Interfaces utilisateurs

Interfaces homme-machine : objectif

Véritable panneau de commande, une IHM est une interface (graphique) utilisateur comparable à un tableau de bord. Reliant une personne à une machine, le présent dispositif permet la commande, la surveillance et le contrôle des équipements et peut être désigné sous les noms à suivre : interface homme-machine (IHM), pupitre opérateur, terminal opérateur ou interface opérateur. Pour information, des modèles de conception robuste sont également disponibles en cas d'utilisation en milieux spécifiquement exigeants et contraignants (usines et fabriques). Les IHM permettent aux utilisateurs d'interagir avec un système, un programme informatique ou une machine de production. Ainsi, les opérateurs (ou le personnel de maintenance) peuvent (peut) commander ou surveiller des machines à partir de l'IHM et accéder clairement à un certain nombre d'informations telles que des statistiques et des ICP (indices clés de performance), ainsi qu’à des paramètres autres. Un processus de rétroaction en temps réel est également mis en œuvre, des alarmes (à titre préventif) se trouvent déclenchées le cas échéant et le système peut se trouver modifié sans nécessité aucune de nouvelle programmation. Pour information, une interface homme-machine est, le plus souvent, une solution rentable sur le plan économique. Les témoins lumineux, les boutons-poussoirs et les élément de commande physiques autres sont avantageusement remplacés par un affichage visuel précis et clair. Pour résumer, les IHM ont trois objectifs principaux : le contrôle et la surveillance du système, le remplacement des boutons-poussoirs et le traitement de données. Plusieurs modèles, intégrant des types de contrôle différents, sont disponibles.

HIM : avantages

Les IHM facilitent le développement des processus de production des usines et fabriques en rationalisant les processus et en augmentant sensiblement l'efficacité. De plus, un accès continu et en temps réel aux données présentées sous forme de visualisations nettes et précises facilite une intervention immédiate en cas de besoin. Les données nécessaires à la prise de décision sont facilement et rapidement rassemblées. Des alertes et des messages d'avertissement fiables sont également délivrés en temps opportun, ce afin d'identifier les écarts et de prévenir les incidents et contretemps. De plus, les temps d'arrêt des machines se trouvent réduits au maximum. Pour information, les signes annonciateurs de futurs problèmes techniques éventuels sont facilement identifiables et peuvent être traités dès le début. Du fait de cette détection précoce et automatique des problèmes, le travail, au sein de la fabrique ou de l'usine, se révèle plus sûr et moins dangereux pour le personnel. En outre, les opérateurs (ou le personnel de maintenance) peuvent (peut) éviter les zones dangereuses, les opérations de contrôle et de surveillance pouvant intervenir à de multiples endroits. De plus, certaines configurations de l'IHM permettent la mise en œuvre facile de tests par le biais de simulations. Ainsi, il est possible de tester un certain nombre de réglages sans connexion aucune à l'équipement.

Ecran tactile IHM

Grâce à des fonctionnalités optimisées et à un logiciel intuitif, les interfaces homme-machine avec écran tactile sont synonymes de niveau de performance inégalé. L'écran tactile enregistre les entrées de l'opérateur. Divers modèles, de dimensions, de résolutions et de spécificités d'affichage différentes, sont présents sur le marché. En outre, des orientations de l'écran en mode portrait et paysage sont également possibles. Pour résumer, la gamme produits IHM est très vaste et englobe des modèles de base, tout comme des écrans tactiles couleur ultra sophistiqués avec prise en charge multi-touch. Ces types d'IHM sont adaptés à de multiples applications industrielles et commerciales. Sont bien souvent disponibles à la vente des écrans tactiles de technologies diverses. Les écrans tactiles capacitifs utilisent la charge électrostatique du corps humain pour traiter les entrées. Pour information, les Smartphones utilisent cette technologie capacitive car ce type d'écrans réagit au moindre contact et peut également prendre en charge l'enregistrement des gestes multi-touch. À l'inverse, les écrans tactiles résistifs fonctionnent grâce à la pression physique exercée. Bien que précis et moins énergivores, ces écrans se révèlent être moins sensibles et réceptifs. Pour information, ce type d'écran ne propose pas de prise en charge multi-touch.

Pavé numérique ou clavier IHM

Les interfaces homme-machine avec pavé numérique ou clavier sont un moyen de contrôle simple et très efficace des entrées. De plus, dans certaines situations, ces claviers et pavés numériques constituent la seule et unique solution viable. Ainsi, en cas de port de gants, par exemple, les touches mécaniques pourront être facilement actionnées. À l'inverse, les écrans tactiles, perturbés par le port des gants, ne pourront correctement mémoriser les entrées. Pour plus de précision, il conviendra néanmoins de toujours opter pour des touches bien distinctes et individuelles. Ainsi, en cas d'utilisation d'un écran plat, il sera toujours possible de savoir précisément quelle touche a été effleurée.

Gestionnaire de données

Ce type de dispositif est majoritairement utilisé au sein d'applications impliquant de grands volumes de données. Ceci est le cas des configurations nécessitant une rétroaction en continu du système, l'impression de rapports de production ou la gestion et l'exploitation des alarmes. De dimensions importantes, ces IHM permettent l'affichage de graphiques, de résumés de production et de représentations visuelles autres. Ils disposent bien souvent d'une capacité de mémoire considérable.

