11 Tips voor een effectieve HMI
Er zijn veel verschillende manieren om HMI schermen te ontwikkelen voor machine- en procesautomatisering toepassingen. Een effectieve opbouw vereist discipline in het ontwerp. Het gevoel, uiterlijk en het gebruiksgemak van een HMI kan sterk uiteenlopen. Dit gezien alle hulpmiddelen, objectbibliotheken, animaties en kleuren die op moderne HMI software beschikbaar zijn. Echter zijn er normen om de HMI effectiviteit te verbeteren.
Afbeelding 1. Praten met operators en hun interactie met schermen observeren zijn essentiële stappen bij het ontwerpen van HMI's.
Deze normen kunnen als basis dienen voor het opstellen van interne HMI ontwerprichtlijnen, die op hun beurt kunnen worden gebruikt om van de ene machine of het ene proces naar de andere consistente en effectieve HMI schermen te maken. Standaarden zijn belangrijk en gebruikers zouden ze moeten raadplegen voordat een HMI ontwerp definitief wordt geïmplementeerd, maar ze kunnen moeilijk te lezen en te interpreteren zijn. De onderstaande tips zijn bedoeld als ontwerphulp.
- Storyboards zijn een goed begin
- Praat met operatoren
- Gebruik kleur en animatie slim
- Voeg grafieken toe
- Geef passende afbeelding weer
- Houd belangrijke items bij elkaar
- Bied situationeel bewustzijn
- Beperk het aantal klikken per scherm
- Pas op voor pop-ups
- Gebruik logging van datum- en tijdstempels
- Maak een stijlgids
Tip 1. Storyboards zijn een goed begin
Een goed beginpunt voor een HMI ontwerp is een tekst gebaseerd op het overzicht van de voorgestelde inhoud van elk scherm. Met het oog op de operator en de gebruiksvriendelijkheid maakt de ontwerper storyboards voor het hoofdscherm, schermen met de status van de apparatuur, schermen met instelpunten of recepten, handmatige functies, berichten displays, storing displays en andere neven schermen. De ontwerper kan deze tekst contouren daarna omzetten in een storyboard voor elk scherm. De storyboards moeten dynamische afbeeldingen zoals statusindicatoren benadrukken en moeten herhaalde afbeeldingen bevatten.
Tip 2 Praat met operatoren
Vraag bij het maken van de storyboards af wat het belangrijkste is voor de operatoren. Maar nog beter is vragen of de operatoren beschikbaar zijn voor overleg. Meer gegevens op het scherm is niet altijd beter, dus overlaad de operatoren niet met informatie. Richt je in ruil daarvoor op hun taken en wat nodig is om de machine en het proces te begrijpen. Presenteer de informatie zodanig dat de algehele bedrijfsstatus in één oogopslag te begrijpen is. Laat vervolgens een ervaren operator de voorgestelde storyboards beoordelen.
Gebruik zo tijdig in de ontwerpcyclus een prototype van de HMI en bekijk hoe de operator de interface gebruikt. Is dit niet mogelijk gebruik dan de storyboards voor een proefoperatie sessie met de operator. Kijk naar lastige situaties waarin een operator moeite heeft om te interpreteren wat hij of zij ziet, en kijk naar het aantal handelingen dat nodig is om een veelvoorkomende taak uit te voeren. Zijn er extra functies die je kan toevoegen om de operators te ontlasten van onnodig drukken op knoppen of hen op een andere manier efficiënter te maken?
Als laatst is het van belang de operators hun advies en mening te vragen, maar filter hun commentaar. Het kan zijn dat ze niet altijd het totaalbeeld zien. Vergeet nooit dat jij de HMI bouwt voor hun gebruik, dus hun inbreng is zeer waardevol.
Afbeelding 2. Dit HMI scherm maakt goed gebruik van grafische elementen om informatie weer te geven in een formaat dat de operator snel kan begrijpen.
