In qualità di fornitore HMI, ho trascorso innumerevoli ore accompagnando ingegneri e direttori di stabilimento attraverso il processo disordinato, spesso trascurato, di abilitazione del multi-touch sulle loro interfacce uomo-macchina, perché non si tratta solo di mettere un nuovo schermo su un quadro elettrico. Si tratta di garantire che il multi-touch funzioni effettivamente nell'ambiente spietato e sporco di unto di un impianto di produzione, non solo in una demo di laboratorio. Nel corso degli anni, ho visto team saltare passaggi critici, prendere il vetro touch più economico disponibile in commercio e ritrovarsi con un HMI che registra uno scorrimento con quattro dita quando un lavoratore intendeva semplicemente toccare una valvola. Oggi analizzerò i passaggi reali e attuabili per ottenere il multi-touch corretto, con un contesto che solo chi vende HMI per vivere può condividere.
Innanzitutto, definiamo cosa significa effettivamente "multi-touch su un HMI" per uso industriale, non i fantasiosi passaggi sul tablet che usi per scorrere i social media. Il multi-touch industriale deve essere affidabile: un lavoratore che indossa guanti di cotone (non quelli sottili e compatibili con lo stilo) deve pizzicare per ingrandire uno schema 3D di un nastro trasportatore senza armeggiare, o utilizzare due dita per trascinare una ricetta da una linea all'altra in fabbrica. Troppi fornitori se ne dimenticano: costruiscono un HMI con la stessa tecnologia di un iPad consumer, poi si chiedono perché fallisce quando un lavoratore pulisce l'olio dallo schermo durante il funzionamento. Per noi, questo è il motivo per cui diamo priorità all'hardware touch di livello industriale rispetto alle parti di consumo, motivo per cui la nostra gamma include opzioni comePannello operatore da 7 polliciEPannello operatore da 10 pollici, entrambi costruiti con la sensibilità e la durata necessari per resistere all'uso industriale quotidiano.
Il primo passaggio fondamentale prima ancora di acquistare un touchscreen è verificare il tuo caso d'uso specifico. Non tutti gli HMI necessitano del multi-touch a cinque dita o del supporto di gesti come ruotare o scorrere verso sinistra. Una linea di confezionamento che richiede agli operatori di alternare tra due impostazioni della pompa richiede solo il tocco di base in due punti: toccare, tenere premuto e trascinare. Un impianto di controllo del processo in cui gli operatori monitorano più serbatoi e regolano i setpoint potrebbe richiedere gesti con tre dita per passare da una schermata all'altra. Ho avuto un cliente nel settore della produzione automobilistica che ha ordinato un HMI multi-touch top di gamma che costava il 30% in più del necessario, solo per utilizzare il 90% dello schermo per un singolo indicatore, sprecando denaro e aggiungendo complessità inutili che rallentavano i lavoratori. Per evitare ciò, elenca ogni azione tattile che il tuo team eseguirà effettivamente: quante dita, che tipo di input (guantato, nudo, stilo) e quanto spesso utilizzerai i gesti. Questo controllo ti eviterà di spendere troppo per hardware che fa più del necessario.
Successivamente, scegli l'hardware touch e il controller giusti, ed è qui che si verificano la maggior parte degli errori come fornitore di HMI. I touchscreen dei consumatori utilizzano la tecnologia PCAP (Projected Capacitive), che è sensibile alla pelle nuda ma terribile se coperta da olio, polvere o guanti leggeri. Gli HMI PCAP industriali, al contrario, sono costruiti con alcuni aggiornamenti chiave: vetro più spesso (per resistere ai graffi provocati da strumenti o parti), modelli di elettrodi migliorati che filtrano il rumore industriale e talvolta protezione dalle scariche elettrostatiche (ESD) per sopravvivere all'elettricità statica comune sulle postazioni di lavoro in metallo. Se si opta per un touchscreen resistivo (il tipo più vecchio, basato sulla pressione), il multi-touch è praticamente inesistente: registra solo un punto di input, quindi è adatto a qualsiasi HMI multi-touch moderno. NostroInterfaccia operatore industrialeLa linea utilizza controller PCAP di livello industriale calibrati specificatamente per gli ambienti di produzione, in modo da non dover affrontare falsi tocchi dovuti alla polvere o alle mani guantate. Una volta scelto l'hardware, verifica che il controller supporti il numero di punti di contatto necessari: la maggior parte degli HMI multi-touch industriali supportano 2-5 punti, ma i controller economici non sono in grado di gestirli senza ritardi.
Poi arriva la calibrazione del software, che è il punto in cui molti team sbagliano dopo aver installato una nuova HMI. La calibrazione non consiste semplicemente nel toccare un mirino nel menu di configurazione, ma nel regolare la sensibilità al tocco per adattarla al tuo ambiente. Una calibrazione che funziona in un ufficio climatizzato fallirà in una fonderia dove le temperature oscillano da 50°F a 120°F o dove l'umidità provoca condensa sullo schermo. Ecco come lo facciamo per i nostri clienti: in primo luogo, eseguiamo lo strumento di calibrazione predefinito nel sistema operativo dell'HMI (usiamo un sistema basato su Linux ottimizzato per uso industriale, poiché Windows può presentare problemi nei sistemi di controllo di lunga durata). Quindi, esegui uno stress test: usa un dito guantato, un dito nudo e persino la punta di un piccolo cacciavite per toccare tutti gli angoli e i bordi dello schermo per assicurarti che nessuno di questi input sia registrato in modo errato. Ti consigliamo inoltre di impostare una zona morta per i tocchi: ignora i tocchi troppo piccoli o i passaggi accidentali dell'avambraccio di un lavoratore che sfiora lo schermo. Ciò è particolarmente importante per gli schermi più piccoli, come ilPannello operatore da 7 pollici, dove è più probabile che la mano di un lavoratore scivoli e attivi accidentalmente una funzione. Se la calibrazione sembra sbagliata, non limitarti a mantenere l'impostazione predefinita: regola la soglia di sensibilità nelle impostazioni del driver dell'HMI, che è un'impostazione che la maggior parte dei team non tocca mai.
