Endüstriyel tesisler, her zamankinden daha fazla operasyonel veriye erişebiliyor.

Daha zor olan, insanların gerçekte hangi bilgilere ihtiyaç duyduğuna karar vermek ve bu bilgileri hızlı kararları destekleyecek kadar açık bir biçimde sunmaktır.

Anormal bir proses koşuluna yanıt veren bir operatör, ekranlar ve yüzlerce değer arasında arama yapmak için birkaç dakika harcayamaz.

Ekipman performansını inceleyen bir mühendisin, tekil ölçümler yerine geçmiş bağlamına ihtiyacı vardır.

Bir üretim yöneticisinin çalışma süresi, üretim miktarı, kalite ve diğer temel performans göstergelerini gösteren tamamen farklı bir görünüme ihtiyacı olabilir.

Bu nedenle İnsan-Makine Arayüzü tasarımı, grafiksel bir çalışmadan ibaret değildir.

HMI tasarımı, otomasyon verileri ile insan karar verme süreçleri arasında yer alır.

Güçlü bir Kullanıcı Arayüzü ve Kullanıcı Deneyimi stratejisi, kontrolör değerlerini, alarmları ve geçmiş kayıtlarını insanların gerçekten kullanabileceği bilgilere dönüştürmeye yardımcı olur.

Amaç, endüstriyel ekranları görsel açıdan etkileyici hâle getirmek değildir.

Amaç, prosesin ne yaptığını, nerede dikkat gerektiğini ve sıradaki eylemin ne olması gerektiğini anlamak için gereken çabayı azaltmaktır.

Endüstriyel Veriler, İnsanlar Yorumlayabildiğinde Yararlıdır

Modern kontrol sistemleri PLC'lerden, sürücülerden, enstrümanlardan, sensörlerden ve akıllı saha cihazlarından çok büyük miktarda bilgi toplayabilir.

Bununla birlikte, daha fazla veri otomatik olarak daha iyi operasyonlar anlamına gelmez.

Kötü yapılandırılmış bir HMI, yüzlerce değişkeni gösterebilir; ancak basit bir sorunun teşhisini yine de zorlaştırabilir.

Operatörlerin tek bir olayı anlamak için birden fazla ekran arasında geçiş yapması gerekebilir.

Önemli değerlere, rutin bilgilerle aynı görsel vurgu uygulanabilir.

Alarm mesajları, bir şeyin arızalandığını açıklayabilir; ancak olaya yol açan proses koşullarını göstermeyebilir.

İyi UI/UX tasarımı, bilgileri kullanıcının vermesi gereken karara göre yapılandırarak bu sorunları ele alır.

Bu, hem tesis personeli hem de işletme kullanıcıları için geçerlidir.

Operatörlerin makinenin ve prosesin durumundan anında haberdar olması gerekir.

Mühendislik ekipleri ayrıntılı teşhis bilgilerine ve geçmiş eğilimlerine ihtiyaç duyar.

Yönetimin tek tek cihaz değerleri yerine üretim ve performans göstergelerine ihtiyacı olabilir.

Aynı otomasyon sistemi bu üç grubun tamamına hizmet edebilir, ancak bu gruplara mutlaka aynı ekranlar sunulmamalıdır.

Operatörlerin Hemen Anlayabilecekleri Arayüzlere İhtiyacı Vardır

Operatörlerin birçok kararı saniyeler içinde alması gerekir.

Bir proses beklenen aralığının dışına çıkmaya başladığında, arayüz anormal durumu kolayca fark edilebilir hâle getirmelidir.

Mantıksal konumlandırma, kullanılabilir HMI tasarımının temellerinden biridir.

İlgili kontroller bir arada tutulmalıdır.

Gezinme, makinenin fiziksel veya işlevsel yapısını izlemelidir.

Önemli proses göstergeleri, ekranlar arasında hareket etmek yerine öngörülebilir konumlarda bulunmalıdır.

Tutarlılık, operatörün yapması gereken yorumlama miktarını azaltır.

Her ekipman ekranı farklı bir yerleşim, renk sistemi veya alarm kuralı kullanıyorsa personel, arayüzü nasıl okuyacağını tekrar tekrar öğrenmek zorunda kalır.

Tutarlı bir şablon, dikkatin yazılım yerine proses üzerinde kalmasını sağlar.

Bu, operatörlerin birden fazla üretim alanını veya farklı ekipman gruplarını denetlediği büyük tesislerde özellikle önemlidir.