Tip 3. Gebruik kleur en animatie slim
In HMI richtlijnen wordt geadviseerd het gebruik van kleur te beperken en grijze achtergronden met een laag contrast te gebruiken. Dit om de schermen minder rommelig te maken. Een lichtgrijze schermachtergrond bijvoorbeeld, waar een typische indicator donkergrijs zou zijn in de uit-stand en wit in de aan-stand, is prettig voor de ogen en intuïtief logisch, omdat een gloeilamp wit wordt als hij brandt. Gebruik dus over het algemeen gedempte kleuren of grijstinten en gebruik felle/ verzadigde kleuren om afwijkende omstandigheden aan te geven.
Wees voorzichtig met het ontwikkelen van grafische afbeeldingen. Gebruik niet teveel kleuren en grafische animaties dit in de software beschikbaar zijn, dit moet worden vermeden. Animeer alleen als het de operator efficiënter maakt.
Bijvoorbeeld, het gebruik van animatie om de positie van een onderdeel op een transferlijn te tonen kan een efficiënte en snelle indicatie zijn van de productiestatus. Het tonen van een draaiende pomp motor leidt echter af als het de bedoeling van het scherm is om alleen storingsindicaties op hoog niveau te tonen.
Tip 4. Voeg grafieken toe
Het doel van elk HMI scherm is het ontwikkelen van situatiebewustzijn bij de operatoren. Oftewel het vermogen om het proces te identificeren en de belangrijke elementen van een situatie te begrijpen. Om de bewustzijn te vergroten zal het afbeelden in schematische vormen helpen en een belangrijke factor zijn voor het ontwerp op een HMI scherm.
Operators begrijpen de betekenis van een afbeeldingen sneller dan een stuk tekst of de status van een groep gekleurde knoppen. En als er een taalbarrière is, worden afbeeldingen nog belangrijker. Bij de meeste HMI’s is het mogelijk dat objecten elkaar overlappen, dus overweeg dat een kleine afbeelding een knop mag overlappen. Maar beperk het gebruik ervan of isoleer ze op alternatieve schermen want anders kan dit de prestaties van een bepaald scherm vertragen.
De weergave van gegevens is belangrijk bij het HMI ontwerp en verschillende soorten gegevens vereisen verschillende weergavetypes. Een getal op een scherm kan de snelheid nauwkeurig weergeven, maar de technische eenheden kunnen in twijfel worden getrokken en het aanvaardbare bereik is onbekend. Los dit op door het toevoegen van de volgende eenheden, bijvoorbeeld centimeters per seconde, en de maximum- en minimumwaarden in een tabel op te nemen. Een lijngrafiek met een trend functie kan gegevens uit het verleden en heden weergeven, en is een goede indicator voor toekomstige waarden, omdat een bediener snel kan zien dat de waarden in de richting van een boven- of ondergrens gaan.
Tip 5. Geef passende afbeeldingen weer
Een afbeelding van de machine, het proces dat wordt bestuurd of andere realistische afbeelding kunnen erg nuttig zijn en kunnen de bediener helpen de locatie van problemen te begrijpen zoals bijvoorbeeld defecte sensoren of geblokkeerde actuatoren.
Door gebruik van duidelijke afbeeldingen van de machine, locatie aanwijzers en pijlen naar de kleppen en luiken die moeten worden geopend om een storing te verhelpen. Kan een in enkele seconden naar de locatie van de storing geleid worden. Maar weersta de verleiding om alleen ontwerptekeningen en diagrammen te importeren, want dat levert vaak een druk scherm op met een overdaad aan details.
Afbeelding 3. Hoewel dit scherm veel nuttige informatie bevat, is de kans groot dat het verwarring zaait bij de operator in plaats van duidelijkheid te scheppen.
Tip 6. Houd belangrijke items beschikbaar
Bewaar een deel van het scherm voor belangrijke items zoals start, stop en belangrijke instelpunten. Zo weet de operator gelijk waar hij deze kritieke informatie moet zoeken. Ook kan een strook boven of aan de zijkant van de bedieningselementen geplaatst worden. Zorg er wel voor dat dit gebied volledig consistent is en op elk scherm wordt weergegeven.
De meeste HMI software pakketten bieden een achtergrondscherm-functie waarmee ontwerpers een dergelijk gebied op een locatie in de project layout kunnen maken, bewerken en onderhouden. Vervolgens kan het naar op meerdere schermen weergegeven worden.