Dispositif de remplacement du bouton-poussoir

Les présents appareils ont également pour autre fonction importante le remplacement des touches, des ampoules LED et témoins lumineux autres, des touches ou molettes, ainsi que des instruments de commande mécanique. L'IHM génère un rendu visuel de l'ensemble de ces équipements. Pour tous ces composants individuels, il fait donc office de substitut convivial et pratique. De plus, l'IHM est synonyme de volume de câbles moindre et de réduction du nombre de panneaux de commande.

Surveillant ou superviseur de système

Les IHM de surveillance, également appelées superviseurs de système, sont généralement utilisées au sein de dispositifs SCADA ou MES. Généralement fournies sous forme de logiciels, les présentes applications peuvent être décrites comme des dispositifs centralisés ou décentralisés de contrôle de sites industriels complets ou de sous-systèmes d'assemblage conséquents. Ces modèles sont spécifiquement adaptés aux systèmes fonctionnant sous Windows et disposent également de plusieurs ports Ethernet, ce afin de se connecter aux divers appareils.

Systèmes SCADA

Les IHM de surveillance sont l'un des composants essentiels des systèmes SCADA. Ces dispositifs SCADA, puissants et intuitifs, sont majoritairement utilisés afin de surveiller les procédés de production industrielle au sein d'une usine ou d'une fabrique. Un SCADA est généralement combiné à des équipements de type API (automates programmables industriels) en charge de recueillir en temps réel les donnés. Pour information, SCADA est l’acronyme de « Supervisory Control And Data Acquisition » (système de contrôle et d’acquisition de données). Les opérateurs utilisent donc leurs écrans (IHM) pour communiquer avec le système SCADA et obtenir une représentation en temps réel des processus et des données historiques de court terme. L'état de fonctionnement de l'ensembles des appareils présents au sein des ateliers est alors immédiatement visible. Pour information, il existe quatre générations de systèmes SCADA. La première génération, les systèmes SCADA monolithiques n'utilisaient pas de services réseau communs et privilégiaient donc l'utilisation de systèmes indépendants. De ce fait, un ordinateur ne pouvaient se connecter à d'autres systèmes. Les systèmes de deuxième génération, les systèmes SCADA distribués englobaient un partage de fonctions de contrôle réparti entre plusieurs systèmes connectés les uns aux autres par le biais d'un réseau local (LAN). Ce type de configuration a permis le partage d'informations en temps réel entre des stations individuelles, ce afin de traiter des commandes et d'organiser des tâches distinctes. Les systèmes de troisième génération, les systèmes SCADA en réseau ont introduit le principe de communication via un réseau étendu WAN. Ces systèmes peuvent être étendus à divers réseaux LAN. Cette configuration est également appelée « PCN » ou réseau de contrôle des processus et des éléments matériel de type API peuvent être intégrés à des fins de surveillance. Quant à la quatrième génération également appelée systèmes SCADA basés sur l’internet des objets (IoT) ou le Web, elle exploite la puissance et les capacités du Cloud. Contrairement aux systèmes précédents, des informations peuvent être échangées depuis n'importe quel endroit du monde. En outre, les données à distance peuvent être visualisées et les processus, contrôlés. L'IoT peut constituer une alternative aux automates programmables traditionnels (API). En matière de systèmes SCADA, les toutes dernières avancées technologiques permettent dorénavant la modélisation de données, la mise en œuvre de rapports d’état en temps réel et l'utilisation d'algorithmes (de contrôle) davantage complexes.

Systèmes MES

Les systèmes MES ou systèmes de pilotage de la production sont des dispositifs (des logiciels) en charge de l'exécution, de la gestion, de la supervision et du suivi des processus physiques impliqués au titre de la transformation des matières premières en semi-produits ou en produits finis. Le logiciel MES est utilisé à des fins d'optimisation et d'ajustement des processus de fabrication. Pour information, le suivi, la surveillance et le contrôle du cycle de vie de la production sont les principales opérations aptes à permettre un ajustement et une optimisation de ces processus. Disposant d'informations détaillées portant notamment sur les lignes de production, les appareils liés, les lots de produits générés, leur traçabilité et la qualité des processus, le MES fonctionne de manière intégrée avec l'ERP (PGI ou progiciel de gestion intégrée) et communique en permanence avec lui. Les données concernant la consommation, les recettes, les quantités, la qualité, les ordres de production et les niveaux de stock sont alors contrôlées. Tout ceci permet alors d'accroître l'efficacité des processus de production. Un RSI (retour sur investissement) optimal est également garanti. Les IHM de supervision de système jouent un rôle crucial dans les configurations ci-dessus détaillées. Ainsi, elles permettent l'échange de données et d'instructions entre l'opérateur et l'ensemble des appareils connectées. Fournisseur de référence, Maxodeals vous propose un large choix de systèmes de gestion de données, de dispositifs de remplacement de boutons-poussoirs ou de superviseurs de systèmes.