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廠商全力布局HMI
技術(shù)成熟 市場大開
[作者 王明德]   2015年03月18日 星期三 瀏覽人次: [13723]

HMI的供應(yīng)商組成可分為三類,包括專業(yè)HMI廠商(如北爾電子)、工業(yè)電腦廠商(如研華、艾訊)、自動化大廠(如西門子、洛克威爾),由於產(chǎn)品組合不同,其市場策略也不同,不過各廠商都同意,在智慧工廠趨勢已成下,HMI在生產(chǎn)線中的定位已然不同,新世代HMI已然成形。


圖一
圖一


西門子


屬於德國廠商的西門子,近年來的產(chǎn)品多呼應(yīng)德國政府提出的工業(yè)4.0概念,對HMI自動化系統(tǒng)的定義也是如此,西門子產(chǎn)品經(jīng)理羅龍翔指出,生產(chǎn)系統(tǒng)的運作環(huán)節(jié)由前至後依序為產(chǎn)品規(guī)劃、設(shè)計、工程、製造、服務(wù),這五大環(huán)節(jié)西門子都有對應(yīng)產(chǎn)品,提供了市場完整的解決方案,在整體製造流程中扮演視覺化要角的HMI,西門子也有一系列的解決方案。


羅龍翔表示,HMI是系統(tǒng)操作者在整體製程中,唯一可以看到各設(shè)備數(shù)據(jù)資訊的介面,在西門子近年來推動的全方位整合自動化 (Totally Integrated Automation:TIA)中,HMI扮演了其入口(Portal)的角色,操作者可以由此掌控、執(zhí)行、診斷設(shè)備的所有狀況,不只現(xiàn)場操作者可透過HMI了解諸如PLC等設(shè)備的運作狀況,後端的管理階層也可藉由系統(tǒng)與HMI的網(wǎng)路連線,從遠端了解HMI的資訊。


在硬體設(shè)計方面,西門子的HMI的安全完整等級達到SIL 3,其產(chǎn)品失敗率為10-n次方,可靠性相當高,目前西門子的HMI螢?zāi)灰呀?jīng)16:9與16:10作為主流尺寸,畫素高達1600萬,不過羅龍翔也指出,現(xiàn)在硬體技術(shù)各廠商相去不遠,真正的決勝點在軟體,若只從單一產(chǎn)品來看,各家廠商的產(chǎn)品品質(zhì)相去不遠,但若從整體面來看,西門子提供了一整系列的完整解決方案,而方案中的所有所有產(chǎn)品都立基於同一系列的軟體,此一作法不但讓系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備整合性更佳,也從而延伸出更多附加價值。


研華


研華近年來致力於智慧工廠的產(chǎn)品布局,HMI也是其中一環(huán),研華工業(yè)自動化事業(yè)群協(xié)理張仁杰表示,智慧工廠講究系統(tǒng)上下層鏈結(jié),而HMI就是整體系統(tǒng)的鏈結(jié)樞紐,從實際運作部份來看,上層系統(tǒng)在收到訂單時,就可透過線上系統(tǒng)直接派遣工單,後端系統(tǒng)收到工單,就可由系統(tǒng)推算出產(chǎn)線排程與完工時間。


張仁杰進一步指出,研華的新世代HMI採用了WebOP Designer,針對 WebOP 系統(tǒng)可程式人機介面與其他人機介面產(chǎn)品建立整體解決方案的軟體,功能包括解決方案導(dǎo)向螢?zāi)晃锛⒏叨讼蛄坷L圖、多語應(yīng)用 Windows 字型、功能表、警告、資料記錄器及操作記錄,WebOP Designer 同時提供連線/離線模擬及其他工具程式,例如資料傳輸助手 (DTH)、功能表編輯器及文字編輯器等,WebOP Designer設(shè)計了50個功能模組,使用者可依據(jù)本身產(chǎn)業(yè),堆疊組成所需的架構(gòu),此一彈性化作法,兼具時效與客製化特色。


在硬體部份,研華工業(yè)自動化事業(yè)群副理沈嘉和指出,現(xiàn)在HMI的硬體趨勢有二,一為雙乙太網(wǎng)路通訊埠的比例已逐漸增多,原因為前文提到,HMI需同時鏈結(jié)上層的管理系統(tǒng)與下層的控制系統(tǒng),另一趨勢則是無線遠端連線,在智慧型攜帶裝置如智慧手機與平板電腦的迅速普及下,業(yè)者開始嘗試推出可與遠端手持式裝置鏈結(jié)的技術(shù),讓操作人員可於遠端監(jiān)控系統(tǒng),讓管理更智慧。


