Καθώς η τεχνολογία γίνεται πιο προηγμένη, οι άνθρωποι χρειάζεται όλο και περισσότερο να αλληλεπιδρούν με μηχανές και συστήματα υπολογιστών. Εδώ είναι πουδιεπαφές ανθρώπου-μηχανής (HMIs)Τα HMI είναι τα στοιχεία που επιτρέπουν την αποτελεσματική επικοινωνία μεταξύ ανθρώπου και μηχανής.
Τι είναι η διεπαφή ανθρώπου-μηχανής;
Μια διεπαφή ανθρώπου-μηχανής μπορεί να οριστεί ως το μέρος μιας μηχανής που χειρίζεται την είσοδο και την ανάδραση του χρήστη από το μηχάνημα για να επιτρέψει τη λειτουργία και την παρακολούθηση. Τα HMI ουσιαστικά δημιουργούν μια φιλική προς τον χρήστη αλληλεπίδραση μεταξύ του ανθρώπου και των πολύπλοκων εσωτερικών συστημάτων μιας μηχανής.
Το πιο βασικό σύστημα HMI έχει τρία μέρη:
1. Οι είσοδοι επιτρέπουν στον ανθρώπινο χειριστή να στέλνει εντολές στο μηχάνημα. Οι συνήθεις είσοδοι περιλαμβάνουν κουμπιά, οθόνες αφής, πληκτρολόγια, αισθητήρες κίνησης και φωνητικές εντολές.
2. Οι έξοδοι επιτρέπουν στο μηχάνημα να υποδεικνύει την κατάστασή του στον χειριστή μέσω οθονών, ενδεικτικών λυχνιών, συναγερμών, ηχείων κ.λπ.
3. Το λογισμικό και η συνδεσιμότητα συνδέουν τις εισόδους και τις εξόδους για τη μετάφραση σημάτων και προς τις δύο κατευθύνσεις. Αυτό επιτρέπει την απρόσκοπτη επικοινωνία.
Τα καλά σχεδιασμένα HMI διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο στο να επιτρέπουν στον άνθρωπο και τη μηχανή να ανταλλάσσουν πληροφορίες με τον πιο αποτελεσματικό δυνατό τρόπο.
Βασικές Λειτουργίες και Στόχοι Αποτελεσματικών HMI
Οι συνολικές λειτουργίες μιας διεπαφής ανθρώπου-μηχανής είναι:
- Παρουσιάστε ουσιαστικές πληροφορίες συστήματος αποτελεσματικά και διαισθητικά
- Να επιτρέπεται στους χειριστές να παρακολουθούν, να προσαρμόζουν και να αντιμετωπίζουν προβλήματα συστημάτων και διαδικασιών
- Ενεργοποιήστε τις γρήγορες και ακριβείς ενέργειες ελέγχου από τον χειριστή
- Μειώστε την κόπωση του χειριστή και τον κίνδυνο ανθρώπινου λάθους
Συγκεκριμένα, ορισμένοι βασικοί στόχοι στο σχεδιασμό HMI είναι:
- Διαισθητικές οθόνες - θα πρέπει να ερμηνεύονται εύκολα με μια ματιά
- Ελάχιστη πολυπλοκότητα - θα πρέπει να εμφανίζονται μόνο βασικές πληροφορίες
- Χρήσιμα σχόλια - ειδοποιεί τον χειριστή για την κατάσταση και τα ζητήματα
- Ανοχή σφαλμάτων - αποτρέπει ή διορθώνει λάθη χρήστη
- Εύκολη εκμάθηση και απομνημόνευση ροών εργασίας
- Προσβάσιμα χειριστήρια - τοποθετημένα σε βολική απόσταση
- Η χαρτογράφηση μεταξύ των στοιχείων ελέγχου και των ενεργειών θα πρέπει να είναι λογική
- Προσαρμόζεται στις δεξιότητες χειριστή και στο πλαίσιο χρήσης
HMI για διαφορετικές εφαρμογές
Οι τεχνολογίες διεπαφής ανθρώπου-μηχανής είναι εξαιρετικά διαφορετικές για να ταιριάζουν σε διάφορους κλάδους και περιβάλλοντα:
Κατασκευή HMIs
- Πίνακες χειριστή για τον έλεγχο βιομηχανικών μηχανών όπως ρομποτικοί βραχίονες
- Έλεγχοι κατεύθυνσης και ταχύτητας οθόνης αφής για ακρίβεια
- Αναγκάστε χειριστήρια ανάδρασης ή γάντια για χειρισμό εξοπλισμού
HMI μεταφοράς
- Ταμπλό με ταχύμετρο, μετρητή καυσίμου κ.λπ. στα οχήματα
- Κουμπιά και πεντάλ για έλεγχο ταχύτητας, πέδησης, σημάτων
- Διεπαφές καταστρώματος πτήσης σε πιλοτήρια αεροσκαφών
HMI καταναλωτικών προϊόντων
- Οθόνες αφής, βοηθοί φωνής και εφαρμογές σε smartphone
- Τηλεχειριστήρια, κουμπιά και μενού σε τηλεοράσεις και οικιακές συσκευές
- Επιφάνειες αφής σε φορητούς υπολογιστές, χειριστήρια παιχνιδιών, ΑΤΜ
HMI ιατρικού εξοπλισμού
- Οθόνες δεδομένων, ειδοποιήσεις και διεπαφές αφής σε οθόνες καρδιάς, αναπνευστήρες κ.λπ.
