人機(jī)介面在機(jī)器與人之間，扮演著橋接器的重要任務(wù)。隨著工業(yè)4.0逐漸發(fā)酵，HMI也慢慢扮演更為關(guān)鍵的智能橋接器。我們可以說(shuō)，IoT是成就HMI虛擬化的重要功臣。
早在工業(yè)革命剛開(kāi)始的時(shí)候，機(jī)器就早已經(jīng)存在工業(yè)環(huán)境中。而有了機(jī)器，就需要操作的工作人員。在人與機(jī)器之間，少不了的是一個(gè)讓雙方都能進(jìn)行溝通的介面。也因此，打從機(jī)器的存在，這樣的溝通介面就已經(jīng)存在，並始終在工控市場(chǎng)中扮演著最盡職的配角。
這樣的一個(gè)配角，透過(guò)橋接器，讓上層的操作者可以操作機(jī)器，讓機(jī)器知道要做些什麼事情。在機(jī)器與人之間，這樣的一個(gè)橋接器，扮演著橋接的重要任務(wù)，雖然只是整個(gè)工控環(huán)境中的一個(gè)小螺絲丁，然而少了它卻不行，人與機(jī)器便無(wú)法順利溝通。也因此，這樣一個(gè)中介的橋接器，其重要性不言可喻。而這樣的橋接器，就是大家所熟知的人機(jī)介面（HMI）。
物聯(lián)網(wǎng)成就了HMI虛擬化
觀(guān)察整體工控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，速博康總經(jīng)理張正明認(rèn)為，最大的變化在最近五年到十年之間，特別是由於物聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展。我們可以發(fā)現(xiàn)PC的使用，屬於是IT產(chǎn)業(yè)的範(fàn)疇。早期臺(tái)灣開(kāi)始發(fā)展PC產(chǎn)業(yè)，到今天已經(jīng)累積40幾年的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)於PC市場(chǎng)是非常熟稔，自然也對(duì)IT技術(shù)也得心應(yīng)手。但談到OT這個(gè)產(chǎn)業(yè)區(qū)塊，OT產(chǎn)業(yè)由於歐美國(guó)家發(fā)展工業(yè)已數(shù)百年之久，也累積了非常多經(jīng)驗(yàn)。但在臺(tái)灣，過(guò)去所著重的IT產(chǎn)業(yè)，與OT並不相同。畢竟OT技術(shù)需要工業(yè)環(huán)境才能建構(gòu)得起來(lái)。
如果將物聯(lián)網(wǎng)IoT一拆為二，就是IT與OT的結(jié)合。臺(tái)灣在IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)行之有年，對(duì)於OT產(chǎn)業(yè)卻相對(duì)陌生。我們觀(guān)察歐美發(fā)展OT產(chǎn)業(yè)，大多是由規(guī)模較大的廠(chǎng)商來(lái)著手投資發(fā)展。歐美大廠(chǎng)在OT的佈建都是具備很長(zhǎng)久經(jīng)驗(yàn)與堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。而IT與OT要在PC端相連結(jié)，所透過(guò)的橋樑正是IoT技術(shù)。IoT的精神就是網(wǎng)際網(wǎng)路，也就是Internet。
| 圖1 : IoT成就了HMI的虛擬化（source：rockwellautomation.com） |
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我們?cè)龠M(jìn)一步看，OT原本的技術(shù)都是偏重在工廠(chǎng)端。在其中，HMI原本都只是扮演一個(gè)配角。然而隨著近年來(lái)各種技術(shù)條件更加成熟，以及工業(yè)4.0的逐漸發(fā)酵，從IoT到IIoT（工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)），甚至是AIoT（智能聯(lián)網(wǎng)），其中最重要的精神都在於如何將IT與OT進(jìn)行進(jìn)一步的串連。而HMI也逐漸從配角，慢慢扮演更為關(guān)鍵的連結(jié)角色。我們可以說(shuō)，IoT是成就HMI虛擬化的重要功臣。
情境式管控
| 圖2 : 傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)也逐漸透過(guò)HMI的加值，讓生產(chǎn)訊息網(wǎng)路化。 |
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HMI在整個(gè)IoT的運(yùn)作中，從過(guò)去的配角，成為現(xiàn)在的重要橋樑。串接OT的數(shù)據(jù)資訊，透過(guò)HMI與網(wǎng)路，上傳到雲(yún)端。在進(jìn)行了分析後，還可以再下傳指令到PC來(lái)進(jìn)行操作?？梢哉f(shuō)這是個(gè)閘道的角色，少了這樣的閘道，IT與OT就沒(méi)辦法互聯(lián)。
