幾年前，在美歐日等多數(shù)工業(yè)發(fā)達(dá)國家里，包裝機(jī)械的操作系統(tǒng)發(fā)生了一次重大變革，即從傳統(tǒng)的繼電器機(jī)械調(diào)控方式演變?yōu)榭删幊踢壿嬁刂破?PLC)的新型電子控制方式。而在最近，值得關(guān)注的是，這一演變又為計(jì)算機(jī)術(shù)廣泛應(yīng)用到包裝機(jī)械設(shè)備中開辟了一條新的途徑—包裝機(jī)械圖形顯示操作者界面(Graphical Display Operator Interface)。
應(yīng)用圖形顯示操作界面無論對(duì)于包裝機(jī)械制造行業(yè)還是最終的設(shè)備用戶都是一種具有“雙贏”性的技術(shù)改革，既可以改善包裝機(jī)械生產(chǎn)率又能提高加工質(zhì)量，同時(shí)有助于降低成本。例如，圖形顯示操作界面可以讓操作者在顯示器屏幕上觀察到正在進(jìn)行中的產(chǎn)品包裝過程，當(dāng)發(fā)現(xiàn)其中有什么問題時(shí)，操作者就可以實(shí)施必要的在線調(diào)節(jié)(on-line adjustment)，同時(shí)，操作者界面上的“對(duì)話”功能還可幫助操作者確定發(fā)生問題的地點(diǎn)和采用什么措施加以糾正解決。
今天，包裝機(jī)械供應(yīng)廠正在激烈競(jìng)爭(zhēng)中按照用戶要求，在低成本條件下提供快速的和更有效的包裝設(shè)備。而要滿足提高包裝生產(chǎn)率、降低停機(jī)時(shí)間和簡(jiǎn)便操作方式的要求下，必須保證有高度先進(jìn)的控制程序，那么，把PLC與圖形顯示操作界面結(jié)合起來，就可以有效地實(shí)現(xiàn)這種程序。這項(xiàng)新技術(shù)使得包裝設(shè)備制造廠提供更加先進(jìn)機(jī)械的功能性，例如，便于維護(hù)設(shè)備，易于實(shí)施修理和確定診斷方案等。如果先進(jìn)的診斷技術(shù)與現(xiàn)場(chǎng)加工中較完整的信息相結(jié)合，就有助于操作者避免生產(chǎn)過程中出現(xiàn)潛在的所謂“瓶頸”現(xiàn)象或產(chǎn)品的損傷，這些現(xiàn)象往往會(huì)造成過多廢品或意外停車，其損失將可能是十分驚人的。
國外很多包裝機(jī)械制造公司，在革新計(jì)劃中將依據(jù)一項(xiàng)計(jì)劃程序，包括一方面使機(jī)械設(shè)備向PLC電子控制方式轉(zhuǎn)變，同時(shí)另一方面進(jìn)行圖形顯示操作界面的合理選擇，由此實(shí)施包裝機(jī)械新型調(diào)控方式的應(yīng)用戰(zhàn)略。他們?cè)诎b機(jī)械這項(xiàng)實(shí)用戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變過程中，一般都采用下述幾項(xiàng)主要步驟。
一、先轉(zhuǎn)向電子控制
這是實(shí)現(xiàn)包裝機(jī)械設(shè)備圖形顯示新技術(shù)的首要一步，是包裝設(shè)備制造企業(yè)開始進(jìn)行這項(xiàng)新技術(shù)改造的基礎(chǔ)條件，其中最主要的就是電氣部件的改換。在美國的大多數(shù)包裝機(jī)械制造企業(yè)中，已在上世紀(jì)九十年代初以后，陸續(xù)應(yīng)用PLC來配備他們工廠中伺服傳動(dòng)型包裝機(jī)和包裝制品成型機(jī)，或使用各種PLC裝置替代機(jī)器上原有專用的電氣機(jī)械控制器。這樣，就可以盡可能地降低機(jī)械零部件的使用，且使包裝機(jī)械設(shè)備更易維修，確保質(zhì)量穩(wěn)定一致、重復(fù)操作趨于簡(jiǎn)便和維護(hù)縮短。