Dopo la calibrazione, è necessario impostare l'interfaccia utente (UI) in modo che funzioni in modo naturale con il multi-touch, poiché anche l'hardware migliore fallirà se l'interfaccia utente è progettata in modo inadeguato. I lavoratori dell'industria non utilizzano i loro HMI nello stesso modo in cui usano i loro telefoni: spesso lavorano velocemente, indossano guanti e guardano la linea anziché lo schermo. Quindi, non rendere i target dei tocchi troppo piccoli: un pulsante di tocco deve essere almeno 10 x 10 mm per le mani guantate, invece dei pulsanti da 5 mm che vedi sulle app consumer. Per pizzicare per ingrandire, assicurati che il gesto corrisponda a una funzione logica: ingrandire uno schema di una rete di tubazioni, non scorrere un elenco di numeri di parte. Abbiamo visto clienti venire da noi con un'HMI con la funzione pizzica per zoom impostata per regolare le dimensioni del testo, il che era inutile: volevano ingrandire uno schema del motore, quindi li abbiamo aiutati a riprogrammare il gesto. Inoltre, evita gesti complessi con più dita: i passaggi con tre dita potrebbero sembrare interessanti, ma un operatore tormentato non avrà il tempo di coordinarli. Attieniti ai gesti con due dita per le azioni comuni e mantieni funzioni rare come pulsanti fisici o comandi a tocco singolo.
Ora, i test in un ambiente reale non sono negoziabili. Potresti avere l'hardware migliore, un software perfettamente calibrato e un'ottima interfaccia utente, ma se lo provi in laboratorio, ti perderai tutti gli strani casi limite specifici del settore. Ad esempio, in uno stabilimento alimentare e delle bevande, sono presenti prodotti chimici detergenti che possono penetrare nella cornice dell'HMI, quindi è necessario testare il multi-touch mentre si spruzza un disinfettante delicato sullo schermo. In un'acciaieria si potrebbero accumulare trucioli di metallo sul vetro touch, quindi prova con un panno per la polvere strofinando lo schermo mentre usi il multi-touch. Raccomandiamo sempre ai nostri clienti di eseguire un beta test di due settimane su una linea di produzione, non su una linea pilota che funziona a metà velocità. Durante il test, monitora quanti falsi tocchi si verificano, quanto tempo impiegano gli operatori per eseguire attività comuni e se i gesti sono effettivamente utili. Se gli operatori lamentano che l'operazione di zoom con le dita è troppo sensibile, regola l'interfaccia utente o le impostazioni di sensibilità. Se dicono che il multitouch crea confusione, semplifica i gesti.
Infine, manutenzione continua per mantenere il multi-touch funzionante a lungo termine. Un'HMI multi-touch non è una parte “imposta e dimentica” del tuo sistema di controllo. Con il passare del tempo, il vetro touch può graffiarsi, la calibrazione può variare a causa dei cambiamenti di temperatura e polvere o grasso possono accumularsi sugli elettrodi. Includiamo uno strumento di calibrazione rapida in tutti i nostri HMI, in modo che gli operatori possano ricalibrare lo schermo in meno di 30 minuti se notano che i tasti sono disattivati. Consigliamo inoltre di pulire lo schermo con un panno in microfibra e un detergente delicato e non abrasivo, senza salviette di carta, che potrebbero graffiare il vetro. Per il nostroPannello operatore da 10 pollici, vendiamo una copertura protettiva per lo schermo progettata per preservare la sensibilità multi-touch aggiungendo allo stesso tempo un ulteriore livello di protezione contro graffi e schizzi.
In qualità di fornitore di HMI, ho visto i team tagliare gli angoli in ogni fase di questo processo e il risultato è sempre un HMI che presenta prestazioni inferiori, causa tempi di inattività e frustra gli operatori. Il multi-touch non è solo una funzionalità elegante da aggiungere a un HMI: è uno strumento che dovrebbe rendere il lavoro degli operatori più semplice, non più difficile. Se hai intenzione di aggiornare i tuoi HMI al multi-touch, prenditi il tempo necessario per verificare il tuo caso d'uso, scegliere l'hardware giusto per gli ambienti industriali, calibrarlo per le tue condizioni specifiche, progettare un'interfaccia utente che funzioni per i tuoi dipendenti, testarla in produzione e mantenerla regolarmente. Se hai domande su quale HMI è adatto alla tua linea o hai bisogno di aiuto per configurare correttamente il multi-touch, non esitare a contattare il nostro team per discutere le esigenze del tuo progetto.
Riferimenti
- Società Internazionale di Automazione. (2022). Best practice per l'interfaccia uomo-macchina industriale: tecnologia touch e usabilità. ISA Press.
- Associazione Nazionale Produttori Elettrici. (2021). Standard per le prestazioni dei touchscreen industriali e la resistenza ambientale. Pubblicazione NEMA ICS 2-2021.
- Schneider Electric. (2023). Guida alla progettazione HMI multi-touch industriale: calibrazione, usabilità e manutenzione.
- Allen-Bradley. (2024). Specifiche hardware e software HMI per applicazioni industriali. Documentazione tecnica Allen-Bradley.