باعتباري أحد موردي HMI، أمضيت ساعات لا حصر لها في توجيه المهندسين ومديري المصانع خلال العملية الفوضوية، التي غالبًا ما يتم تجاهلها، المتمثلة في تمكين اللمس المتعدد على واجهات الاتصال بين الإنسان والآلة - لأن الأمر لا يتعلق فقط بوضع شاشة جديدة على خزانة التحكم. يتعلق الأمر بالتأكد من أن اللمس المتعدد يعمل فعليًا في بيئة التصنيع التي لا ترحم والمليئة بالشحوم، وليس فقط في العرض التوضيحي المعملي. على مر السنين، رأيت فرقًا تتخطى الخطوات الحاسمة، وتحصل على أرخص زجاج يعمل باللمس وجاهز للاستخدام، وينتهي الأمر بواجهة تفاعلية بينية (HMI) تسجل تمريرة بأربعة أصابع عندما ينوي العامل فقط النقر على الصمام. اليوم، أقوم بتفصيل الخطوات الحقيقية والقابلة للتنفيذ للحصول على اللمس المتعدد بشكل صحيح، مع سياق لا يمكن أن يشاركه إلا الشخص الذي يشحن أجهزة HMI لكسب لقمة العيش.
أولاً، دعونا نحدد ما تعنيه عبارة "اللمس المتعدد على واجهة HMI" فعليًا للاستخدام الصناعي، وليس الضربات الشديدة على الأجهزة اللوحية الفاخرة التي تستخدمها لتمرير الوسائط الاجتماعية. يجب أن يكون اللمس المتعدد الصناعي موثوقًا به: يحتاج العامل الذي يرتدي قفازات قطنية (ليست القفازات الرفيعة المتوافقة مع القلم) إلى الضغط على مخطط ثلاثي الأبعاد لحزام ناقل لتكبيره دون تحسس، أو استخدام إصبعين لسحب وصفة من سطر إلى آخر على أرضية المصنع. ينسى الكثير من الموردين ذلك، فهم يصنعون واجهة HMI بنفس التقنية التي يستخدمها جهاز iPad للمستهلك، ثم يتساءلون عن سبب فشله عندما يقوم أحد العمال بمسح الزيت عن الشاشة في منتصف التشغيل. بالنسبة لنا، لهذا السبب نعطي الأولوية للأجهزة التي تعمل باللمس من الدرجة الصناعية على الأجزاء الاستهلاكية، ولهذا السبب تشتمل مجموعتنا على خيارات مثلاتش ام اي 7 بوصةواتش ام اي 10 بوصةكلاهما مصمم بالحساسية والمتانة لتحمل الاستخدام الصناعي اليومي.
الخطوة الحاسمة الأولى قبل أن تشتري شاشة تعمل باللمس هي مراجعة حالة الاستخدام المحددة الخاصة بك. لا تحتاج كل واجهة HMI إلى اللمس المتعدد بخمسة أصابع، أو دعم الإيماءات مثل التدوير أو التمرير لليسار. يحتاج خط التعبئة والتغليف الذي يحتاج من العمال للتبديل بين إعدادات المضخة إلى لمسة أساسية من نقطتين فقط: النقر، مع الاستمرار، والسحب. قد تحتاج محطة التحكم في العمليات، حيث يقوم المشغلون بمراقبة خزانات متعددة وضبط نقاط الضبط، إلى إيماءات بثلاثة أصابع للتنقل بين الشاشات. لقد كان لدي عميل في مجال تصنيع السيارات يطلب واجهة تفاعلية بينية (HMI) متعددة اللمس من الطراز الأول والتي تكلف 30% أكثر من اللازم، فقط لاستخدام 90% من الشاشة لمقياس واحد - مما يؤدي إلى إضاعة المال وإضافة تعقيدات غير ضرورية تؤدي إلى إبطاء سرعة العمال. لتجنب ذلك، قم بإدراج كل إجراء لمس سيقوم به فريقك فعليًا: عدد الأصابع، ونوع الإدخال (بالقفاز، العارية، القلم)، وعدد المرات التي ستستخدم فيها الإيماءات. سيوفر لك هذا التدقيق من الإنفاق الزائد على الأجهزة التي تقوم بأكثر مما تحتاج إليه.