二、評(píng)價(jià)操作軟件包
在完成電氣機(jī)械控制裝置的轉(zhuǎn)換后，企業(yè)部門接著需要購置最合適工作目標(biāo)的軟件包。此時(shí)，企業(yè)就要首次走出去評(píng)價(jià)各類相應(yīng)軟件的功能與特性，還要對(duì)軟件供應(yīng)商的誠信度出判斷。因?yàn)楹芏喙S的設(shè)備都不是使用單一品種機(jī)械，而是混合著各類高、中、低檔自動(dòng)化包裝機(jī)和制品成型機(jī)，以便滿足規(guī)定的成本和性能要求。所以，企業(yè)部門一般都認(rèn)為需要選定一家操作界面軟件供應(yīng)商，然后可以在各條生產(chǎn)線上使操作界面實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。標(biāo)準(zhǔn)化操作界面帶來好處將使操作者在使用一批不同的機(jī)器時(shí)只需要學(xué)會(huì)一種控制程序。
三、選擇操作者界面
通過分析比較，認(rèn)識(shí)到能滿足用戶要求的足夠靈便的標(biāo)準(zhǔn)型操作者界面是最需要的。很多美國包裝機(jī)械制造公司最后選擇了交互式(Interact)軟件包。此類軟件包基本滿足了上述評(píng)估表格中各項(xiàng)性能要求與用戶需求，而且其成本也遠(yuǎn)低于評(píng)估表中預(yù)設(shè)軟件包的價(jià)格，特別是交互軟件能提供十分快速而靈便應(yīng)用中所表現(xiàn)的實(shí)時(shí)響應(yīng)性能。此外，軟件包的模塊式結(jié)構(gòu)能使用戶有可能在采購時(shí)只支付所需功能的那部分軟件。這一條是相當(dāng)重要的，因?yàn)檫@就允許機(jī)械制造公司可以按每臺(tái)包裝機(jī)械的設(shè)計(jì)特性來按需定制，由此可保持成本最低。
這種專業(yè)的操作者界面系統(tǒng)在配備各類PLC設(shè)備時(shí)，能使界面系統(tǒng)尺寸減小，還可消除溫度控制器等的需要，這些改進(jìn)使得每臺(tái)包裝機(jī)械操縱板上形成更多空間，這就使安裝其它裝置時(shí)提供了更靈便的選擇余地。
四、推廣操作者界面
在這一步驟中，包裝機(jī)械制造公司應(yīng)及時(shí)規(guī)劃如何考慮開發(fā)操作者界面廣泛應(yīng)用的問題。其中，下述幾項(xiàng)事宜需要加以認(rèn)真考慮的。
1.公司的現(xiàn)有加工設(shè)備往往已經(jīng)形成工業(yè)界的很好聲譽(yù)，但對(duì)機(jī)器產(chǎn)品而言仍需不斷改進(jìn)。盡管公司業(yè)已意識(shí)到圖形顯示操作者界面的廣泛應(yīng)用，但看到其中某些不足之處則是有益的。
2.在使用裝備這種操作界面系統(tǒng)的包裝機(jī)和成型機(jī)的整個(gè)生產(chǎn)線上，應(yīng)保持連貫的協(xié)調(diào)一致是十分必要的。
3.在目前工作環(huán)境條件下，考慮設(shè)備的小型化則是一個(gè)普遍性的要求，而縮短培訓(xùn)時(shí)間和降低維修費(fèi)用則是優(yōu)先考慮的。
4.如果制造公司的產(chǎn)品銷往國際市場(chǎng)的，那么，文字翻譯、操作適應(yīng)性及技能水平要求等都是重要項(xiàng)目。當(dāng)這些公司表明這些問題均已考慮成熟以后，也就同時(shí)為這種界面系統(tǒng)在未來可以推廣到其它各類機(jī)器創(chuàng)造了良好條件。
五、界面應(yīng)用的規(guī)范
