多点触控改善了数据分析

多点触控技术已迅速从商业领域转移到工业领域,用于增强数据分析。

史蒂夫·拜罗姆 2014年1月13日

多点触控技术正迅速从智能手机和平板电脑向工业自动化转移。这一趋势的主要原因之一是,最近的研究表明,习惯了这种技术的操作员可以比使用传统的键盘和鼠标组合时更快地操纵屏幕上的信息。

此外,由于智能手机、平板电脑和其他手持电子设备的普及和广泛使用,多点触控技术几乎得到了普遍的熟悉(图1)。因此,将多点触控技术引入工业工厂和流程几乎不需要培训,从而迅速采用并立即获得生产力和效率。

工厂操作员和其他人员的主要职责之一是数据分析,本讨论将展示如何使用多点触控技术来提高这一任务和相关任务的性能。

单点触控技术无法跟上步伐

工业制造和测试设施经常发现自己淹没在数据中,并努力以有意义的方式使用这些数据来改进操作。查看和分析这些信息的主要方式之一是通过数据采集和控制系统。这些系统使用彩色图形显示,允许操作员和其他工厂人员查看过程数据,并控制设备或过程。更先进的系统可以安全地保存数据以供按需查看,这对于回顾历史数据并与当前情况进行比较特别有用。

现代数据采集和控制系统取代了旧的记录技术,如钢笔和墨水图表记录器,或补充全厂自动化系统的功能。最新产品得益于安全的大容量数据存储,能够在设备中保存数月甚至数年的历史数据。操作人员无需使用单独的PC和特殊软件即可查看和研究这些数据。

虽然数据测量和记录技术在过去几年里有了很大的进步,产生了更多的有用数据,但分析技术和操作界面技术并没有完全跟上步伐。

传统的屏幕导航技术,如鼠标和键盘,已被证明是一种低效的方式来查看和分析大量数据。触摸屏已经使用多年,是一种改进,但大多数采用单点技术,只允许操作员触摸和操纵单个屏幕对象。在很多情况下,一次触摸就可以激活一个功能或选择一个菜单,然后移动到一个更详细的屏幕上,即使是相对简单的任务也需要多次触摸。

虽然设计良好的触摸屏界面可以比鼠标和键盘更快地直接选择菜单图标和其他项目,但产生大量历史数据的系统仍然需要操作员不断点击或触摸屏幕控件以导航到感兴趣的区域。但是,一种更好的方法近在咫尺,目前已应用于领先的数据采集系统和其他相关产品中。

多点触控成为主流

一些研究表明,多点触控屏幕的操作速度比使用键盘和指针设备快三倍。这使得操作人员和其他工厂人员能够更快地查找、查看和分析感兴趣的数据。表1列出了多点触控对数据分析的这些和其他好处,并在下面进行了详细描述。

两点式触摸屏支持滑动和挤压操作。操作员只需一个手指就可以滑动趋势屏幕,并在水平时间尺度上遍历,直到到达感兴趣的特定区域(图2)。然后,操作员可以用两个手指向内或向外挤压屏幕,以压缩或扩大时间尺度(图3)。这使得趋势数据可以以概述的方式快速检查,然后详细调查。

操作员还可以通过滑动屏幕快速滚动基于文本的历史趋势数据,就像他或她在智能手机上快速滚动联系人列表一样。在许多情况下,这比键入字母或数字并执行搜索功能的传统方法要快得多。

另一个提高生产力的功能是,可以用手写笔甚至手指直接在趋势显示或其他屏幕上添加简短的手写笔记和符号。人们只需将手指按在屏幕上,写下一个音符或创建一个符号,类似于手指画。

事实上,多点触控产品的整个用户体验突然变得非常熟悉,因为运营商已经以相同的方式与他们的智能手机和平板设备进行交互。这减少了掌握新数据采集产品操作所需的学习曲线,同时鼓励使用围绕最佳触摸屏导航量身定制的功能。最后,多点触控为日常任务和操作提供了一个有趣的因素,提高了操作员的参与度和生产力。

