İnsan-Makine Interface (HMI) tasarımı endüstriyel otomasyonda önemli bir rol oynar, makine operatörleri ve endüstriyel sistemler arasındaki köprü olarak hareket eder ve tüm endüstriyel sektörlerdeki prosesleri, kontrol ekipmanlarını ve sorunları etkin bir şekilde engellemelerine izin verir. Etkili HMI tasarımı, üretim kayıplarına yol açan önemli hataların ve pahalı hataların yanı sıra, güvenlik olaylarının ve operatörlüğün kalite doğrudan etkileri, operasyonel verimlilik ve kârlılığı tüm endüstriyel sektörlerdeki kârlılığı etkiler.
Bir sezgisel ve iyi tasarlanmış HMI üretkenliği geliştirir, insan hatası azaltır ve iş güvenliğini artırır. Well- tasarlanmış HMI sistemleri, iş akış ve ekipman ilişkilerini karşılayan mantıksal hiyerarşilerde bilgi sunarak operatörlere bilişsel yükü azaltır, araştırma ile bu operatörleri doğru tasarlanmış arayüzler kullanarak doğru şekilde tasarlanmış arayüzler için% 40-60 daha hızlı kararlar alır.
İnsan-Makine Interface Tasarımı Nedir?
İnsan-makine arayüzü (HMI) tasarımı, kullanıcıların makineler, geliştirme yazılımı veya cihazlarla etkileşime girmelerini sağlamak için sistemler ve ekranlar oluşturur, bir kişinin bir makineden geri bildirim vermesi veya geri bildirim almalarını sağlar. A Human-Makine Interface (HMI) operatörler makine, kontrol süreçleri ve görselleştirme verileri ile etkileşim kurmalarını sağlayan dijital veya fiziksel bir arayüzdür.
Her insan-makücret arayüzü, insanların ne olduğunu görmelerine yardımcı olmak için tasarlanmıştır, gerektiğinde harekete geçmek ve kontrol etmek için bir operatöre ihtiyaç vardır. Bir İnsan-Makine Interface (HMI) değeri, üretim sürecini denetlemek için bitki zemin operatöründen nasıl elde edilir, çünkü üretim sürecinin ne kadar otomatik hale gelebileceği konusunda bir sorun yoktur, hala bir operatöre ihtiyaç vardır, kontrol etmek için ve zaman zaman zaman zaman zaman zaman zaman zaman içinde, sorunları çözmeye müdahale eder.
HMI Teknolojisinin Evrimi
Kontrol arabirimlerinin ilk günleri fiziksel anahtarların bankalarından oluşuyordu, analog metre ve kağıt grafik kayıtları, gerçek zamanlı verileri sunan ve görsel olarak çekici gösteren kullanıcı dostu arayüzlerin geliştirilmesini sağlayan ilk HMI tarafından işaretlendi.
HMIs geliştikçe, yetenekleri önemli ölçüde genişletildi, şimdi dünyanın herhangi bir yerinden gerçek zamanlı izleme ve kontrol imkanına sahip oldu.
Yirmi yıl önce, endüstriyel işçiler basit HMIs'leri ürün sona erene kadar bir yazılım parçasıyla kullandılar, ancak bugün, telefonlar kullanıcı deneyimi için yeni standartlar oluşturuyor ve dijital olarak yerli işçiler, aynanın en az olduğu gibi basit arayüzler bekliyorlar - fabrika ortamlarında bile.
ISA-101 Standart Çerçeve
ISA-101 (Operating System için İnsan Makine Arayüzleri) Uluslararası Otomasyon Topluluğu (ISA) tarafından yayınlanan uluslararası bir standarttır, endüstriyel otomasyonda HMI tasarımı için en iyi uygulamaları tanımlayan, görüntü hiyerarşisi, renk kullanımı, alarm entegrasyonu, kullanıcı etkileşimi ve yaşam döngüsü yönetimi.
Bu ilkeler, insan faktörlerinden mühendislik araştırmalarından ve çeşitli süreç ve üretim ortamları boyunca on yıllar boyunca elde edilir. Tüm öneriler ISA-101 standartlarını ve kanıtlanmış endüstri en iyi uygulamalarını takip eder.
HMI Lifecycle Approach
Etkili bir HMI stratejisi oluşturmak ve sürdürmek, bu süre zarfında çok adımlı bir süreçtir, ISA-101, HMI yaşamlarının tüm aşamalarından nasıl en iyi şekilde faydalanabileceklerini, uygulama, operasyonlar ve bakım yoluyla, ISA 18.2/IEC 62682 standart olarak alarm yönetimi ve ISA 84 / IEC 61508 ve 61511 standartları ile uygulama yoluyla tasarım yoluyla tasarıma benzer şekilde tanımlar.