為確保在廣泛使用場(chǎng)合下能迅速確定工作方式及操作技能，可由包裝機(jī)械制造公司的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)人員、工廠生產(chǎn)人員、研究與發(fā)展人員、銷售和加工人員共同組成一個(gè)“標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)”。
先由標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)在可使用的一條生產(chǎn)線上建立一個(gè)操作者界面，然后，再開發(fā)出一種標(biāo)準(zhǔn)化工作方案，由此表明這些操作界面的屏幕是如何顯示的，以及每個(gè)屏幕是如何包含各個(gè)項(xiàng)目的。例如一個(gè)單一引導(dǎo)性屏幕對(duì)于每臺(tái)機(jī)器可能是標(biāo)準(zhǔn)的，并為了保證安全操作而包含有關(guān)的各項(xiàng)引導(dǎo)性說明。所以當(dāng)操作過程中轉(zhuǎn)換到任何一臺(tái)機(jī)器時(shí)，用戶一開始就無需了解這些機(jī)器之間的差別。
六、應(yīng)用項(xiàng)目的開發(fā)
開發(fā)應(yīng)用項(xiàng)目中要考慮如何確定顯示屏幕及按鍵的位置和大小。此外，每一個(gè)屏幕底部具有一組菜單式按鍵，幫助用戶簡(jiǎn)易地通向應(yīng)用項(xiàng)目，同時(shí)，每個(gè)屏幕都包括有說明各個(gè)按鍵可用的信息。應(yīng)用圖形符號(hào)可使機(jī)械設(shè)備制造廠保持具有標(biāo)準(zhǔn)的各個(gè)應(yīng)用項(xiàng)目，這些項(xiàng)目可使外國用戶所熟悉并可方便地轉(zhuǎn)換。
從性能上講，圖形顯示法比原來的雙線顯示法更加直觀和有效。圖形顯示操作界面提供了更加清晰的空間，在表示信息方面可增加色彩、圖案和聲音，這些都是擴(kuò)大應(yīng)用項(xiàng)目的可行范圍。例如，指示符號(hào)變成紅色或帶有聲音警鈴的大屏幕將更有可能引起操作者注意。此外，界面軟件系統(tǒng)極大地提高診斷能力。一旦錯(cuò)誤信息發(fā)生，警告信號(hào)在屏幕上就會(huì)出現(xiàn)，指出發(fā)生故障的原因和地點(diǎn)并提出消除故障的解決方法，這樣就會(huì)大大縮短維修時(shí)間，操作者可以在排故后很快地回到生產(chǎn)線崗位上。
七、應(yīng)用項(xiàng)目的試驗(yàn)
在正式實(shí)施新操作界面之前，包裝設(shè)備制造廠應(yīng)在原型機(jī)設(shè)備上進(jìn)行嚴(yán)格的內(nèi)部試驗(yàn)。在完成這種初試后，其應(yīng)用程序才可以在現(xiàn)場(chǎng)不同設(shè)備上再試驗(yàn)。所以，可以認(rèn)為用戶對(duì)其應(yīng)用的操作者界面的試驗(yàn)完全處于真實(shí)的制造環(huán)境之下。經(jīng)過一段時(shí)間的測(cè)試和評(píng)價(jià)后，試驗(yàn)工廠可把結(jié)果情況反饋設(shè)備制造公司，并說明他們應(yīng)如何更加適應(yīng)用戶的需求，再通過檢查并得到批準(zhǔn)，這些建議可在最后應(yīng)用中加以采納。但是，在改進(jìn)項(xiàng)目完成并在機(jī)器上安裝界面系統(tǒng)后，應(yīng)用的開發(fā)工作尚未結(jié)束。為更好滿足用戶需求不斷變化的條件，尚需作出連續(xù)性的改進(jìn)和維護(hù)。好在只要應(yīng)用在此介紹的基于軟件包的操作者界面，不必要停機(jī)就可立即實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)改進(jìn)。(end)