HMI คืออะไร ?
วันนี้เราจะมาอธิบายให้ทุกคนเข้าใจว่า Human Machine Interface คือ ? สำคัญกับโรงงานหรืออุตสาหกรรมของคุณอย่างไร ?
Human Machine Interface (HMI) เป็นอุปกรณ์แสดงผลที่ช่วยให้ผู้ใช้สามารถโต้ตอบกับระบบ และแลกเปลี่ยนข้อมูลกับเครื่องจักร อุปกรณ์ หรือ ระบบอัตโนมัติได้ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายอุตสาหกรรมต่าง ๆ เช่น รถยนต์ ความบันเทิง อิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์การแพทย์ การธนาคาร และอุตสาหกรรมการผลิต ในการใช้งานทางอุตสาหกรรม หน้าที่หลักของ HMI คือการแลกเปลี่ยนข้อมูลแบบเรียลไทม์ระหว่างมนุษย์และอุปกรณ์การผลิตผ่านตัว Programmable Logic Controller (PLC) , อุปกรณ์ปรับค่าความถี่ (VFD) และมิเตอร์ต่าง ๆ หน้าจอ HMI สามารถแสดงข้อมูลปัจจุบัน แสดงผลย้อนกลับได้ นอกจากนั้นยังดำเนินการรับคำสั่งการทำงานผ่านอุปกรณ์อินพุต เช่น หน้าจอสัมผัส แป้นพิมพ์ หรือเมาส์
เลือกใช้งาน HMI อย่างไนให้เหมาะกับ Industry 4.0?
Microsoft HoloLens 2 แสดงถึงการก้าวกระโดดขึ้นอย่างมากในเทคโนโลยี Mixed Reality (MR) หรือ ความจริงผสมผสาน
ในยุคของ Industry 4.0 และ IIoT ได้เปลี่ยนโฉมระบบอัตโนมัติ ซึ่งนำไปสู่การปฏิวัติการผลิตอัจฉริยะทั่วทั้งโลก ที่เปลี่ยนกระบวนการผลิดจาก “ระบบอัตโนมัติ” ไปสู่ “ระบบอัตโนมัติอัจฉริยะ” ในสายการผลิตของโรงงานอัจฉริยะ เซ็นเซอร์ต่าง ๆ ถูกสร้างขึ้นในอุปกรณ์การผลิตเพื่อตรวจสอบคุณภาพของผลิตภัณฑ์และบันทึกข้อมูลอุปกรณ์โดยอัตโนมัติ อุปกรณ์ HMI รวบรวมข้อมูลและประมวลผลข้อมูลเพื่อระบบที่มีประสิทธิภาพและประสิทธิผลมากขึ้น
นอกจากนี้ ตามความต้องการของแอปพลิเคชันระบบคลาวด์และการผลิตอัจฉริยะ การจัดการโรงงานและการตัดสินใจด้านการผลิตจะขึ้นอยู่กับแพลตฟอร์มการควบคุมด้วยภาพมากกว่า HMI ช่วยลดความซับซ้อนและแสดงภาพข้อมูลเพื่อให้เข้าใจได้ง่าย การเปลี่ยนแปลงอุตสาหกรรม 4.0 รวมระบบ IT และ OT เพื่อแบ่งปันและใช้ข้อมูลการจัดการในระบบ MES หรือ ERP และข้อมูลการผลิตในอุปกรณ์การผลิตเพื่อให้ได้กระบวนการผลิตที่ยืดหยุ่นและมีประสิทธิภาพมากขึ้น อุปกรณ์ HMI ไม่เพียงแต่ทำหน้าที่ตรวจสอบการทำงานของเครื่องจักร แต่ยังทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางสำหรับการประมวลผลข้อมูลและการรับส่งข้อมูลระหว่างระบบ IT และ OT อีกด้วย
Quick Suggest
