時間:2020-07-28 16:14:30來源:Rich Carpenter,艾默生
在一艘豪華郵輪或大型海軍艦艇上,艦橋是軍官和船員指揮所有行動的地方。與此類似,傳統(tǒng)的生產設施通常依賴于一個或多個主控室或操作臺,操作臺的工作人員負責監(jiān)控所有系統(tǒng)的狀態(tài),并根據需要發(fā)出命令。
大多數生產工廠也有維護人員,他們對現場的問題做出響應,采取適當的行動,并向控制室操作人員報告結果。這兩組人員之間的協(xié)調行動經常會出現問題并導致延誤,在數字化革新的大環(huán)境中,工廠績效需要得到提升,因此尋找解決方案是當務之急。
一種更現代、更有效力和效率的方法是讓運維人員擔任多重角色,承擔一些重疊的職責,有時擔任操作員,有時擔任維護人員。新穎的移動式人機界面(HMI)技術正在實現這種轉換,并為操作和維護人員提供創(chuàng)新的協(xié)作方式。
操作和協(xié)作方法的此類轉變是在移動式HMI的協(xié)助下實現的,移動式HMI現已足夠方便、功能也足夠強大,在工人們外出時也能夠讓他們獲得所需的車間信息。由于手持設備的出現,HMI的角色也發(fā)生了變化,這使得運營和維護人員之間的協(xié)作成為可能,從而提高了公司的運營效率。
HMI技術牢牢扎根
傳統(tǒng)的控制室操作員一般通過固定的HMI系統(tǒng)工作,這些系統(tǒng)通常是基于PC的系統(tǒng)。通常現場還有從按鈕到小型顯示器等各種形式的其它本地可選HMI設備,但這些設備通常也是固定式的,功能局限在本地且十分有限。
當操作員發(fā)現問題時,他們下一步通常會聯系派遣到現場解決問題的維修技工和電工。操作員則留在自己的崗位上,可以通過無線電與維修人員溝通,配合遠程人員在本地屏幕上看到的信息進行操作。這種方法雖行之有效卻很繁瑣,因為它有可能會帶來延遲和錯誤。因此,工廠正在尋找一種更好的策略,一種融合這兩個領域的策略。
其它的融合現象
在工業(yè)自動化領域中,已有大量有關業(yè)務信息技術(IT)與車間操作技術(OT)融合方式的討論和報道。
隨著基于IT的硬件、軟件、網絡和協(xié)議集成化并與諸如PLC和HMI等更為專業(yè)的OT硬件更加兼容,IT/OT融合得以實現。這種融合不僅合并了技術,而且給每個領域的人員提供了更多信息并改善了人員間的協(xié)調。這帶來了操作效率提升及其他改進。
此外,還有另一個鮮為人知的、出現在制造工廠的融合現象,它產生于OT生產區(qū)。這種融合涉及操作員和維護人員兩種角色,前面提到的IT/OT融合使之變?yōu)榭赡堋?/p>
IT/OT融合的結果之一是高性能移動HMI選項的大量涌現。終端用戶在日常生活中已對移動設備的使用有著充分的體驗,因此許多用戶也喜歡在工業(yè)生產中有此類體驗,前提是設備的耐用性和性能可接受。
部分設施可能會使用移動電話來實現某些HMI功能,甚至允許員工攜帶私人設備(BYOD)。而在另一些設施中則會提供特定場地的商業(yè)或工業(yè)硬化平板電腦。設備可以配置為由操作員啟動控制,盡管BYOD設備通常僅有只讀權限。
無論設備格式如何,移動式HMI均可將操作員從控制室中解放出來并為現場的維護人員提供更多信息。在某些情況下,在融合操作/維護工作的角色中,單個人員即可快速識別問題、直接定位問題、診斷問題并解決問題。
能力持續(xù)提升
或許某種形式的固定式HMI是必需的,但是將移動式HMI添加到組合中給許多類型的操作帶來便利。移動式HMI為生產線上的操作人員提供了關鍵的操作信息。當問題發(fā)生時,移動式HMI將操作和維護兩步交互過程轉變?yōu)楦邊f(xié)作性和更精簡的工作。
