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  花些時(shí)間重新評估工作站和界面，你會發(fā)現(xiàn)還有很多提高性能、優(yōu)化效率、提升利潤的空間。                                                                            

   你設(shè)備上的HMI和操作員界面的性能已經(jīng)發(fā)揮到極致了么？坦白地說，可能并沒有。就如同我們的大腦和計(jì)算機(jī)一樣，這些設(shè)備很難達(dá)到自身能力的極限。大多數(shù)情況下，系統(tǒng)性能處于大材小用狀態(tài)——在暗潮涌動(dòng)的經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，這并非我們希望看到的。

　　Honeywell公司的產(chǎn)品經(jīng)理Chris Stearns稱，大多數(shù)時(shí)候，工廠在安裝自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)，都會按照當(dāng)前需求搭建系統(tǒng)，但是隨后只發(fā)揮其20%的能力。“或許系統(tǒng)的某些部分并不適用于當(dāng)前的某些作業(yè)，或許沒有足夠訓(xùn)練有素的人員能夠操作這些部分。”他說：“不管原因如何，總是有些功能并未使用，或者并未物盡其用。”

　　誠然，發(fā)揮系統(tǒng)的最大潛力確實(shí)是一種挑戰(zhàn)，但是，稍作投資，就能使工廠從HMI和操作界面中獲得更高的效率和更大的產(chǎn)量，又何樂而不為呢？而且，管理人員和操作人員的工作體驗(yàn)也能夠獲得提升。Control Engineering雜志近期向Stearns和領(lǐng)域內(nèi)的其他專家詢問了對于提升設(shè)備性能的想法和建議。

　　         精密、復(fù)雜的控制室能夠?qū)碜杂诟魈幍臄?shù)據(jù)整合在一個(gè)HMI上，簡單明了的信息和清晰精準(zhǔn)的圖表協(xié)助那些受過嚴(yán)格培訓(xùn)的操作人員對報(bào)警和通知做出快速、精確的響應(yīng)。資料來源：Honeywell。

　　效率等于靈活性、可重復(fù)利用性

　　Stearns承認(rèn)道，每一個(gè)工廠的情況都不同，但是大多數(shù)的系統(tǒng)仍有改進(jìn)空間。他說道：“對于DCS系統(tǒng)來說，報(bào)警一覽功能是標(biāo)準(zhǔn)配置，所以很多業(yè)主并不會思考是否還有更好的辦法管理報(bào)警。操作人員能夠看到報(bào)警一覽視圖，什么報(bào)警被觸發(fā)，就處理什么報(bào)警，系統(tǒng)內(nèi)部的很多其他功能卻從來不使用。報(bào)警一覽功能所能提供的不僅僅是一張列表；它們可以分類、重組，或者根據(jù)工廠需求進(jìn)行篩選，這樣使用，才能使作業(yè)更有效。”

　　Rockwell Automation公司的市場開發(fā)、可視化和信息軟件部門負(fù)責(zé)人McPherson的觀點(diǎn)是，要想實(shí)現(xiàn)HMI系統(tǒng)的快速和高效設(shè)計(jì)，可重復(fù)利用性是關(guān)鍵所在。他說道：“必須設(shè)計(jì)一種可以重復(fù)利用的產(chǎn)品，當(dāng)HMI安裝完成之后，功能模塊就已經(jīng)就位了，模板也是現(xiàn)成的，可以用來創(chuàng)建報(bào)表和分析工具，支持其他層級的工廠作業(yè)。所有的系統(tǒng)都是由多個(gè)部分組成，通常，每個(gè)部分都被反復(fù)設(shè)計(jì)了幾次，這是很沒有效率的，而且破壞了系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)的一致性。系統(tǒng)應(yīng)該標(biāo)準(zhǔn)化，以確保其正確合理處理數(shù)據(jù)。”

　　McPherson解釋道，一個(gè)操作員在車間工作或者控制一個(gè)過程所需的數(shù)據(jù)和流水線管理人員所需的數(shù)據(jù)并不相同。他說：“即使相同，也需要以一種不同的方式來表達(dá)。從那些浪費(fèi)時(shí)間和產(chǎn)量的應(yīng)用或者功能著手，如果系統(tǒng)基于控制層或者SCADA層，然后向上層搭建，那么無需很多重新配置和重新集成，就可以快速輕松完成。”McPherson說道，工廠需要評價(jià)采用這些報(bào)表和數(shù)據(jù)管理工具到底給他們帶來什么好處，這些信息綜合工具能夠獲取正確的數(shù)據(jù)，確保更好的決策。他繼續(xù)道：“無需配備全新的基礎(chǔ)設(shè)施就可以做到，只需將控制器和HMI中的實(shí)時(shí)信息相連，只需將歷史數(shù)據(jù)記錄、維護(hù)管理系統(tǒng)或者生產(chǎn)計(jì)劃中的歷史數(shù)據(jù)挖掘出來即可。但是，直到最近的經(jīng)濟(jì)出現(xiàn)了下滑，很多工廠才開始積極地尋求方法，進(jìn)行此類分析。”