หากสนใจเรียนรู้เพิ่มเติม ขอแนะนำบทความ
ข้อควรคำนึงเมื่อต้องเลือก HMI ให้เหมาะสมกับการใช้งาน
เพื่อตอบสนองความต้องการด้านการแสดงข้อมูลจาก Edge computing การเลือก HMI ที่เหมาะสม สามารถปรับปรุงระบบอัตโนมัติในโรงงานและรับประกันประสิทธิภาพการทำงาน นี่คือข้อควรคำนึงเมื่อต้องเลือก HMI จากมุมมองต่าง ๆ เพื่อช่วยค้นหาโซลูชัน HMI ที่ถูกต้อง เหมาะสมกับการใช้งาน
สภาพแวดล้อมในการทำงาน
อุณหภูมิในการทำงาน
สำหรับโรงงานที่สร้างขึ้นในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง หรือการใช้งานที่ต้องสัมผัสกับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่กว้าง HMI ที่มีช่วงอุณหภูมิการทำงานที่กว้างจะรับประกันความเสถียร Advantech ให้บริการแผงพีซีอุตสาหกรรมและมอนิเตอร์ทุกประเภทที่มีช่วงอุณหภูมิกว้าง -20 ~ 60°C (-4 ~ 140°F) เพื่อตอบสนองการใช้งานและสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย
ข้อกำหนดกันน้ำ
โดยทั่วไปแล้ว HMI แบบกันน้ำจำเป็นสำหรับการใช้งานที่มีมาตรฐานด้านสุขอนามัยและความสะอาดสูง เช่น ในการผลิตอาหารและเครื่องดื่ม และอุตสาหกรรมทางการแพทย์ ระดับการกันน้ำของ HMI จำแนกตามระดับ IP (ระดับการป้องกันน้ำเข้า) โดยขึ้นอยู่กับระดับการป้องกันสิ่งแปลกปลอม (เครื่องมือ สิ่งสกปรก ฯลฯ) และความชื้น Advantech นำเสนอซีรี่ส์ HMI SPC ที่กันน้ำได้รอบด้าน ซึ่งรวมถึงแผงควบคุม SPC-800 ที่ได้รับการจัดอันดับ IP65, HMI เหล็กกล้าไร้สนิมที่ได้รับการจัดอันดับ SPC-500 IP69k และ HMI แบบคลาสสิกที่ได้รับการจัดอันดับ SPC-200 IP66 เพื่อให้เหมาะกับมาตรฐานการประมวลผลที่หลากหลาย
ข้อกำหนดป้องกันการระเบิด
HMI พร้อมใบรับรองป้องกันการระเบิด เช่น C1D2 และ ATEX จำเป็นสำหรับพื้นที่อันตราย เช่น การขุดเจาะในแหล่งน้ำมัน การตรวจสอบสถานีปั๊ม โรงงานเคมี โรงงานผลิตยา การตรวจสอบท่อส่งน้ำมัน การตรวจสอบถังเก็บ และการจัดการสถานีเชื้อเพลิง Advantech นำเสนอพีซีแผงอุตสาหกรรมและจอภาพที่ผ่านการรับรอง C1D2 เพื่อตอบสนองความต้องการของการใช้งานทางอุตสาหกรรมที่รุนแรงหลากหลายประเภท
ปัจจัยแวดล้อมอื่น ๆ
สภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมต้องเผชิญกับสภาวะต่างๆ เช่น ฝุ่น เศษเล็กเศษน้อย และการสั่นสะเทือน ดังนั้น HMI การออกแบบระดับอุตสาหกรรมจึงสามารถรับประกันความทนทานและอายุการใช้งานที่ยาวนานได้ สำหรับสถานการณ์กลางแจ้งบางสถานการณ์ HMI พร้อมหน้าจอที่อ่านกลางแสงแดดได้เป็นสิ่งจำเป็น