Tip 7. Bied situationeel bewustzijn
Zorg ervoor dat relevante gegevens duidelijk worden weergegeven, zodat operators in één oogopslag de huidige staat van de machine of het proces kunnen overzien. Een goede display geeft antwoord op twee belangrijke vragen: "In welke toestand bevindt de machine of het proces zich nu?" en "Hoe verhoudt zich dat tot optimale omstandigheden?"
Daarnaast kunnen de HMI schermen ingedeeld worden in vier basisgroepen dit kan het voor de operatoren nog overzichtelijker maken:
- Tabellarische en tekst gebaseerde schermen: lijsten of tabel groepen van gegevens en statuswaarden
- Schematische schermen: gegevens worden weergegeven op schematische diagrammen van het huidige proces
- Trend schermen: actuele en historische gegevenswaarden weergegeven op grafieken met de tijd
- Schermen met hoge prestaties: actuele gegevens aangevuld met grafische basiselementen om extra informatie over te brengen
Voor eenvoudige machines kan het voldoende zijn om gegevens weer te geven met betrekking tot de huidige toestand van de machine, maar voor complexere machines of processen moet het schermontwerp en de lay-out erop gericht zijn een bediener te helpen potentiële problemen te voorzien.
Tip 8. Beperk het aantal klikken per scherm
Het is essentieel om alle schermen binnen twee of drie klikken van het begin- of hoofdscherm te houden, denk hierbij hoe de workflow van toepassing kan zijn. Stel hierbij vragen zoals welke taken het vaakst worden uitgevoerd en welke het minst. Optimaliseer met deze kennis de lay-out om zo efficiënt mogelijk te zijn.
Houd scherm menu’s en acties om van het scherm te veranderen zo nauwkeurig mogelijk de de applicatie heen en laat altijd een duidelijk pad achter zodat zelfs de minst ervaren gebruiker niet verdwaalt in de menu’s
Afbeelding 4. Een persoon klikt op een HMI display.
Tip 9. Pas op voor pop-ups
Maak niet gebruik van teveel pop-ups op een HMI. Het is niet de bedoeling dat er een reeks pup-up foutmeldingen in het scherm komen en allemaal een voor een bevestigd moeten worden, voordat de operator op het scherm de hoofdoorzaak kan oplossen.
Tip 10. Gebruik logging van datum- en tijdstempels
Naast een goed HMI ontwerp is het ook belangrijk dat op een slimme manier gebruik wordt gemaakt van alarm- en event logging. Noteer de alarmen en gebeurtenissen wanneer ze zich hebben voorgedaan. Terugkerende problemen lijken vaak niets met elkaar te maken te hebben, maar vaak houden ze verband met dienstwisselingen, opstarten of uitschakelen van apparatuur, pauzes of andere periodieke fabrieks activiteiten.
Alarm bevestiging eisen laten zien hoe snel operators reageren op omstandigheden. Als reacties langzaam zijn kan je bijvoorbeeld de lay-out of het ontwerp van de HMI verfijnen om ze snel te laten reageren.
Top 11. Maak een stijlgids
Maak een opeenvolging van gemeenschappelijke stijlen voor standvastigheid tussen alle HMI’s in uw en meerdere fabrieken. Door grafieken, trend objecten etc consistent te gebruiken begrijpt de operator het beter en wordt hij of zij ermee vertrouwd. Het is handig om HMI software pakketten te zoeken die objectbibliotheken en scherm bibliotheken aanbieden voor het opslaan en delen van achtereenvolgens bewezen elementen of hele schermen. Hiermee kunt u dezelfde items gemakkelijk hergebruiken voor meerdere projecten.
Gebruik deze tips om HMI ontwerprichtlijnen te ontwikkelen en gebruik deze richtlijnen om consistent effectieve schermen te maken van het ene project naar de andere.
Neem een kijkje bij de beschikbare PartTracker HMI & Displays
Daarnaast kunnen we uw defecte HMI's repareren
Dit hebben we te danken aan ons dochter bedrijf CirEle BV