操作員可以將HMI直接帶到生產線上,更快地識別問題,并在某些情況下(例如通過調整某個設定值并觀察其效果)能立即解決問題。如果需要維護人員,可以將他們呼叫到現場,維護人員一般通過移動式HMI接收消息。維護人員到達現場時,可以與操作員協(xié)作來診斷問題。使用固定式和移動式HMI,維修人員可以通過策應操作員的工作來承擔一些以前只局限于操作員的角色,例如對警報做出響應。
其它來源于IT/OT融合的底層技術也對移動式HMI進行了改良。一個著名的例子是,最新的OT控制器不僅包括傳統(tǒng)的可編程邏輯控制器(PLC)控制,而且還無縫融合了類似PC的計算能力。系統(tǒng)設計人員由此可在PLC上加入高級處理,比如實時分析,而不會擾亂基本的自動化功能。最新的PLC甚至可以將圖形直接提供給移動設備。這類增強信息可幫助操作和/或維護人員以最高效率運轉工廠。
操作員親臨故障現場
和許多類型的生產場所一樣,在食品和飲料生產設施中,需要對分布式設備組合進行操作,因此移動式HMI理所當然地適用于這些工廠。這些場所通常包括以下區(qū)域:
● 原料接收和儲存
● 加工和混合系統(tǒng)
● 瓶輸送機
● 灌裝
● 紙箱機
● 自動堆垛機
除了信號交換外,這些特定區(qū)域中的每一個還使用了基本上完全獨立的設備和系統(tǒng)。每個系統(tǒng)的自動化產品和編程可能是由不同的供應商提供的,每個供應商均為各自領域的專家。
即便如此,這些獨立的系統(tǒng)仍然可以向位于中心控制室的核心HMI應用程序報告,HMI用于監(jiān)視、報警、設定值/配方設置和控制命令。當出現問題時,如瓶輸送機啟用備份,或送至自動堆垛機的紙箱不足時,則很難從控制室確定根本原因。對于操作員或維護人員來說,親臨故障現場通常是有幫助的,這樣他們就可以直接檢查情況并發(fā)現問題所在。
當操作員和維護人員均配備了可以攜帶至現場的移動式HMI時,他們能夠將HMI提供的信息與他們可以直接看到的實際情況關聯起來,從而達到兩全其美的效果。操作人員可以確定停產原因是他們自己即可輕松糾正的簡單的瓶子阻塞不前的問題,還是看似需要維護人員參與的問題。維護人員可以利用他們的移動式HMI傳遞的信息來提升工作效率。
在上述任何一種情況下,由于將移動式HMI與現場的第一手資料相結合,最大限度地縮短了識別問題和解決問題的時間,因此工作人員的效率得以提升。
改變工作方式
出于多種原因,移動式HMI正在以多種方式改變著工業(yè)用戶的工作方式。這是一種代際更替,因為許多年輕員工可輕松使用、甚至更偏好使用移動設備。當這些工人們掌握了更多信息時,他們會感到自己能更好的掌握情況,而移動式HMI是將實時信息帶到他們手中的最佳方式,即使是在工廠車間中也是如此。該技術有助于消除控制室和現場之間的經驗和技能差異。未來的移動發(fā)展,例如增強現實,將進一步改善協(xié)作,因為現場的工人們可扮演遠程專家的角色,與其他人分享他們的觀點。
工業(yè)IT/OT融合的時代來得正是時候,它有效地將既定的工業(yè)方法與最新的IT技術相結合,從而使得全功能移動式HMI能夠擺脫傳統(tǒng)控制室的束縛。其結果是運營工廠中的操作人員和維修人員的第二次融合,從而最大限度地利用現有專業(yè)知識,F在,工人們手邊就有工具來提供額外的信息,這提升了他們的效率和運營生產力。
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