัน HMI แบบเคลื่อนที่มอบข้อดีมากมายให้กับผู้ปฏิบัติงาน รวมถึงการเข้าถึงข้อมูล HMI ได้ทันทีและการตรวจสอบระยะไกล

การตรวจสอบระยะไกล

การตรวจสอบระยะไกลที่รองรับอุปกรณ์พกพาช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานและผู้จัดการมีความยืดหยุ่นและเข้าถึงข้อมูลได้มากขึ้น ด้วยคุณสมบัตินี้ วิศวกรระบบควบคุมนอกสถานที่สามารถยืนยันอุณหภูมิของคลังสินค้าบนอุปกรณ์พกพาได้ ทำให้ไม่จำเป็นต้องมีการดูแลที่หน้างานหลังเลิกงานอีกต่อไป ในไม่ช้านี้ การตรวจสอบกระบวนการต่างๆ ในโรงงานของคุณในขณะที่อยู่ห่างจากโรงงานหลายไมล์ก็จะไม่ดูเป็นเรื่องผิดปกติอีกต่อไป

HMI แบบ Edge-of-Network และ Cloud

HMI แบบ Edge-of-net ยังเป็นที่ต้องการสูงเช่นกัน เนื่องจากช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถเข้าถึงข้อมูลและการแสดงภาพจากอุปกรณ์ภาคสนามได้ นอกจากนี้ การส่งข้อมูลจาก HMI ในพื้นที่ไปยังระบบคลาวด์ก็กลายเป็นเรื่องปกติมากขึ้น โดยสามารถเข้าถึงและวิเคราะห์ข้อมูลจากระยะไกลได้ ในขณะที่ยังคงความสามารถในการควบคุมไว้ภายในเครื่อง

การมองเห็นอนาคตของ HMI

ในอนาคต วิศวกรชั้นนำกำลังสำรวจวิธีการนำ Augmented Reality (AR) และ Virtual Reality (VR) มาใช้เพื่อสร้างภาพฟังก์ชันการผลิต

เนื่องจากข้อมูลมีบทบาทสำคัญเพิ่มขึ้นในการผลิต อนาคตของ HMI จึงดูสดใสมาก แม้ว่าเทคโนโลยีนี้จะก้าวหน้าไปไกลแล้ว แต่ศักยภาพในการเติบโตยังคงไร้ขีดจำกัด