HMIとは
ご伝言
HMIの定義
HMIの略語ヒューマンマシンインターフェースは、人間を機械、システム、またはデバイスに接続するユーザー インターフェイスまたはダッシュボードです。この用語は、技術的には、ユーザーがデバイスと簡単に対話できる任意の画面に適用できますが、HMI は産業プロセスのコンテキストで最も一般的に使用されます。
ほとんどの生産設備は、プログラマブル ロジック コントローラ (PLC) と呼ばれる堅牢なコンピュータによって制御されています。PLC はプロセスを感知し、PLC に接続された I/O モジュールに配線されたセンサーとアクチュエータによってそれぞれフィードバックを提供します。PLC は、ラダー プログラム、ファンクション ブロック、構造化テキスト、またはステートメント リストと呼ばれる高級言語でプログラムされます。プログラミング環境は、各 PLC のメーカーによって設計されます。
HMI は、プログラマブル ロジック コントローラー (PLC) および入出力センサーと通信して、ユーザーが確認できる情報を取得して表示します。HMI画面実装方法に応じて、監視や追跡などの単一の機能に使用することも、機械の電源をオフにしたり生産速度を上げたりするなど、より高度な操作を実行するために使用することもできます。
HMI はこのテクノロジーの最も一般的な用語ですが、マンマシン インターフェイス (MMI)、オペレータ インターフェイス ターミナル (OIT)、ローカル オペレータ インターフェイス (LOI)、オペレータ ターミナル (OT) と呼ばれることもあります。HMI とグラフィカル ユーザー インターフェイス (GUI) は似ていますが同義ではありません。GUI は、視覚化機能のために HMI 内でよく利用されます。
産業環境では、HMI は次の目的で使用できます。
データを視覚的に表示する
生産時間、傾向、タグを追跡する
KPIを監視する
機械の入力と出力を監視する
もっと
自宅の温度をチェックして制御するためにエアコンシステムを操作しているのと同様に、工場の現場のオペレーターは HMI を使用して工業用水タンクの温度をチェックして制御したり、施設内の特定のポンプが現在稼働しているかどうかを確認したりすることができます。
HMI には、機械に組み込まれた画面から、コンピューター モニター、タブレットまでさまざまな形式がありますが、形式や参照に使用する用語に関係なく、その目的は機械のパフォーマンスと進行状況に関する洞察を提供することです。
HMI を使用するのは誰ですか?
HMI テクノロジーは、ほぼすべての産業組織、およびさまざまな他の企業で、機械と対話して産業プロセスを最適化するために使用されています。
HMI を使用する業界には以下が含まれます。
エネルギー
食品および飲料
製造業
オイルとガス
力
リサイクル
交通機関
水と廃水
などなど
HMI を操作する最も一般的な役割は、オペレーター、システム インテグレーター、エンジニア、特に制御システム エンジニアです。HMI は、プロセスの確認と監視、問題の診断、データの視覚化に使用するこれらの専門家にとって不可欠なリソースです。
HMIの一般的な用途
HMI は、プログラマブル ロジック コントローラー (PLC) および入出力センサーと通信して、ユーザーが表示できる情報を取得して表示します。HMI 画面は、実装方法に応じて、監視や追跡などの単一の機能に使用することも、機械の電源をオフにしたり生産速度を上げたりするなど、より高度な操作を実行するために使用することもできます。
HMI は、データをデジタル化して一元化し、閲覧者に提供することで、産業プロセスを最適化するために使用されます。HMI を活用することで、オペレーターはグラフ、チャート、デジタル ダッシュボードに表示される重要な情報を確認したり、アラームを表示および管理したり、SCADA および MES システムに接続したり、これらすべてを 1 つのコンソールから実行できます。
以前は、オペレータは機械の進行状況を確認し、紙やホワイトボードに記録するために、常にフロアを歩き回る必要がありました。HMI テクノロジにより、PLC がリアルタイム情報を HMI ディスプレイに直接伝達できるようになり、この時代遅れの方法が不要になり、情報不足や人的ミスによって生じる多くのコストのかかる問題が軽減されます。
高性能HMI
オペレーターとユーザーは、高速で効果的なインタラクションを確実にする HMI 設計手法である高性能 HMI へとますます移行しています。この設計手法では、インターフェイス上で最も必要または重要なインジケーターのみに注意を向けることで、閲覧者が問題をより効率的に確認して対応し、より情報に基づいた決定を下せるようになります。高性能 HMI のインジケーターはシンプルですっきりしており、余分なグラフィックやコントロールは意図的に排除されています。色、サイズ、配置などのその他の設計要素は、ユーザー エクスペリエンスを最適化するために慎重に使用されます。高性能 HMI の設計の詳細については、こちらをご覧ください。
タッチスクリーンとモバイルデバイス
タッチ スクリーンとモバイル HMI は、スマートフォンの登場によって生まれた技術の進歩の 2 つの例です。ボタンやスイッチの代わりに、最新の HMI では、オペレータが物理画面をタップまたはタッチしてコントロールにアクセスできます。タッチ スクリーンは、Web ベースの HMI/SCADA またはアプリケーションを介して展開されるモバイル HMI で使用する場合に特に重要です。モバイル HMI は、HMI 情報への即時アクセスやリモート モニタリングなど、オペレータにさまざまな利点を提供します。
遠隔モニタリング
モバイル対応のリモート モニタリングにより、オペレーターと管理者の両方にとって柔軟性とアクセシビリティが向上します。この機能を使用すると、たとえば、オフサイトの制御システム エンジニアはポータブル デバイスで倉庫の温度を確認できるため、勤務時間後に現場で監視する必要がなくなります。すぐに、施設から数マイル離れた場所から工場のフロアのプロセスを確認することは、特別なことではなくなるでしょう。
エッジオブネットワークとクラウド HMI
エッジ オブ ネットワーク HMI も、オペレーターがフィールド デバイスからデータにアクセスして視覚化できるため、需要が高まっています。さらに、ローカル HMI からクラウドにデータを送信し、制御機能をローカルに維持しながら、リモートでデータにアクセスして分析することが一般的になりつつあります。
HMIの未来を覗く
近い将来、一流のエンジニアは、製造機能を視覚化するために拡張現実 (AR) と仮想現実 (VR) を実装する方法を模索し始めています。
製造業においてデータがますます重要な役割を果たすようになるにつれ、HMI の将来は非常に明るいものになりそうです。このテクノロジーは長い道のりを歩んできましたが、その成長の可能性は事実上無限です。
