Las futuras interfaces hombre-máquina (HMI) en un mundo IoT

En los últimos años, se ha dedicado un gran esfuerzo a ampliar el taller de mecanizado digital mediante la funcionalidad de las interfaces hombre-máquina (IHM). También ha habido un gran impulso para que sean más fáciles de usar.

En este post, le mostraremos cómo IoT, las aplicaciones y el diseño centrado en el usuario están haciendo que el futuro de las HMI sea más brillante que nunca.

Las interfaces hombre-máquina (HMI) son terminales que permiten a un trabajador conectarse a los sistemas industriales. Lo más habitual es que las HMI sean pantallas táctiles montadas en las máquinas o colocadas como terminales independientes.

Las HMI permiten visualizar, supervisar y controlar los procesos industriales desde una única interfaz.

Responder a la pregunta "¿Por qué revisar las HMI?" requiere esbozar un poco la historia de la fabricación.

En el fondo hay una pregunta engañosamente simple: ¿Para qué se diseñaron las HMI?

Las HMI se diseñaron para que los complejos procesos industriales resultaran legibles y accionables para los operarios.

Las HMI hacían esto extremadamente bien, pero había una contrapartida. Los propios terminales de operador HMI se volvieron extremadamente complejos.

Modelar procesos industriales es difícil, incluso un arte. Diseñar interfaces de usuario no es lo mismo que modelar sistemas industriales. Escribiendo en 2012, un ingeniero de control con experiencia en el diseño de interfaces de usuario resumió bien este problema:

"Ahora, decenas de miles de operarios de todo el mundo controlan procesos multimillonarios mirando dibujos animados primitivos diseñados en una época en la que realmente no sabíamos lo que hacíamos".

Puede que esté exagerando la situación por efecto retórico (y puede que sea más cierto en las industrias de procesos que en las discretas), pero la cuestión sigue ahí. Los terminales HMI no se optimizaron para la experiencia del usuario.

Esta situación está cambiando. Y rápidamente. He aquí los factores principales.

• Las investigaciones demuestran que un diseño deficiente de la HMI está directamente correlacionado con un aumento del riesgo. El diseño de la interfaz es crucial para proteger a los trabajadores y los activos.
• La última década ha sido testigo de una revolución de las interfaces de consumo. El uso de teléfonos inteligentes en la vida cotidiana ha demostrado el poder de las interfaces sencillas. Los trabajadores quieren sistemas industriales que sigan los mismos principios.
• La revolución digital en la fabricación ha abierto nuevas vías para conectar, supervisar e interactuar con los procesos industriales. Naturalmente, las HMI incorporarán estos avances.

Teniendo en cuenta estos avances, ¿cómo se presenta el futuro de las IHM?

El futuro de las HMI se desarrolla en cuatro direcciones clave:

1. Paneles de control intuitivos
2. Aplicaciones en máquina
3. IIoT conectividad
4. IHM móviles

Cada uno de ellos se refuerza mutuamente, así que veámoslos por turnos.

Panel de control intuitivo

Todos utilizamos en nuestra vida cotidiana, sin darnos cuenta, un HMI perfectamente diseñado: el smartphone.

Piense en cómo organizan la información los teléfonos inteligentes.

Se le presenta una disposición ordenada y cuadriculada de iconos. Acceder a la información que necesita es tan sencillo como pulsar la pantalla táctil. Cuando necesite obtener información o realizar una acción, sólo tiene que tocar en una aplicación.

Pedir comida, pagar una factura, llamar a un taxi... lo que necesite está ahí mismo. Y nunca es difícil de encontrar.

Pero poner al día la fabricación no consiste sólo en modelar las HMI de las máquinas siguiendo el modelo de los smartphones. Se trata de modelar el principio que subyace al diseño de los smartphones.

Lo que realmente necesitan las HMI es una forma de modular las aplicaciones y la información. Un operario debe comprender inmediatamente la pantalla que tiene delante, saber qué opciones tiene y actuar en consecuencia. El control verdaderamente intuitivo proviene de la organización de las funciones en aplicaciones discretas y fáciles de usar.

En la máquina Applications

Este punto se deriva naturalmente del anterior. Applications son cada vez más una parte esencial de los procesos de fabricación.

Así que tiene sentido que las HMI ejecuten aplicaciones.

Para muchos fabricantes, las HMI deben permitir a los operarios acceder a información sobre el rendimiento y la configuración de la máquina. En las HMI modernas, los operarios pueden acceder a las aplicaciones de supervisión de la máquina directamente en ella.

Con la supervisión de la máquina en máquina, los operarios pueden acceder instantáneamente a la información sobre el rendimiento de la máquina, su estado, su condición y a medidas más holísticas como la OEE y la OPE.

Pero las aplicaciones de las máquinas no se limitan a su supervisión.

Los HMI modernos también pueden albergar aplicaciones de operaciones de la máquina. Sin salir de la máquina, los operarios y técnicos pueden acceder a instrucciones de trabajo para la puesta a punto de la máquina, PNT de mantenimiento, información sobre cambios, documentos de resolución de problemas y formularios de informes.

También hay aplicaciones de gestión de herramientas (ver dónde están las herramientas, cuándo y cuánto tiempo llevan en ellas), e información de mayor nivel sobre el rendimiento de la flota.

Con las IHM modernas, se puede acceder a cada una de estas aplicaciones desde un único punto.

IIoT-HMI conectada

En los últimos 10 años hemos asistido a la aparición de nuevos métodos de comunicación en la fábrica.

Con la maduración de la nube, los dispositivos inteligentes y los protocolos de comunicación abiertos, es más fácil que nunca conectar los procesos en red.

Como resultado, los fabricantes esperan que las HMI se conecten a una mayor variedad de dispositivos. Esperan poder comunicarse con dispositivos y máquinas desde cualquier lugar, no sólo desde el terminal.

En muchos sentidos, las HMI conectadas aIIoT son una extensión natural de un modelo intuitivo y basado en aplicaciones.

HMI móvil

En última instancia, el futuro de las HMI incluye una gama de interfaces mucho más amplia de lo que se nos ocurre actualmente.

En la actualidad, las tabletas y los teléfonos móviles ya realizan gran parte del trabajo que antes realizaban los terminales autónomos y en máquina.

Aún no está claro si estas interfaces evolucionarán hasta convertirse en relojes, wearables u otro tipo de dispositivos de control emergentes.

La trayectoria, sin embargo, está clara. Los fabricantes quieren poder supervisar y controlar sus operaciones desde cualquier lugar.

Y la tecnología de fabricación digital está preparada para hacer de esto una realidad.

Las interfaces hombre-máquina han sido y seguirán siendo una parte fundamental de la fabricación.

Su funcionalidad, sin embargo, se está ampliando rápidamente.

Hay más opciones que nunca para simplificar la experiencia del operador, mejorar el control y ejecutar aplicaciones.