HMI yaşam döngüsü aşamaları, HMI Felsefe, Style Guide ve Toolkits ile birlikte, site veya şirket genelinde HMI yönetimi için tutarlı bir belge sağlarken, sürekli iş süreçleri dahil - MOC, Denetim ve Geçerlilik dahil - yaşam döngüsü boyunca gerçekleşir.
HMI Felsefe Dokümanı
HMI Felsefe Belgesi, HMI yönetiminin sitedeki veya daha büyük şirkette prensiplerini ve hedeflerini açıklıyor ve ISA-101 yaşam döngüsünün nasıl uygulanacağını ve ilgili kişilerin rollerini ve sorumluluklarını açıklayın. HMI felsefesi, tesisinizdeki HMI tasarımı için bağımsız veya platforma özel rehberlik ilkeleri sunar.
HMI Style Guide
HMI Style Guide, HMI Felsefesini gerçek bir proje içinde uygulamanın belirli yönlerini açıklıyor, bireysel ekranları oluşturmadan önce standartlaştırma şablonlarını, temel düzeni, renk paletlerini tanımlamak, bir kez platformun standart yerleşik özelliklerini sağlamak.
Etkili HMI Design
Core HMI tasarım ilkeleri, belirli endüstri, platform veya uygulamadan bağımsız olarak etkili operatör arayüzleri oluşturmak için temel oluşturur. Anahtar odak alanlar insan merkezli tasarım, etkili ekran yapıları, sezgisel kullanıcı etkileşimi ve operatör eğitiminin önemi içerir.
Görsel Hierarchy ve Bilgi Mimarisi
Görsel hiyerarşik rehberler operatör genel sistem statüsünün farkındalığını sürdürürken, boyut, renk, kontrast, pozisyon ve animasyonu kullanarak kritik alarmlar, önemli işlem değişkenleri ve altyapı bilgileri arasındaki açık ayrım oluşturmak için dikkat eder.
Bilgi mimarisi, HMI içeriği, işleyici zihinsel proses ekipman ve kontrol stratejilerinin modellerini, işlem akışını, ekipman gruplandırma veya yasal alanları, keyfi düzenlemeler yerine getirmektedir.
Bilgi kaybı olmadan basitleştirme
Simplification önemli bilgileri ortadan kaldırmak anlamına gelmez - her olası veri noktasını aynı anda göstermek yerine karmaşık süreci ilişkileri açık bir şekilde ifade eden HMI ekranları ile karmaşık süreci ilişkileri açık bir şekilde ifade etmek ve mantıksal gruplama yapmak anlamına gelir.
Doğru arayüz bileşenleri ile iyi tasarlanmış bir HMI sadece temiz, yapılandırılmış bir düzende gerekli bilgileri göstermelidir, verimlilik artırmak ve ekran klişesinden kaçınmak için sadece temel verileri gösterebilmemiz gerekir.
Belirsiz Indication ve Clear Labeling
Belirsiz gösterge, operatörlerin ekipman durumunu, alarm koşullarını ve belirsiz sembolleri yorum yapmadan veya ayrıntılı metin okumadan bir bakışta değişkenleri tespit edebilir, çalıştırılan ve durdurulan ekipman, normal ve anormal koşullar ve otomatik olarak kontrol modları yanlış yorumlamayı önler.
Anahtar kelimeler, operatörlerin şifreli kısaltmalardan ziyade anladıkları tanımlayıcı isimler, PLC etiketi isimleri veya mühendislik terminolojisi.Kullanıcıların makine veya operasyonların anlayışını (görünüsel model), kullanıcıların teknik etiketiyle tanka atıfta bulunmaması gerekir, bunun yerine daha tanıdık bir isim tarafından atıfta bulunmalıdır.
Ekran Hierarchy ve Navigation Structure
ISA-101, ISA-101'in tasarım ve uygulamaları için bir çerçeve ve kılavuz sunuyor, organizasyona yönelik en önemli yönlerden biri olan operasyonel tepkilerin güvenliği, verimliliğini ve güvenilirliğini artırmak.
Four-Level Ekran Hierarchy
HMI ekran tasarımları görev analizi ve ergonomiklere dayalı olmalıdır, P&'ta değil;IDs, dört hiyerarşinin yürütülmesi için de ayrıntılı görevlerin yürütülmesine ihtiyaç duyar ve operatörün kontrol alanı ve görüntü navigasyon hiyerarşisi gelişmiştir.