　　Rockwell Automation公司可視化軟件商業(yè)經(jīng)理Scott Miller對McPherson的觀點(diǎn)表示支持。他說道：“隨著工廠信息需求的增長，開發(fā)可重復(fù)利用的靈活控制策略上的投資會得到回報(bào)。所有工廠系統(tǒng)和作業(yè)都是動(dòng)態(tài)發(fā)展的，當(dāng)今的工廠需求并非就是3個(gè)月之前的工廠需求，恐怕與3個(gè)月之后的需求也不盡相同。為控制系統(tǒng)、可視化系統(tǒng)和信息系統(tǒng)搭建足夠的性能閾量，就是為未來做準(zhǔn)備。”

　　      電子接口設(shè)備具有各種尺寸、多種操作員輸入模式、多種存儲器選項(xiàng)和配置，支持軟件編程，

　　盡可能在所有條件下有效地表述和展示信息。資料來源：Rockwell Automation

   不僅僅是更加美觀

   雖然硬件的發(fā)展速度遠(yuǎn)低于軟件，但是硬件對效率仍然具有影響。顯示器越來越先進(jìn)，更好、更亮。圖形渲染技術(shù)也一直在發(fā)展，帶來的好處絕不僅限于美觀的界面。Miller指出：“工廠應(yīng)該重視渲染技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，搭建更加清晰直觀的系統(tǒng)界面。這些對于顯示效率最大化的探索在移動(dòng)性和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)存取上也有用武之地。移動(dòng)設(shè)備不再使用鍵盤，免除了操作人員的誤操作。”他補(bǔ)充道：“對于靈活性的渴求將會驅(qū)使越來越多的無線器件被采用和接納。”

　　       高效使用HMI和操作界面的關(guān)鍵就是重復(fù)使用數(shù)據(jù)的能力。搭建于FactoryTalk View之類的通用服務(wù)平臺上的軟件能夠確保創(chuàng)建數(shù)據(jù)的一致性，不管是現(xiàn)在還是未來，數(shù)據(jù)都能夠重用。通過網(wǎng)絡(luò)（左圖），它跨越了獨(dú)立的設(shè)備級別應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了管理員級別的HMI應(yīng)用。支持Web的HMI應(yīng)用，例如FactoryTalk ViewPoint，能夠提供整條流水線的視圖，管理人員只需簡單地登錄英特網(wǎng)瀏覽器（右圖），就可以安全地讀取工廠車間實(shí)時(shí)作業(yè)數(shù)據(jù)。資料來源：Rockwell Automation。

   而且，幸運(yùn)的是，現(xiàn)在進(jìn)入車間的新操作員恰恰就是車間所需的那種人，他們將面臨并適應(yīng)這些先進(jìn)的技術(shù)。Miller說道：“統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示在下一個(gè)十年或者更短的時(shí)間內(nèi)，北美地區(qū)將有很多操作人員退休，而替代這些退休人員的正是那些整天玩著Twitter、iPhone和那些高級硬件軟件打交道的年輕人。對比上一代人，他們對于信息的看法截然不同。此因素正在推動(dòng)當(dāng)前的研究和開發(fā)，并且會推動(dòng)未來HMI系統(tǒng)的發(fā)展。由于現(xiàn)代移動(dòng)平臺要求更豐富的圖形和更高的集成度，因此對于他們的需求也持續(xù)升溫，幸好，我們的操作人員知道該怎么使用，也愿意使用這些先進(jìn)設(shè)備。”

　　McPherson同意道：“曾經(jīng)操作人員都與終端設(shè)備密不可分，但是現(xiàn)在情況發(fā)生了變化。今天的操作人員比五年之前具備更高的移動(dòng)性，這一事實(shí)本身就極大地提升了效率。工作人員隨身攜帶便攜式設(shè)備，他們遠(yuǎn)程使用基于Web的瀏覽器，他們對于新技術(shù)和復(fù)雜界面的接納能力更強(qiáng)。一旦他們能夠更好地存取信息，他們就能更快地做出反應(yīng)，更有效地完成作業(yè)。這一切都有一個(gè)前提，就是他們能夠以正確的形式、在正確的時(shí)間、正確的條件下獲取數(shù)據(jù)，對此前提的要求比五年之前尤甚。”

　　今天的生產(chǎn)廠商需要榨干手頭資源的每一分效率，Siemens公司的產(chǎn)品經(jīng)理Alan Cone補(bǔ)充道，先進(jìn)顯示技術(shù)正在對效率和可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮著影響。他說道：“現(xiàn)在的公司正在想著寬屏格式發(fā)展，在通用的設(shè)備物理尺寸下——操作人員的屏幕尺寸更大——更重要的是可以看到更多信息。屏幕的解析度更高，為了應(yīng)對設(shè)備頻繁更新問題，很多廠家現(xiàn)在都采用了LED技術(shù)，屏幕整體亮度更高，按需定制更靈活。雖然LED的壽命并不比傳統(tǒng)的HMI更長（4-5萬小時(shí)），但是LED的能耗更低，顯然是更加‘綠色’之選。”

