Aujourd'hui, les entreprises du secteur industriel et manufacturier doivent s'adapter pour maintenir leur compétitivité. Elles ont besoin de connecter efficacement les employés, notamment au sein de l'usine avec les informations essentielles, et ce, plus rapidement que jamais. Bien que les interfaces homme-machine (IHM) traditionnelles aient été utiles pour les opérateurs pendant des années, les nouvelles solutions modernes étendent maintenant ces bénéfices aux équipes hors de la salle de contrôle. Aujourd'hui, les entreprises exploitent les nouvelles technologies et les logiciels IHM pour assurer une gestion efficace des opérations à distance et mobiles. En créant un environnement de travail innovant pour les opérations industrielles, votre organisation peut tirer parti de nombreux avantages.
Découvrons avant tout ce qui caractérise une Interface Homme-Machine (IHM), avant d'explorer les cinq avantages majeurs des solutions IHM hybrides-Cloud pour votre entreprise.
Qu’est-ce qu’une IHM
et à quoi sert-elle ?
Avant d'aller plus loin dans la compréhension des IHM de nouvelle génération et de leurs applications avancées, il est essentiel de saisir les bases et de bien comprendre ce qu'est une Interface Homme-Machine.
Définition simple d’une IHM
Si nous devions donner une explication claire et concise, une Interface Homme-Machine, ou IHM, agit comme le pont essentiel entre l'humain et la machine. Elle facilite le contrôle et la surveillance de processus industriels, de systèmes informatiques ou de machines à travers des interfaces graphiques intuitives. Que ce soit pour ajuster les paramètres d'une machine ou pour visualiser les données de production, l'IHM rend ces interactions plus simples et directes, rendant ainsi les informations non seulement accessibles mais aussi aisément manipulables.
Quels sont les composants d’une IHM ?
Les composants d’une Interface Homme-Machine (IHM) varient selon l'application, mais plusieurs éléments clés sont souvent présents pour garantir une interaction efficace et intuitive entre l'utilisateur et la machine.
- Interface utilisateur graphique (GUI) : Inclut des éléments visuels comme des boutons et des graphiques pour des interactions visuelles.
- Logique de contrôle : Logiciel qui traite les entrées de l'utilisateur et exécute les commandes.
- Capteurs et actionneurs : Collectent les données et exécutent des actions physiques basées sur les commandes de l'IHM.
- Système de communication : Permet l'échange de données entre l'IHM et d'autres composants du système.
- Base de données : Stocke les configurations, historiques et paramètres essentiels pour l'IHM.
- Dispositifs d'entrée : Comme les claviers et écrans tactiles, facilitant l'interaction de l'utilisateur avec le système.
Pourquoi l’IHM est devenue essentielle dans les environnements industriels ?
L'IHM est devenue un point central dans les environnements industriels pour plusieurs raisons. D'une part, elle optimise l'efficacité en permettant aux opérateurs de contrôler et de surveiller les processus en temps réel, réduisant ainsi les erreurs et les temps d'arrêt. Elle améliore également la sécurité, fournissant des alertes et des informations critiques pour prévenir les accidents. Enfin, grâce à son intégration facile avec d'autres systèmes, l'IHM aide à centraliser la gestion des données, favorisant une meilleure analyse et une amélioration continue des processus industriels.
Si nous devions résumer, l'importance de l'IHM dans les milieux industriels modernes réside dans sa capacité à rendre les opérations plus sûres, plus efficaces et plus connectées.
Quels sont les différents types d’IHM ?
L'histoire des Interfaces Homme-Machine (IHM) a évolué avec la technologie, et AVEVA a été un précurseur clé, jouant un rôle majeur dans l'accélération de cette innovation. Initialement axées sur des commandes mécaniques simples comme les leviers et les boutons, les IHM se sont transformées grâce à l'électrification qui a introduit des commutateurs électroniques. Cette évolution a été poussée plus loin à l'ère informatique, avec des interfaces graphiques permettant des interactions plus complexes grâce à des écrans tactiles et des commandes visuelles. Récemment, les technologies de reconnaissance vocale et de réalité augmentée ont transformé les IHM en plateformes intuitives et naturelles. AVEVA a innové en intégrant ces avancées technologiques, rendant les interactions homme-machine plus simples et efficaces, et en intégrant la technologie de manière transparente dans les processus industriels.
