Ba xu hướng của HMI trong các Nhà máy thông minh

Với sự phát triển của chủ đề metaverse, sau khi bước đầu áp dụng các công nghệ như AI, IoT, bản sao số, AR/VR và các công nghệ khác trong sản xuất & nhà máy thông minh, mức độ thông minh của các hệ thống giao diện người - máy (Human – Machine Interface) HMI đang ngày càng cao hơn. Trong đó, tính linh hoạt cao hơn, khả năng hiển thị và độ tin cậy sẽ là ba xu hướng phát triển chính của các hệ thống HMI.

McKinsey đã công bố một báo cáo mới, chỉ ra rằng số tiền đầu tư liên quan đến các doanh nghiệp toàn cầu và đầu tư của người tiêu dùng vào metaverse vào năm 2022 đã vượt quá 120 tỷ đô la Mỹ và tổng chi tiêu hàng năm vào năm 2030 ước tính lên tới 5 nghìn tỷ đô la Mỹ; Bloomberg Intelligence dự đoán ước tính rằng quy mô thị trường của Metaverse sẽ đạt 800 tỷ đô la Mỹ vào năm 2024 và các cơ hội kinh doanh chuỗi liên ngành bao gồm thông tin và truyền thông, chất bán dẫn, sản xuất, công nghiệp dịch vụ, công nghiệp tài chính, công nghiệp giáo dục và các lĩnh vực khác.

Ba xu hướng của HMI trong các Nhà máy thông minh

Năm 1988, Pro-face ra mắt giao diện người-máy (HMI) đầu tiên trên thế giới, có thể kết nối với các bộ điều khiển khác nhau của nhiều hãng khác nhau, chẳng hạn như PLC, động cơ, bộ điều nhiệt, biến tần, bộ điều khiển chuyển động, cánh tay robot, Machine Vision, v.v. , để đáp ứng nhu cầu về một lượng lớn dữ liệu và kết nối an toàn với lớp trên (phòng điều khiển trung tâm) và mạng lớp hiện trường (nhà máy). Sau khi các hệ thống HMI bắt đầu được áp dụng công nghệ AI ngày càng hoàn thiện, nó đã đẩy nhanh tốc độ phát triển của các nhà máy thông minh và sử dụng công nghệ thực tế tăng cường để tiến hành học tập vận hành mô phỏng.

Với sự tiến bộ của các công nghệ liên quan đến Công nghiệp 4.0 và sản xuất thông minh, có ba xu hướng phát triển chính cho giao diện người-máy (HMI) trong các nhà máy thông minh: tính linh hoạt cao, khả năng hiển thị và độ tin cậy.

Kiến trúc này lấy con người làm trung tâm, sử dụng HMI và IPC (máy tính công nghiệp) làm giao diện giao tiếp giữa con người và máy móc, kết nối IT và OT, để đạt được mục đích tự động hóa, cho phép con người tương tác tốt hơn với máy móc và hoạt động trực quan của con người cũng có thể tối đa hóa hiệu quả công việc.

Xu hướng 1: Tính linh hoạt cao

Nhu cầu của các khách hàng trong các ngành công nghiệp khác nhau là khác nhau. Ví dụ: các khách hàng như các nhà máy sản xuất bán dẫn hay tấm nền màn hình sẽ yêu cầu các chức năng của HMI khác nhau, các chức năng này phải được điều chỉnh theo môi trường nhà máy. Do đó, tùy biến đã trở thành một điểm quan trọng. Tính linh hoạt cao của các hệ thống HMI sẽ là một lợi thế lớn. Nó không chỉ hỗ trợ các định dạng giao tiếp toàn diện mà còn có thể được kết nối với nhiều thương hiệu thành phần điều khiển khác nhau.