[[Dön 1 - Genel Bakış Ekran: [Dön ekran, tüm süreci anahtar performans göstergeleri ve her ana bölüm için yüksek düzeyde gösterir, ev ekranı olarak hizmet eder ve herhangi bir işlem süresinden sonra görünmelidir. Seviye 1 veya Seviye 2 ekranlar kontrol ve KPIs (key performans göstergeleri) operatörlüğüne göre olmalıdır; P&IDs'e göre değil ve sürecin bilgilendirici statüsüne ve bir koncise ama bilgilendirici statüsü sağlamalıdır.
[[Dön 2 - Alan Ekranları:) Alan ekranları ekipman detayını gösteren önemli işlem bölümünde bir ekran gösterir, işletim parametreleri ve yerel kontroller.
[[DÜDÜ:0)Level 3 - Görev Detayları Ekranlar: Operatörler, pompalar, kapaklar veya bu seviyedeki kazanlar, gerekli gerçek zamanlı verilerle donatılmış, kontroller ve detaylı operasyonel statüler, çoğu rutin operasyonların infaz edildiği süreçle aktif olarak tasarlanmış.
[[Düzücükler ve Tanılar: [Dönetici: 0,4 ekranlar, bakım faaliyetleri, sistem tanıları ve konfigürasyon görevleri ve genellikle cihazlar için yüz plaka kontrolleri ile ilişkilendirilir, diziler, birim parametreleri ile vb., bu arayüzler daha az sıklıkta erişimli ve genellikle işlem veya ekipman parametrelerini ayarlayabilecek ayrıntılı ayarlar ile sınırlandırılır ve sorun giderme ve bakım için kapsamlı tanınabilir bilgi sağlar.
En İyi Uygulamalar
Operatörler, iki dokunuş veya tıklama içinde başka bir ekrandan herhangi bir ekrana ulaşabilmelidir. Derin navigasyon ağaçlarından kaçının. Her seviyede belirli operasyonel ihtiyaçlar ve kullanıcı rolleri ile ilgili bilgi sağlamak için tasarlanmıştır, bu operatörlerin verileri azaltılmadığını ve aynı zamanda hızlı bir şekilde değerlendirmelerini sağlamak ve karar vermelerini sağlamaktır.
Renk Teorisi ve Görsel Tasarım Standartları
ISA-101'in en yanlış yönlerinin biri, renkli kullanım yaklaşımıdır. Birçoğu ISA-101'in sadece sıkıcı, gri ölçekli grafikler İnsan Makine Arayüzleri'nin (HMIs), bazı operatörlerin görsel olarak ilham verici bulduğu ve ilham verici bulduğu, ancak bu algı standartın daha geniş ve çok daha önemli bir amacı vardır:
Gray Planlarının Amacı
Etkili HMI ISA-101 yüksek performanslı ilkeleri takip eder: renkli grafikler yerine gri arka planlar, renkli renklerden genel olarak genel olarak sınırlı kullanım. gri arka plan yaklaşımı belirli bir amaç sunar: normal koşullar ve kritik bilgiler için ayırt edilmesi, bu elemanları hemen operatörlere görünür hale getirmesine izin verir.
Renk, pozisyon, izolasyon ve boyut önemli bilgileri vurgulamak için. renkli nötr bir geçmişe karşı hafifçe kullanılmaktadırsa, çoğu önemli konulara dikkat etmek için güçlü bir araç haline gelir.
Renk Impairment için tasarım
Modern HMI tasarımı, çeşitli renk algılarının eksikliği ile operatörlerin hesabı olmalıdır. En iyi uygulamalar, yalnızca kritik bilgileri aktarmak için renke güvenmeyen kırmızı kodlama yöntemleri kullanarak. Bu, renk algılarının ne kadar doğru yorumlayabilmesi için renk birleştirebilir.
Alarm Yönetimi ve Bildirim Sistemleri
Operatörler, potansiyel sorunlara hızlı bir şekilde cevap vermek için açık, iyi organize edilmiş alarm sistemlerine ihtiyaç duyuyorlar. Etkili alarm yönetimi HMI tasarımının en kritik yönlerinden biridir, doğrudan operatör yanıt süreleri ve güvenlik sonuçları etkiler.
Alarm Önceliği ve Sunumları
Alarm sistemleri, farklı öncelikli seviyeler arasında açıkça ayırt edilmelidir, kritik alarmlar hemen operatör dikkatini çekmesini sağlarken, daha düşük öncelikli bildirimleri gereksiz bir dağıtmaz. alarmlar ve bildirimleri sezgisel yapın, bilişsel yükü azaltır.
