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業界からの新しい展開

haagを閉じます専門家

Roland Haag、ビジネスユニットマネージャ プライムキューブ シューベルトシステムElektronik GmbH、Tuttlingenで

からの新世代のヒューマンマシンインターフェース(HMI)における重要な役割 シューベルトシステム・エレクトロニクス それぞれのプロセスとその環境に個別に適応します。 デバイス側だけでなく、ユーザーインターフェイスのグラフィカルデザイン、そして最近ではシステムとマシンのモバイル操作の概念においても、特にユーザビリティに焦点が当てられています。

消費者分野では、「男」は「iPhone」や「iPad」などの「オフィス」製品の取り扱いに長い間慣れており、現在ではそれらの取り扱いは日常生活の一部となっています。 したがって、この「ルックアンドフィール」規格の期待が、技術分野で使用する成長するITユーザー世代から来ていることは偶然ではありません。 ただし、ズーム、スワイプ、シフト、および回転の動作をヒューマンマシンインターフェース(HMI)に取り込むだけでなく、追加のメリットも生み出します。 マシンとシステムの機能に対する要求は絶えず増大しており、同時にシステムの機能範囲も拡大しています。 柔軟性と速度、最高の品質、可能な限り完璧な操作:これが生産プロセスの最大値です。 結果として生じる複雑さは、HMIに新たな課題をもたらします。

ワイドスクリーン形式の質問

schubert10414かなり長い間、タッチスクリーンがPanel PC上に確立されました。 一方、ワイドスクリーンとマルチタッチは、産業オートメーションに永続的に貢献しています。 ハードウェア側では、これらの2つのテクノロジーが最適な使いやすさの技術的マイルストーンを形成します。 ディスプレイの場合、業界からの需要は、より大きな画面フォーマットになりがちです。 マルチタッチ機能により、ワイドスクリーンへの変更も行われました。 現在、すべてのクエリの約85%が新しい16:9形式に影響します。 さらに、多くのディスプレイメーカーは、16(9サイズの画面)のみの安価な製造能力により生産を開始しました。 その結果、フルHDでディスプレイが大きくなる傾向が大幅に加速されます。 昼光機能とLEDバックライトは、ほとんど最先端です。 現在、14,48 cm(5,7インチ)から60,96 cm(24インチ)の画面の対角線が利用可能です。 ほとんどのディスプレイは、ランドスケープ形式(「ランドスケープ」)での従来の使用向けに設計されていますが、最近ではさまざまなデザインでポートレート配置(「ポートレート」)のアプリケーションも検討されています。

変化するマルチタッチ

マルチタッチテクノロジーとして現在最も広く使用されているのは、投影型静電容量式タッチ(PCT)です。 業界へのマルチタッチの導入にはアナログ抵抗システムが一般的に使用されていましたが、革新的ソリューションには、丸みを帯びたPCTでの無制限のタッチエクスペリエンスが不可欠です。 PCTテクノロジーは、複数の接触ポイントを一度にキャプチャすることができ、高密度のポイントにより、短い応答時間を含む正確で安全な操作が可能になります。 滑らかなガラスペインでのスライドと回転の動きは、特に抵抗が低く(「ジャークフリー」)、非常に人間工学的です(特に、大型ディスプレイでの距離が長い場合)。 また、オペレーティングシステムWindows 7またはWindows 8およびLinuxでのジェスチャ認識を完全にサポートしています。 もう1つの利点は、センサーが実際に摩耗しないため、長寿命です。

容量性表面の実装は主にITOプロセス(酸化インジウムスズ)であり、最近ではDITO(両面ITO)として発見されています。 このセンサー技術は、拡張温度範囲で非常に強力なタッチを提供します。 これは非常に直線的な動作を示し、以前よりもスリムなフレーム設計を可能にします。

PCT機能とは独立したパネル表面により、材料の選択においてより多くの設計オプションが可能になるため、耐破壊性ガラスなどの特定用途向け設計の特定用途向けフロントガラスが可能になります。 タッチセンサーテクノロジーの保護された取り付けは、全面、非ビーズ、シームレスな前面を持つ産業用PCの設計をサポートします。 このような完全に閉じたガラス表面は、洗浄が容易であり、したがって、製薬業界や食品業界などの衛生的に厳しい環境での使用に非常に興味深いものです。 さらに、それらは機械的および化学的薬剤に対する耐性によって特徴付けられます。 最後になりましたが、特別にコーティングされた表面は非常に優れた可読性を保証します。

特別なコントロール

schubert20414コントロールの最新技術により、Mutitouchと追加のボタンを、突出した輪郭のない連続したガラス表面に統合できるようになりました。 アクティブPCIアレイの外部のHMI入力システムに頻繁に必要なファンクションキーは、触覚フィードバックを備えた高速で実行可能な操作のためのIP65保護レベルのショートストロークキーとしてフロントガラスに埋め込まれています。 これらの個々のキーは、シンボルと銘刻文字で個別に設計でき、機能に応じて、LEDで制御できます。 ここでは、個々の顧客固有の願いを実現できます。 これらの追加機能をHMIまたはオペレーティングシステムに直接接続すると、コントローラーを介して信号を伝送する必要なく、短い反応時間が保証されます。 データ転送-PCシステムと操作要素間およびNC / PLCへの両方-は、すべてのチャネルで双方向に動作する通信コントローラーを介して実行されます。 共通のフィールドバスインターフェイス、特にProfibus、Profinet、Ethercatがサポートされています。

