人机界面跃居智能制造要角

随着工业4.0概念的推演，Decentralized分散式制程的实现，对于制造商而言，改变的不仅是位在生产线现场的控制器，以及通讯协定，而是整个生产决策模式的改弦易辙。

回顾工业3.0时代，讲求的是生产自动化，重点在于提升生产的品质与效率，避免多余的浪费；至于工业4.0，则诉诸于分散式制程，并藉由堪能统合异质协定的IP网络，佐以日趋普及的移动设备作为基础，继而串联供应链、工厂、企业…等各个环节的所有信息，凭藉单一数据库予以汇整、分析，据以形成实时而有效的生产决策。

显而易见的，在工业4.0概念下，「智能连结」将会是个中关键枢纽，所以云端服务器将会在未来扮演重要角色，一方面负责串联Web使用者端，另一方面也将串联生产现场的人机界面(HMI)与控制器，再将位于生产端底层的传感器及RFID所蒐集的信息，输送到自动化系统，接着衔接到ERP、MES或Shop Floor Control等不同营运系统，形成所有信息的实时无缝串联。

在此情况下，伴随工业4.0时代的降临，改变的面向并不仅止于技术，而意谓整个商业模式的巨大革命！因此有业者认为，环顾制造业发展史，从早期至今的MA(机器自动化)、MA＋FA(工厂自动化)等时代，终将成为过去，取而代之，便是结合了MA、FA、BA等元素的商业自动化新局，而意欲打造这个新局面，前提就在于从底层到顶端各个层级的信息透通！

随着此一巨大转变，以往受到PLC控制的各类型I/O装置，不再仰赖PLC来挹注自动化活水，而是I/O装置自己即能自动化运作，不仅如此，透过一致性汇流排架构的居间串联，不同I/O装置的彼此之间，都能够与其他设备互通信息、互为备援，且信息传递的过程可谓实时畅通，其间所能散发的智能，远较过往的PLC、甚至是PAC来得显着。

Open HMI成为时势所趋
所以说，当工业4.0概念翻转了一切之后，一向侧重于HMI/SCADA定位的人机界面，尔后便不宜继续偏安于HMI/SCADA格局，有必要蜕变为Open HMI、Softlogic，主因在于，一旦进入商业自动化时代，讲求的解决方案导向、应用服务导向，附加价值变成了最大重点，因此工业控制平台的「灵魂」，将会从硬件转变为软件，在这个前提下，HMI也必须与时俱进，它不再是硬梆梆的铁板一块，而应具备高度定制化弹性。

所谓的HMI，为Human Machine Interfac的缩写，在台湾通常被翻译为人机界面，其为使用者与系统之间交换信息的媒介，可将系统传送出来的信息，以人类可接受的格式进行转换；举个很简单的例子，在一座工厂里，管理者意欲蒐集工厂内各区域的温度、湿度，乃至于各项机器设备的状态，即可透过一台主控系统监视并记录这些参数，以便于当一些异常事故发生时可实时处理，此即为相当典型的SCADA/HMI应用。

换言之，以Open HMI、Softlogic等型式存在的人机界面，将能为C Shop或其他开放式语言所量身订做，而不断被重复使用，只要稍事调整，随时都可扮演不同的专家系统角色；更重要的，HMI也不再只能透过黑白文字显示，从上而下通通走图像显示，不仅易于被使用操作，而且可以藉由与关联式数据库的串联，从而因应供应链、工厂及企业的需求变化，而实时呈现不同信息。

由此观之，看来并不特别起眼的HMI，未来放诸偌大的工业4.0架构，仍拥有不可轻忽的着力点，为整体工厂及产品生命周期创造可观价值。因此意欲转型至智能制造的企业，不妨朝着软硬件并重的开发模型来思考，俾使人机界面一方面可以借助网页服务器、FTP服务器、OPC UA通讯、数据库的连结与检视(Database Viewer)，确保各式信息能够被实时串流分享，另一方面可以透过警报检视器及发布系统，实时撷取底层设备、传感器所反应出来的问题，接着经由物联网、云端运算、移动设备等技术，以最快速度传递予管理者，利于管理者尽快修复所有来自于产线的疑难杂症。

因此可以预见，人机将不再只是人机，而是蕴含更多附加价值；制造商仅需借助容许高度定制化的HMI/SCADA，再搭配网络、传感器，让每一环节都能彼此共享相同的软件架构，再以弹性灵活的应用开发环境作为后盾，对于朝向工业4.0的转型大计，必然可获致莫大帮助。

多点触控缔造HMI新局
另有业者认为，比照智能手机的运用模式，未来多点触控功能的HMI，可望成为市场追逐的焦点，此乃由于，唯有触控才有助于降低操作门槛、简化操作步骤，且能突破有既有的页面限制，进而把内含的软件功能，彻底彰显出来。

不可讳言，多数制造商都对眼下状况备感忧虑，只因近几年来消费性商品的价格竞争态势转趋激烈，价格下跌的走向也愈来愈显着，连带压缩到企业的毛利空间，在这麽多压力纷至沓来的情况下，制造商都必知肚明，必须要设法让制程更具效率，才有可能在激烈的竞局中突围胜出。

如何提升制程效率？先不说别的，至少在第一步就应该做到制程信息的掌握，而只是信息的可视化程度愈高，掌握度就会愈高，而在追求可视化的进程中，无庸置疑，人机界面绝对是个中极为重要的配备；但此处所提到的HMI，绝对不是老掉牙的按键式机种，甚至也不仅限于现今可见的屏幕视觉化，而会融入更丰富的元素，而这些元素的到位，幕后推手并非硬件，而是软件，因此如同前述，在进入智能制造新局面之际，奠基于软硬件整合的Open HMI，将会显得十分必要。

但要探讨软硬件整合之前，仍可先行观察HMI之于硬件方面的技术进展。事实上，要想研判新时代HMI硬件的样貌不难，只需要把它想像成为屏幕更大的智能手机即可，它不仅具有如同当前热门智能手机所采用的轻薄屏幕，同时也支持多点触控功能，因此使用者仅需利用简单的点选或拖曳，即可在人机界面上进行直觉式操作，更重要的，当HMI导入多点触控技术之后，使用者亦可如同操作智能手机一般，任意将画面上的功能选项放大或缩小，大幅跳脱了以往的操作惯性，从而进入一个前所未见的视觉操控新体验。

既然新一代HMI硬件的发展，愈来愈近似于智能手机模式，那麽在应用软件方面，亦将依样画葫芦，也倾向智能手机上的APP icon，让用户可随时视实际需求，设计一个个不同的功能模块，所以制造商遴选HMI，不宜仅偏重操作面板，而应关注其所搭配的编辑软件。

值得一提的，驱动人机界面运作的后端SCADA系统，将会是形塑智能制造情境的重点所在。以台湾不在少数的电脑与周边设备组装业为例，在其生产环境中，SCADA可用以采集各台现场设备的数据，然后再将蒐集而来的数据，整合到MES系统，藉以各项工业控制需求；更有甚者，若干HMI解决方案供应商，甚至做到让用户管理者仅需借助单一HMI屏幕，以切换方式观看MES与SCADA不同系统画面。