Giới thiệu nâng cấp HMI

Nâng cấp lên chương trình Công nghệ Nhân loại-MRI có thể ảnh hưởng đáng kể đến các hoạt động công nghiệp. Các công ty thường đối mặt với thách thức cân bằng các chi phí của các hệ thống mới chống lại những lợi ích tiềm năng mà họ mang lại. bài báo này khám phá cách phân tích chi phí-lợi ích của các nâng cấp như thế, cung cấp một khuôn khổ cấu trúc cho các nhà sáng tạo ra quyết định trong sản xuất, tiến trình kiểm soát và tự động công nghiệp.

Môi trường công nghiệp hiện đại đòi hỏi sự hiệu quả cao hơn, sự linh hoạt hơn và tăng cường sự an toàn. Hệ thống di sản-MI- nhiều dựa trên phần cứng độc quyền, màn hình đơn sắc, và kết nối giới hạn- công nghệ phụ để đáp ứng những yêu cầu này. Các HMI, xây dựng trên tiêu chuẩn mở, cung cấp màn hình cảm ứng màn hình, dữ liệu thời gian thực, quyền truy cập từ xa, và sự kết hợp với các nền tảng công nghiệp của các thứ (Tất cả các thứ). Tuy nhiên, đầu tư trước mặt có thể là đáng kể. Một phân tích chi phí cao (CBA) giúp xác định liệu nâng cấp trên các phương pháp tích tích tích tích tích tích tích tích tích tích tích tích tích hợp lệ (T) có thể được chấp nhận trong thời gian thích hợp (T.)

Hiểu công nghệ HMI cấp cao

Hệ thống giao diện người dùng hoạt động như là cầu nối giữa người điều hành và máy, cho phép giám sát, kiểm soát và dữ liệu.

  • Giao diện màn hình với các cử chỉ đa cảm ứng, đồ họa độ phân giải cao, và bảng điều khiển tùy chỉnh.
  • Dữ liệu thời gian tái tạo tiến trình cảm biến dữ liệu địa phương hay trong đám mây, cho phép dự đoán bảo trì và tiến trình tối ưu hóa.
  • Truy cập từ qua trình duyệt web hoặc ứng dụng di động, cho phép giám sát và kỹ sư gặp vấn đề về bắn súng từ bất cứ nơi nào.
  • Mô hình ứng dụng với các nền tảng IIoT như MQTT, OPC UAs, và RORT APIs để trao đổi dữ liệu không xếp hạng.
  • tính năng bảo mật như được mã hóa liên lạc, điều khiển quyền truy cập đóng vai trò, và khởi động bảo mật.

Những công nghệ này chuyển HMI từ một thiết bị nhập/rat đơn giản sang một trung tâm thông minh trung tâm. Ví dụ, một nhà máy xử lý thực phẩm sử dụng HMI tiên tiến có thể theo dõi hồ sơ nhiệt độ trong thời gian thực, cảnh báo các nhà điều hành để đi lệch hướng, và tự động ghi lại dữ liệu để kiểm tra.

Chi phí để nâng cấp

Tổng chi phí cho việc nâng cấp HMI bao gồm nhiều loại mà người ta phải ước tính kỹ.

Phần cứng bị hạn chế

  • Mua những tấm pin mới hoặc bảng công nghiệp với màn hình cảm ứng, bộ xử lý và bộ nhớ phù hợp với môi trường.
  • Thay thế hoặc cải tạo các bao vây hiện có, bắt xe và lắp đặt phần cứng.
  • Nâng cấp cơ sở hạ tầng mạng (các bùa hộ mạng, định tuyến, các điểm truy cập không dây) để hỗ trợ cho việc truyền dữ liệu gia tăng.

Chi phí phát triển và kiểm tra phần mềm

  • Giấy phép chạy giờ cho nền tảng phần mềm HMI (v. d., Silemens WinCC, Rockwell erley erry, Inwedive Automation).
  • Phát triển các bố trí màn hình mới, thẻ dữ liệu, báo động và các màn hình xu hướng.
  • Hợp nhất với PLCs, SCADA, MES, hoặc ERP (các hệ thống nằm giữa yêu cầu các trình điều khiển tùy chỉnh hoặc phần mềm trung gian.

Luyện tập

  • Tập huấn điều khiển trên các luồng cảm ứng mới và báo động xử lý các thủ tục.
  • Kỹ thuật viên đang huấn luyện cho việc bắn vào phần cứng và các vấn đề phần mềm.
  • Kỹ sư huấn luyện để cải tiến và mở rộng hệ thống trong tương lai.