Voici quelques types d'IHM répandues dans le secteur de l'industrie.
L'IHM classique et son pupitre opérateur
C'est une forme traditionnelle d'IHM très répandue dans l'industrie. Il se compose d'un écran souvent accompagné de boutons physiques, de voyants et parfois d'un clavier. Ce type de pupitre est particulièrement apprécié pour sa durabilité et sa fiabilité dans les environnements industriels difficiles.
IHM à boutons
Ces IHM ont été parmi les premières utilisées dans l'industrie, offrant robustesse et fiabilité avec des commandes physiques claires, adaptées aux environnements industriels où la précision des commandes manuelles est essentielle.
IHM tactile
Introduites pour rendre les interactions plus directes et intuitives, les IHM tactiles utilisent des écrans tactiles qui facilitent l'accès et la manipulation des systèmes, réduisant le besoin de formations complexes et accélérant l'exécution des tâches.
IHM vocale
Développées pour permettre un contrôle mains libres, les IHM vocales ont été une révolution pour les environnements où les utilisateurs ont besoin de manipuler d'autres équipements ou matériaux tout en opérant la machine.
IHM Web ou mobile
Avec une solution IHM basée sur le web, vous pouvez non seulement surveiller et contrôler vos installations à distance en toute sécurité, mais également fournir aux opérateurs et techniciens de maintenance des informations précises et fiables sur l'état et les performances de vos équipements. AVEVA enrichit cette technologie en intégrant des fonctionnalités avancées pour une gestion optimale des données et une meilleure visibilité opérationnelle, facilitant ainsi la prise de décisions en temps réel.
Comment fonctionne une IHM dans un système automatisé ?
Pour comprendre comment une Interface Homme-Machine (IHM) fonctionne dans un système automatisé, il est essentiel de se pencher sur les différents aspects de son interaction avec les équipements et les utilisateurs.
Communication avec les automates et capteurs
L'IHM sert de pont entre les systèmes de contrôle automatisés, comme les PLC (Programmable Logic Controllers), et les différents capteurs dispersés à travers l'installation. Cette connexion permet à l'IHM de recevoir et d'envoyer des commandes, facilitant ainsi la supervision industrielle et le contrôle des opérations mécaniques et électriques.
Gestion des données en temps réel
Les IHM collectent et traitent les données provenant de diverses sources en temps réel. Elles permettent aux opérateurs de surveiller l'efficacité opérationnelle, de détecter les anomalies et de prévenir les pannes avant qu'elles ne surviennent, grâce à des tableaux de bord dynamiques et des analyses prédictives.
Interaction avec l’opérateur : affichage, saisie, alertes
La convivialité des IHM se manifeste dans leur capacité à afficher des informations claires et à permettre aux opérateurs de saisir des commandes facilement. Elles alertent également le personnel en cas de dysfonctionnements ou de dépassements de seuil, contribuant ainsi à la sécurité et à l'efficacité des procédés industriels.
L'IHM de nouvelle génération : 5 avantages clés pour mieux contrôler vos opérations
1 Un moteur graphique performant favorise une plus grande perception de la situation
Souvent, les utilisateurs ne disposent pas d'aperçus et de visualisations pertinents à cause d'une interface utilisateur (UI) et d'une expérience utilisateur (UX) médiocres. Cependant, les progrès effectués dans la technologie de visualisation offrent aujourd'hui aux utilisateurs la clarté nécessaire pour comprendre le passé récent, le présent et l'avenir prévu. Ils ont une plus grande perception de la situation.