ดังนั้น Advantech จึงจัดหาแผงพีซีอุตสาหกรรมที่ออกแบบมาอย่างทนทาน (ซีรีส์ TPC, SPC, PPC) และจอภาพ (ซีรีส์ FPM) เพื่ออำนวยความสะดวกในระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมและการแสดงข้อมูลในสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พีซีจอสัมผัส TPC-1251T/1551T รองรับหน้าจอความสว่างสูงและแสงสะท้อนต่ำสำหรับการใช้งานกลางแจ้ง
ความต้องการในการประมวลผลข้อมูล
HMI ที่มีพลังประมวลผลสูงจำเป็นสำหรับแอปพลิเคชันที่ประมวลผลข้อมูลขนาดใหญ่หรือภาพความละเอียดสูง เช่น แอปพลิเคชันตรวจสอบข้อบกพร่องที่ใช้ในกระบวนการควบคุมคุณภาพสำหรับอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม การคำนวณข้อมูลและรูปภาพที่ใช้ในการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และเทคโนโลยีการจดจำใบหน้าสำหรับคนทำงาน ในที่สาธารณะ Advantech ให้บริการโซลูชันพีซีพาเนลระดับพรีเมียมสำหรับอุตสาหกรรม ซึ่งรวมถึงพีซีพาเนลแบบสัมผัสแบบไร้พัดลม TPC-B610 ซีรีส์ และพีซีพาเนลที่กำหนดค่าได้ ซีรีส์ PPC-600 เพื่อรองรับแอพพลิเคชั่นอุตสาหกรรม 4.0
ในทางกลับกัน หากความต้องการในการประมวลผลข้อมูลที่น้อยลง ขอแนะนำให้ใช้ HMI ของเทอร์มินัลไคลเอนต์แบบบางที่ใช้พลังงานน้อยกว่าและต้นทุนต่ำกว่า นอกจากนี้ หากต้องการใช้แผงพีซีเป็นเว็บเทอร์มินัล แนะนำให้ใช้ซีรีย์ HMI ของเทอร์มินัลเว็บเบราว์เซอร์สำหรับเบราว์เซอร์แบบฝังตัวและคุณสมบัติการพัฒนา Web App อย่างรวดเร็ว Advantech ให้บริการโซลูชัน HMI ไคลเอ็นต์แบบบางสำหรับอุตสาหกรรมและชุดเทอร์มินัลเว็บเบราเซอร์ที่คุ้มค่าใช้จ่ายเพื่อให้เหมาะกับสถานการณ์ต่าง ๆ
การเชื่อมต่อและความปลอดภัยของข้อมูล
ในการผลิตอัจฉริยะ จำเป็นต้องมีฟังก์ชันการควบคุมมากขึ้นเพื่อประมวลผลข้อมูลที่ซับซ้อนและปริมาณข้อมูลที่มากขึ้น HMI จะต้องมีความสามารถในโปรโตคอลการสื่อสารรุ่นใหม่ เพื่อให้มั่นใจในความเสถียรและความฉับไวของการส่งข้อมูลระหว่าง PLC นอกจากนี้ การวิเคราะห์ข้อมูลจาก Big Data ยังถึอว่าเป็นสินทรัพย์ที่มีมูลค่าเมื่อนำมาพัฒนากลยุทธ์การเปลี่ยนแปลงทางดิจิทัล