Bağlam, Bir Sayıyı Yararlı Bilgiye Dönüştürür

Sayısal bir değeri görüntülemek kolaydır.

Bu değerin mevcut işletim koşulunda ne anlama geldiğini açıklamak daha zordur.

Proses sıcaklığının 78°C olduğunu düşünün.

Tek başına sayı, operatöre koşulun normal olup olmadığını, hızla artıp artmadığını veya bir işletim sınırına yaklaşıp yaklaşmadığını söylemez.

Küçük bir geçmiş trendi bu bağlamı anında sağlayabilir.

Operatör, sıcaklığın sabit kalıp kalmadığını veya sürekli yükselip yükselmediğini görebilir.

Aynı ilke basınç, akım, debi, titreşim ve üretim hızı için de geçerlidir.

Geçmiş veriler, geçici bozulmaları gelişmekte olan sorunlardan ayırt etmeye de yardımcı olur.

Normale dönen kısa süreli bir sapma, birkaç saat boyunca istikrarlı biçimde sürüklenen bir değişkenden farklı bir yanıt gerektirebilir.

İlişkili değişkenler birlikte gösterildiğinde bağlam daha da değerli hâle gelir.

Düşen debi, pompa akımı, vana konumu ve giriş basıncıyla birlikte görüntülendiğinde daha anlamlı olabilir.

HMI böylece yalnızca dijital bir gösterge paneli olmaktan çıkar ve sorun giderme aracına dönüşür.

Yüksek Performanslı HMI Tasarımı Anormal Koşullara Öncelik Verir

Endüstriyel ekranlar bir zamanlar genellikle parlak renkler, degradeler ve son derece ayrıntılı ekipman grafikleriyle doldurulurdu.

Görsel açıdan zengin ekranlar çekici görünebilir; ancak anormal durumların belirlenmesini zorlaştırabilir.

Yüksek performanslı HMI ilkeleri farklı bir yaklaşım benimser.

Normal koşullar genellikle ölçülü bir görsel vurguyla sunulur.

Belirgin renkler ve dikkat çekici göstergeler, dikkat gerektiren koşullar için ayrılır.

Bu, anormal bir durumun hemen öne çıkmasını sağlar.

Yararlı görsel teknikler arasında analog göstergeler, mini grafikler, trend grafikleri ve açıkça farklılaştırılmış alarm durumları bulunabilir.

Yedekli kodlama da yorumlamayı iyileştirebilir.

Bir alarm tamamen tek bir renge bağlı olmamalıdır.

Metin, semboller, konum veya şekil, durum hakkında başka bir gösterge sağlayabilir.

Bu, zorlu görüntüleme koşullarında ve renkleri farklı şekilde algılayabilen kullanıcılar için değerlidir.

Şekil 1. Yüksek performanslı bir HMI, ekipman durumunu, alarmları ve proses trendlerini bir araya getirerek anormal koşulların hızla belirlenmesini sağlar.

Farklı Kullanıcıların Farklı Bilgilere İhtiyacı Vardır

Endüstriyel verileri kullanan tek kişi operatör değildir.

Bakım mühendisleri, proses mühendisleri, süpervizörler ve yönetim ekiplerinin tümü aynı otomasyon platformu tarafından oluşturulan bilgilerle etkileşim kurabilir.

Amaçları farklıdır.

Bir operatör, ekipmanın doğru çalışıp çalışmadığını belirlemeye yardımcı olduğu için motor akımına ihtiyaç duyabilir.

Bir bakım mühendisi güncel geçmiş verilerini, çalışma saatlerini ve arıza kayıtlarını görmek isteyebilir.

Bir yönetici, ekipmanın kullanılabilirliği ve tekrarlanan arızaların yol açtığı üretim kayıplarıyla daha fazla ilgilenebilir.

Kullanıcı merkezli bir HMI mimarisi bu farklılıkları kabul eder.

Sistem, herkes için aşırı yüklenmiş tek bir gösterge paneli oluşturmak yerine role özgü görünümler sunabilir.

Temel bilgiler bağlantılı kalır, ancak her kullanıcı belirli bir karar için gereken ayrıntı düzeyini görür.

Bu görünümleri tasarlamak, insanların gerçekte nasıl çalıştığını anlamayı gerektirir.

Mühendislerin her grubun hangi KPI'ları kullandığını, bunlara ne sıklıkla ihtiyaç duyduğunu ve bu göstergeler doğrultusunda hangi kararların alındığını belirlemesi gerekir.