بعد ذلك، اختر جهاز اللمس ووحدة التحكم المناسبة، وهذا هو المكان الذي تحدث فيه معظم الأخطاء كمورد HMI. تستخدم شاشات اللمس الاستهلاكية تقنية السعة المسقطة (PCAP)، وهي حساسة للبشرة العارية ولكنها فظيعة عند تغطيتها بالزيت أو الغبار أو القفازات الخفيفة. على النقيض من ذلك، تم تصميم أجهزة PCAP HMI الصناعية مع بعض الترقيات الرئيسية: زجاج أكثر سمكًا (لمقاومة الخدوش الناتجة عن الأدوات أو الأجزاء)، وأنماط إلكترودات محسنة تعمل على تصفية الضوضاء الصناعية، وأحيانًا حماية التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) للبقاء على قيد الحياة من الكهرباء الساكنة الشائعة في محطات العمل المعدنية. إذا اخترت شاشة تعمل باللمس مقاومة (النوع الأقدم الذي يعتمد على الضغط)، فإن اللمس المتعدد يكون غير موجود بشكل أساسي - فهو يسجل نقطة إدخال واحدة فقط، لذا فهو غير متوفر لأي واجهة HMI حديثة متعددة اللمس. ملكناواجهة المستخدم البشرية الصناعيةيستخدم الخط وحدات تحكم PCAP من الدرجة الصناعية تمت معايرتها خصيصًا لبيئات التصنيع، لذلك لا يتعين عليك التعامل مع اللمسات الزائفة من الغبار أو الأيدي التي ترتدي القفازات. بمجرد اختيار الجهاز، تأكد من أن وحدة التحكم تدعم عدد نقاط اللمس التي تحتاجها — فمعظم أجهزة HMI الصناعية متعددة اللمس تدعم 2-5 نقاط، لكن وحدات التحكم الرخيصة لا يمكنها التعامل مع ذلك دون تأخير.
ثم تأتي معايرة البرنامج، حيث تخطئ الكثير من الفرق بعد تثبيت واجهة HMI جديدة. لا تقتصر المعايرة على النقر على علامة التصويب في قائمة الإعداد فحسب، بل إنها تقوم بضبط حساسية اللمس لتتناسب مع بيئتك. ستفشل المعايرة التي تعمل في مكتب يتم التحكم في مناخه في المسبك حيث تتأرجح درجات الحرارة من 50 درجة فهرنهايت إلى 120 درجة فهرنهايت، أو حيث تسبب الرطوبة تكثيفًا على الشاشة. وإليك كيفية القيام بذلك لعملائنا: أولاً، قم بتشغيل أداة المعايرة الافتراضية في نظام التشغيل الخاص بـ HMI (نستخدم نظامًا يستند إلى Linux مُحسَّنًا للاستخدام الصناعي، نظرًا لأن Windows قد يكون به خلل في أنظمة التحكم طويلة الأمد). بعد ذلك، قم بإجراء اختبار التحمل: استخدم إصبعًا يرتدي قفازًا، وإصبعًا عاريًا، وحتى طرف مفك براغي صغير للنقر على جميع زوايا وحواف الشاشة للتأكد من عدم تسجيل أي من هذه المدخلات بشكل غير صحيح. نوصي أيضًا بتعيين منطقة ميتة للمسات — تجاهل النقرات الصغيرة جدًا، أو الضربات العرضية من ساعد العامل الذي يقوم بتنظيف الشاشة. وهذا مهم بشكل خاص للشاشات الصغيرة، مثلاتش ام اي 7 بوصة، حيث من المرجح أن تنزلق يد العامل وتؤدي إلى تشغيل وظيفة عن طريق الخطأ. إذا شعرت بأن المعايرة معطلة، فلا تلتزم بالإعداد الافتراضي فحسب، بل اضبط حد الحساسية في إعدادات برنامج تشغيل واجهة HMI، وهو الإعداد الذي لا تلمسه معظم الفرق أبدًا.
بعد المعايرة، تحتاج إلى إعداد واجهة المستخدم (UI) للعمل بشكل طبيعي مع اللمس المتعدد، لأنه حتى أفضل الأجهزة ستفشل إذا كانت واجهة المستخدم سيئة التصميم. لا يستخدم العمال الصناعيون أجهزة HMI الخاصة بهم بنفس الطريقة التي يستخدمون بها هواتفهم، فهم غالبًا ما يعملون بسرعة، ويرتدون القفازات، وينظرون إلى الخط بدلاً من الشاشة. لذا، لا تجعل أهداف النقر صغيرة جدًا: يجب أن يكون حجم زر النقر 10 × 10 مم على الأقل للأيدي التي ترتدي القفاز، بدلاً من الأزرار مقاس 5 مم التي تراها في تطبيقات المستهلك. للتكبير، تأكد من أن الإيماءة تتوافق مع وظيفة منطقية: تكبير مخطط لشبكة الأنابيب، وليس التمرير عبر قائمة أرقام الأجزاء. لقد رأينا عملاء يأتون إلينا مزودين بواجهة HMI تم ضبطها للتكبير/التصغير لضبط حجم النص، وهو الأمر الذي كان عديم الفائدة - لقد أرادوا تكبير مخطط المحرك، لذلك ساعدناهم في إعادة رسم خريطة الإيماءة. تجنب أيضًا الإيماءات المعقدة بأصابع متعددة - قد يبدو الضرب بثلاثة أصابع أمرًا رائعًا، ولكن لن يكون لدى المشغل المضطرب الوقت لتنسيق ذلك. التزم بإيماءات إصبعين للإجراءات الشائعة، واحتفظ بالوظائف النادرة مثل الأزرار المادية أو الأوامر بنقرة واحدة.
