花些时间重新评估工作站和界面，你会发现还有很多提高性能、优化效率、提升利润的空间。                                                                            

   你设备上的HMI和操作员界面的性能已经发挥到极致了么？坦白地说，可能并没有。就如同我们的大脑和计算机一样，这些设备很难达到自身能力的极限。大多数情况下，系统性能处于大材小用状态——在暗潮涌动的经济环境下，这并非我们希望看到的。

　　Honeywell公司的产品经理Chris Stearns称，大多数时候，工厂在安装自动化系统时，都会按照当前需求搭建系统，但是随后只发挥其20%的能力。“或许系统的某些部分并不适用于当前的某些作业，或许没有足够训练有素的人员能够操作这些部分。”他说：“不管原因如何，总是有些功能并未使用，或者并未物尽其用。”

　　诚然，发挥系统的最大潜力确实是一种挑战，但是，稍作投资，就能使工厂从HMI和操作界面中获得更高的效率和更大的产量，又何乐而不为呢？而且，管理人员和操作人员的工作体验也能够获得提升。Control Engineering杂志近期向Stearns和领域内的其他专家询问了对于提升设备性能的想法和建议。

　　         精密、复杂的控制室能够将来自于各处的数据整合在一个HMI上，简单明了的信息和清晰精准的图表协助那些受过严格培训的操作人员对报警和通知做出快速、精确的响应。资料来源：Honeywell。

　　效率等于灵活性、可重复利用性

　　Stearns承认道，每一个工厂的情况都不同，但是大多数的系统仍有改进空间。他说道：“对于DCS系统来说，报警一览功能是标准配置，所以很多业主并不会思考是否还有更好的办法管理报警。操作人员能够看到报警一览视图，什么报警被触发，就处理什么报警，系统内部的很多其他功能却从来不使用。报警一览功能所能提供的不仅仅是一张列表；它们可以分类、重组，或者根据工厂需求进行筛选，这样使用，才能使作业更有效。”

　　Rockwell Automation公司的市场开发、可视化和信息软件部门负责人McPherson的观点是，要想实现HMI系统的快速和高效设计，可重复利用性是关键所在。他说道：“必须设计一种可以重复利用的产品，当HMI安装完成之后，功能模块就已经就位了，模板也是现成的，可以用来创建报表和分析工具，支持其他层级的工厂作业。所有的系统都是由多个部分组成，通常，每个部分都被反复设计了几次，这是很没有效率的，而且破坏了系统处理数据的一致性。系统应该标准化，以确保其正确合理处理数据。”

　　McPherson解释道，一个操作员在车间工作或者控制一个过程所需的数据和流水线管理人员所需的数据并不相同。他说：“即使相同，也需要以一种不同的方式来表达。从那些浪费时间和产量的应用或者功能着手，如果系统基于控制层或者SCADA层，然后向上层搭建，那么无需很多重新配置和重新集成，就可以快速轻松完成。”McPherson说道，工厂需要评价采用这些报表和数据管理工具到底给他们带来什么好处，这些信息综合工具能够获取正确的数据，确保更好的决策。他继续道：“无需配备全新的基础设施就可以做到，只需将控制器和HMI中的实时信息相连，只需将历史数据记录、维护管理系统或者生产计划中的历史数据挖掘出来即可。但是，直到最近的经济出现了下滑，很多工厂才开始积极地寻求方法，进行此类分析。”

　　Rockwell Automation公司可视化软件商业经理Scott Miller对McPherson的观点表示支持。他说道：“随着工厂信息需求的增长，开发可重复利用的灵活控制策略上的投资会得到回报。所有工厂系统和作业都是动态发展的，当今的工厂需求并非就是3个月之前的工厂需求，恐怕与3个月之后的需求也不尽相同。为控制系统、可视化系统和信息系统搭建足够的性能阈量，就是为未来做准备。”

　　      电子接口设备具有各种尺寸、多种操作员输入模式、多种存储器选项和配置，支持软件编程，

　　尽可能在所有条件下有效地表述和展示信息。资料来源：Rockwell Automation

   不仅仅是更加美观

   虽然硬件的发展速度远低于软件，但是硬件对效率仍然具有影响。显示器越来越先进，更好、更亮。图形渲染技术也一直在发展，带来的好处绝不仅限于美观的界面。Miller指出：“工厂应该重视渲染技术的优点，搭建更加清晰直观的系统界面。这些对于显示效率最大化的探索在移动性和远程数据存取上也有用武之地。移动设备不再使用键盘，免除了操作人员的误操作。”他补充道：“对于灵活性的渴求将会驱使越来越多的无线器件被采用和接纳。”

　　       高效使用HMI和操作界面的关键就是重复使用数据的能力。搭建于FactoryTalk View之类的通用服务平台上的软件能够确保创建数据的一致性，不管是现在还是未来，数据都能够重用。通过网络（左图），它跨越了独立的设备级别应用，实现了管理员级别的HMI应用。支持Web的HMI应用，例如FactoryTalk ViewPoint，能够提供整条流水线的视图，管理人员只需简单地登录英特网浏览器（右图），就可以安全地读取工厂车间实时作业数据。资料来源：Rockwell Automation。

