HMI 공급업체로서 저는 엔지니어와 공장 관리자에게 인간-기계 인터페이스에서 멀티 터치를 활성화하는 지저분하고 종종 간과되는 프로세스를 안내하는 데 셀 수 없이 많은 시간을 보냈습니다. 이는 단지 제어 캐비닛에 새 화면을 씌우는 것만이 아니기 때문입니다. 이는 실험실 데모뿐만 아니라 제조 현장의 가혹하고 기름때가 많은 환경에서 멀티터치가 실제로 작동하는지 확인하는 것입니다. 수년에 걸쳐 나는 팀이 중요한 단계를 건너뛰고 가장 저렴한 기성 터치 글래스를 구입하여 작업자가 방금 밸브를 탭하려고 했을 때 네 손가락 스와이프를 등록하는 HMI를 사용하는 것을 보았습니다. 오늘 저는 생계를 위해 HMI를 배송하는 사람만이 공유할 수 있는 맥락을 바탕으로 올바른 멀티 터치를 구현하기 위한 실제적이고 실행 가능한 단계를 분석하겠습니다.
먼저 소셜 미디어를 스크롤하는 데 사용하는 멋진 태블릿 스와이프가 아니라 산업용으로 "HMI의 멀티 터치"가 실제로 무엇을 의미하는지 정의해 보겠습니다. 산업용 멀티 터치는 안정적이어야 합니다. 얇은 스타일러스 호환 장갑이 아닌 면 장갑을 낀 작업자는 더듬지 않고 컨베이어 벨트의 3D 회로도를 핀치 투 줌하거나 두 손가락을 사용하여 공장 바닥의 한 라인에서 다른 라인으로 레시피를 드래그해야 합니다. 너무 많은 공급업체가 이를 잊어버리고 있습니다. 그들은 소비자 iPad와 동일한 기술로 HMI를 구축한 다음 작업자가 작업 중에 화면에서 기름을 닦아 내면 왜 실패하는지 궁금해합니다. 이것이 바로 우리가 소비자 부품보다 산업용 등급 터치 하드웨어를 우선시하는 이유이며, 이것이 바로 우리 라인업에 다음과 같은 옵션이 포함된 이유입니다.HMI 7인치그리고HMI 10인치, 둘 다 일상적인 산업용 사용을 견딜 수 있는 감도와 내구성을 갖추고 있습니다.
터치스크린을 구입하기 전에 가장 중요한 첫 번째 단계는 특정 사용 사례를 감사하는 것입니다. 모든 HMI에 다섯 손가락 멀티 터치나 회전 또는 왼쪽으로 스와이프와 같은 제스처 지원이 필요한 것은 아닙니다. 작업자가 두 펌프 설정 사이를 전환해야 하는 포장 라인에는 탭하고 누르고 드래그하는 기본적인 2점 터치만 필요합니다. 운영자가 여러 탱크를 모니터링하고 설정값을 조정하는 공정 제어 공장에서는 화면 사이를 이동하려면 세 손가락 제스처가 필요할 수 있습니다. 자동차 제조 분야의 한 고객은 필요한 것보다 30% 더 많은 비용이 드는 최고급 멀티 터치 HMI를 주문했는데 단일 게이지에 화면의 90%만 사용했습니다. 이로 인해 비용이 낭비되고 불필요한 복잡성이 추가되어 작업자의 속도가 느려졌습니다. 이를 방지하려면 손가락 수, 입력 유형(장갑, 맨손, 스타일러스), 제스처 사용 빈도 등 팀에서 실제로 수행할 모든 터치 동작을 나열하세요. 이 감사를 통해 필요한 것보다 많은 기능을 수행하는 하드웨어에 대한 과도한 지출을 방지할 수 있습니다.