- Πίνακες ελέγχου για την επιλογή παραμέτρων σε μηχανήματα απεικόνισης
- Γραφικές διεπαφές χρήστη σε ρομποτικά χειρουργικά εργαλεία
Ο αποτελεσματικός σχεδιασμός HMI απλοποιεί την αλληλεπίδραση και βελτιώνει την επίγνωση της κατάστασης. Αυτό ενισχύει την παραγωγικότητα, την ασφάλεια και την εμπειρία χρήστη σε πολλούς τομείς.
Αρχές σχεδίασης HMI
Οι ειδικοί προτείνουν ορισμένες βασικές αρχές για τη βελτιστοποίηση των διεπαφών ανθρώπου-μηχανής:
- Σχεδιασμός για συνέπεια - παρόμοιες λειτουργίες θα πρέπει να χρησιμοποιούν παρόμοια στοιχεία ελέγχου και μορφές
- Προσφέρετε ενημερωτική ανατροφοδότηση - κρατήστε τον χειριστή ενήμερο για τα αποτελέσματα των ενεργειών του
- Συγχώρεση για λάθη - αποτροπή ή αντιστροφή ανεπιθύμητων ενεργειών
- Ταίριασμα μεταξύ συστήματος και πραγματικού κόσμου - λογική εμφάνιση ρεαλιστικών ελέγχων
- Προσαρμόσιμο από τον χρήστη - επιτρέψτε τις προσαρμογές που ταιριάζουν στις ανάγκες και τις προτιμήσεις
- Ελάχιστο φόρτο μνήμης - μην αναγκάζετε τον χρήστη να ανακαλεί περίπλοκες ροές εργασίας
- Βολική πρόσβαση σε πληροφορίες - τα ζωτικά δεδομένα πρέπει να είναι εύκολα ανακτήσιμα
- Ευέλικτες λειτουργίες για αρχάριους έναντι ειδικών χρηστών - προσαρμογή στα επίπεδα δεξιοτήτων
Πλεονεκτήματα των καλά σχεδιασμένων HMI
Η επένδυση σε σχεδιασμό HMI με επίκεντρο τον χρήστη παρέχει πολλά οφέλη:
- Αυξημένη παραγωγικότητα και αποδοτικότητα
- Μειωμένη κόπωση καθώς οι ροές εργασίας γίνονται ευκολότερες
- Βελτιωμένη ασφάλεια και μειωμένοι κίνδυνοι
- Ταχύτερες καμπύλες εκμάθησης για νέους χειριστές
- Υψηλότερη ικανοποίηση και αφοσίωση των χρηστών
- Μειωμένα ποσοστά σφαλμάτων και στάσεις έκτακτης ανάγκης
- Καλύτερη παρακολούθηση της απόδοσης του συστήματος
- Βελτιωμένη επίγνωση της κατάστασης και λήψη αποφάσεων
Καθώς οι τεχνολογίες προχωρούν, η απρόσκοπτη αλληλεπίδραση ανθρώπου-μηχανής μέσω εξαιρετικά έξυπνων HMI θα γίνει πιο σημαντική. Ο προσεκτικός σχεδιασμός HMI μπορεί να βελτιστοποιήσει την αποτελεσματικότητα σχεδόν οποιουδήποτε πολύπλοκου συστήματος.
Η Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. είναι μια επιχείρηση υψηλής τεχνολογίας που ειδικεύεται στην Ε&Α, την κατασκευή και τις πωλήσεις αυτόματης μηχανής επένδυσης λέιζερ, μηχανής επένδυσης λέιζερ υψηλής ταχύτητας, μηχανής απόσβεσης λέιζερ, μηχανής συγκόλλησης με λέιζερ και εξοπλισμού τρισδιάστατης εκτύπωσης. Τα προϊόντα μας είναι οικονομικά και πωλούνται στο εσωτερικό και στο εξωτερικό. Εάν ενδιαφέρεστε για τα προϊόντα μας, επικοινωνήστε μαζί μας στοbob@gshenglaser.com.
Βιβλιογραφικές αναφορές:
1. Lee, S., Kim, GJ, & Hwang, J. (2021). Διεπαφή ανθρώπου-μηχανής και η εφαρμογή της σε συστήματα ελέγχου. International Journal of Precision Engineering and Manufacturing, 22(7), 1201-1216.
2. Norman, D. (2013). Ο σχεδιασμός των καθημερινών πραγμάτων: Αναθεωρημένη και διευρυμένη έκδοση. Βασικά Βιβλία (Α-Ω).
3. Oviatt, S., & Cohen, PR (2015, Μάρτιος). Η στροφή παραδείγματος στην πολυτροπικότητα στις σύγχρονες διεπαφές υπολογιστών. Synthesis Lectures on Human-centred Informatics, 8(3), 1-243.