   而且，幸运的是，现在进入车间的新操作员恰恰就是车间所需的那种人，他们将面临并适应这些先进的技术。Miller说道：“统计数据显示在下一个十年或者更短的时间内，北美地区将有很多操作人员退休，而替代这些退休人员的正是那些整天玩着Twitter、iPhone和那些高级硬件软件打交道的年轻人。对比上一代人，他们对于信息的看法截然不同。此因素正在推动当前的研究和开发，并且会推动未来HMI系统的发展。由于现代移动平台要求更丰富的图形和更高的集成度，因此对于他们的需求也持续升温，幸好，我们的操作人员知道该怎么使用，也愿意使用这些先进设备。”

　　McPherson同意道：“曾经操作人员都与终端设备密不可分，但是现在情况发生了变化。今天的操作人员比五年之前具备更高的移动性，这一事实本身就极大地提升了效率。工作人员随身携带便携式设备，他们远程使用基于Web的浏览器，他们对于新技术和复杂界面的接纳能力更强。一旦他们能够更好地存取信息，他们就能更快地做出反应，更有效地完成作业。这一切都有一个前提，就是他们能够以正确的形式、在正确的时间、正确的条件下获取数据，对此前提的要求比五年之前尤甚。”

　　今天的生产厂商需要榨干手头资源的每一分效率，Siemens公司的产品经理Alan Cone补充道，先进显示技术正在对效率和可持续发展发挥着影响。他说道：“现在的公司正在想着宽屏格式发展，在通用的设备物理尺寸下——操作人员的屏幕尺寸更大——更重要的是可以看到更多信息。屏幕的解析度更高，为了应对设备频繁更新问题，很多厂家现在都采用了LED技术，屏幕整体亮度更高，按需定制更灵活。虽然LED的寿命并不比传统的HMI更长（4-5万小时），但是LED的能耗更低，显然是更加‘绿色’之选。”

　　操作人员是关键

　　关于HMI和操作界面的效率问题，经常被关注的是人的因素。Honeywell公司的Stearns说道：“不管你使用的是老式的CRT显示器还是现代宽屏平板显示器，关键的是操作人员看到什么：显示了什么、如何显示以及何时显示是有效和高效响应的关键。高质量的操作人员培训能够换来性能提升，能够在正确的时间获取更优质信息或者更准确信息的操作人员才能更好地完成作业。”

　　培训是一个大问题，Stearns强调道：“没有持续的培训，操作人员的效率就没法提升到极致。最近几年，工厂逐渐意识到了这一点，工人每年接受几次更新培训，确保他们知道他们在做什么以及他们正在使用最佳方法完成工作，那么即使使用同样的界面，操作人员也能获取更高的效率。异常状态并非时常发生，但是培训练习能够使操作人员保持最佳状态，对报警做出合理响应。培训仿真器确保操作人员做好了准备，培训上的投入使HMI更有效率。”

　　Siemens公司的产品经理Wayne Patterson评述道，对雇员进行培训，使其能够在终端设备上完成更多任务，对于当今的全球市场来说，这不仅是一个好处，也是一种必然结果。他说道：“特别对于那些致力于如何更高效地使用设备的OEM厂商来说，他们不希望派遣雇员满世界跑去维护一条流水线，成本太昂贵了。将作业说明置于HMI上，通过远程终端连接，确保良好培训的操作人员可以进行更多操作，能够节省时间和金钱，同时任务也圆满完成。”

　　结果

　　不管是如何使用的，HMI和操作界面总归会在制造业中占据重要地位。Cone强调道：“人们确实需要它们，而且将会越来越依赖它们。工厂希望显示屏上能够显示更多信息，工具就不得不持续发展，以满足这种要求。哪怕使用智能电话也可能会提升监督等级…甚至维护等级，虽然它和生产并不相关。但是移动设备确实将会大有所为。”

　　越来越多的工作数字化，仪表工程师带着工具箱四处奔走的日子一去不复返了。Stearns紧接着Patterson对于全球的环境的观点说道：“雇员交互和协作的方式大不一样，例如，一个技术人员使用移动设备调查一处设备故障，他使用这台移动设备获取必要的电子数据，包括图像、视频和其他测试数据，然后通过中央系统将这些信息发送给瑞士的产品专家，此专家浏览在线纪录，然后告诉技术人与如何修理设备。几年前，这一工作可能要花费数天或者数周，现在瞬间就可以解决了。技术打破了地域的限制。”

　　然而，Stearns警告道，只有能够解决问题的技术才是有用的技术。他说道：“技术就如同一针兴奋剂，无法包治百病。只有用在关键之处，它才显得重要。我们要解决问题，而不是仅仅为了应用技术，华而不实只存在于商业市场，在工业领域内，我们更关心的是安全性、产量、可靠性和效率。”

　　HMI基本上就是一个黑盒子。它的价值在于用它可以帮助操作人员安全高效地完成作业。生产厂商不要抱希望于新的HMI产品能够使同样的系统获得更高的能力，应该着眼于切实可行的问题，优化现有系