Alarm verici ve baskı yetenekleri HMI'ye inşa edilmelidir, ancak uygun güvenlik seviyeleri ve otomatik gecikme süresiz zamanlayıcılar ile, hiçbir alarmı yönetim değişikliği incelemeden kalıcı olarak susturulamaz.
Alarmı Önleme Önleme Önleme
Endüstriyel otomasyondaki en tehlikeli durumlardan biri, operatörler alarmı sel olarak karşı karşıya kaldığı zaman gerçekleşir - aynı anda anormal bir durumda aynı anda aktive edilen yüzlerce alarm. Etkili HMI tasarımı alarmı akıllı alarm rasyonelleştirme, gruplama ile ilgili alarmlar ve kalibre edici baskı mantığını engeller, çoğu zaman dikkat çekici operatörlerin çoğuna ihtiyaç duyduklarında dikkat çeker.
Data Visualization and Analog Displays
HMI'yi optimize etmek için odaklanmak için en önemli hedefler, verileri faydalı bilgiler haline getirmek ve operatörün görmesi için en önemli olan bilgilere dikkat etmektir.
Analog Ekranların Avantajları
Analog görüntüler, verileri pratik bir bağlamda koymakta dijital ekranlardan daha etkilidir, bir analog saatin bir dijital saatten ne kadar zaman ayrıldığınızı göstermek için nasıl daha iyi olduğunu göstermek için benzer bir rakam vardır.
Bu küçük örnekten, mevcut koşulların istenen koşullara kıyasla nerede durduğunu anında bir ekrandaki düzinelerce süreç değerini değerlendirmek için ne kadar kolay analog görüntüler yaptığını hayal edebilirsiniz.
Gömülü Trendler ve Tarihsel Veriler
Verinin nereye gittiğini gösteren gömülü eğilimleri kullanın. Trendler ve tarihsel verilere kolayca yeniden kullanılabilir ve entegre olun. Trendler operatörler mevcut koşulları değil, ancak durumların yönü ve oranı kritik eşlere ulaşmadan önce proaktif müdahale sağlar.
Durumsal Farkındalık ve Operatörün Etkililiği
İyi tasarlanmış bir HMI etkili insan gözetimini kolaylaştırır, durumsal farkındalığı artırır ve sistem hataları veya beklenmedik senaryolarla ilişkili riskleri azaltır. ISA-101 tarafından belirlenen tabakalı yaklaşım, durumsal farkındalığı korumak için kritiktir.
Karara Destek Vermek
Önemli bilgileri etkili bir şekilde aktararak, yüksek performanslı HMI, işleçlere, ekipman statüsüne ve üretime yönelik operatörlerin hızlı bir şekilde bilgi sunma yeteneklerini değerlendirerek, kolayca ulaşılabilir bir şekilde bilgi sunma becerisine sahip, verimlilikte önemli kazanımlara katkıda bulunabilir, işlem değişkenleri, ekipman durumu ve üretim metrikleri hızla bilgi sahibi olur.
İyi tasarlanmış bir HMI, saniyede bir problem yakalayan ve sistemi zayıflatan bir operatör arasındaki farktır.
Bilişsel Yükü Yeniden Üretin
Bilişsel yük, bilgi işlemek ve karar vermek için gerekli olan zihinsel çabayı ifade eder. Etkili HMI tasarımı, sezgisel formatlarda bilgi sunarak, tutarlı sözleşmeler kullanarak ve görsel karışıklığı ortadan kaldırmak için gerekli olan zihinsel çabaları ifade eder.Bu, operatörlerin zihinsel kaynakları anlama süreci koşullarını ve arayüzü yorumlamak yerine uygun kontrol kararlarını hazırlamalarına olanak sağlar.
Typography ve Text Presentation
HMI ekranlarında metin, kullanıcıların navigasyon anlayışı için önemli olduğu gibi okumak ve kolay olmalıdır, Sans Serif fontunu kullanarak veri, altyazı ve başlıkları için tutarlı bir font boyutu kullanarak.
Temel veriler daha büyük olmalı ve cesur bir tür yüz kullanmak, kullanıcıların görüntülenmesinden daha büyük bir font büyüklüğü kullanarak. Font boyutları ekran boyutuna bağlıdır ve kullanıcıların monitöre nasıl baktığını, büyük bir monitörde yüksek bir duvara veya tavana göre verileri görüntülenen bir monitörden daha büyük bir fonta ihtiyaç duyduklarını görüntülemek için.