ดังนั้นการได้มาซึ่งข้อมูลจึงเป็นกุญแจสำคัญในการผลิตและการดำเนินการในโรงงาน HMI ยังจำเป็นสำหรับการเชื่อมต่อกับพีซีหรือเซ็นเซอร์ที่มีประสิทธิภาพสำหรับการรับส่งข้อมูลผ่านอีเธอร์เน็ตหรือ Wi-Fi แต่ยังรองรับโปรแกรมการตรวจสอบและระบบรวบรวมข้อมูลเช่น SCADA Advantech ให้บริการโซลูชัน HMI เช่น แผงตัวดำเนินการซีรีส์ WOP-200K พร้อมการเชื่อมต่อที่มีประสิทธิภาพสำหรับลิงก์ PLC และพีซีแผงออลอินวันซีรีส์ TPC-300 EHL พร้อมโมดูล 5G และความเร็ว 2.5 GbE เพื่อเร่งความเร็วและปรับปรุงการเชื่อมต่อข้อมูล
เนื่องจากข้อมูลโรงงานที่มีค่าทั้งหมดจำเป็นต้องแปลงเป็นดิจิทัล ความปลอดภัยของข้อมูลจึงเป็นประเด็นสำคัญที่ต้องคำนึงถึงเป็นอย่างมาก การเลือก IPC อุตสาหกรรมที่มี TPM (โมดูลแพลตฟอร์มที่เชื่อถือได้) เป็นวิธีเพิ่มความปลอดภัยจากการโจมตีเฟิร์มแวร์และแรนซัมแวร์ Advantech ให้บริการโซลูชั่น HMI พร้อม Windows 11 รวมถึง PPC series, Modular TPC series และ TPC-300 series พร้อมกับ TPM 2.0 เพื่อรักษาความปลอดภัยข้อมูลที่สำคัญ โดยการเข้ารหัสฮาร์ดไดรฟ์และ SSD
ความสามารถในการขยายและความยืดหยุ่น
ในการพัฒนาโซลูชัน IoT เชิงอุตสาหกรรม จะมีการติดตั้งเซ็นเซอร์มากขึ้นเรื่อย ๆ และความต้องการในการประมวลผลข้อมูลจะค่อนข้างสูง ดังนั้นการลงทุนในการขยายขีดความสามารถและความยืดหยุ่นของโซลูชัน HMI จึงเป็นสิ่งสำคัญ PC Panel บางเครื่องมีช่องพิเศษเพื่อให้อัพเกรดหน่วยความจำสำหรับประสิทธิภาพการประมวลผลข้อมูลขั้นสูงในอนาคต
อีกทางเลือกหนึ่งที่ควรพิจารณาคือพีซีแผงโมดูลาร์ ซีรีส์ Modular TPC ของ Advantech และซีรีส์ PPC ที่กำหนดค่าได้มอบโซลูชัน HMI เชิงอุตสาหกรรมที่ยืดหยุ่น โดยโมดูลการแสดงผลรวมกับโมดูลกล่องเพื่อนำเสนอแพลตฟอร์มที่ยืดหยุ่นหลากหลาย พวกเขายังเสนอความเข้ากันได้ล่วงหน้าเพื่อให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถถอดและแทนที่โมดูลที่มีอยู่ด้วยโมดูลขั้นสูงที่ใหม่กว่า แพลตฟอร์มโมดูลาร์สามารถปรับแต่งได้อย่างรวดเร็วตามความต้องการใช้งาน และบำรุงรักษาง่ายโดยการถอดโมดูลกล่องออกเพื่อซ่อมแซมโดยไม่ต้องถอดแพลตฟอร์มทั้งหมดออก
ระบบปฏิบัติการและซอฟต์แวร์
โปรแกรมแสดงผล HMI และการออกแบบอินเทอร์เฟซมีความสำคัญอย่างยิ่ง โดยจะส่งผลกระทบโดยตรงต่อประสบการณ์ของผู้ใช้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องพิจารณาการตั้งค่าซอฟต์แวร์ในการเขียนโปรแกรม โดยทาง Advantech ได้นำเสนอ พีซีพาเนลแบบ Arm-based รุ่น TPC-100 และ PPC-100 ซึ่งสนับสนุนระบบปฏิบัติการที่หลากหลาย รวมถึง Windows 