Thời gian xuống trong khi cài đặt

Chuyển đổi từ cũ sang hệ thống HMI mới hầu như luôn luôn đòi hỏi năng suất giảm thời gian. Tùy thuộc vào độ phức tạp, nó có thể nằm trong phạm vi vài giờ để trao đổi đơn giản thành vài ngày cho việc cuộn cây. Việc sản xuất bị mất phải được phân tích thành phương trình giá cả. Một số công ty giảm bớt bằng cách cài đặt hệ thống mới song song trong thời gian tắt định sẵn hoặc bằng cách sử dụng môi trường mô phỏng để sắp xếp lại cấu hình.

Bảo trì và hỗ trợ các chị

  • Hợp đồng bảo trì phần mềm hàng năm (thường niên 15–20% chi phí giấy phép) cho việc cập nhật và hỗ trợ kỹ thuật.
  • Phần phụ tùng cho phần cứng (mành cảm ứng, cáp, cung cấp điện).
  • Chi phí đăng ký đám mây cho việc truy cập từ xa hoặc giải tích nền tảng.

Lợi ích của kỹ thuật HMI cao cấp

Trong khi chi phí là hữu hình, lợi ích khi vận hành, chiến lược và an toàn, một dự án CBA có cấu trúc tốt, những lợi ích này càng nhiều càng tốt.

Tăng hiệu quả hoạt động

Ví dụ, một công ty sản xuất đường dây hội nghị tự động sử dụng trình đơn đồ họa có thể chuyển sang trạng thái của một trạm cụ thể trong hai lần gõ thay vì di chuyển qua mười trang văn bản. Bảng điều khiển thời gian thực cũng làm nổi bật nút chai, cho phép các giám sát viên phân bổ tài nguyên thật nhanh chóng. Các nghiên cứu cho thấy các máy phát triển HMI có thể cải tiến hiệu quả điều khiển qua 15–30%.

Tính chính xác và độ đúng giờ tăng lên

Dữ liệu ghi lưu HMI cấp cao liên tục, loại bỏ các lỗi nhập dữ liệu thủ công. Với các xu hướng và báo động thời gian, các kỹ sư có thể thực hiện phân tích gốc nhanh hơn nhiều. Trong sản xuất dược phẩm, tính chính xác này là quan trọng cho mục ghi chép hàng loạt và sự tuân thủ điều luật (21 CNR Part 11).

cải thiện sự an toàn nhờ giao diện điều khiển tốt hơn

Các HMI cũ thường thiếu báo động ngữ cảnh và hệ thống bảo mật. Hệ thống hiện đại có thể bao gồm các vùng an toàn, cần xác nhận các hành động quan trọng, và cung cấp chỉ thị rõ ràng về điều kiện nguy hiểm. Chẳng hạn, một nhà máy trộn hóa học có thể lập trình một màn hình cảnh báo xuất hiện nếu nhiệt độ vượt quá ngưỡng, ngăn chặn phản ứng chạy trốn.

Name

Khi một máy tắt bất ngờ, một kỹ thuật viên có thể kết nối từ xa qua VPN để xem màn hình HMI, kiểm tra bản ghi, và thậm chí đặt lại chuông báo động tiết kiệm thời gian đi lại. Nó đặc biệt có giá trị cho cơ sở điều khiển với các trang web từ xa hoặc các hợp đồng bảo trì phần ba.

Chi phí tiết kiệm dài dòng qua các tiến trình được làm báp têm

Các chất phân tích cao có thể xác định các mẫu dẫn đến tiết kiệm năng lượng, giảm chất thải và thiết bị lâu hơn. ví dụ, một nhà máy xử lý nước thải giảm chi phí tiêu sử dụng năng lượng tăng tốc xuống 18% sau khi thực hiện chiến lược điều khiển HMI dựa trên dữ liệu oxy giải phóng thời gian thực.

Phân tích chi phí

Để đánh giá một nâng cấp có đáng không, các công ty nên thực hiện một phân tích chi phí chi phí một cách tỉ mỉ, bao gồm việc ước lượng tổng chi phí và so sánh với những lợi ích mong đợi trong một giai đoạn định nghĩa - theo nghĩa cụ thể ba đến năm năm yếu tố then chốt cần xem xét bao gồm:

Dự đoán sự gia tăng trong sản phẩm

Sau đó ước tính cải tiến từ phản ứng điều khiển nhanh hơn, giảm thời gian định hướng và ít lỗi hơn. phương pháp thông thường là nhân thời gian tiết kiệm cho mỗi người điều hành theo giờ và lịch làm việc.