İlgili ve karşılaştırılacak olan sayısız veri, decimal puanları uyumlu olması gerektiği anlamına gelmelidir. Bu ayar operatörlerin hızla taramasını ve değerleri karşılaştırmasını kolaylaştırır.
Sorumluluk ve Gerçek Zaman Performansı
Sürecin arkasındaki gecikmeler, tümünde HMI'den daha kötü, ekran yenileme oranlarının gerçek zamanlı olarak görüntüyü algıladığı kadar hızlı olması gerekir, ancak çoğu işlem için yeterli bir ikinci güncelleme oranına sahip, ancak yüksek hızlı ayrı uygulamalar kritik göstergelere göre düşük mesafeli güncellemeler gerektirebilir.
HMI performansınızı gerçekçi koşullar altında test edin: Tam alarm yükleri, çoklu ekranlar açık, tarihçi aktif olarak giriş ve sadece yük altında görünen performans sorunlarının en zararlı olduğu için, operatörün sisteme en çok ihtiyaç duyduğunda meydana gelir.
Kullanıcı merkezli Tasarım ve özelleştirme
Tüm makine operatörlerinin aynı teknik uzmanlığı yoktur, farklı kullanıcı seviyelerinin kullanılabilirliği ve verimliliği artırmak için HMI'leri özelleştirmek. Modern HMI sistemleri rol tabanlı erişim ve özelleştirmeyi desteklemeli, farklı kullanıcı gruplarının sorumluluklarına erişmesine izin vermelidir.
Tasarımda Son Kullanıcılara Dahil Edilmesi
İyi HMI tasarımı, mühendisler, tasarımcılar ve son kullanıcılar arasındaki işbirliğini içerir. Otomasyon tedarikçileri ve sistem bütünleyicileri bu belgeyi geliştirirken, birçok endüstride HMI uygulamaları aracılığıyla çalışma deneyimlerini çizebilir.Kullanıcı testlerini yapmak, dağıtım sırasında sürekli iyileştirme sağlar.
HMI sistemleri, HMI'nin tekrarlanabilirliği için gerçek dünya operatör geri bildirimine dayalı olarak evrimleşmeli.A HMI, periyodik izleme için gerekli olan sistemlerle, kullanıcı geri bildirimlerini toplamak ve değerlendirmek için, HMI ekranlarını zamanında optimize etmek için, ayrıntılı değişim logları dahil olmak üzere prosedürle.
Modern HMI Teknolojileri ve Platformlar
Endüstriyel otomasyon pazarı, her biri belirli güçlü ve yetenekleri ile birçok HMI platformunu sunuyor. Platforma özgü özellikleri anlamak, tasarımcılar özel çözümler oluşturmak yerine yerleşik işlevsellikten faydalanmasına yardımcı oluyor.
Popüler HMI Platformları
Ignition (Perspective) mobil dostu HMIs için önerilen yanıtlı tasarım kullanır ve tutarlı görünüm için bileşeni kütüphaneden yararlanır. FactoryTalk View, yeniden kullanılabilir bileşenler için küresel nesneleri kullanır ve görüntü makrolar ile navigasyon uygular. AVEVAInTelevizyon, ölçeklenebilir, yeniden kullanılabilir ekran elemanları için ArchestrA grafikler kullanır.
Mobile and Responsive Design
Modern endüstriyel ortamlar hem deneyimli operatörleri hem de yeni personeli destekleyen HMI tasarımlarını, farklı ekran boyutları ve kararlarında güvenilir bir şekilde işlevle, mobil cihazlarla sorunsuz bir şekilde entegre eder ve giderek karmaşık otomasyon sistemlerinde etkili bir işlem kontrolü için gerekli olan durumu farkındalık sağlar.
Sayfalar ve duyarlı, adaptif yapılar standart hale geliyor, bazı sistemler bile elementlerin otomatikleştirilmesine yol açıyor, böylece kullanıcılar tasarım kararları hakkında endişelenmek zorunda kalmaz, panolar herhangi bir cihazda okunabilir ve işlevsel kalır.
Scalability and Long-Terminalability
HMI mimarisiniz teknoloji geliştikçe güvenilir kalmak ve kullanıcı değişim talep ediyor, kısa vadeli verimlilik meselesi ile, ancak uzun vadeli adaptasyon için gerçek başarı anlamı.
Biten Mimari
Geliştiriciler ve tasarımcılar HMI performansını optimize etmek için birlikte daha iyi çalışabilirler - kısa vadede ve uzun vadede - mimarlıkunuzu bileşeni haline getirir ve bir monolithic çözümü oluşturmaz. Basit ve tutarlı, profiller ile içerik organize etmek için basit ve tutarlı bir şekilde yapılandırabilir ve özel widgetlar da dahil olmak üzere esnek bir şekilde yönlendirilir.
