سواء كنت تبحث عن ترقية العمليات اليومية أو تريد إدارة بيانات واتصالات أكثر كفاءة، فإن واجهات آلة الإنسان غالبًا ما تكون الحل الأساسي لمعظم هذه المشكلات.
يقول RBeilke، المتخصص في منتجات أجهزة الكمبيوتر الشخصية الصناعية: "إن الجانب الأكثر قيمة في تكنولوجيا واجهة الإنسان والآلة هو القدرة على مراقبة الإنتاج عن كثب والاستجابة لمتطلبات الإنتاج المتغيرة، مما يؤدي إلى زيادة الكفاءة وتقليل وقت التوقف عن العمل. وهذه الفوائد هي نتيجة للتشخيص المحسن والمراقبة".
في حين أنه من الواضح لماذا نظام HMI مفيد لأي شركة، فمن الأفضل التأكد من أنك تعرف كل شيء عن HMI، وما يمكنه القيام به، وما تحتاجه من هذا النوع من البرامج من أجل اختيار البرنامج المناسب.
ما هو برنامج HMI؟
تُعد برمجيات واجهة الآلة البشرية (HMI) واحدة من أكثر أنواع التكنولوجيا تأثيرًا وتطورًا في العالم. تعد برمجيات واجهة الآلة البشرية حاليًا صناعة تبلغ قيمتها عدة مليارات من الدولارات، وتتغير باستمرار وتتطور إلى منتجات أكثر أهمية وتنوعًا للشركات والمستخدمين في مجموعة واسعة من الصناعات.
تعتبر واجهات HMI واجهات تسمح بالتفاعل بين الإنسان والحاسوب. وفي حين يستخدمها الشخص العادي كل يوم، فإنها تُستخدم أيضًا في جميع أنواع الصناعات مثل الرعاية الصحية والسيارات ومحطات الطاقة وخدمة الطعام والمزيد. ومع ذلك، فإن ما يجعل واجهة HMI تعمل بشكل جيد هو المكونان الأساسيان التاليان:
مدخل:الإدخال هو الطريقة التي يخبر بها المستخدم البشري الآلة بما يريده منها أن تفعله. والتواصل مع الآلة هو المكان الذي يأتي فيه دور المستخدم في واجهة المستخدم البشرية. يمكنك استخدام لوحة مفاتيح أو أزرار أو شاشة تعمل باللمس أو عصا تحكم أو ماوس أو مفاتيح.
الإخراج:يجب أن يبقي الجهاز المستخدم على اطلاع بتقدم الأوامر. باستخدام نفس واجهة المستخدم، يتواصل الجهاز مع المستخدم لعرض المعلومات من خلال أضواء الحالة أو الصمامات أو الأصوات.
توجد واجهات المستخدم الرسومية في كل مكان. في الواقع، أنت تستخدمها الآن: شاشة الكمبيوتر أو شاشة الهاتف التي تعمل باللمس هي أمثلة رائعة للواجهات اليومية. لذا، عند تثبيت هذا البرنامج لشركتك، كيف تعمل هذه الواجهات فعليًا على نظام الكمبيوتر الخاص بك؟
كيف يعمل؟
سواء كانت شركتك تستخدم نظام SCADA (التحكم الإشرافي واكتساب البيانات) أو تعتمد على وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs)، فيجب أن تتواصل واجهة المستخدم البشرية (HMI) مع نظام الكمبيوتر الداخلي للمساعدة في تنفيذ الأوامر. وهذا يعني عادةً أن واجهة المستخدم البشرية (HMI) تتواصل مباشرة مع وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC)، وهو أمر ضروري ومفتاح للعمليات اليومية لمعظم الصناعات.
على سبيل المثال، عندما يرسل مستخدم بشري أمرًا عبر واجهة آلة الإنسان، تحتاج واجهة آلة الإنسان بعد ذلك إلى إرسال نفس الأمر إلى وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة، التي تتلقى هذه المعلومات وتعالجها وتنفذ الطلب. عندما يتم تنفيذ الأمر أو إكماله، ترسل واجهة آلة الإنسان إشارة بحالة الأمر إلى المستخدم البشري. قد يكون أحد الأمثلة البسيطة هو الضغط على زر لتشغيل النظام. ترسل واجهة آلة الإنسان الطلب وينفذه وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة. في المقابل، تشير واجهة آلة الإنسان إلى المستخدم بأن النظام قد تم تشغيله، عادةً من خلال نوع من التأكيد المرئي أو المسموع، مثل النص أو الأضواء أو الصوت.
فوائد واجهة الإنسان والآلة لشركتك
عند اختيار نظام HMI لشركتك، من الحكمة أن تأخذ بعض الوقت لتقييم ما إذا كانت هذه الفوائد المهمة ستساعد في تحسين إنتاجيتك اليومية أم لا.
