随着自动化技术的进步,有远见的制造商正受益于全球技术标准化的实施,以及由此带来的投资回报率的提升。标准化并不是新的概念和趋势,控制系统集成商已经看到有更多的制造商,对HMI标准化操作员界面的需求与日俱增。
过去,操作界面是最缺乏标准化设计的区域。现在,HMI模板的设计和开发,使得操作界面的标准化变得更容易。
■ 图中所示为通过Transline工具改变HMI屏幕,Patti Engineering公司发现已经有越来越多的制造商希望使用标准化的操作界面。
目前,大多数工厂都会使用来自多家OEM制造商的设备。但这些设备是用来专门为OEM用户设计,而不是大型企业,制造商采用的自动化技术和操作界面设计都不会针对特殊的用途,而是将这部分留给OEM用户自行设计。可能每条生产线拥有不同外观和设计的HMI屏幕,从检查、称重、编码、包装到运输功能。此外,很多老旧的设备仍在使用过时的复杂界面,包括一大堆按钮、计时器、面板表和拇指轮控制等。其结果往往是,在一个工厂里,不同的设备和生产线,具有完全不同的操作界面。这让安全、效率和培训都变得更加复杂。
缺乏标准化的操作界面会降低工作效率。如果一个熟练的操作员离开,新来的或临时的操作员要重新学习操作界面,可能会影响整个生产线的效率,导致停机或者低生产率。同时,还会带来安全问题。红色,在一台设备上意味着“开始”,但在另外一台设备商可能是“停止”的意思。在紧急情况下,如果操作员对界面不够熟悉,可能会导致事故或者更糟糕的事情发生。另一个需要考虑的因素是培训新员工的时间成本问题,一般公司会采用标准化的培训流程,很难实施对新员工进行有针对性的培训。
今天,先进的HMI技术使得灵活性大大增加,能够消除上述低效率的现象。同时,可以进行标准化、智能化的设计和开发,并提供图形丰富、用户友好的屏幕设计。虽然每个屏幕上会显示每台设备的具体要求,但是都需要建立在一个通用的模板基础上,包括统一的顶部菜单栏、命令按钮、导航、报警和事件消息等。新增的HMI功能还可以扩展到为操作员提供设备诊断信息,以便于其快速解决问题。例如,瞬时触摸屏语言转换选项,它能够让一名讲西班牙语的操作员像讲英语的员工一样,毫不费力地执行操作。
新开发的标准化HMI既可用于升级现有设备,也可以作为新设备所需的规范。这将是一个改变效率和生产力“游戏规则”的时候。从一条生产线到另外一条生产线,从一台机器到另外一台,标准化的HMI界面让操作员从容实现各界面之间的跳转,轻松识别界面层级。停止,永远是红色的;启动永远是绿色的;顶部菜单栏使用同样的导航;报警页面、诊断页面以及复位按钮都设计在每一个HMI的同一个地方。与之相似的情况是,不管使用计算机是什么型号的,安装的Microsoft Word版本都是相同的,布局也是一样的,并且很容易发现它的需求是什么;随着熟练程度的提高,多个工作站的速度和效率也将提高。
除了效率和生产率的提高,HMI界面的标准化允许为新员工制定有效的分组培训方案。HMI甚至可以编程,将培训视频集成到界面中,方便新员工快速浏览。
制造业领域的劳动力老龄化问题正在引起人们的广泛关注。现在的年轻人,成长在一个使用触摸屏手机、iPad和视频游戏的时代。采用图形丰富、用户友好的HMI不仅更吸引年轻员工,还会提高新员工的学习效率,缩短培训对企业和年轻员工带来的“痛苦过程”。
当做出进行标准化的决定后,制造商和其海外工厂将需要一个能提供全球范围的自动化技术供应商来提供进一步的服务和支持。作为西门子工业自动化的合作伙伴,控制系统集成商Patti Engineering公司已经成功为世界顶级的制造商提供了很多HMI操作界面标准化和智能化项目。克莱斯勒等厂商采用了西门子的Transline2000成功实现了标准化HMI。
制定和实施HMI技术标准化带来了兼容性、互操作性、安全性、可重复性和高质量。通过将复杂的信息进行简单、直观地展示,整体设备效率(OEE)也得到了提高。