Ağır makineler veya bir elektrik santralinin güvenliğini izlemek için bir kontrol paneli olsun, HMI tasarımcıları tutarlı ve ölçeklenebilir bir mimari hedeflemeli, tüm HMI bileşenleri ve modüllerinizi kullanarak tutarlı bir mimari ile ve HMI yazılım tasarımını, mimariyi, belgelerinizi ve kaynak kodunu uyumlu bir şekilde programlamayı hedeflemeli.
Standartlaştırmanın Faydaları
Yeterlik ve ölçeklenebilirlik, uzun vadeli yazılım güvenilirliğini ve gelişmiş işlevselliği sağlamak için önemlidir, çünkü yeni AI modellerini yeni donanıma adapte etmek için yeni AI modellerine adapte etmek, iyi kurulmuş teknoloji kullanarak, daha düşük bakım maliyetlerine sahip olmak ve yeni geliştiricilere ve müşterileri önceki yazılım bileşenleri ve modüllere geri dönüştürmek için size yardımcı olmak için.
Güvenlik ve Erişim Kontrolü
Güvenlik endüstriyel otomasyonda kritiktir, makine ayarlarına izin vermemektedir. Modern HMI sistemleri kullanıcı kimlik doğrulama, rol tabanlı erişim kontrolü, denetim geçişleri ve siber tehditlere karşı koruma dahil olmak üzere sağlam güvenlik önlemleri uygulamalıdır.
İyi tasarlanmış bir HMI, siber tehditlere karşı önemli bir koruma olarak hizmet eder, yetkisiz erişimin önlenmesi ve giderek bağlantılı ortamlardaki damar operasyonlarının bütünlüğünü sağlamak.Bu referans otomotiv uygulamaları ile ilgilidirken, bağlı sistemlerin benzer güvenlik sorunlarıyla karşı karşıya kaldığı endüstriyel otomasyon için ilke eşit olarak geçerlidir.
İletişim protokolleri ve Entegrasyon
HMIs, Ethernet/IP, PRONET ve MODBUS TCP/IP dahil olmak üzere en yaygın protokollerin bir kısmı ile Ethernet tabanlı iletişim için ve PROBUS'ye entegre etmek için çeşitli iletişim protokolleri desteklemeli.
Protokol seçimi HMI'nin PLCs, sensörler ve diğer cihazlarla otomasyon sisteminde iletişim kurma yeteneğini etkiler. HMIs genellikle daha üst düzey izleme ve kontrol için denetim ve veri toplama sistemleri ile etkileşime girmeleri gerekir.
Test, Geçerlilik ve Komisyoning
ISA-101 yaşam döngüsü modelinin bir parçası olarak, yeni ve revize edilmiş HMI ekranları ameliyata girmeden önce test edilmelidir, bir simülasyon sistemi test ve eğitim faaliyetlerini büyük ölçüde geliştirebiliyor.
Kapsamlı test, tüm kontrolleri doğrulamak ve kanıtlanmış olarak çalışmak için işlevsel testler içermelidir, gerçekçi yük koşulları altında performans testleri, gerçek operatörlerle uygulanabilir ve HMI'nin tüm belirtilen gereklilikleri ve standartlarını karşıladığını doğrulamalıdır.
Eğitim ve Operatör Yetkinlik
HMI'nin en iyi tasarlanmış en iyi tasarlanmış operatörü eğitimi bile tam potansiyelini elde etmek için gerekli. Eğitim programları sadece arayüz nasıl kullanılacağını değil, aynı zamanda temel işlem mantığı, alarm yanıt prosedürleri ve problem çözme teknikleri de kapsamalıdır.
ISA-101 uygulama aşaması çabaları test, dokümantasyon ve eğitim için gerekli koşullar içerir. Etkili eğitim, operatörlerin HMI'nin yeteneklerini anlamasını sağlar ve hem normal operasyonlar hem de anormal durumlar sırasında etkili bir şekilde kullanabilir.
Değişim Yönetimi (MOC) Süreçler
Kullanıcıların stratejiye, görüntülere, grafiklere, yerlere ve eğitim gereksinimlerine dahil olmak üzere prosedüre uymaları için bir süreç kurmalarına yardımcı olun.Operasyon ve eğitim gereksinimleri dahil olmak üzere prosedürle ISA-101, HMI operasyonları, bakım ve dekommisyon için değişim ve gereksinimlerin yönetimine ilişkin olarak bir süreç oluşturuyor.
