HMI / menneske-maskin-grensesnitt – finn produsenter og leverandører

HMI / Human-Machine Interfaces er brukergrensesnitt der mennesker samhandler med maskiner eller tekniske systemer for å styre og overvåke prosesser og utveksle informasjon.

De gjør det mulig for brukeren å overvåke prosesser eller maskiner og legge inn styringskommandoer.

Nedenfor finner du en oversikt over funksjonalitet, typer og bruksområder for HMI/menneske-maskin-grensesnitt, samt en oversikt over fordelene og utfordringene og trendene på dette området:

Hvordan HMI/menneske-maskin-grensesnitt fungerer:

Funksjonaliteten kan deles inn i fire hovedområder:

1. Brukerens (menneskelig) input:
   Tastaturer, berøringsskjermer, brytere, stemmeinput
   Mennesket legger inn kommandoer eller data, f.eks. start/stopp, temperaturkontroll osv.
2. Signalbehandling:
   Inndataene konverteres til elektroniske signaler og sendes videre til systemet.
   Disse signalene behandles av en styreenhet, f.eks. en PLS - programmerbar logisk styring.
3. Utdata til brukeren (mennesket):
   Systemet gir visuell (display, lysdioder), akustisk (alarm) eller taktil tilbakemelding.
   Informasjon som systemstatus, feil, prosessverdier osv. vises.
4. Kommunikasjon med maskinen:
   hMI-enheten er koblet til maskinens sensorer og aktuatorer via industrielle nettverk, f.eks. PROFIBUS, CAN, Ethernet/IP.
   HMI fungerer ofte som et brukergrensesnitt for styring av produksjonsprosesser eller maskinparametere.

Typer HMI / menneske-maskin-grensesnitt:

1. Maskinvare-HMI, for eksempel fysiske kontrollpaneler, knapper og berøringspaneler.
2. Programvare-HMI er programmer som kjører på datamaskiner, SCADA-systemer.
3. Mobil HMI, for eksempel apper på nettbrett og smarttelefoner for fjernovervåking.
4. Nettbasert HMI for tilgang via nettleser, plattformuavhengig.
5. Stemme- eller gest-HMI gir mulighet for moderne inndata via stemme, f.eks. Alexa, eller inndata via bevegelser.

Bruksområder for HMI/menneske-maskin-grensesnitt:

HMI/menneske-maskin-grensesnitt finnes i nesten alle bransjer med automatisering eller interaksjon mellom menneske og teknologi:

1. Industri og produksjon:
Drift av produksjonssystemer, robotstyring og prosessvisualisering.
Et eksempel: En operatør justerer hastigheten på et transportbånd på et berøringspanel.

2. Bygningsautomasjon:
Styring av belysning, oppvarming og ventilasjon.
Et eksempel: En berøringsskjerm på veggen viser romtemperaturer og gir mulighet for styring.

3. Kjøretøyteknologi:
Cockpiter med digitale skjermer, navigasjonssystemer og stemmestyring.
Eksempel: Føreren samhandler med Føreren samhandler med infotainmentsystemet via tale eller berøringsskjerm.

4. Medisinsk teknologi:
Grensesnitt for røntgenapparater, infusjonspumper og kirurgiske roboter.
Sikkerhet gjennom intuitiv betjening og minimering av feil er spesielt viktig her.

5. Energiforsyning:
Styring av transformatorstasjoner, vindturbiner og kraftverk.
Et eksempel: Overvåking og styring av strømmen i sanntid via SCADA HMI.

Fordeler med HMI / menneske-maskin-grensesnitt:

• Økt effektivitet og produktivitet.
• Raskere responstid ved feil eller funksjonssvikt. Forbedret sikkerhet.
• Intuitiv betjening, selv for mindre opplært personell. Reduserte opplæringskostnader.

Utfordringer og trender innen HMI / menneske-maskin-grensesnitt:

• Brukervennlighet: Designet må være intuitivt og selvforklarende.
• Datasikkerhet: Beskyttelse mot uautorisert tilgang, f.eks. med web-HMI.
• Integrasjon med IIoT/Industri 4.0: Tilkobling til skyplattformer og stordatasystemer.
• Mobil og ekstern HMI: Betjening via mobile enheter, også utenfor arbeidsstedet.
• AR/VR HMI: Økt bruk av grensesnitt med utvidet og virtuell virkelighet i fremtiden.

HMI/menneske-maskin-grensesnitt muliggjør intuitiv betjening, kontroll og overvåking av tekniske systemer av mennesker. De visualiserer prosessdata, tar imot brukerinndata og sørger for en sikker og effektiv utveksling av informasjon mellom menneske og maskin.