　　操作人員是關(guān)鍵

　　關(guān)于HMI和操作界面的效率問題，經(jīng)常被關(guān)注的是人的因素。Honeywell公司的Stearns說道：“不管你使用的是老式的CRT顯示器還是現(xiàn)代寬屏平板顯示器，關(guān)鍵的是操作人員看到什么：顯示了什么、如何顯示以及何時(shí)顯示是有效和高效響應(yīng)的關(guān)鍵。高質(zhì)量的操作人員培訓(xùn)能夠換來性能提升，能夠在正確的時(shí)間獲取更優(yōu)質(zhì)信息或者更準(zhǔn)確信息的操作人員才能更好地完成作業(yè)。”

　　培訓(xùn)是一個(gè)大問題，Stearns強(qiáng)調(diào)道：“沒有持續(xù)的培訓(xùn)，操作人員的效率就沒法提升到極致。最近幾年，工廠逐漸意識到了這一點(diǎn)，工人每年接受幾次更新培訓(xùn)，確保他們知道他們在做什么以及他們正在使用最佳方法完成工作，那么即使使用同樣的界面，操作人員也能獲取更高的效率。異常狀態(tài)并非時(shí)常發(fā)生，但是培訓(xùn)練習(xí)能夠使操作人員保持最佳狀態(tài)，對報(bào)警做出合理響應(yīng)。培訓(xùn)仿真器確保操作人員做好了準(zhǔn)備，培訓(xùn)上的投入使HMI更有效率。”

　　Siemens公司的產(chǎn)品經(jīng)理Wayne Patterson評述道，對雇員進(jìn)行培訓(xùn)，使其能夠在終端設(shè)備上完成更多任務(wù)，對于當(dāng)今的全球市場來說，這不僅是一個(gè)好處，也是一種必然結(jié)果。他說道：“特別對于那些致力于如何更高效地使用設(shè)備的OEM廠商來說，他們不希望派遣雇員滿世界跑去維護(hù)一條流水線，成本太昂貴了。將作業(yè)說明置于HMI上，通過遠(yuǎn)程終端連接，確保良好培訓(xùn)的操作人員可以進(jìn)行更多操作，能夠節(jié)省時(shí)間和金錢，同時(shí)任務(wù)也圓滿完成。”

　　結(jié)果

　　不管是如何使用的，HMI和操作界面總歸會在制造業(yè)中占據(jù)重要地位。Cone強(qiáng)調(diào)道：“人們確實(shí)需要它們，而且將會越來越依賴它們。工廠希望顯示屏上能夠顯示更多信息，工具就不得不持續(xù)發(fā)展，以滿足這種要求。哪怕使用智能電話也可能會提升監(jiān)督等級…甚至維護(hù)等級，雖然它和生產(chǎn)并不相關(guān)。但是移動(dòng)設(shè)備確實(shí)將會大有所為。”

　　越來越多的工作數(shù)字化，儀表工程師帶著工具箱四處奔走的日子一去不復(fù)返了。Stearns緊接著Patterson對于全球的環(huán)境的觀點(diǎn)說道：“雇員交互和協(xié)作的方式大不一樣，例如，一個(gè)技術(shù)人員使用移動(dòng)設(shè)備調(diào)查一處設(shè)備故障，他使用這臺移動(dòng)設(shè)備獲取必要的電子數(shù)據(jù)，包括圖像、視頻和其他測試數(shù)據(jù)，然后通過中央系統(tǒng)將這些信息發(fā)送給瑞士的產(chǎn)品專家，此專家瀏覽在線紀(jì)錄，然后告訴技術(shù)人與如何修理設(shè)備。幾年前，這一工作可能要花費(fèi)數(shù)天或者數(shù)周，現(xiàn)在瞬間就可以解決了。技術(shù)打破了地域的限制。”

　　然而，Stearns警告道，只有能夠解決問題的技術(shù)才是有用的技術(shù)。他說道：“技術(shù)就如同一針興奮劑，無法包治百病。只有用在關(guān)鍵之處，它才顯得重要。我們要解決問題，而不是僅僅為了應(yīng)用技術(shù)，華而不實(shí)只存在于商業(yè)市場，在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，我們更關(guān)心的是安全性、產(chǎn)量、可靠性和效率。”

　　HMI基本上就是一個(gè)黑盒子。它的價(jià)值在于用它可以幫助操作人員安全高效地完成作業(yè)。生產(chǎn)廠商不要抱希望于新的HMI產(chǎn)品能夠使同樣的系統(tǒng)獲得更高的能力，應(yīng)該著眼于切實(shí)可行的問題，優(yōu)化現(xiàn)有系