Güçlü bir MOC süreci, HMI değişikliklerinin doğru bir şekilde değerlendirilmesini sağlar, test edilir ve uygulamadan önce iletişim kurar. Bu, istenmeyen sonuçları önler ve sistem bütünlüğünü zamanında korur.
Endüstri-Specific
ISA-101 endüstriler boyunca uygulanan genel ilkelere sahip olsa da, özel sektörler benzersiz gereksinimlerine sahip olabilir. Kimyasal üretim, petrol ve gaz gibi süreçler endüstriler genellikle kapsamlı alarm yönetimi ve toplu kontrol yetenekleri gerektirir. Discrete üretim yüksek hızlı veri güncellemelerine ve makine durumu görselleştirmeye öncelik verebilir. Su ve atıksu arıtma tesisleri, coğrafi olarak dağıtılan varlıklara genel bakış açılarına ihtiyaç duyar.
Bu kapsamlı HMI tasarım rehberi, 20+ yıl süren endüstriyel otomasyon mühendisleri tarafından kimyasal işleme, üretim, su tedavisi ve güç nesil tesisleri için operatör arabirimleri tasarlamaktadır.
Common HMI Design Hataları Kaçmak için
Bir HMI en uygun durumda değilse, bir çözümden daha fazla engel olabilir, en yaygın HMI problemlerinden biri ekranların renk ve detayla karıştırdığı, operatörün durumu çabucak değerlendirmesi zor.
Diğer ortak hatalar da içerir:
- Operatör-dost etiket isimleri yerine PLC etiketi isimleri kullanmak
- Operasyonel görevler yerine ekipman konumuna dayanan ekranları organize etmek
- Farklı ekranlarda tutarsız navigasyon kalıpları uygulamak
- Bilgilendirmek yerine dikkat çeken animasyon ve dinamik elementler
- HMI performansını gerçekçi yük koşulları altında test etme
- Operat geri yükleme ve dahil olmak için neglecting to gather and included operator feedback
- Geniş navigasyon hiyerarşileri oluşturmak, kritik bilgilere ulaşmak için aşırı tıklama gerektiren
HMI Etkililiği
Organizasyonlar HMI etkinliğini değerlendirmek ve iyileştirme fırsatları tanımlamak için ölçümler oluşturmalıdır. Anahtar performans göstergeleri operatör yanıt süresini alarmlara, operatör hatalarının frekansına, ortak görevleri tamamlamak için gerekli zaman, operatör memnuniyeti puanları ve HMI ile ilgili olay oranları.
Bu standartları benimsemeye göre, takımlar operatör hatasını azaltıp durumu farkındalıklarını artırabilirler.Bu gelişmelerin hesaplanması, HMI yükseltmelerinde yatırımın haklı çıkmasına ve aşağıdaki tasarım standartlarının iş değerini gösterir.
HMI Design'daki Future Trends
HMI tasarımı alanı, gelişmekte olan teknolojilerle gelişmeye devam ediyor ve operatör beklentilerini değiştiriyor. Yapay zeka ve makine öğrenimi tahmin edici analitik ve akıllı alarm filtrelemesi etkinleştirmektedir.Artırılmış gerçeklik, fiziksel ekipmanlarla ilgili dijital bilgileri aşırı yüklemeye yeni olasılıklar sunuyor.
Kullanılabilirlik zorlukları, teknolojik gelişmeler ve AI (Artificial Intelligence) gibi hızla gelişen teknolojilerin entegrasyonu ile AR (Augmented Reality), ve jest temelli kontroller, bu çalışma, işlevselliği korumak için nasıl etkili HMIs en bilişsel yükü en aza indirir.
SPS 2025 büyük pano tasarımının hem evrensel hem de çıplak olduğunu güçlendirdi, panolar şimdi temel bir beklentiyle, ancak onları sezgisel, kohesive ve gerçekten yararlı hale getirmek gerçek meydan okuma.
Pratik Uygulama Stratejileri
ISA-101 standardı HMI tasarımı için resmi bir çerçeve sağlar, ancak on yıllar süren bina ve endüstriler üzerinde otomasyon ekipmanının hazırlanması için tam bir HMI felsefesi belgesi uygulamak gerekmez.
Mevcut sistemlerle başlayın
Geleneksel HMI sistemleri ile kuruluşlar, tam yeniden tasarım gerektirenden daha iyi bir şekilde geliştirilebilir. İlk önce en kritik görüntüler ve en yüksek tempolu gelişmeler üzerine odaklanın. Standartlaştırılmış renk kullanımı, alarm sunumunu geliştirmek ve kapsamlı yeniden tasarımlar yapmadan önce navigasyonu geliştirebilirler.