Les opérateurs obtiennent de bien meilleurs résultats lorsqu'ils utilisent des visualisations efficaces pour identifier et résoudre les problèmes et améliorer la performance opérationnelle. Prendre conscience des opérations critiques est désormais plus simple que jamais. Grâce à des logiciels plus évolués, allant des graphiques aux assistants, en passant par les modèles et les éléments, une expérience utilisateur enrichie et des informations contextualisées en temps réel sont fournies. Lorsque les opérateurs ont accès à des informations en temps réel et à des données fiables, ils peuvent rapidement identifier et réagir correctement aux événements anormaux et aux anomalies.
2 Une Interface homme-machine, accessible partout et à tout moment
Les solutions IHM de dernières générations offrent des visualisations en temps réel qui supportent la localisation grâce au changement dynamique de langue en cours d'exécution. Elles sont nativement conçues pour le web, le mobile et le Cloud. Une nouvelle génération de collaborateurs connectés accèdent aux activités de l'usine, à tout moment et en tout lieu.
L'intégration native au Cloud permet aux utilisateurs de transférer des données de variable dans le cloud, facilitant ainsi la création de rapports opérationnels, de graphiques et de tableaux de bord. Les solutions équipées d'un lecteur de QR codes permettent aux opérateurs d'utiliser n'importe quel terminal intelligent pour scanner un code et afficher des écrans IHM dynamiques ou des interfaces, des instructions de travail, ou toute autre information contextuelle.
De la gestion des stocks à l'accès aux instructions opérationnelles standards, les possibilités offertes par les QR codes sont pratiquement illimitées. De plus, les solutions basées sur une architecture hybride-Cloud permettent de déployer des affichages IHM traditionnels, initialement conçus pour un environnement de bureau, sur le web, sans nécessiter de réingénierie.
3 Efficacité de l'ingénierie avec une apparence et une ergonomie modernes
Les opérateurs ne sont pas des développeurs et leurs compétences en programmation et en script varient considérablement. Ils doivent être capables de réaliser des modifications de configuration sans l'aide d'un « super administrateur » ou d'un programmeur Python. La bonne solution est de donner aux utilisateurs le pouvoir et la flexibilité de créer leurs propres vues et tableaux de bord personnalisés sans avoir besoin de programmation, de script ou autres outils de développement. Par un simple glisser-déposer, les utilisateurs peuvent déployer des visualisations dynamiques et cohérentes, et des applications IHM personnalisées sur n'importe quel automate programmable industriel (API) / unité terminale distante (RTU), appareil mobile ou système d'exploitation, indépendamment de leur taille ou de leur fabricant.
L'adoption de normes graphiques communes sur tous les appareils aide les opérateurs à se familiariser avec le logiciel et à devenir plus efficaces, quel que soit l'appareil utilisé. Comme une architecture hybride prend en charge le stockage dans le cloud et la gestion des données, les utilisateurs peuvent standardiser et réutiliser les visualisations à travers les équipes et les sites.
De plus, les modèles d'application peuvent économiser des heures de travail d'ingénierie. Les utilisateurs peuvent commencer à partir d'un modèle, dont certains sont disponibles en tant que fonctionnalités standard, pour développer une IHM. Les intégrateurs de systèmes peuvent réutiliser leurs projets d'ingénierie dans plusieurs projets. Les fabricants de machines peuvent fournir des applications de base à leurs utilisateurs finaux. Les nouveaux utilisateurs peuvent ainsi se lancer plus rapidement.
4 Scalabilité et flexibilité illimitées
Une solution IHM de nouvelle génération doit permettre aux entreprises de s'adapter facilement à leur croissance et tout cela sans coût supplémentaire incrémental. Les entreprises doivent avant tout rechercher des solutions qui délivrent un usage illimité en termes de licences et notamment illimité en termes d’E/S automates mais aussi en termes de variables archivées.
Pour les entreprises qui doivent fournir un accès à de nombreux utilisateurs internes et externes, la solution idéale doit permettre également un usage illimité de clients web et mobiles.
Les entreprises doivent trouver une solution performante et fiable capable de supporter des acquisitions de plusieurs centaines de milliers d’E/S automates et de manière induite des capacités d’archivage du même ordre avec des niveaux de performance élevés dans l’acquisition des données mais aussi dans l’analyse des données ensuite.