コンピュータレベルでは、産業用ミニITXまたは独自のCPUプラットフォームが実証されています。 Intel Haswell 4th世代(i5 / i7)およびAMD Ekabiniプロセッサーに基づく最新のマルチコアCPUは、マルチタッチおよび大判グラフィックスの電力要件を満たしながら、エネルギー効率の高いシステム設計に貢献しています。 MStata、SSD、またはHDDを介した非常に柔軟なメモリ構成と、Windows 7 / 8、Windows EmbeddedまたはEmbedded Linuxなどの適応オペレーティングシステムにより、効率的な可視化および制御アプリケーションを、オープンおよび組み込みソリューションとして実現できます。

ユーザーインターフェイスの概念

一方で、今日のワイドスクリーンマルチタッチテクノロジーは、GUI(グラフィカルユーザーインターフェイス)設計の新しいアプローチを可能にし、グラフィカル構成によるプロセスの視覚化を可能にします。 一方、ジェスチャベースの制御との組み合わせで、インタラクティブな操作シナリオを実装して、快適なHMIメニューナビゲーションを実現できます。たとえば、プロセス画像内のナビゲート、データと値の変更、特性曲線とグラフの拡大などです。 各プロセスを明確に監視し、直感的に操作し、論理的に制御するために、ユーザーを最適にサポートする必要があります。 これは、誤った操作や意図しない機能の起動、またはNC機能の明示的なリリースとしてのハードウェア承認キーなどを防ぐために、2本指操作または同時作動に至るまで続きます。

卓越した革新は、非接触ジェスチャー認識にあります。 Halios Controller(High Ambient Light Independent Optical System)ベースの方法論は、単純なジェスチャを使用して視覚的に最大3 mの距離で制御アクションをトリガーする近接検出システムです。 ここでは、動きの方向が3次元で検出され、ワイプ/回転/ホールド機能に変換されます。

ユーザーインターフェイスのプログラミングでは、標準の視覚化ライブラリに依存することが可能になりました。 Qtは、シンプルでポータブルなGUIプログラミングを可能にするオープンなクロスプラットフォームツールキットです。 このようにして、ユーザーは自由に配置できるウィンドウの恩恵を受けるだけでなく、ユーザーインターフェイス要素を正確に表す独自のオブジェクトを定義することもできます。 さらに、Qtで開発されたプログラムは、すべてのLinuxまたはWindowsシステムで実行可能です。

GUI設計の非常に高い柔軟性は、工作機械分野のアプリケーションによって実証されています。今日でも、CNCコントロールパネルは、従来の膜キーボードを備えた4:3視覚化として設計されています。 以前はタッチスクリーンのユーザーインターフェイスにグラフィック領域を描くことが可能でしたが、これは重大な制限に関連していました。 表示されるグラフィックのサイズと必要な領域の割り当てに応じて、オーバーレイの重なり合いや頻繁に変更されるウィンドウは、必要な悪であると認識されていました。 したがって、視覚化されたすべての情報を同時に、妨げられることなく制御することはできませんでした。

その結果、一方では、今日のスライドまたはダイレクトキーでカバーされている機能が、タッチ機能としてディスプレイに統合されています。 一方、水平方向に拡張された16:9表示形式のタッチスクリーンは、ユーザーに一目ですべてを提供するさまざまな配列に細分化できます:NCインターフェイスは、適応努力なしで直接転送できます1:1。 したがって、以前の通常の4:3形式と同じです。つまり、以前から知られているユーザーガイダンスを維持することもできます。 すぐ右側および/または左側に、ファイルマネージャ、データベース、ツール管理、マシンカメラ画像、特定のソフトキーボードまたは英数字キーパッドなど、OEM固有のアプリケーション用の追加のタッチパネルを同時に追加できます。

これらの仮想アレイの構成と処理は、Windowsマネージャーを介してソフトウェアによってマップされます。 独自に開発されたオープンなQtベースのHMIフレームワークであり、さまざまなプラグインを介してアプリケーション固有の機能を統合できます。 さらに、個別のアプリケーション、例えば。 B. Javaベースの統合。 サイドバー機能セットを使用すると、すべてのアプリケーションをユーザーインターフェイスの片側に表示し、オペレーターがアクセスできます。

モバイルシナリオ用のスマートデバイス

schubert30414今日、産業環境での自動化プロセスは、一般に、固定式の集中制御システムを介して操作および監視されます。 ただし、技術分野では、モバイルデバイスのPanel PCに加えて、すべての機能に対応できる必要性が高まっています。 したがって、最新のHMIは、固定ソリューションとモバイルソリューションの両方を完全にサポートする必要があります。 どちらも将来、等しく存在する権利を持ちます。 しかし、私たちの観点からすると、サブエリアはそのようなアプリケーションの実行可能なHMIソリューションとして開かれる可能性が高くなります。 たとえば、最初はスマートフォンやタブレットを、レシピ管理、機械とシステムのセットアップ、制御システムまたは自動化システムの診断と保守が問題となるニッチアプリケーションのドッキングステーションと見なしています。 これらのデバイスは、最新の情報へのアクセスを提供します。いつでも、どこでも、どんなアプリケーションプロセスでも。

つまり、将来のインターネットベースのHMIソリューションは、ハードウェアやオペレーティングシステムに関係なく、モバイルデバイスと連携して動作する必要があります。 ここでは、このwwwコア言語がオープンスタンダードでプラットフォームに依存しないため、HTML5が特に注目されています。 さらに、対応するWebブラウザーを介してHMIをどこでも操作できる無数のフレームワークが利用可能になりました。 HTML5を使用すると、機能的に洗練され、グラフィカルに魅力的なHMIを、マルチタッチおよびジェスチャ制御と組み合わせて、すばやく簡単に作成できます。 この構成は中央のルーターにアップロードされ、モバイルスマートフォン/タブレットからインターネット経由でアクセスできます。 これは、端末デバイスがすべての介入オプションを受け取り、写真を完全に自動的に処理することを意味します。
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