هناك العديد من الأسباب التي تجعل واجهة المستخدم الرسومية مفيدة لأي عمل تجاري. ومع ذلك، بالنسبة للعديد من الشركات، فإن الأسباب الأكثر جاذبية هي اتصالاتها الآمنة وإدارة البيانات البسيطة وميزاتها الفعالة من حيث التكلفة.
الفائدة رقم 1: سهولة التواصل
من أكثر الجوانب الجذابة في واجهات المستخدم بين الإنسان والآلة سهولة الاتصال. فكر في الأمر بهذه الطريقة: لم يبدأ الباحثون في تجربة إدخال لوحة المفاتيح مباشرة على أجهزة الكمبيوتر إلا في عام 1956، وهو ما أدى في نهاية المطاف إلى تغيير الطريقة التي تطورت بها هذه الأجهزة على مدى العقود القليلة التالية. فجأة أصبح الاتصال بأجهزة الكمبيوتر سهلاً بشكل لا يصدق - وفي نهاية المطاف غيّر الحياة.
بالإضافة إلى ذلك، كانت واجهات المستخدم سهلة الاستخدام لأنها كانت تصوّر البيانات، وتبلغ عن التقدم بسهولة، وتنبّه إلى أي مشاكل أو تغييرات في الآلة، وتبسط كل عنصر ضروري. واليوم، تستطيع واجهات المستخدم التواصل بشكل فعّال مع المستخدمين، وتشرح لهم أي انقطاعات أو تكاليف أو مشاكل وأسبابها، مما يؤدي إلى دقة أكبر ومعلومات موثوقة.
الفائدة الثانية: إدارة البيانات
تساعد واجهة المستخدم البشرية (HMI) في تقليل كمية العمل اليدوي المطلوب للتوثيق والاحتفاظ بالبيانات. وتساعد واجهة المستخدم البشرية (HMI) في تحسين كل شيء تقريبًا وأتمتته، وبالتالي تقليل تكاليف العمالة غير الضرورية. على سبيل المثال، في بيئات الرعاية الصحية، يتم تخزين تقييمات جودة البيانات (DQA) بسهولة في سحابة بيانات افتراضية يمكن الوصول إليها من خلال واجهة المستخدم البشرية (HMI)، مما يؤدي إلى إعداد تقارير دقيقة ومتسقة وفي الوقت المناسب.
الفائدة رقم 3: فعالية التكلفة
سواء كنت تدير شركة صغيرة أو شركة صناعية كبيرة، فإن التحول إلى برامج HMI هو أحد أفضل القرارات التي تناسب ميزانيتك. ورغم أن تكاليف التثبيت قد تكون مرتفعة في البداية، فمن المرجح أن تسترد الشركات أموالها المستثمرة في غضون عامين من التشغيل الكامل. يتيح لك هذا المسار الاستغناء عن الورق في عملك، مما يزيل الخوف من فقدان البيانات أو المستندات ذات الصلة.
اختيار أفضل واجهة مستخدم لشركتك
من الضروري التأكد من حصولك على نظام HMI المناسب لاحتياجاتك. يمكن أن يساعدك هذا الدليل القصير في تضييق نطاق أنواع HMI التي قد تحتاجها شركتك، بدءًا من اختيار النوع المناسب، وتحديد كيفية استخدامه على أساس يومي، وتقييم احتياجاتك.
الخطوة رقم 1: اختيار النوع
تتوفر واجهات آلة الإنسان (HMI) بأشكال وأحجام مختلفة، ولكن في النهاية، هناك ثلاثة أنواع فقط من أنظمة واجهات آلة الإنسان (HMI). وكلها تخدم نفس الغرض - الاتصال الفعال وإدارة البيانات - ولكن قد يكون من الأفضل استخدامها في بيئات وأغراض محددة.
النوع الأول: استبدال الأزرار
ربما تكون بدائل الأزرار الدافعة هي أقدم وأكثر أنواع واجهات المستخدم شيوعًا. نظرًا لأن لوحات التحكم المركزية تتكون من أزرار متعددة ذات وظائف محددة، فإن العديد من المصانع تستخدم بدائل الأزرار لزيادة الإنتاجية.
تتمثل المنهجية في الآتي: يمكن للموظفين تنفيذ أوامر مختلفة من خلال واجهة واحدة، أو بعبارة أخرى، بضغطة زر. يعمل هذا النوع من واجهة المستخدم على تبسيط عملية التصنيع وزيادة الكفاءة. ومن الأمثلة الأكثر شيوعًا على ذلك أزرار "التشغيل" و"الإيقاف" الموجودة في معظم الآلات.
