HMI Interfaccia Uomo Macchina (Human Machine Interface)

L’HMI Interfaccia uomo macchina (o Human Machine Interface) è di solito il pannello o l’unità di controllo di una macchina che le persone utilizzano per controllare quella macchina e che riporta informazioni importanti per quel dispositivo.

L’HMI (Interfaccia Uomo Macchina) e il suo significato

L’HMI interfaccia uomo-macchina è la parte di una macchina o di un dispositivo su cui ha luogo l’interazione tra l’uomo e la macchina o, per dirla in altro modo, il posto in cui gli utenti fanno funzionare la macchina.
Nella pratica, però, l’utilizzo di questa interfaccia non è semplice perché fornisce anche informazioni importanti per l’operatore. In un’officina, ad esempio, l’utente della macchina riceverà importanti informazioni sull’attuale processo di produzione attraverso un display che è presente in quasi tutti i moderni macchinari. Gli HMI non sono utilizzati solamente in fabbriche in cui si svolgono processi produttivi complessi ma sono presenti anche nei dispositivi domestici più semplici.

Vantaggi e svantaggi delle interfacce uomo-macchina

Al giorno d’oggi non esistono macchine che possano far a meno di interfacce adeguate per l’utente. Non si parla soltanto di macchine di produzione complesse nelle grandi aziende ma anche dell’ambiente familiare.
I vantaggi dell’HMI interfaccia uomo macchina sono evidenti:

  • Le informazioni importanti sono visualizzate in modo chiaro in ogni momento
  • Il controllo del funzionamento della macchina è semplificato
  • Dimensioni ridotte grazie alla tecnologia dei computer
  • Grazie alla tecnologia touchscreen spesso il monitor ha sia funzione di visualizzazione che di controllo
  • E’ possibile separare l’unità di controllo dalla macchina senza problemi
  • Grazie al controllo pc è possibile collegare in rete più macchina
  • E’ possibile modificare l’interfaccia semplicemente modificando il software

Anche le interfacce uomo-macchina presentano però degli svantaggi che però sono spesso supportate dai vantaggi dei sistemi:

  • Processi di controllo relativamente costosi e alti costi di manutenzione
  • Le unità di controllo sono relativamente sensibili (tastiere e schermi)
  • E’ spesso richiesta una formazione degli utenti che si interfacceranno con l’HMI
  • Costi elevati in caso di guasti o difetti

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Hmi Interfaccia Uomo MacchinaSviluppo delle interfacce HMI tra uomo e macchina

Le interfacce uomo-macchina risalgono ai tempi della prima industrializzazione e meccanizzazione della nostra società e consistevano in semplici interruttori e spie di controllo. Gli interruttori venivano utilizzati per accendere e spegnere i dispositivi e le spie di controllo corrispondenti mostravano agli utenti che queste macchine o dispositivi erano pronti per il funzionamento.
Con l’avanzare della tecnologia le interfacce uomo-macchina si sviluppavano e diventavano sempre più complesse. I semplici interruttori e le luci di controllo (in uso ancora oggi) sono diventati unità di controllo elettroniche con display e tastiere.
Successivamente furono creati processi controllati da computer e unità di macchina, in cui il controllo effettivo era gestito da programmi software. Questi sistemi sono ancora in uso.
Le informazioni rilevanti per l’utente sono visualizzate su schermi che spesso prevedono la tecnologia touchscreen così da consentire contemporaneamente la visualizzazione e l’intervento nei processi di produzione.

L’interfaccia uomo-macchina e dove viene utilizzata

Esistono numerosi campi di applicazione dell’interfaccia tra uomo e macchina. Uno di questi è già stato menzionato e cioè la comunicazione tra i dipendenti di un’azienda con macchine o sistemi di produzione. In questo caso le macchine servono per trasmettere quante più informazioni possibili agli operatori sull’ampio processo di produzione al fine di consentire loro di intervenire e controllarlo se necessario. Quando si utilizzano le interfacce quindi, è molto importante renderle più intuitive possibile per rendere l’intero processo di produzione il più efficiente ed economico possibile.

HMI – la tecnologia

Le interfacce tra persone e macchine sono spesso formate, da un lato, dalle unità macchina collegate normalmente tra loro in rete, e dall’altro lato dalle unità di controllo sotto forma di sistemi informatici in cui il controllo vero e proprio è effettato tramite software HMI appositamente progettati.
La personalizzazione del software è un processo molto importante così come la customizzazione dei componenti della macchina che dovrebbero essere coordinati tra loro per una maggiore efficienza economica dei sistemi.
I sistemi sono essenzialmente costituiti dai seguenti componenti:

  • Le parti costruttive della macchina (sensori e attuatori)
  • Le parti adibite al controllo (computer e software HMI e unità di controllo come tastiere, monitor, touchscreen)
  • La possibilità di mettere in rete le singole aree di produzione e le macchine corrispondenti compresi i controlli.

Digitalizzazione e Industria 4.0

Le interfacce HMI svolgono un ruolo molto importante nella digitalizzazione dei processi di produzione all’interno delle fabbriche, nota anche come industria 4.0. Di norma, con questo si intende la moderna tecnologia informatica come unità di controllo centrale per un’ampia varietà di aree di produzione collegate tra loro. Un aspetto importante riguarda la possibilità di controllare i processi in tempo reale in modo da poter intervenire in qualsiasi momento, ogni volta si ritenga necessario. In questo modo i processi in esecuzione vengono gestiti in modo da diminuire il più possibile i guasti macchina.
L’industria 4.0 riguarda proprio la completa digitalizzazione del settore produttivo industriale che si prevede in sviluppo per il prossimo futuro.
Tecnicamente si basa su sistemi intelligenti collegati in rete sotto forma di Panel pc, che costituiscono il cuore della maggior parte delle applicazioni HMI. Questi panel pc vengono personalizzati in modo da adattarli alle esigente delle rispettive aree di applicazione e, a differenza della maggior parte degli altri pc, possono essere utilizzati anche in ambienti difficili. Molti modelli sono dotati di protezione dagli schizzi e colpiscono per la loro robusta struttura.

HMI - Interfacce Uomo Macchina

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Conclusioni

Le interfacce uomo-macchina e l’Industria 4.0 caratterizzano le produzioni attuali e delineano lo sviluppo futuro dell’automazione. I sistemi di controllo che, per una maggiore funzionalità, sono spesso azionati da display touch, svolgono un ruolo molto importante.
Per essere più adeguati alle rispettive aree di applicazione, i Panel Pc sono spesso prodotti secondo le specifiche del cliente e adattati ai loro processi di produzione e alle rispettive condizioni ambientali.
Le soluzioni HMI più innovative sono oggi più richieste che mai. Grande importanza è attribuita al funzionamento ottimizzato e automatizzato dei sistemi di produzione con un livello di facilità d’uso senza precedenti.

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