«Человеко - машинный интерфейс», или HMI для краткости, является частью машины, с которой люди взаимодействуют и на котором они могут вмешиваться. Это варьируется от простых повседневных предметов, таких как руль - HMI для управления автомобилем - до высокопроизводительных сложных систем. Однако это всегда влечет за собой риск того, что сложность ИЧМ возрастает вместе с производительностью машины.
Как развивался пользовательский интерфейс
Человеко-машинный интерфейс столь же стар, как и первая машина, и тысячелетиями общался с людьми. Заметным изменением является возрастающая техническая сложность и, следовательно, растущие знания специалистов о том, что пользователю необходимо управлять им - интерфейс пользователя со временем становится все более сложным и более не может быть понятным для непрофессионала.
Промышленное удобство использования 2019
Фокус на пользовательском опыте
С появлением электроники в промышленном производстве работа высокопроизводительных машин становится намного проще. Технические принципы гидравлики и электроприводов не только сделали машины и системы более безопасными и более мощными - впервые их можно было отделить от места фактического монтажа машины. Это было в начале 1920-х годов, когда появился термин «нажатием кнопки». Можно было запускать эффекты любого размера с помощью устройств, которые были расположены далеко всего несколькими движениями руки. Таким образом, HMI уже внес решающий вклад в безопасность машины.
Конечно, машина редко имеет единственную кнопку, которая контролирует все системы машины. С ростом производительности систем всегда требуется повышение удобства использования, чтобы сложность оставалась управляемой. До того, как органы управления машиной и электронная обработка данных вошли в индустрию, на пультах управления появилось все больше и больше кнопок, переключателей и регуляторов, которые вскоре стали совсем не удобными для пользователя.
Когда EDP начал распространяться на фабрики в 1980-х годах, использование клавиатуры и экрана стало все более распространенной частью повседневной работы офисных работников и квалифицированных работников. Программно-управляемый HMI быстро показал, что они были значительно более мощными, чем ранее используемые жесткие системы.
Компоненты человеко-машинного интерфейса
Современный человеко-машинный интерфейс состоит из четырех компонентов:
- человек
- дисплей
- поле ввода
- машина
День промышленного юзабилити
Машины должны быть простыми для понимания и эксплуатации - но как они становятся более удобными для пользователя? А что приносит юзабилити? В День промышленного использования пользователи узнают, как спроектировать оптимальное взаимодействие человека с машиной.
Больше информации
Пользователь подходит к дисплею, возле которого должно быть поле ввода. Действие на интерфейсе, поле ввода, вызывает определенные действия на машине. Цель сегодняшнего HMI - показать на дисплее реакцию машины в ее основных точках. Это дает оператору обратную связь о влиянии его действия на поле ввода, а не обязательно на саму машину.
От арматуры до сенсорного экрана
В рекламе произошли серьезные изменения. Первые дисплеи были фитинги, которые были связаны с клапанами давления или потока. Их значимость была ограничена только непосредственно подключенным модулем. Чтобы получить информацию о функциональности машины, оператору часто приходилось преодолевать большие расстояния и приближаться к опасной близости от машины.
В электроники заменила гидравлическое и пневматическое управление дисплеями со световыми сигналами и указателями на основе щитов, которые могут быть размещены далеко от реальной машины. Однако здесь существует недостаток, заключающийся в том, что каждая сигнальная лампа и каждый дисплей могут предоставлять информацию только об одном состоянии. Переключение или расширение функциональности отдельного дисплея, как правило, невозможно.
С появлением электронно-лучевых трубок и первых программных систем управления дисплеи впервые приобрели определенную динамику. Это позволило переключаться между программами, импортировать новые программы и отображать различные состояния системы на одном дисплее.
В конце 1990-х годов электронно-лучевые трубки были постепенно заменены TFT-дисплеями. Они имели гораздо меньшие размеры и большую надежность. Разделение на два поля ввода в виде клавиатуры или предопределенных функциональных кнопок, рычагов и поворотных переключателей и дисплея все еще является стандартным во многих системах и по сей день.
С появлением Iphone и, следовательно, сенсорного экрана, была объявлена революция в развитии HMI. С помощью стираемых, прокручиваемых и масштабируемых экранных дисплеев с любым количеством программных функций сенсорные экраны обладают многочисленными преимуществами, но сенсорные экраны все еще ждут своего прорыва в промышленных приложениях HMI. Недостатки технологии заключаются в следующем:
- загрязнение
- восприимчивость
- Сложный ремонт или замена
Будущее человеко-машинного интерфейса
Поэтому исследования в настоящее время идут по новому пути развития HMI: с помощью бесконтактных команд ввода HMI должен стать более безопасным и долговечным. Есть три способа сделать бесконтактный ввод:
- Вход с помощью жестов
- Ввод через выражения лица
- Ввод через голос
Технические системы с голосовым управлением все активнее проникают в нашу повседневную жизнь: Алекса из Amazon и Cortana из Microsoft являются одними из самых известных представителей цифровых помощников, отвечающих на голосовое управление. Степень, в которой эти средства управления также подходят для промышленных систем, которые часто громче, чем частные комнаты, еще неизвестно.
Управление машиной с помощью жестов все еще находится в разработке. Результаты исследований дают надежду на этот момент. Однако то, что потребуется, - это хороший контроль пользователя. Риск недопонимания все еще огромен с HMI, контролируемым жестами. Приложения, доступные сегодня, также испытывают недостаток в точности и быстрой реализации.
Это становится еще сложнее, если выражения лица включены в управление машиной. Эти подходы, которые все еще находятся на экспериментальной стадии, не были достаточно убедительными при реализации в виде HMI.
С точки зрения исследований, будущее интерфейса человек-машина выглядит как научная фантастика. Уже есть гарнитуры, которые измеряют мозговые волны и в будущем могут напрямую преобразовывать мысли пользователя в машинные взаимодействия - например, для управления роботизированными руками. Эта технология в первую очередь предназначена для паралитиков или людей с роботизированными протезами. Новая технология также может быть использована для управления машиной.
Знание - конкурентное преимущество
Будьте в курсе: с нашей новостной рассылкой, редакция электротехники AUTOMATISUNG информирует вас по понедельникам, вторникам и четвергам о темах, новостях и тенденциях в отрасли.
Подпишись сейчас!