Le coût réel de la mise en place d'une solution logicielle IHM comprend les licences, les coûts de développement et d'ingénierie, ainsi que les coûts de maintenance pour la durée de vie du projet. Les entreprises devront donc s’assurer que la solution IHM aborde et gère les questions essentielles du cycle de vie du projet, à savoir l'efficacité du développement, l'évolution fonctionnelle, la maintenance et le diagnostic.
5 Logiciel IHM sécurisé
La sécurité est un enjeu majeur. Les entreprise doivent choisir une IHM dotée de capacités de sécurité intégrées pour répondre au besoin croissant de cybersécurité avancée. Une solution qui supporte le déploiement hybride-Cloud offre le meilleur des deux mondes. Les utilisateurs à distance peuvent accéder en toute sécurité depuis l'extérieur au réseau via n'importe quel navigateur web conforme HTML5.
La bonne solution IHM doit offrir des fonctionnalités de sécurité assurant le cryptage des communications de données, le SSL/HTTPS, et l'utilisation des dernières bibliothèques Microsoft. L'intégration de l'authentification Microsoft Active Directory et Microsoft Azure peut fournir une connexion unique et une authentification multi-facteurs. Il est tout aussi important qu'une solution n'utilise pas JAVA, car cela introduit un vecteur de menace accru. Un fournisseur de premier plan veillera à ce que chaque version soit examinée par une équipe d'experts en cybersécurité chevronnés pour s'assurer qu'elle soit encore plus sécurisée et robuste que la version précédente.
Dans quels secteurs l’IHM est-elle utilisée ?
Les Interfaces Homme-Machine (IHM) sont utilisées dans une multitude de secteurs, reflétant leur polyvalence et leur importance cruciale dans la gestion des processus automatisés et la surveillance des systèmes. Voici quelques-uns des principaux domaines d'application :
Industrie manufacturière
Les IHM sont essentielles dans les usines pour contrôler les lignes de production, surveiller les équipements et optimiser les processus de fabrication.
- Dans une usine de fabrication de composants électroniques, une IHM permet aux opérateurs de surveiller les paramètres de production tels que la température, la vitesse de la chaîne de montage, et de réagir rapidement en cas de déviation par rapport aux normes établies, assurant ainsi la qualité et l'efficience de la production.
Agroalimentaire
Les IHM aident à surveiller et à contrôler les processus de production alimentaire, de l'emballage à la qualité et à la sécurité des produits.
- Dans une usine de production de boissons, l'IHM aide à contrôler le processus de mélange et de mise en bouteille, en surveillant les niveaux de liquides, en ajustant les doses de différents ingrédients, et en alertant les opérateurs en cas de défaillances ou de contaminations potentielles pour garantir la conformité aux normes de qualité et de sécurité.
Automobile
Utilisées pour tester et assembler des composants de véhicules, les IHM facilitent la programmation des robots et la gestion des chaînes de montage automatisées.
- Sur une ligne d'assemblage de voitures, l'IHM aide les techniciens à programmer des robots pour effectuer des tâches précises comme le soudage ou l'installation de composants spécifiques, tout en fournissant un retour en temps réel sur la performance et les éventuels problèmes rencontrés.
Énergie
Dans le secteur énergétique, notamment dans les centrales électriques et les installations de traitement du pétrole et du gaz, les IHM permettent de surveiller et de contrôler les opérations critiques.
- Dans une centrale éolienne, une IHM permet aux ingénieurs de surveiller la vitesse du vent et la production d'énergie en temps réel, d'ajuster les paramètres pour maximiser l'efficacité et de détecter rapidement tout signe de défaillance des équipements pour éviter des interruptions coûteuses.
Santé
Elles sont utilisées pour la gestion des informations et le contrôle des dispositifs médicaux, améliorant ainsi l'efficacité des soins et la sécurité des patients.
