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欧姆龙【双项新专利】顺应生产制造的变化,HMI的新价值

供稿:欧姆龙自动化(中国)有限公司 2019/12/30 16:50:46
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HMI是HumanMachineInterface的缩写,触控面板(又称用户界面或人机界面)是系统和用户之间进行交互和信息交换的媒介,它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换。凡参与人机信息交流的领域都存在着HMI。

近年来,随着工业以太网、现场总线等技术的应用日趋成熟,HMI必将在生产现场得到更加广泛的应用。下面,就由欧姆龙的三位相关技术研发人员就此为我们解读欧姆龙两项运用在HMI上的全新专利,为生产现场带来的新价值:

 

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从左至右:川上 文雄、兼重 成彦、石原 博巳

 

顺应生产制造的变化 HMI的新价值

我们通过观察同行业其他公司的产品发现,发现关于制造装备中所用的触控面板(HMI)的功能性,各家竞争对手的产品都在不断趋近于向平板电脑发展。

因此,我们希望“好好思考一下HMI的新价值”,并带来切实贴近客户需求的产品。于是,我们脱离目前的触控面板这一产品框架,重新思考并研究作为生产现场中设备与人的接口的HMI的作用。

从而得出的结论是,累积搭载在制造装备中的控制设备获得的信息,并将其以恰当的形式进行处理并传递给需要的人。同时,为了了解对于在生产现场工作的人而言,在哪种情形下最需要HMI的信息,我们重新整理了客户的信息。

从中我们再次意识到,虽然HMI的作用因客户而异,但是最重要的是要在制造装备发生任何故障时都可以提供准确的信息以便迅速找到原因,恢复生产。实际上,我们从以前开始就已意识到了这个课题。

因此,我们已经在我公司的控制设备、HMI商品*中实现了一种可为用户提供包括异常的发生时间、发生部位、异常现象以及发生原因等信息的机制。

 

★ 欧姆龙的部分HMI产品:

可编程终端NB-S系列

功能丰富的经济型可编程终端

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机器界面 NA系列

应用于人类与机械之间的最新技术

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可编程终端 NB系列

高品质真彩显示屏+LED背光设计。一应俱全的网络型可编程终端产品线。丰富的功能特色。

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可编程终端 NS系列

绝佳的整合让设备操作更简单

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支持故障发生时快速应对

在整理客户状况的过程中,我们了解到因世界“生产制造的变化”,在客户的生产现场引发了新的课题:随着劳动人口减少及生产全球化的变化,熟悉设备的人不一定需要在设备周围工作,但又必须由少数人来维修各种装置。

此外,越来越多的生产设备引入了机器人及安全设备等拥有更为复杂结构的机器,导致在生产现场维修设备的人的负担也越来越重。此前,在客户的生产现场,在设备周围工作的人大多都熟悉设备,因此HMI的主要作用就是向他们传递信息。

为此,显示不断发展变化,如增加HMI的显示色彩以易于查看,或将信息显示变为可人眼观看并且了解的照片、视频及文档等方式。然而,如上所述,存在“设备故障时周围没有可以应对的人”、“责任人技能参差不齐”等课题。 难道就没有可以通过结合生产现场实时情况,并使设备保持高效作业的方法吗?在这一观点下我们具体开展了思路研讨。

 

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最终,费尽周折,我们完成了如下两项专利:

 

专利① 根据位置,向有对应能力的工作人员发出求助

为了缩短故障应对时间,首要的是,让有意识到故障的发生,并尽快赶到生产现场。虽然之后的原因调查及处理时间也很重要,但当下的补救更为关键。如果仅仅是告知设备附近的操作人员发生了故障,但其并没有相应的能力,就无法应对故障。

 

或者,即便可以通知到有相应技能的工作人员,但如果他所在的位置远离生产现场,那也是于事无补。只能通知设备周围的操作人员或提前指定的工作人员,也是以往HMI产品的一大不足之处。而利用欧姆龙的此项专利,可以结合HMI中提前注册的工作人员的信息(包括职责及经验等)、使用近年来所用的移动终端及信标而检测到的位置信息及向移动终端发送的推送信息,向拥有资格及技能、并能最快到达生产现场的工作人员发送信息。

 

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专利② 建立、积累和再现装置发生的故障及其解决方法的关联性技术

在收到HMI指示后赶到生产现场的工作人员进行原因调查及处理时,熟练的技术人员会根据以往的经验针对故障迅速展开应对,在少走弯路的情况下直达原因。另一方面,关于故障处理方法的记录,此前大多是作为维修记录进行纸质保管,使用时不便于检索,无法充分使用专有技术。

结果导致不熟练的技术人员需要在熟练技术人员的带领下积累技能,但以往的HMI无法向不熟练的技术人员提供有用的信息。利用此项专利,欧姆龙的HMI除了提供此前就一直拥有的操作内容历史记录的功能以外,还能通过建立并累积对控制设备进行的操作及变更与故障信息之间的关联性,并在下次发生相同故障时,可以从HMI上确认到此类以往的应对记录信息。

此外,也可以在该应对记录中新增及修订信息。由拥有更多丰富技能的技术人员可以优化调查步骤之后,利用此信息的工作人员则可对有效性进行评价及记录。如此一来,可以使所积累信息的品质更高,令所有操作人员都可以尽快找到原因并加以处理。

 

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不忘初心,方能始终

此前,我们一直将重点放在某个产品中搭载的功能、该功能中特定的操作以及处理逻辑的新颖性方面,努力创造专利。此次,为了向创造出商品化HMI的新价值发起挑战,构想时,我们殚精竭虑。

当回到原点,努力根据在客户的生产现场使用HMI的场景以及客户的课题思考专利方案等时,反而创造出了此次的专利。我们再次意识到,想客户所想,为客户提供能切实解决生产现场问题的新价值产品,才是我们最大的使命。

同时,我们也希望能不断地完善HMI产品形态及服务形态,以便可以最大限度地为客户传递我们创造专利时所设想的价值。

 

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审核编辑(王妍)
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