النوع الثاني: معالج البيانات
تُستخدم واجهات آلة الإنسان (HMI) الخاصة بمعالجة البيانات في الصناعات والشركات التي تتطلب ردود فعل متسقة من الآلات. تُستخدم هذه الأنواع من واجهات آلة الإنسان (HMI) في المقام الأول لجمع البيانات وتجميعها، وهي مهمة بشكل خاص في البيئات الغنية بالمعلومات.
على سبيل المثال، إذا احتاجت شركة إلى جمع البيانات من جهاز أو قطعة من المعدات، فمن المرجح أن يكون ذلك من خلال واجهة آلة الإنسان والآلة Data Handler. تسمح واجهات آلة الإنسان والآلة هذه للمستخدم بالتحكم بسهولة من خلال ميزات مثل اتجاهات البيانات، وتسجيل البيانات، ومعالجة التنبيهات، والمزيد.
النوع رقم 3: المشرف
تعتبر أجهزة HMI جديدة نسبيًا ويتم تركيبها كلما دعت الحاجة إلى أنظمة SCADA أو MES (أنظمة تنفيذ التصنيع). تعمل هذه الأنظمة معًا في بيئات كبيرة لمراقبة مساحات شاسعة.
يعمل المشرفون عادةً على نظام تشغيل Windows، والذي يسمح بالتواصل بين المستخدم البشري والآلة باستخدام واجهة رسومية على شاشة إلكترونية. يحتوي على عدة منافذ Ethernet للاتصال ويمكنه عرض الموقع بالكامل.
الخطوة رقم 2: قرر كيفية استخدامه
إن كيفية استخدام واجهة المستخدم الرسومية (HMI) ومكان استخدامها يشكلان أحد الأجزاء المهمة في اللغز. وفي حين يتعين عليك التأكد من أنها تتوافق مع أنظمتك الأخرى، مثل SCADA أو PLC، فإن معظم المثبتين يمكنهم دمج الأنظمة الجديدة أو الموجودة دون مشكلة.
بالإضافة إلى ذلك، يجب عليك أيضًا مراعاة بيئة التشغيل.
قد تتطلب مصانع معالجة الأغذية أو أجهزة واجهة الإنسان والآلة الخارجية حماية خاصة، مثل تصنيف حماية الدخول (IP) المرتفع (ينطق "IPXX")، والذي يحدد ما إذا كان غلاف المنتج الكهربائي قادرًا على حماية الأجزاء العاملة من الماء أو الغبار، وبالتالي السماح للمنتج بالعمل لفترة أطول.
من ناحية أخرى، قد تتطلب البيئات الصناعية الصاخبة أو التي تتسم بالاهتزازات الشديدة مثل مصنع السيارات ألواحًا صناعية مقواة. وفي مثل هذا الإعداد، تحتاج إلى نظام HMI متين حتى يستمر لسنوات من الاستخدام في ظل الكثير من الحركة والنشاط الشاق.
الخطوة 3: تقييم احتياجاتك
تم تصميم واجهات المستخدم الرسومية لتسهيل حياتك. يجب أن تكون سهلة الاستخدام والفهم، ولهذا السبب يكون منحنى التعلم منخفضًا نسبيًا. لذلك، عند اختيار واجهة المستخدم الرسومية المناسبة لشركتك، تحتاج إلى تقييم احتياجاتك، والتي قد تشمل:
- حجم الشاشة والنوع والدقة
- الوصول إلى الإنترنت والدعم الفني
- أنواع المهام المطلوب تنفيذها
- الأنظمة الأخرى التي سيتم الاتصال بها، مثل SCADA أو MES
الخبر السار هو أن معظم الشركات التي لديها القدرة على التثبيت تعرف من أين تبدأ وكيف تلبي احتياجاتك. لذا عند إجراء المقابلات مع الشركات، تأكد من تناول احتياجاتك بالإضافة إلى التعليمات المهمة الأخرى مثل كيفية استخدامها.
خاتمة
مع وضع هذه الخطوات الأساسية في الاعتبار، سيكون لديك فهم أفضل لنوع نظام HMI الذي تحتاجه. في النهاية، من الأفضل أن تترك لشركة محترفة وذات خبرة تخصيص نظام HMI المثالي الخاص بك بناءً على النوع الذي تحتاجه، وكيفية استخدامه، والمواصفات الأخرى.
بفضل خبرتها التي تمتد لأكثر من سنوات، تستطيع Knseal تحويل الأفكار إلى واقع حتى تتمكن أنت وشركتك من العمل بكفاءة أكبر في نصف الوقت والجهد. اتصل بنا اليوم لمعرفة المزيد.