Nedenfor følger en oversikt over de viktigste punktene som bør tas i betraktning ved kjøp av HMI/menneske-maskin-grensesnitt:

Ved innkjøp av HMI/menneske-maskin-grensesnitt er utfordringen å finne en løsning som er teknisk kompatibel, brukervennlig, fremtidsrettet og sikker. Samtidig må bransjespesifikke krav, support, utvidelsesmuligheter og forholdet mellom kostnad og nytte veies nøye opp mot hverandre.

• Brukervennlighet og ergonomi er avgjørende for effektiv drift og lav feilprosent:
• Er brukergrensesnittet intuitivt og oversiktlig?
• Kan selv uerfarne brukere betjene grensesnittet på en trygg måte?
• Finnes det et flerspråklig grensesnitt eller tilpassbare brukerroller?
• Støtter HMI-en de relevante kommunikasjonsprotokollene, f.eks. PROFIBUS, Modbus, Ethernet/IP?
• Kan HMI-en enkelt integreres i den eksisterende styringsarkitekturen (f.eks. PLS-systemer)?
• Finnes det drivere eller grensesnitt mot eksisterende maskiner og enheter?
• Et godt HMI-system bør være fremtidsrettet:
• Kan løsningen enkelt utvides eller tilpasses etter hvert som produksjonslinjen vokser eller endres?
• Er det mulig å implementere nye funksjoner eller visualiseringer uten store anstrengelser?
• Støtter systemet ulike sluttenheter, f.eks. stasjonære paneler, nettbrett, nettlesere?
• Spesielt i industrielle miljøer må HMI-systemer være robuste og i permanent drift:
• Er enheten egnet for 24/7-bruk i industrien?
• Hvor god er beskyttelsen mot støv, fuktighet eller vibrasjoner i IP-beskyttelsesklassen?
• Finnes det redundansløsninger for kritiske applikasjoner?
• Sikkerhet er av sentral betydning både teknisk og driftsmessig:
• Støtter HMI-enheten brukeradministrasjon og tilgangskontroll?
• Finnes det muligheter for kryptering av datakommunikasjon?
• Kan passordbeskyttelse, rollefordeling og inndatalogging implementeres?
• En profesjonell HMI tilbyr mye mer enn enkel kontroll:
• Støtter den grafiske visualiseringer som trender, diagrammer eller statusvisninger?
• Kan alarmer og feilmeldinger vises og kvitteres på en tydelig måte?
• Finnes det integrerte diagnosefunksjoner for vedlikehold og feilsøking?
• Konfigurasjon og vedlikehold av HMI-en avhenger i stor grad av programvaren som leveres:
• Er programmerings- eller konfigurasjonsmiljøet brukervennlig?
• Kan endringer gjøres raskt og uten omfattende opplæring?
• Finnes det maler eller biblioteker som gjør utviklingen raskere?
• I tillegg til selve produktet spiller også leverandøren en stor rolle:
• Finnes det rask og kompetent teknisk support?
• Hvor lenge er reservedeler og oppdateringer tilgjengelige?
• Tilbys det opplæring eller igangkjøring på stedet?
• Sist, men ikke minst, bør prisen vurderes i forhold til den tjenesten som tilbys:
• Hva er totalkostnadene i løpet av livssyklusen (TCO - Total Cost of Ownership)?
• Er systemet fremtidsrettet, eller vil det raskt bli foreldet?
• Er det skjulte oppfølgingskostnader, f.eks. for lisenser, oppdateringer og opplæring?
• Avhengig av bruksområde må det tas hensyn til bransjespesifikke krav:
• I næringsmiddelindustrien, for eksempel hygienisk design.
• I potensielt eksplosjonsfarlige områder: ATEX-sertifisering.
• Innen medisinsk teknologi: sikkerhetssertifikater og godkjenninger.

Ved innkjøp av HMI/menneske-maskin-grensesnitt bør man ta hensyn til kompatibilitet med eksisterende systemer, brukervennlighet, sikkerhet, utvidelsesmuligheter og langsiktig tilgjengelighet. Pålitelig support, et fleksibelt programvaremiljø og et godt kost-nytte-forhold er også avgjørende.

HMI / menneske-maskin-grensesnitt kan kjøpes fra ulike leverandører. Omfattende informasjon om produsenter og leverandører av HMI / menneske-maskin-grensesnitt fra hele verden finner du på Exportpages.