HMI在自動化製造系統中,唯一的圖形化人機介面,過去HMI主要是連接PLC、變頻器、直流調速器、儀錶等工業控制設備,利用顯示螢幕顯示,透過觸控式螢幕、鍵盤等輸入設備,輸入工作參數或操作命令,讓人與機器的資訊得以交流,不過在智慧製造趨勢下,HMI的角色將會開始改變。
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就市場發展態勢來看,雲端與可是化將會是下一世代製造系統的既定趨勢,透過工業物聯網架構,讓底層機台具備訊號擷取能力,並將所取得的資訊往上傳送,讓雲端平台儲存、分析相關資訊,從而制定出最佳化生產策略,而此一系統運作過程,設備的資訊不但必須快速流動,而且不同階層的管理者都可透過經授權過的設備,在任何時間、地點查看到相關數據,透過可視化願景的落實,提升製造系統效益,在雲端與可視化趨勢中,HMI的角色與功能也會同步進化。
從HMI的Human Machine Interface可以看出,最早之前的設備定義是人與機器的互通介面,不過在工業4.0架構中,製造系統之間需要互通資訊的,已不只是人與機器,機器與機器(Machine to Machine Interface;MMI)、機器與雲端(Cloud to Machine Interface;CMI)也會是系統運作時相當頻繁的工作,而在此定義的改變下,HMI的功能也會隨之改變,過去僅作為控制設備數據顯示的功能將會進一步延伸,強化其運算處理能力,扮演工業物聯網架構中,邊緣運算(Edge Computing)與閘道器(Gateway)的角色。
邊緣運算雖是HMI未來的重要功能之一,不過導入的製造業者必須釐清,HMI與後端系統的運算資料歸屬,也就是那些資料要上雲?那些資料留在終端即可,當然HMI與後端系統連接已成趨勢,不過雙方的傳輸並不一定要時時同步,對此業者表示,製造現場的設備運作快速,對即時性的需求相當高,不可能由後台的雲端系統負責控制,雲端平台的資訊分析,主要是透過產能的數據,分析制定出整體製程的改善方向,當下的即時指令,必須由位於現場、可精準掌握產線狀況的HMI負責,方能讓決策品質最佳化。
就目前發展來看,製造業對雲端HMI的需求目前仍未浮現,主要原因在於使用者對雲端系統帶來的價值,仍抱持觀望態度,雲端系統必須建構整體系統,而非只需添購一部HMI,但架構整體系統不但成本高昂,系統上線後之後向是通訊、維修等費用也會開始產生,另一方面則是系統廠商宣稱的服務內容,各製造業者都已有自己的一套運作模式,或許效能不如新系統高,不過一來運作時間久,熟悉度已高,二不必像新系統建置,必須在初期就投入大量成本,因此製造業者都仍抱持「能用就用」的心態,而這些實際面的考量,都是雲端系統發展速度較慢的原因。