OMROM


OMROM在自動化領(lǐng)域的布局相當全面,從各式控制器到HMI一應(yīng)俱全,針對近年來製造業(yè)的焦點「工業(yè)4.0」所提出的虛實整合概念,OMROM也認為這將是未來製造業(yè)的必然趨勢,而HMI將在此概念中扮演整合角色。


OMROM市場開發(fā)經(jīng)理長谷川敦史表示,工業(yè)4.0首重M2M資訊流,要稱職扮演資訊流的樞紐角色,HMI的高效能已是必須,尤其在物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)中,現(xiàn)場的生產(chǎn)設(shè)備必須廣佈感測器,藉以組成完整的感測網(wǎng)路,HMI必須能同時處理龐大數(shù)量的感測訊息,同時還要扮演不同介面的夠通橋樑,由此來看,過去的HMI效能已不敷所需。


OMROM企劃課呂亞倫指出,OMROM的HMI近年來強打高畫質(zhì)、寬螢?zāi)唬L谷川敦史指出,現(xiàn)在所有的資訊都由HMI負責(zé)顯示,加上細節(jié)繁多,因此寬螢?zāi)慌c高畫質(zhì)已是必須,在觸控技術(shù)部份,OMROM仍採用電阻式技術(shù),避免電容式因可能的誤觸讓設(shè)備產(chǎn)生誤動作,在軟體部份,OMROM採用與旗下PLC一樣軟體,使用者在撰寫語言時可以一致化,縮減系統(tǒng)設(shè)計時間,同時也讓整體系統(tǒng)更穩(wěn)定。


施耐德


施耐德在HMI擁有Proface與Schneider雙品牌,在市場上兩品牌分進合擊,施耐德行銷經(jīng)理吳瑞山指出,Proface延續(xù)以往方式,採單機式銷售,主打PCB、LCD、LED、IC製造等市場,由於臺灣的LCD產(chǎn)線以日系廠商三菱為主,在設(shè)備匹配性考量一下,除了日系廠牌外,其他國家的自動化設(shè)備難以進入,因此施耐德在此以Proface布局,加強其連結(jié)性。


至於Schneider則為施耐德製造的整體解決方案之一,並沒有單機銷售,施耐德在製造業(yè)的解決方案相當完整,包括SCADA、各式PLC、Inverter、Breaker都有。


吳瑞山指出,智慧工廠概念興起後,HMI的角色也隨之改變,尤其在物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下,不再只是作為訊息顯示,還須具有一定程度的訊號擷取,施耐德的部份HMI設(shè)計為可攜帶、具有警報系統(tǒng),同時還可與倉儲系統(tǒng)鏈結(jié),充分達到智慧化願景。


另外在整合方面,吳瑞山指出,自動化設(shè)備間的連線速率要夠快,整體系統(tǒng)的運作才會有效率,現(xiàn)在現(xiàn)場從從控制器到HMI的傳送速度仍有提昇空間,因此施耐德推出一款PLC與HMI整合的設(shè)備,由於兩者設(shè)備建置在一起,當PLC需要重新設(shè)定時,現(xiàn)場人員直接在該處設(shè)定即可,PLC的訊號不須再拉回PLC,這種類似分散式I/O的作法,可減少設(shè)定時間,提昇系統(tǒng)效率。


北爾電子


北爾電子是HMI的專業(yè)廠商,在硬體端擁有完整產(chǎn)品線,軟體部份,其作業(yè)軟體iX經(jīng)過歷代改版,其功能相當齊全,在整體設(shè)計方面,北爾電子採取模組化設(shè)計,產(chǎn)品經(jīng)理張資芳指出,北爾電子的模組化架構(gòu),是透過一整套自動化系統(tǒng)的提供,包括SCADA軟體、通訊設(shè)備、資訊處理模組、HMI、控制器、I/O模組等,讓企業(yè)建立最適化系統(tǒng)。


北爾電子首先會與導(dǎo)入企業(yè)先釐清其設(shè)備現(xiàn)況與計畫需求,再依據(jù)這兩者提供建議,並協(xié)助選擇上述的自動化設(shè)備,讓導(dǎo)入者由現(xiàn)有的單點設(shè)備做延伸,至於延伸到哪個程度,就看企業(yè)本身需求,北爾電子將旗下的各類自動化設(shè)備視為單一功能模組,模組之間可輕易連結(jié),企業(yè)想要哪些功能,只要把這些功能往上加就可以。


這種方式有幾個好處,首先是保障導(dǎo)入企業(yè)的過去投資,以往購買的自動化設(shè)備,不但不會因架構(gòu)新系統(tǒng)而報廢,還可因此提昇附加價值,第二是客戶可依本身狀況,彈性選擇目前所需的功能,不會因資金有限或業(yè)務(wù)尚未到達目標,就必須投注大筆資金建構(gòu)目前仍用不到的功能,第三則是整合現(xiàn)有系統(tǒng),在智慧製造概念下,兩端的資訊流必須整合以發(fā)揮更高價值,模組化架構(gòu)可互連兩者資料庫,讓企業(yè)的所有資料統(tǒng)一集結(jié),便於管理與分析。