10/11 ที่ปรับขนาดได้ และ Android 10 และ Linux ขนาดกะทัดรัด เพื่ออำนวยความสะดวกในการพัฒนาแอปพลิเคชันเฉพาะ โซลูชัน แผงพีซีอุตสาหกรรมพร้อมแอปในตัวหรือซอฟต์แวร์ HMI ก็เป็นตัวเลือกที่เพิ่มมูลค่าเช่นกัน ตัวอย่างเช่น Advantech ให้ชุดซอฟต์แวร์สำหรับซีรีส์ TPC/PPC ที่รวมเข้ากับซอฟต์แวร์ HMI ที่พัฒนาโดย Advantech HMINavi รองรับการเชื่อมต่อ PLC และการแสดงภาพข้อมูลที่ง่ายดาย และโซลูชันบนเว็บ WISE-IoTSuite/AppHub ช่วยอำนวยความสะดวกในการจัดการอุปกรณ์ระยะไกล
นอกจากนี้ยังควรคำนึงถึงการเป็นหุ้นส่วนกับผู้จำหน่ายซอฟต์แวร์บุคคลที่สาม เพื่อประเมินจุดแข็งและความยืดหยุ่นของซอฟต์แวร์ก่อนที่จะเลือก HMI Advantech พัฒนาร่วมกับผู้จำหน่ายซอฟต์แวร์หลักหลายราย เพื่อจัดหาโซลูชันบันเดิลซอฟต์แวร์ HMI SCADA แบบแฟรนไชส์พร้อมระบบอัตโนมัติ , AVEVA และ Copadata (Zenon)
ประการสุดท้าย โซลูชัน Edge-as-a-Service (EaaS) นำเสนอข้อมูลเชิงลึกแบบเรียลไทม์และการดำเนินการที่แปลเป็นภาษาท้องถิ่นสำหรับสภาพแวดล้อมการประมวลผลแบบ Edge ของคุณ โซลูชัน Edge Intelligence ของ Advantech สร้างระบบนิเวศ EaaS ที่รวมฮาร์ดแวร์ บริการ Edge และแพลตฟอร์มคลาวด์สำหรับการควบคุมอุปกรณ์ การตรวจสอบ Edge และการจัดการซอฟต์แวร์ ในสถาปัตยกรรมนี้ ข้อมูลกระบวนการและแอปพลิเคชันทั้งหมดสามารถรวบรวมและแสดงภาพบนแดชบอร์ดสำหรับผู้ใช้ พอร์ทัลแพลตฟอร์มใช้เทคโนโลยีคอนเทนเนอร์ที่สามารถนำไปใช้กับอุปกรณ์เกตเวย์ไอทีของ Advantech ทั้งหมด นอกจากนี้ สถาปัตยกรรมซอฟต์แวร์แบบเปิดที่ปลอดภัยของพอร์ทัลยังช่วยให้ผู้ใช้นักพัฒนาสามารถเข้าถึงระบบผ่านทางเบราว์เซอร์ HTML และช่วยให้ผู้ใช้สามารถผสานรวมการวิเคราะห์และตัวเชื่อมต่อที่ไม่ซ้ำใคร
ความต้องการของผู้ใช้ เพื่อการใช้งานที่ดีขึ้น
ขนาดหน้าจอ
โปรแกรมแสดงผล HMI และการออกแบบอินเทอร์เฟซมีความสำคัญอย่างยิ่ง โดยจะส่งผลกระทบโดยตรงต่อประสบการณ์ของผู้ใช้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องพิจารณาการตั้งค่าซอฟต์แวร์ในการเขียนโปรแกรม โดยทาง Advantech ได้นำเสนอ พีซีพาเนลแบบ Arm-based รุ่น TPC-100 และ PPC-100 ซึ่งสนับสนุนระบบปฏิบัติการที่หลากหลาย รวมถึง Windows 10/11 ที่ปรับขนาดได้ และ Android 10 และ Linux ขนาดกะทัดรัด เพื่ออำนวยความสะดวกในการพัฒนาแอปพลิเคชันเฉพาะ โซลูชัน แผงพีซีอุตสาหกรรมพร้อมแอปในตัวหรือซอฟต์แวร์ HMI ก็เป็นตัวเลือกที่เพิ่มมูลค่าเช่นกัน ตัวอย่างเช่น Advantech ให้ชุดซอฟต์แวร์สำหรับซีรีส์ TPC/PPC ที่รวมเข้ากับซอฟต์แวร์ HMI ที่พัฒนาโดย Advantech HMINavi รองรับการเชื่อมต่อ PLC และการแสดงภาพข้อมูลที่ง่ายดาย และโซลูชันบนเว็บ WISE-IoTSuite/AppHub ช่วยอำนวยความสะดวกในการจัดการอุปกรณ์ระยะไกล