다음으로, 올바른 터치 하드웨어와 컨트롤러를 선택하세요. HMI 공급업체로서 대부분의 실수가 여기서 발생합니다. 소비자 터치스크린은 PCAP(투영 정전식) 기술을 사용합니다. 이 기술은 맨살에는 민감하지만 기름, 먼지 또는 가벼운 장갑으로 덮이면 문제가 됩니다. 이와 대조적으로 산업용 PCAP HMI는 더 두꺼운 유리(도구나 부품의 긁힘 방지), 산업 소음을 필터링하는 향상된 전극 패턴, 때로는 금속 워크스테이션에서 흔히 발생하는 정전기를 견딜 수 있는 정전기 방전(ESD) 보호 등 몇 가지 주요 업그레이드로 제작되었습니다. 저항막 방식 터치스크린(구형, 압력 기반 유형)을 선택하는 경우 멀티 터치는 기본적으로 존재하지 않습니다. 입력 포인트 하나만 등록하므로 최신 멀티 터치 HMI에서는 사용할 수 없습니다. 우리의산업용 HMI라인은 제조 환경에 맞게 특별히 보정된 산업용 등급 PCAP 컨트롤러를 사용하므로 먼지나 장갑을 낀 손으로 인한 잘못된 접촉을 처리할 필요가 없습니다. 하드웨어를 선택했으면 컨트롤러가 필요한 터치 포인트 수를 지원하는지 확인하십시오. 대부분의 산업용 멀티 터치 HMI는 2~5개의 포인트를 지원하지만 값싼 컨트롤러는 지연 없이 이를 처리할 수 없습니다.
그런 다음 새로운 HMI를 설치한 후 많은 팀이 잘못되는 소프트웨어 교정이 이루어집니다. 보정은 단순히 설정 메뉴에서 십자선을 탭하는 것이 아니라 환경에 맞게 터치 감도를 조정하는 것입니다. 온도가 50°F에서 120°F로 변하거나 습도로 인해 화면에 응결이 발생하는 주조 공장에서는 온도가 조절되는 사무실에서 작동하는 보정이 실패합니다. 고객을 위해 이를 수행하는 방법은 다음과 같습니다. 먼저 HMI OS에서 기본 교정 도구를 실행합니다(Windows는 장기 실행 제어 시스템에서 결함이 발생할 수 있으므로 산업용으로 최적화된 Linux 기반 시스템을 사용합니다). 그런 다음 스트레스 테스트를 실행합니다. 장갑을 낀 손가락, 맨손, 심지어 작은 드라이버 끝을 사용하여 화면의 모든 모서리와 가장자리를 두드려 해당 입력이 잘못 등록되지 않았는지 확인합니다. 또한 터치에 대한 데드존을 설정하는 것이 좋습니다. 너무 작은 탭이나 작업자의 팔뚝이 화면을 스치는 실수로 스와이프하는 것을 무시하세요. 이는 특히 다음과 같은 작은 화면에 중요합니다.HMI 7인치, 작업자의 손이 미끄러져 실수로 기능을 작동시킬 가능성이 더 높습니다. 보정이 기분이 좋지 않으면 기본값을 고수하지 말고 대부분의 팀에서 절대 건드리지 않는 설정인 HMI 드라이버 설정에서 감도 임계값을 조정하세요.
보정 후에는 멀티터치가 자연스럽게 작동하도록 사용자 인터페이스(UI)를 설정해야 합니다. 아무리 최고의 하드웨어라도 UI가 제대로 설계되지 않으면 실패하기 때문입니다. 산업 근로자는 휴대폰을 사용하는 것과 같은 방식으로 HMI를 사용하지 않습니다. 그들은 종종 빠르게 작업하고, 장갑을 끼고, 화면 대신 줄을 바라보고 있습니다. 따라서 탭 대상을 너무 작게 만들지 마십시오. 탭 버튼은 소비자 앱에서 볼 수 있는 5mm 버튼 대신 장갑을 낀 손의 경우 최소 10x10mm가 되어야 합니다. 핀치 투 줌의 경우 제스처가 논리적 기능(부품 번호 목록을 스크롤하는 것이 아니라 파이프 네트워크의 개략도를 확대/축소)에 매핑되는지 확인하세요. 텍스트 크기를 조정하기 위해 핀치 투 줌(pinch-to-zoom) 설정된 HMI를 가지고 우리를 찾는 고객이 있었는데 이는 소용이 없었습니다. 고객이 모터 회로도를 확대하고 싶어했기 때문에 우리는 고객이 제스처를 다시 매핑하도록 도왔습니다. 또한 복잡한 여러 손가락 제스처를 피하십시오. 세 손가락으로 스와이프하는 것이 멋있게 들릴 수도 있지만, 당황한 운영자는 이를 조정할 시간이 없습니다. 일반적인 작업에는 두 손가락 동작을 고수하고 물리적 버튼이나 단일 탭 명령과 같은 드문 기능은 유지합니다.
