hmi支持运维协作

移动接口便于运维的融合。

通过丰富的木匠 2019年10月29日

在豪华游轮或大型海军舰艇上,这座桥是军官和船员可以指挥所有行动的地方。与此类似,传统的制造设施通常依赖于一个或多个主控制室或控制台,由操作员负责监控所有系统的状态,并根据需要发出命令。

大多数生产厂也有维修人员,他们可以在现场对问题作出反应,采取适当的行动,并将结果报告给控制室操作人员。这两个群体之间的协调行动经常会出现问题,并可能导致延误,但解决方案就在眼前,在数字化改进激励的环境中,需要提高工厂的性能。

更现代、更有效和更高效的方法是让操作和维护人员扮演多个角色,承担一些重叠的职责,有时充当操作人员,有时充当维护人员。更新的移动人机界面(HMI)技术正在实现这一转变,并为操作和维护人员提供了创新的协作方式。

移动hmi为操作和协作方式的转变提供了便利和功能,当工人们在工厂车间工作时,他们可以获得所需的信息。手持设备使hmi的角色发生了变化,通过支持和授权操作和维护人员之间的协作,提高了这些公司的运营效率。

hmi锚定到位

传统的控制室操作员通常通过固定的HMI工作,通常是基于pc的系统(图1)。现场通常还有其他本地HMI选项,从按钮到较小的显示器,但这些通常也是固定的,具有非常本地化和有限的功能。

当作业者发现故障时,下一步通常是联系派往现场的维修机械师和电工来解决问题。操作人员待在自己的工作站,并可以通过无线电与维护人员沟通,以协调他们的行动与远程人员在本地屏幕上看到的情况。这是一种可靠的方法,但很麻烦,因为它会带来延迟和出错的机会。植物因此在这两个区域的交汇处寻找更好的策略。

另一个趋同点

在工业自动化领域内,对业务信息技术(IT)与车间操作技术(OT)融合的方式进行了大量的讨论和覆盖。

随着基于IT的硬件、软件、网络和协议集成在一起,并且与plc和hmi等OT硬件更加兼容,IT/OT融合得以实现,这些硬件在历史上一直是更加专业化和专用的产品。这种融合不仅仅是技术的融合,而且每个领域的人员都获得了更大的可见性,以及更好的协调。其结果是更有效的操作和其他改进。

但还有另一个鲜为人知的趋同发生在制造工厂,它位于OT生产区。这种融合涉及到操作人员和维护人员的角色,并通过上述it /OT融合实现。

IT/OT融合的一个结果是功能强大的移动HMI选项的激增(图2)。终端用户已经在日常生活中充分体验了移动设备的使用,许多人更喜欢在工业环境中使用相同的体验,只要设备的耐用性和性能是可接受的。

有些设施可能会使用移动电话来实现某些HMI功能,甚至允许员工携带自己的设备(BYOD)。其他公司则提供特定地点的商业或工业硬化片。虽然BYOD设备通常用于只读访问,但可以对设备进行配置,以便操作员可以发起控制。

无论何种设备形式,移动hmi都可以将操作员从控制室中解放出来,并为现场维护人员提供扩展的信息。在某些情况下,在聚合操作/维护角色中工作的单个人员可以快速识别问题、亲自前往、排除故障并解决问题。

能力的崛起

也许某种形式的固定HMI总是需要的,但许多类型的操作都可以从添加移动HMI中受益(图3)。移动HMI为生产线上的操作人员提供了关键的操作信息。当出现问题时,移动hmi将操作员和维护人员的两步交互过程转变为更加协作和简化的工作。

操作员可以将hmi直接带到生产线,更快地发现问题,在某些情况下,通过调整设定值并观察其效果,可以立即解决问题。如果需要维修人员,通常通过移动HMI接收消息,可以将他们叫到现场。当他们到达时,他们可以与运营商合作解决问题。通过使用固定和移动hmi,维护人员可以承担一些以前仅限于操作人员的角色,例如对警报做出反应,通常是通过与操作人员协同工作。

移动hmi也通过IT/OT融合带来的其他底层技术得到改进。一个突出的例子是,最新的OT控制器不仅包括传统的可编程逻辑控制器(PLC)控制,而且还无缝融合了类似pc的计算能力。这使得系统设计人员能够在PLC中包含高级处理,例如实时分析,而不会破坏基本的自动化功能。最新的plc甚至可以直接向移动设备提供图形。这种类型的增强信息有助于操作和/或维护人员以最高效率运行工厂。

操作人员守规矩

食品和饮料生产设施,像许多类型的制造场所一样,运行分布式混合设备,因此这些工厂自然很适合移动HMI的使用。这些地点通常包括以下区域:

  • 原料接收和大货储存
  • 加工和混合系统
  • 瓶输送机
  • 填料
  • 纸箱的机器
  • 机器人堆垛工。

除了上下游握手之外,这些独特的区域使用的设备和系统基本上都是独立的。每个系统的自动化产品和编程可能是由不同的供应商提供的,每个供应商都是各自领域的专家。

即便如此,许多不同的系统可能会向位于中央控制室的整体HMI应用程序报告监控、报警、设定值/配方设置和控制命令。当出现问题时,例如瓶子传送带上的备份,或到达机器人托盘机的纸箱不足,很难从控制室确定根本原因。操作员或维修人员“走线”通常是有帮助的,这样他或她就可以直接检查情况并发现问题所在。

当操作人员和维护人员都配备了移动hmi,他们可以带到现场,使他们能够将hmi提供的信息与他们亲眼看到的实际情况相关联时,这两种情况都是最好的。操作人员可以确定生产中断是由于瓶子堵塞,他们可以纠正,还是如果问题似乎需要维护注意。维护人员可以通过移动人机界面传递信息,提高工作效率。

无论是哪种情况,当移动hmi与现场第一手视角相结合时,识别和解决问题之间的时间被最小化,因此人员变得更加有效。

改变工作的方式

移动hmi正在以多种方式和各种原因改变工业用户的工作方式。这是一种代际上的转变,因为许多年轻员工感到舒适,甚至更喜欢使用移动设备工作。当这些工人知道更多的信息时,他们会感到自己被赋予了权力,而移动HMIs可以成为将实时知识带到他们手中的最佳方式,甚至是在工厂车间。该技术有助于缩小控制室和现场之间的经验和技能差距。增强现实等未来移动技术的发展将进一步改善协作,因为现场工作人员可以充当远程专家,与他人分享他们的观点。

工业IT/OT融合的时机恰到好处,可以有效地将已建立的工业方法与最新的IT技术结合起来,从而产生功能齐全的移动hmi,能够突破传统的控制室。这导致了运营工厂的操作和维护人员的二次融合,从而最好地利用所有可用的专业知识。这些工人现在手头有工具来提供额外的信息,使他们能够更有效地提高操作效率。

本文发表于工程师的工业物联网补充的控制工程而且设备工程


作者简介:Rich Carpenter是艾默生机器自动化解决方案业务的软件总经理,负责其用于工业自动化的控制系统、操作员界面、工业PC和工业物联网软硬件产品组合。