Xu hướng 2: Trực quan

HMI hỗ trợ số hóa quy trình sản xuất của nhà xưởng, dây chuyền sản xuất. Trong những năm gần đây, nhiều khách hàng đã dựa vào HMI để trực quan hóa dữ liệu quản lý và phân tích thông tin sản xuất và phần mềm điều khiển đồ họa SCADA của giao diện người-máy cung cấp các báo cáo trực quan, có thể giúp nhân viên đưa ra quyết định nhanh chóng và chính xác.

Xu hướng thứ ba: Độ tin cậy

Việc bảo mật thông tin của HMI và kết nối khoảng cách xa là vô cùng quan trọng. HMI có thể được sử dụng với các hệ thống bảo mật thông tin để bảo trì vòng đời thiết bị hoặc với các giải pháp kết nối an toàn từ xa để khách hàng có thể thực hiện các hoạt động giám sát, quản lý từ xa một cách an toàn.

Ngoài ra, chức năng IIoT tích hợp cũng phổ biến trong các sản phẩm linh kiện tự động hóa công nghiệp. Dựa trên kiến trúc mở, nó có thể dễ dàng kết nối với các sản phẩm của các hãng khác nhau. Ví dụ: nếu máy công cụ được trang bị giao diện người-máy, nó có thể hỗ trợ người vận hành giao tiếp với thiết bị, hỗ trợ các nhà sản xuất máy công cụ đẩy nhanh quá trình phát triển sản phẩm, tích hợp phần mềm và phần cứng, đồng thời có thể cung cấp các sản phẩm và dịch vụ dựa trên đám mây . Đối với các nhà sản xuất cần giới thiệu các dịch vụ bán hàng và bảo trì kỹ thuật số và sản xuất thông minh, họ không cần phải tự mình phát triển phần mềm và mô hình, điều này có thể tiết kiệm đáng kể thời gian và chi phí.

Để thúc đẩy sản xuất thông minh, các giải pháp tự động hóa công nghiệp được áp dụng cho ngành máy công cụ và việc giới thiệu AR và các ứng dụng công nghệ khác trong ngành sản xuất có thể giúp cải thiện hiệu quả vận hành và bảo trì. Ví dụ: sử dụng AR để truy cập dữ liệu IoT có thể cung cấp thông tin được chỉ định hữu ích theo nhu cầu của người dùng. Nó cũng tiện lợi và hiệu quả hơn so với các tài liệu bằng giấy truyền thống.

Còn về việc ứng dụng AR trong hỗ trợ cộng tác tại nơi sản xuất thì có nhiều ưu điểm hơn. Nó có thể làm cho các hoạt động nhất quán và hiệu quả hơn, cải thiện độ an toàn, giảm đáng kể lỗi do con người, tránh làm gián đoạn hoạt động do tai nạn, tăng tốc độ khắc phục sự cố và rút ngắn thời gian sửa chữa trung bình (MTTR).

Các hệ thống HMI được tích hợp các công nghệ tiên tiến

Giao diện người-máy trong nhà máy thông minh cũng đang dần giới thiệu các công nghệ tiên tiến như AR/MR. Trong các nhà máy thông minh, công nghệ AR/MR chủ yếu được sử dụng trong các thiết bị di động. Là một phần mở rộng của HMI, nó hỗ trợ HMI làm phong phú thêm thông tin. Trong quá trình di chuyển, nhân viên hiện trường có thể sử dụng thiết bị di động để khớp thông tin, video, hướng dẫn sử dụng và các tài liệu khác để theo dõi thiết bị một cách hoàn chỉnh. Cuối cùng, khi thiết bị cần bảo trì, nó cũng có thể đưa ra quyết định tốt nhất ngay lần đầu tiên.