الآن، أصبح الاختبار في بيئة العالم الحقيقي أمرًا غير قابل للتفاوض. من الممكن أن يكون لديك أفضل الأجهزة، وبرامج تمت معايرتها بشكل مثالي، وواجهة مستخدم رائعة، ولكن إذا قمت باختبارها في المختبر، فسوف تفوت جميع حالات الحافة الغريبة الخاصة بالصناعة. على سبيل المثال، في مصنع للأغذية والمشروبات، سيكون لديك مواد كيميائية للتنظيف يمكن أن تتسرب إلى إطار واجهة HMI، لذلك تحتاج إلى اختبار اللمس المتعدد أثناء رش مطهر خفيف على الشاشة. في مصنع الصلب، سيكون لديك نشارة معدنية يمكن أن تتراكم على الزجاج الذي يعمل باللمس، لذا اختبرها باستخدام قطعة قماش من الغبار لمسح الشاشة أثناء استخدام اللمس المتعدد. نحن ننصح عملائنا دائمًا بإجراء اختبار تجريبي لمدة أسبوعين على خط الإنتاج، وليس على خط تجريبي يعمل بنصف السرعة. خلال هذا الاختبار، يمكنك تتبع عدد اللمسات الخاطئة التي تحدث، والمدة التي يستغرقها المشغلون لأداء المهام الشائعة، وما إذا كانت الإيماءات مفيدة بالفعل. إذا اشتكى المشغلون من أن الضغط للتكبير/التصغير حساس للغاية، فاضبط واجهة المستخدم أو إعدادات الحساسية. إذا قالوا إن اللمس المتعدد أمر مربك، قم بتبسيط الإيماءات.
وأخيرًا، الصيانة المستمرة للحفاظ على عمل اللمس المتعدد على المدى الطويل. إن واجهة HMI متعددة اللمس ليست جزءًا من نظام التحكم الخاص بك "اضبطه ونساه". مع مرور الوقت، يمكن أن يتعرض الزجاج اللمسي للخدش، ويمكن أن تنحرف المعايرة بسبب التغيرات في درجات الحرارة، ويمكن أن يتراكم الغبار أو الشحوم على الأقطاب الكهربائية. نحن نقوم بتضمين أداة معايرة سريعة في جميع أجهزة HMI الخاصة بنا، حتى يتمكن المشغلون من إعادة معايرة الشاشة في أقل من 30 دقيقة إذا لاحظوا إيقاف اللمس. نوصي أيضًا بتنظيف الشاشة باستخدام قطعة قماش من الألياف الدقيقة ومنظف معتدل غير كاشط، ولا تستخدم المناشف الورقية التي قد تؤدي إلى خدش الزجاج. بالنسبة لنااتش ام اي 10 بوصة، نبيع غطاء شاشة واقيًا مصممًا للحفاظ على حساسية اللمس المتعدد مع إضافة طبقة إضافية من الحماية ضد الخدوش والانسكابات.
باعتباري أحد موردي واجهة HMI، رأيت فرقًا تختصر كل خطوة في هذه العملية، والنتيجة هي دائمًا واجهة HMI ذات أداء ضعيف، وتتسبب في التوقف عن العمل، وتحبط المشغلين. اللمس المتعدد ليس مجرد ميزة رائعة يمكن إضافتها إلى واجهة HMI، بل هو أداة من شأنها أن تجعل مهام المشغلين أسهل، وليس أصعب. إذا كنت تخطط لترقية أجهزة HMI الخاصة بك إلى اللمس المتعدد، فخصص وقتًا لمراجعة حالة الاستخدام الخاصة بك، واختيار الأجهزة المناسبة للبيئات الصناعية، والمعايرة لظروفك المحددة، وتصميم واجهة مستخدم تناسب العاملين لديك، واختبارها في الإنتاج، وصيانتها بانتظام. إذا كانت لديك أسئلة حول HMI المناسب لخطك، أو كنت بحاجة إلى مساعدة في إعداد اللمس المتعدد بشكل صحيح، فلا تتردد في التواصل مع فريقنا لمناقشة احتياجات مشروعك.
مراجع
- الجمعية الدولية للأتمتة. (2022). أفضل الممارسات لواجهة الإنسان والآلة الصناعية: تقنية اللمس وسهولة الاستخدام. الصحافة عيسى.
- الرابطة الوطنية لمصنعي الأجهزة الكهربائية. (2021). معيار أداء شاشات اللمس الصناعية والمقاومة البيئية. منشور NEMA ICS 2-2021.
- شنايدر إلكتريك. (2023). دليل تصميم HMI الصناعي متعدد اللمس: المعايرة وسهولة الاستخدام والصيانة.
- ألين برادلي. (2024). مواصفات أجهزة وبرامج HMI للتطبيقات الصناعية. التوثيق الفني لألين برادلي.