艾訊

艾訊的產(chǎn)品主力為硬體,在HMI領(lǐng)域也是如此,然而在物聯(lián)網(wǎng)概念下,製造系統(tǒng)講求虛實整合,因此軟體部份,艾訊與SCADA廠商合作,推出解決方案。


與一般市場上多為RISC不同,艾訊的HMI均採取x86架構(gòu),艾訊企劃部經(jīng)理徐維駿表示,現(xiàn)在製造設(shè)備的整合需求相當高,製造設(shè)備往往需要設(shè)計LAN Port以能互連,而RISC的擴充性較差,LAN Port必須外接,如此一來會不但讓成本增加,系統(tǒng)的體積與穩(wěn)定度也會下跌,兩相比較下,x86會是高整合系統(tǒng)中的較佳選擇。


在螢?zāi)怀叽绶矫妫嵉腍MI尺寸近年來逐漸擴大,徐維駿指出,在智慧工廠概念下,HMI要顯示的數(shù)據(jù)更全面也更繁多,在此狀況下,製造設(shè)備導(dǎo)入大尺寸的比例越來越高,至於觸控技術(shù),他認為電容式易受環(huán)境影響,使用在機臺上時,需另外做保護錯失,而且目前需求也不明顯,因此電阻式仍是現(xiàn)行hmi的主流,短期內(nèi)被取代的機率不高,艾訊的產(chǎn)品也以電阻式為主,不過若客戶有電容式需求,其技術(shù)也都已然成熟,要導(dǎo)入並不難。


洛克威爾


洛克威爾的HMI為PanelView Plus系列,近年來的主要型號為PanelView Plus 6,近期將推出PanelView Plus 7,產(chǎn)品經(jīng)理黃飛龍表示PanelView Plus 7的性價比更高,由於用了最新的電路與CPU架構(gòu),與舊款相比,PanelView Plus 7的效能高出30%,在軟體方面,PanelView Plus 7也一併更新為ME8.0版本,有更先進的圖庫,其操作介面也更人性化。


黃飛龍指出,PanelView Plus 7被歸類於洛克威爾中型控制方案的一環(huán),目標市場為OEM產(chǎn)業(yè)機臺,他進一步表示,洛克威爾看好OEM市場,這幾年強力布局,累積了大量專業(yè)經(jīng)驗,希望成為OEM廠商的知識顧問。


由於OEM機臺的應(yīng)用特殊,因此所需的HMI必須具有快速反應(yīng)、人性化編輯、連網(wǎng)等需求,同時必須提供在地化服務(wù),黃飛龍表示,洛克威爾是全球性大廠,其專業(yè)技術(shù)與全球據(jù)點,將可滿足OEM機臺廠商的需求,提供全面服務(wù)。


臺達電


臺達電是臺灣HMI大廠,其產(chǎn)品布局涵蓋全球,面對製造系統(tǒng)變革中HMI的定位,臺達電表示,在傳統(tǒng)工業(yè)應(yīng)用中,HMI扮演「人與機器的溝通橋樑」的角色,主要功能是提供機器設(shè)備資訊給操作者,同時讓操作者進行使用設(shè)定(M2H)。隨著時代進步和工業(yè)演進,未來在智慧工廠的架構(gòu)下,HMI將會更著重在機器設(shè)備間的資訊交換(M2M)。


在應(yīng)用領(lǐng)域部份,臺達電表示,HMI可應(yīng)用的領(lǐng)域很廣,但目前最常見的仍以工業(yè)市場為主,未來HMI將隨著產(chǎn)業(yè)一同發(fā)展,除工業(yè)界外,預(yù)計在自動化演伸的相關(guān)領(lǐng)域,如樓宇節(jié)能自動化、智慧城市、交通監(jiān)控、醫(yī)療/居家環(huán)境監(jiān)控、電動車充電站、植物工場等相關(guān)產(chǎn)業(yè),都有相當好的發(fā)展?jié)摿Α?/span>


除了應(yīng)用領(lǐng)域外,針對不同市場,臺達電也有不同策略,臺達電會根據(jù)市場發(fā)展情況、使用者習(xí)慣以及產(chǎn)品特性,在歐洲市場著力於東歐開發(fā)中國家,亞洲則深耕臺灣、大陸和印度,美洲的部份以建立品牌知名度為主要方向,將HMI搭配臺達全系統(tǒng)自動化產(chǎn)品或解決方案,進行銷售,短期內(nèi)會繼續(xù)尋此模式,布局全球。


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