但是,与所有新技术一样,在实施之前必须检查一些注意事项。

垃圾进,垃圾出

任何被分析的数据都必须准确、可靠和可信。一旦获得可信数据,必须以足够频繁的间隔将其传送到查看设备,以便进行有意义的分析。还需要存储大量数据,并且与当前操作相比很容易,因为这大大提高了分析能力。

使用多点触控技术编写的执行不佳的应用软件会给用户带来问题。操作人员会立即对应用程序的工作方式抱有期望。如果游戏没有达到预期效果,用户就会很快失去粘性。

虽然多点触控提高了许多操作交互的效率,但单点触控屏幕键盘和指向设备仍然有其一席之地。例如,使用多点触控,滚动浏览多达数百个变量的列表通常会更快,但使用传统的输入和搜索方式搜索包含数千个条目的数据库通常会更快。

通过明智地结合多点触控和单点触控技术,将继续获得高生产率和易用性方面的最佳结果,因此应支持这两种技术,如下面的应用示例所示。

将多点触控带入生活

多点触控和其他数据分析技术优势的一个实际例子是面板安装的数据采集站(图4)。它的任务是高精度和可重复性地测量过程信号,并向操作员提供这些数据的清晰可视化。丰富和安全的本地数据存储是未来数据审查和分析的必要条件。最后但并非最不重要的是,工作站必须支持简单的数据传输到PC环境,以便数据可以永久存储,并在某些情况下进一步分析。

最先进的数据采集站是完全集成的设备,提供了一长串优质功能,如模块化通用输入,SD卡闪存和USB便携式媒体支持,以及非常熟悉的触摸屏操作界面。直观的彩色图形清晰地呈现信息,单点和多点触摸操作可用于所有设置和数据显示导航。

操作人员可以观看显示所有通道数据的单一概述屏幕,然后在警报状态下触摸任何通道以跳转到更有信息的趋势屏幕。在这个实时趋势屏幕上,一个简单的滑动将重播最近的历史趋势数据,导致警报,期间和事件后,最小/最大数据显示。另一个触摸和滑动操作可以让操作员获得更深入的历史数据。这种不妥协的性能是许多应用程序的要求,由于多点触控技术而变得更加容易。

以这种方式可以获得趋势历史的全部深度,包括小时、天甚至月。添加标准的以太网连接,允许使用Web浏览器、电子邮件消息传递和其他便利功能进行数据监视,并且这些高级数据采集平台为用户提供了一个非常强大的替代方案,而不是使用旧的单触摸屏交互的复杂的基于软件的数据采集平台。

在热处理车间的一个应用中,纸质趋势图捕获了证明每个产品热循环期间炉温符合规范的数据。操作员将在图表上手写批号和其他文字信息,将每个产品批号与温度数据相关联。

为了满足该行业最新的质量标准并提高作业人员的生产率,安装了数字电子记录系统,以获取、存储和生成安全、防篡改的数据文件,其中包含可追溯的批次和温度数据。为了满足这些要求,一个新的数据采集站采用了触摸屏操作界面。

该站允许操作员在图形显示上看到精确的温度数据,并通过简单地向后滑动实时趋势显示来滚动历史趋势数据。他或她还可以用触摸屏键盘快速输入重要的文本信息,或者用手写笔手写信息。数据输入现在以更快的速度和准确性执行,并且建立了将负责操作员与批记录联系起来的审计跟踪。

多点触控技术使智能手机和手持平板电脑改变了人们交流、浏览互联网以及与日常使用的无数应用程序交互的方式。这项技术给专业的数据采集和控制产品带来了同样程度的便利和直观的感觉。

工厂数据采集和其他系统的巧妙设计充分利用了多点触控技术,以及在智能手机和平板电脑上部署支持这些产品的专门应用程序,正在改变操作员与工厂信息交互和解释的方式。

Steve Byrom是横河美国公司的数据采集产品经理。

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关键概念:

  • 多点触控技术在处理和分析大量数据方面比传统方法要快得多。
  • 鉴于用户对消费电子设备的熟悉程度,这些技术最大限度地减少了对培训的需要。