Sonuç, çoğu zaman mevcut her etiketi kullanıma açmaktan daha basittir.

Mobil Erişim Kararların Nerede Alındığını Değiştiriyor

Endüstriyel operasyonlar artık makinenin yanında bulunan sabit terminallerle sınırlı değil.

Mühendisler ve süpervizörler üretim bilgilerine giderek daha fazla dizüstü bilgisayarlardan, tabletlerden ve mobil cihazlardan erişiyor.

Web tabanlı HMI teknolojisi, görselleştirme uygulamalarının farklı donanım platformlarında çalışmasını sağlayarak bu değişimi destekler.

Tarayıcı tabanlı bir arayüz, tek bir işletim sistemine veya iş istasyonu yapılandırmasına bağımlılığı azaltabilir.

Bu, her kontrol işlevinin otomatik olarak bir akıllı telefondan kullanılabilir hâle gelmesi gerektiği anlamına gelmez.

Uzaktan görselleştirme ve uzaktan kontrol, operasyonel riskin farklı seviyelerini oluşturur.

Erişim izinleri, kimlik doğrulama, siber güvenlik ve güvenlik gereklilikleri, her uzaktan kullanıcının neler yapabileceğini belirlemelidir.

Birçok uygulama için yalnızca uzaktan görünürlük bile önemli değer sağlar.

Alarm alan bir mühendis, ekipmana gitmeden önce çalışma koşullarını gözden geçirebilir.

Bakım personeli, makinenin yanında dururken trendleri ve tanılamaları inceleyebilir.

Süpervizörler, merkezi kontrol odasına dönmeden üretim durumunu inceleyebilir.

Modern HMI ve endüstriyel bilgi işlem sistemleri kullanan tesisler için bu esneklik, giderek daha önemli bir tasarım unsuru hâline geliyor.

Şekil 2. Web tabanlı görselleştirme, yetkili endüstriyel bilgilere farklı cihaz türlerinden erişilmesini sağlar.

Mobil Cihazlar Bir Ekrandan Fazlasını Sunabilir

Bir mobil arayüz, geleneksel sabit bir HMI'da bulunmayan özelliklerden de yararlanabilir.

Kameralar, ekipman durumlarının görsel olarak doğrulanmasını sağlayabilir.

QR kodları, fiziksel varlıkları bakım kayıtlarına, belgelere veya cihaz bilgilerine bağlayabilir.

Kablosuz arayüzler, uyumlu saha cihazlarından veri toplayabilir.

Konum bilgileri, uygun olduğunda varlık tanımlama veya saha bakım iş akışlarını da destekleyebilir.

Bildirilen bir akış yok alarmını ele alalım.

Proses verileri sıfır akış gösteriyor, ancak mühendisin prosesin gerçekten durup durmadığını belirlemesi gerekiyor.

Yakındaki bir kamera veya başka bir bağımsız gözlem, bir kişi ekipmana fiziksel olarak ulaşmadan önce ek kanıt sağlayabilir.

Bu, enstrümantasyonun yerini tutmaz.

Anormal bir durumu giderirken ek bir bağlam kaynağı sağlar.

Panolar Her Şeyi Görüntülemek Yerine Kararları Desteklemelidir

Yaygın bir HMI hatası, panoları mevcut olan verilere göre oluşturmaktır.

Daha güçlü bir yaklaşım, kullanıcının vermesi gereken kararla başlar.

Bir bakım panosu, etkin arızaları, ekipman durum göstergelerini ve yaklaşan servis gereksinimlerini öne çıkarabilir.

Bir üretim panosu; üretim hızına, duruş süresine, kaliteye ve plan performansına odaklanabilir.

Bir mühendislik ekranı, daha ayrıntılı proses trendlerini ve kontrolör tanılamalarını gösterebilir.

Dinamik panolar, çalışma durumuna göre değişebilir.

Normal üretim sırasında arayüz kısa ve öz bir genel bakış gösterebilir.

Bir arıza meydana geldiğinde tanılama bilgileri daha görünür hâle gelir.

Bakım başladığında arayüz farklı kayıtları veya prosedürleri gösterebilir.

Bu nedenle yazılım, bilgi hiyerarşisini mevcut göreve uyarlamaktadır.

Bu yaklaşım, ilgisiz ekranlar arasında gezinmeyi önemli ölçüde azaltabilir.

Alarm Tasarımı Kullanıcı Deneyiminin Bir Parçasıdır

Alarm yönetimi, HMI kullanılabilirliğiyle yakından bağlantılıdır.