Yeni Sistemler Yapın
Yeni HMI projeleri için, kapsamlı felsefe ve stil kılavuz belgeleri geliştirme konusunda zaman ayırın. Yeniden kullanılabilir şablonlar ve bileşen kütüphaneleri oluşturun.Involve operatörleri tasarım sürecinde erken takip eder ve gelişim boyunca iteratif testleri yürütür.
Bu, ISA 101.01'in uygulamanızda size, uygulamanız için kendi HMI Style Kılavuzu için başlangıç noktası olarak standartları takip eden yeniden kullanılabilir kılavuzlar sağlayarak size yardımcı olabilir.
Maliyetleri ve ROI
Doğru HMI tasarımındaki yatırım, kontrol ettiği otomasyon sisteminin maliyeti ile karşılaştırılabilir, ancak günlük işlemler üzerindeki etkisi, arayüze güvenen ve üretime devam eden bir operatörle sınır dışı edilir.
Bugün HMI için sunulan yeni araçlar ve yaklaşımlarla bile, birçok son kullanıcı, HMI grafiklerinin her sayfasını süreç operasyonları için geliştirmek için 10.000 veya daha fazla harcayacak. Ancak, bu yatırım, düşük zaman, daha hızlı problem çözümü, daha az operatör hataları ve gelişmiş güvenlik sonuçları ile kâr öder.
Daha Fazla Öğrenme Kaynakları
HMI tasarım uzmanlığını derinleştirmek isteyen profesyoneller mevcut sayısız kaynağa sahiptir. ISA-101 standardının kendisi kapsamlı bir rehberlik sağlarken, teknik raporlar belirli konularda genişlemektedir. Endüstri konferansları gerçek dünya uygulamaları görmek ve deneyimli uygulayıcıların öğrenilmesi için fırsatlar sunar.
"The High-Performance HMI Handbook" gibi kitaplar, saha deneyimine dayanan pratik rehberlik sağlar. Online topluluklar ve profesyonel kuruluşlar HMI tasarımcıları ve otomasyon profesyonelleri arasında bilgi paylaşımını kolaylaştırır. Birçok otomasyon satıcısı platformlarına özel eğitim programları sunar.
Endüstri otomasyon standartları ve en iyi uygulamalar hakkında daha fazla bilgi için, [[Üyetim:0)Uluslararası Otomasyon Topluluğu) web sitesi üzerinde ek kaynaklar, insan faktörleri mühendisliği ile ilgili olarak bulunabilir.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Etkili HMI tasarımı, çekici grafikler oluşturmak veya en son teknolojiyi uygulamaktan çok daha fazlasını temsil ediyor. İnsan faktörleri mühendisliği, endüstri standartları ve pratik operasyonel deneyim. ISA-101, operasyonel ve tepki etkinliğini önemli ölçüde artırmak için bir kılavuzdan daha fazlasıdır - operatör etkinliğini ve güvenliğini artırmak için kapsamlı bir yaklaşımdır, ISA-101 tarafından önerilen HMIs'in seviyesini temel alarak.
HMI tasarımı, bir operatörün sistemleri etkin bir şekilde yönetme yeteneğini belirlemede kritik bir rol oynar, özellikle de anormal bir durumu tespit ederken, GNU ve ISA gibi gruplar tarafından geliştirilen gibi, kuruluşların tutarlı ve ölçeklenebilir bir şekilde veri eklemelerine izin verir.
Tasarlanmış ilkelere göre, tasarım sürecinde son kullanıcılar içeren, doğru yaşam döngüsü yönetimi uygulamak ve sürekli iyileşme sağlamak için organizasyonlar, operatörlerin karmaşık otomasyon sistemlerini güvenli ve verimli bir şekilde izlemesi ve kontrol etmesi için HMI sistemleri oluşturabilir. Doğru HMI tasarımındaki yatırım, gelişmiş güvenlik, daha hızlı yanıt süreleri ile ölçülebilir geri dönüşler sunar ve operasyonel verimlilik sağlayabilir.
Otomasyon sistemleri karmaşık ve kapasitede büyümeye devam ettikçe, etkili insan-makin arayüzlerinin önemi sadece artacaktır. HMI tasarım mükemmelliği konumunu öncelik alan kuruluşlar giderek daha rekabetçi ve talep edilen endüstriyel manzarada operasyonel başarı için kendilerini geliştirmektedir.