- Dans un hôpital, les IHM sont utilisées pour contrôler les équipements de radiologie, permettant aux techniciens de régler avec précision les paramètres de l'appareil, de visualiser les images médicales et de surveiller l'état du patient pendant les examens, améliorant ainsi la sécurité et l'efficacité des diagnostics.
Transport
Les IHM sont intégrées dans les systèmes de gestion du trafic et de surveillance des infrastructures, contribuant à la sécurité et à l'efficacité des réseaux de transport.
- Pour la gestion du trafic aérien, l'IHM dans un centre de contrôle permet aux contrôleurs de trafic de visualiser et de gérer les trajectoires des avions, de communiquer avec les pilotes, et de s'assurer que toutes les opérations se déroulent en toute sécurité et efficacement.
Bien choisir votre IHM: quels critères prendre en compte ?
Après avoir exploré ensemble les divers aspects essentiels des Interfaces Homme-Machine (IHM), il est maintenant temps de choisir celle qui répondra au mieux à vos besoins spécifiques. Sélectionner une IHM adaptée nécessite de considérer attentivement plusieurs critères clés tels que la compatibilité avec les automates, la capacité d’évolution, la clarté de l'interface utilisateur, et son ergonomie. Chacun de ces éléments joue un rôle crucial pour garantir que l'IHM choisie optimisera les opérations et l'efficacité de votre système automatisé.
Interface utilisateur : clarté, ergonomie, personnalisation
Clarté, ergonomie et personnalisation sont des critères essentiels qui déterminent l'efficacité d'une interface utilisateur. Ces aspects garantissent une interaction intuitive avec le système, augmentant ainsi la productivité et réduisant les erreurs.
Il y a près de 10 ans déjà, un article de Factory Software abordait ces thèmes en mettant en lumière l'importance de la perception de la situation dans l'IHM. Avec les logiciels AVEVA, cet article démontrait comment un design bien conçu permettait une compréhension immédiate des alertes et des états de l'usine, illustrant l'avancée de notre approche en matière de conception d'interfaces utilisateur adaptées et efficaces.
Compatibilité avec les automates et protocoles existants
La compatibilité avec les automates et protocoles existants est essentielle pour une Interface Homme-Machine (IHM). Assurer cette compatibilité permet l'intégration avec divers équipements, tels que les automates programmables de Schneider Electric, Siemens, ou Allen-Bradley. Elle supporte aussi des standards de communication tels que OPC UA, facilitant une interaction efficace entre différents composants du système de gestion industrielle. Cette interopérabilité est cruciale pour une flexibilité et une efficacité opérationnelles dans les environnements industriels modernes.
Capacité d’évolution et de mise à jour
La capacité d'évolution et de mise à jour d'une Interface Homme-Machine (IHM) est cruciale pour garantir que le système puisse s'adapter aux évolutions technologiques et répondre aux nouveaux besoins opérationnels. Une IHM évolutif permet aux entreprises de mettre à jour le logiciel pour intégrer les dernières fonctionnalités, améliorer la sécurité et optimiser l'interface utilisateur sans nécessiter de remplacements coûteux. Cela assure une longévité et une pertinence continues de l'équipement dans un paysage industriel qui évolue rapidement.
Pour conclure sur l'importance des Interfaces Homme-Machine (IHM) dans l'optimisation des processus industriels, il est clair que le choix d'une IHM adaptée peut transformer la productivité et l'efficacité d'une entreprise. Des études montrent que l'utilisation d'IHM modernes peut améliorer la productivité de 20 à 30% grâce à une meilleure ergonomie et à une interaction plus intuitive avec les systèmes (source: IDC).
AVEVA InTouch notamment, illustre parfaitement cette tendance, étant reconnu comme une référence sur le marché pour sa capacité à intégrer des technologies avancées et son support étendu de protocoles. En choisissant judicieusement une solution IHM comme AVEVA InTouch, les entreprises peuvent non seulement répondre aux défis actuels mais aussi s'adapter aux évolutions futures, garantissant ainsi leur compétitivité dans un environnement industriel en constante évolution.
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