Bir arayüz yüzlerce düşük değerli alarmı aynı öncelikle sunarsa operatörler, acil müdahale gerektiren durumu belirlemekte zorlanabilir.

Alarm yığınları, özellikle ekipman açmalarında son derece zorlayıcı olabilir.

Tek bir başlatıcı olay, saniyeler içinde çok sayıda ikincil alarm oluşturabilir.

Kullanıcının, hangi olayın önce gerçekleştiğini ve hangi alarmların bunun sonucu olduğunu belirleyebilmesi için yeterli bağlama ihtiyacı vardır.

Zaman damgası doğruluğu, öncelik, gruplandırma ve geçmişteki sıralama bu nedenle görsel alarm bandı kadar önemlidir.

İyi tasarlanmış otomasyon sistemleri bu işlevleri PLC, HMI ve üst denetim katmanları arasında bütünleştirir.

Daha geniş mimarileri değerlendiren tesislerin, PLC ve PAC sistemlerinin tanılama verilerini görselleştirme katmanına nasıl sunduğunu da dikkate alması gerekebilir.

Daha İyi HMI Tasarımı Sorun Giderme Süresini Kısaltabilir

UI/UX'in operasyonel değeri, bir şeyler ters gittiğinde en görünür hâle gelir.

Akış sağlamayı beklenmedik şekilde durduran bir pompayı düşünün.

Kötü tasarlanmış bir arayüz yalnızca genel bir pompa alarmı bildirebilir.

Operatör daha sonra motor durumu, akım, vana konumu ve proses basıncı için ayrı ekranlarda arama yapmaya başlar.

İyi yapılandırılmış bir HMI, bu ilişkileri bir araya getirebilir.

Operatör, motorun çalıştığını, çıkış vanasının açık olduğunu ve basıncın beklenmedik şekilde değiştiğini hemen görebilir.

Bu bilgi arızayı otomatik olarak teşhis etmez.

İnceleme alanını daraltır.

Bu süreçte kazanılan her dakika, üretimin hızlı toparlanmaya bağlı olduğu ekipmanlardaki duruş süresini azaltabilir.

UI/UX Gerçek Tesis Davranışları Etrafında Tasarlanmalıdır

En iyi HMI tasarımı tamamen masa başında oluşturulamaz.

Mühendislerin, operatörlerin normal üretim, devreye alma, devreden çıkarma ve anormal koşullar sırasında prosesle nasıl etkileşim kurduğunu anlaması gerekir.

Geliştirme sırasında mantıklı görünen bir ekran, gerçek bir üretim kesintisi sırasında kullanıldığında hayal kırıklığı yaratabilir.

Bu nedenle testlere arayüzü kullanacak kişiler dâhil edilmelidir.

Gezinme değerlendirilebilir.

Alarm davranışı gözden geçirilebilir.

Sık erişilen bilgiler ana işletim ekranına daha yakın bir konuma taşınabilir.

Gereksiz unsurlar kaldırılabilir.

Bu yinelemeli süreç, gerçek anlamda kullanıcı merkezli tasarımın temelidir.

En İyi Endüstriyel Arayüz, Kullanıcıların Neredeyse Fark Etmediği Arayüzdür

Başarılı bir HMI, operatörleri arayüzün kendisi hakkında düşünmeye zorlamamalıdır.

Dikkatleri makine, proses ve üretim hedefi üzerinde kalmalıdır.

Bu nedenle iyi bir endüstriyel UI/UX, süslemeden çok netliğe bağlıdır.

Bilgi hiyerarşisi önemlidir.

Bağlam önemlidir.

Tutarlılık önemlidir.

Role dayalı erişim önemlidir.

Mobil özellikler ve web teknolojileri sistemi genişletebilir, ancak aynı temel hedefi desteklemelidir.

İnsanların, bir kararın verilmesi gereken anda doğru bilgiye ihtiyacı vardır.

Endüstriyel sistemler daha büyük miktarlarda veri toplamaya devam ettikçe bu gereklilik azalmak yerine daha önemli hâle gelecektir.

Rekabet avantajı yalnızca daha fazla etiket, alarm veya gösterge paneli görüntülemekten gelmeyecektir.

Bu, operatörlerin, mühendislerin ve yöneticilerin bu sinyallerin gerçekte ne anlama geldiğini anlamalarına yardımcı olan arayüzlerin tasarlanmasıyla sağlanacaktır.