ประเภทหน้าจอสัมผัส
ตัวเลือกประเภทหน้าจอสัมผัส HMI ขึ้นอยู่กับความต้องการของผู้ใช้ หากแอปพลิเคชันต้องการความสามารถแบบมัลติทัชที่แม่นยำและแม่นยำ เช่น ซูม ลาก ปัด และบีบนิ้ว หน้าจอสัมผัสประเภทควบคุมแบบ Projective Capacitive (P-CAP) จะเหมาะสมที่สุด หากผู้ปฏิบัติงานจำเป็นต้องสวมถุงมือ ควรใช้หน้าจอสัมผัสแบบต้านทาน (RTS)
ปุ่มทางกายภาพ
HMI ที่มีปุ่มทางกายภาพยังคงจำเป็นสำหรับความต้องการของผู้ใช้บางอย่าง เนื่องจาก HMI บนหน้าจอสัมผัสไม่ได้ให้การตอบสนองที่สัมผัสได้เหมือน HMI แบบปุ่ม หากไม่มีการตอบสนองที่สัมผัสได้ ผู้ใช้จึงขาดการยืนยันการกดปุ่มของคำสั่งสัมผัส ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับผู้ที่มีความบกพร่องทางสายตา ปุ่มทางกายภาพยังมีประโยชน์ในการกำจัดปัญหาที่พบเมื่อใช้ HMI ของหน้าจอสัมผัส ได้แก่ ความยากในการแยกความแตกต่างของการเปลี่ยนแปลงกราฟิกบนหน้าจอภายใต้แสงแดด การขยับ และเป้าหมายที่ไม่ชัดเจน และความจำเป็นในการดูหน้าจอเมื่อทำงานที่สำคัญ การมีอยู่ของปุ่มทางกายภาพช่วยให้ผู้ใช้สามารถทำงานให้เสร็จได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ ซีรีส์ SPC-800 ของ Advantech เป็น HMI เชิงอุตสาหกรรมที่ติดตามแนวโน้มล่าสุดสำหรับอินเทอร์เฟซหน้าจอสัมผัสรวมกับปุ่มจริงสองสามปุ่ม SPC-800 รองรับการตั้งค่าของผู้ใช้สำหรับปุ่มทางกายภาพในขณะที่มีหน้าจอสัมผัสเพื่อการทำงานที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น รวมอินเทอร์เฟซสองประเภทเพื่อเพิ่มความปลอดภัยในการปฏิบัติงานและรับประกันการประมวลผลที่มีประสิทธิภาพ
โซลูชัน HMI ที่เหมาะสมสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตและนำอุตสาหกรรมดิจิทัลไปสู่ระดับที่สูงขึ้น Advantech ในฐานะผู้ให้บริการชั้นนำด้านโซลูชัน HMI สำหรับอุตสาหกรรม พร้อมพัฒนาสินค้าและบริการเพื่อส่งเสริมอุตสาหกรรม 4.0 และระบบนิเวศ IIoT
ก้าวเข้าสู่ Industry 4.0
ดูผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องได้ที่นี่