Giảm bớt thời gian và phí tổn bảo trì

Phân tích lịch sử để xem có bao nhiêu sự cố xảy ra do sự nhầm lẫn hoặc chẩn đoán chậm. Các HMI cao có thể giảm thời gian định hướng bằng cách cung cấp bộ quản lý báo động trung tâm và điều khiển sự cố. Chi phí bảo trì cũng giảm vì nhiều lỗi được thu thập sớm qua báo động dự đoán.

Có khả năng dùng luồng tin mừng mới

Dữ liệu thu thập bởi các HMI tiên tiến có thể được bán như dịch vụ thêm giá trị hoặc sử dụng để tối ưu hóa kế hoạch sản xuất. Ví dụ, một nhà máy chế tạo robot có thể xác định rằng một sự thay đổi hương vị có thể giảm đi 10 phút, cho phép sản xuất thêm một lần mỗi tuần.

Lợi ích vô hạn

  • an toàn và sự thỏa mãn nhân viên: giảm rủi ro tai nạn và mệt mỏi điều khiển.
  • Việc ghi chép và kiểm toán đơn giản báo cáo và giảm mức phạt.
  • lợi thế tổng hợp: phản ứng nhanh hơn với sự thay đổi thị trường và chất lượng sản phẩm tốt hơn.

Điều chỉnh RRI: Một gương thực tế

Hãy xem xét một cơ sở đóng gói cỡ trung bình với 10 đường sản xuất, mỗi đường dẫn sử dụng một HMI lỗi thời.

  • Chi phí nâng cấp trực tiếp: ) [ fLT: 1,] (phần cứng 80, phần mềm 40k, huấn luyện 20k, giảm thời gian 30k, bảo trì năm đầu, 10k).
  • lợi ích cơ bản: năng lượng thu được 650.000 USD (10 nhà điều hành tiết kiệm 15 phút mỗi ca), $25,000 tiền tiết kiệm điện, 10,000 đô la tiền tiết kiệm điện, giảm 10 ngàn đô la.
  • lợi ích hàng năm: 110,000. Thời gian trả lại đơn giản: 1.6 năm.

Mô hình đơn giản này cho thấy tại sao nhiều đầu tư vào các HMI tiên tiến tự bào chữa trong vòng hai năm.

Quyết định làm việc cho việc đầu tư nâng cấp khung

Không phải mọi hệ thống di sản cần thay thế. Hãy dùng ma trận quyết định này:

  1. Có phải các nhà điều hành thường hay than phiền về các điểm đau của hệ thống hiện tại không?
  2. Hãy đánh giá xe đạp công nghệ. ) Nếu người bán hiện tại đã ngừng hỗ trợ hoặc các bộ phận phụ tùng không thể tìm thấy, nâng cấp là khẩn cấp hơn.
  3. Tổng hợp TCO và lợi ích. ) Hãy phân loại ở trên. Hãy giữ bảo thủ với các ước tính lợi ích.
  4. . ) Liệu nền tảng mới của HMI có hỗ trợ mở rộng tương lai (nhiều dòng, IIoT, đám mây) không?
  5. Chạy một phi công. ) Nếu không chắc chắn, nâng cấp một dòng và đo kết quả trong 3–6 tháng trước khi phóng to.

Tài nguyên bên ngoài và việc đọc thêm

Để biết thêm về các nguyên tắc thiết kế và giá trị công nghiệp, xin xem [FLT: 0] Giao diện con người [FLT: 0].com về trường hợp kinh doanh dùng HMI ). Để nghiên cứu , xin xem [FLT] hướng dẫn từ xa [FLT: 2] [T].

Kết luận

Trong khi đầu tư đầu tư vào công nghệ phát triển HMI có thể là đáng kể, lợi ích lâu dài thường bào chữa cho chi phí. một phân tích dữ liệu cẩn thận, hướng dẫn dữ liệu giúp các tổ chức đưa ra những quyết định có hiểu biết, đảm bảo họ sẽ có lợi và duy trì sự cạnh tranh trong ngành công nghiệp của họ. bằng cách ước lượng cả hai lợi ích hữu hình - tích hữu ích - tích hợp thời, tiết kiệm năng lượng -- và những lợi ích không thể đạt được - sự an toàn, sự hợp lý - sự tương tác -- sự tương tác -- có thể xây dựng một trường hợp hấp dẫn kinh doanh.