Lấy Tập đoàn Buhler, một nhà sản xuất thiết bị lớn của Thụy Sĩ làm ví dụ, người vận hành tại địa điểm sản xuất có thể truy cập ngay vào bản vẽ CAD, hướng dẫn sử dụng và video giảng dạy, danh sách sản xuất, thông tin an toàn, quy trình vận hành tiêu chuẩn (SOP), lịch bảo trì và điều kiện vận hành. Lớp phủ được hiển thị trên hình ảnh thời gian thực của thiết bị tương ứng của thiết bị di động; ứng dụng AR cũng có thể tích hợp các thiết bị IoT trên địa điểm sản xuất để cung cấp nhiều thông tin khác nhau nhằm giúp khách hàng quản lý các tài sản chính và đẩy nhanh quá trình ra quyết định; Máy tính ROI của công cụ AR có thể cố gắng tính toán thời gian hoàn vốn cũng như tiết kiệm chi phí và thời gian.

Việc cử kỹ thuật viên đến hiện trường xử lý ứng dụng càng cần thiết thì hiệu quả của AR càng cao. Kỹ thuật viên có thể xem video hướng dẫn và tham khảo hướng dẫn thông qua ứng dụng AR, họ cũng có thể thực hiện cuộc gọi âm thanh và video với chuyên gia để cung cấp trạng thái tại chỗ theo thời gian thực để kỹ thuật viên nắm bắt tình hình. Để biết thêm thông tin, nhanh chóng xác định vấn đề; HMI cũng sẽ liệt kê các hoạt động bảo trì dự đoán để tạo điều kiện lập kế hoạch công việc và triển khai nhân lực.

HMI là cầu nối giao tiếp giữa IT và OT. Dữ liệu thời gian thực cần được trình bày trong chương trình được HMI thu thập và biên dịch, sau đó được chia sẻ với thiết bị chương trình thông qua máy chủ. Cả hai hỗ trợ lẫn nhau và phát huy hết lợi thế của mình.

Vận hành từ xa HMI, bảo vệ an toàn thông tin tại chỗ

Với sự ra đời của Metaverse, việc phát triển và ứng dụng công nghệ HMI trong các nhà máy thông minh trong tương lai không chỉ nên được ứng dụng AR/MR. Về vấn đề này, sự phát triển của các nhà máy thông minh trong tương lai sẽ liên quan nhiều đến các ứng dụng dữ liệu lớn, chẳng hạn như kiến trúc ứng dụng HMI kết hợp với chức năng nhận dạng khuôn mặt. , danh tính của nhà điều hành có thể được xác định mà không cần quẹt thẻ hoặc các hành động khác. Miễn là thay thế công thức đặt trước và chỉnh sửa trong HMI, quyền hạn của người vận hành có thể được kiểm soát hiệu quả, thông tin của người dùng có thể được ghi lại và tất cả các hoạt động trong quá trình sử dụng có thể được theo dõi để đảm bảo rằng thiết bị được bảo mật thông tin, đồng thời nâng cao chất lượng của quản lý thông tin.

Việc vận hành thiết bị từ xa cũng là một xu hướng phát triển trong tương lai. HMI được trang bị bộ định tuyến 4G và WiFi. Ngay cả khi không thể thiết lập mạng hoặc mạng tại chỗ của người dùng cuối không khả dụng, nhân viên có thể dễ dàng bắt đầu bảo trì từ xa an toàn thông qua thiết bị di động làm điểm truy cập. Điều đáng nói là khi các ứng dụng dữ liệu lớn và kết nối từ xa trở thành xu hướng chủ đạo thì việc quản lý và kiểm soát an toàn thông tin sẽ trở thành một vấn đề quan trọng và sẽ được các doanh nghiệp lưu tâm.

Adtech hiện đang là nhà phân phối các sản phẩm HMI uy tín tới từ các thương hiệu lớn như Advantech, Darveen, Emdoor… để được tư vấn về giải pháp và sản phẩm phù hợp, vui lòng liên hệ với chúng tôi.

Quý khách vui lòng liên hệ với ADTECH để chúng tôi được phục vụ:

ADTECH - Cung cấp thiết bị-giải pháp công nghệ dành cho doanh nghiệp