速博康總經(jīng)理張正明說(shuō)，基於這樣的角色，HMI也可以進(jìn)一步定位成智能閘道。其具備可視化、觸控軟體，可按照客戶(hù)的要求來(lái)進(jìn)行相關(guān)指令。傳統(tǒng)的閘道缺少直覺(jué)的畫(huà)面，也看不到資訊。而現(xiàn)在，把傳統(tǒng)的閘道進(jìn)一步加強(qiáng)，變成使用者友善的智能閘道，甚至進(jìn)一步來(lái)進(jìn)行情境式的HMI管控，這也是最符合現(xiàn)代化智能工廠(chǎng)的運(yùn)作方式。為傳統(tǒng)的閘道，賦予新的生命，並給予智慧，更進(jìn)一步邁向虛擬化，成為能夠符合工業(yè)4.0精神的智能閘道。
先進(jìn)資料中心應(yīng)用
在應(yīng)用市場(chǎng)上，我們可以明顯發(fā)現(xiàn)IoT相關(guān)應(yīng)用正在持續(xù)成長(zhǎng)，許多新興應(yīng)用持續(xù)被開(kāi)發(fā)出來(lái)。特別是近期隨著疫情狀況趨於嚴(yán)重，WFH的異地工作模式變成常態(tài)，這樣的工作方式預(yù)計(jì)在未來(lái)還將會(huì)持續(xù)下去，這種異地工作的模式其實(shí)就是IoT最好的應(yīng)用案例。而其中值得注意的就是資料中心在其中扮演了很重要的角色。
由於資料中心需求增加，因此各地也不斷進(jìn)行資料中心的佈建。而其中HMI一個(gè)很關(guān)鍵的應(yīng)用場(chǎng)景，就是將HMI裝在伺服器上進(jìn)行電量的監(jiān)控?？蛻?hù)可以蒐集用電的行為、收集數(shù)據(jù)，並傳到雲(yún)端去進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，如此就可以知道廠(chǎng)區(qū)用電的行為。再透過(guò)雲(yún)端將指令傳送回伺服器端，來(lái)進(jìn)行最佳化的能源與電量管控。以目前許多資料都是透過(guò)遠(yuǎn)端來(lái)蒐集與執(zhí)行的狀況來(lái)看，許多大型企業(yè)的資料中心將會(huì)不斷興建，這也是未來(lái)工作方式的重要依賴(lài)。
傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)合IoT
臺(tái)灣有許多傳產(chǎn)的CNC、紡織機(jī)，以及工廠(chǎng)生產(chǎn)器具等，很多傳統(tǒng)產(chǎn)線(xiàn)的OT都需要用到HMI。近年有個(gè)趨勢(shì)是HMI與IOT進(jìn)行結(jié)合，在產(chǎn)線(xiàn)上傳統(tǒng)都是一臺(tái)一臺(tái)進(jìn)行紀(jì)錄，然而現(xiàn)在都必須要透過(guò)網(wǎng)路化，不管什麼機(jī)具，都需要IOT的連結(jié)。如此一來(lái)，生產(chǎn)數(shù)據(jù)與良率，都能透過(guò)雲(yún)端中控臺(tái)來(lái)進(jìn)行管控。
在IoT的連結(jié)之下，才能快速將傳統(tǒng)機(jī)具透過(guò)HMI這種智能閘道器的加值，把傳統(tǒng)器具與中控、雲(yún)端、大數(shù)據(jù)分析進(jìn)一步整合，甚至與企業(yè)未來(lái)的其他管理平臺(tái)串連在一起。工廠(chǎng)所有的生產(chǎn)機(jī)臺(tái)與器具，都可以透過(guò)HMI這樣的智能閘道加值，做到公司生產(chǎn)訊息的網(wǎng)路化。配合傳統(tǒng)臺(tái)灣加工產(chǎn)業(yè)，各行各業(yè)的生產(chǎn)器具都可以利用HMI的加值，來(lái)讓企業(yè)資料的獲取更直接透明。
結(jié)語(yǔ)
HMI這樣的人機(jī)介面，在工廠(chǎng)環(huán)境中不會(huì)成為主角，但會(huì)是最重要的配角。近年來(lái)逐漸深入不同的產(chǎn)業(yè)，包括半導(dǎo)體製程都必須用到HMI，而從半導(dǎo)體廠(chǎng)、傳產(chǎn)CNC、智慧大樓管理、傳統(tǒng)紡織業(yè)的染整器，都可以看到HMI在其中扮演關(guān)鍵角色。從速博康的角度來(lái)看，對(duì)於HMI未來(lái)發(fā)展的方向，跟不同的垂直市場(chǎng)、不同產(chǎn)業(yè)來(lái)進(jìn)行更深度的結(jié)盟，將是一個(gè)重要的趨勢(shì)。HMI本身強(qiáng)調(diào)客制化與在地化，不管是IT與OT產(chǎn)業(yè)，發(fā)展的重要考量都在於結(jié)盟在地產(chǎn)業(yè)。