이제 실제 환경에서의 테스트는 협상할 수 없습니다. 최고의 하드웨어, 완벽하게 보정된 소프트웨어, 훌륭한 UI를 가질 수 있지만 실험실에서 테스트하면 산업에 특화된 이상한 사례를 모두 놓칠 수 있습니다. 예를 들어, 식품 및 음료 공장에서는 HMI 베젤에 스며들 수 있는 세척용 화학 물질이 있으므로 화면에 순한 소독제를 뿌리면서 멀티 터치를 테스트해야 합니다. 제철소에서는 터치 유리에 금속 부스러기가 쌓일 수 있으므로 멀티 터치를 사용하는 동안 화면을 닦는 천으로 테스트해 보세요. 우리는 항상 고객에게 절반 속도로 실행되는 파일럿 라인이 아닌 생산 라인에서 2주 동안 베타 테스트를 실행할 것을 권장합니다. 테스트 중에 잘못된 터치가 발생한 횟수, 운영자가 일반적인 작업을 수행하는 데 걸리는 시간, 제스처가 실제로 유용한지 여부를 추적합니다. 운영자가 핀치 투 줌이 너무 민감하다고 불평하는 경우 UI 또는 감도 설정을 조정하십시오. 멀티터치가 혼란스럽다고 하면 제스처를 단순화하세요.
마지막으로, 멀티터치 작동을 장기적으로 유지하기 위한 지속적인 유지 관리입니다. 멀티터치 HMI는 제어 시스템의 "설정하고 잊어버리는" 부분이 아닙니다. 시간이 지남에 따라 터치 유리가 긁힐 수 있고 온도 변화로 인해 보정이 표류할 수 있으며 전극에 먼지나 기름이 쌓일 수 있습니다. 모든 HMI에는 빠른 보정 도구가 포함되어 있으므로 운영자는 터치가 꺼진 것을 발견하면 30분 이내에 화면을 다시 보정할 수 있습니다. 또한 극세사 천과 순하고 비연마성 세제를 사용하여 화면을 청소하는 것이 좋습니다. 유리가 긁힐 수 있는 종이 타월은 사용하지 마세요. 우리를 위해HMI 10인치, 멀티 터치 감도를 유지하면서 긁힘 및 액체 유출로부터 보호 기능을 추가하도록 설계된 화면 보호 커버를 판매합니다.
HMI 공급업체로서 저는 팀이 이 프로세스의 모든 단계에서 무리한 노력을 기울이는 것을 보아 왔으며 그 결과 항상 성능이 저하되고 가동 중지 시간이 발생하며 운영자를 좌절시키는 HMI가 탄생했습니다. 멀티터치는 HMI에 추가하는 멋진 기능일 뿐만 아니라 운영자의 작업을 더 쉽게 만들어주는 도구입니다. HMI를 멀티 터치로 업그레이드할 계획이라면 시간을 내어 사용 사례를 감사하고, 산업 환경에 적합한 하드웨어를 선택하고, 특정 조건에 맞게 보정하고, 작업자에게 적합한 UI를 설계하고, 생산 환경에서 테스트하고, 정기적으로 유지 관리하세요. 귀하의 라인에 어떤 HMI가 적합한지 궁금한 점이 있거나 멀티 터치를 올바르게 설정하는 데 도움이 필요한 경우 주저하지 말고 당사 팀에 연락하여 귀하의 프로젝트 요구 사항에 대해 논의하세요.
참고자료
- 국제자동화학회. (2022). 산업용 인간-기계 인터페이스 모범 사례: 터치 기술 및 유용성. ISA 프레스.
- 전국 전기 제조업자 협회. (2021). 산업용 터치스크린 성능 및 환경 저항성에 대한 표준입니다. NEMA 간행물 ICS 2-2021.
- 슈나이더 일렉트릭. (2023). 산업용 멀티터치 HMI 설계 가이드: 교정, 유용성 및 유지 관리.
- 알렌-브래들리. (2024). 산업용 애플리케이션을 위한 HMI 하드웨어 및 소프트웨어 사양. Allen-Bradley 기술 문서.