Dans un monde de plus en plus numérisé, l’interface homme-machine (IHM) est à l’avant-garde de notre interaction avec la technologie. C’est le pont entre les humains et les machines, englobant la conception et l’étude d’interfaces intuitives, conviviales et efficaces pour un large éventail de tâches.
En termes simples, une IHM est une interface utilisateur qui permet aux humains d’interagir avec les machines. Les IHM se composent généralement d’un périphérique d’affichage, tel qu’un écran tactile ou un moniteur, et de périphériques d’entrée, tels que des boutons-poussoirs, des claviers et des joysticks. Le dispositif d’affichage est utilisé pour afficher à l’utilisateur des informations sur la machine ou le système, telles que son état, ses paramètres de fonctionnement et toutes les alarmes. Les périphériques d’entrée sont utilisés pour contrôler la machine ou le système.
Les IHM sont utilisées dans une grande variété d’industries, notamment la fabrication, l’alimentation et les boissons, la production d’électricité et les transports. Dans le secteur manufacturier, les IHM sont utilisées pour contrôler les lignes de production, surveiller la qualité des produits et résoudre les problèmes.
Mais comment fonctionne une interface homme-machine et comment a-t-elle changé l’industrie que nous connaissons ? Expliquons-nous.
Qu’est-ce qu’une interface homme-machine ?
Une interface homme-machine (IHM) est l’étude et la conception de l’interaction entre les humains et les machines, telles que les ordinateurs, les logiciels et d’autres formes de technologie. Cela implique de concevoir des interfaces intuitives, faciles à utiliser et efficaces pour atteindre des tâches ou des objectifs spécifiques.
L’interface homme-machine est un domaine multidisciplinaire qui s’appuie sur les connaissances et les techniques de la psychologie, de l’informatique, de la conception et de l’ingénierie pour créer des systèmes conviviaux et efficaces. L’objectif de HMI est de rendre la technologie accessible et utilisable par des personnes ayant des antécédents, des capacités et des besoins divers.
Le domaine de l’interface homme-machine (IHM) a parcouru un long chemin depuis sa création dans les années 1970. Depuis les premières lignes de commande jusqu’à la technologie moderne de reconnaissance vocale, l’IHM a considérablement évolué au fil des ans.
Les premiers débuts
Le concept d’interface homme-machine remonte aux années 1970, lorsque les systèmes informatiques étaient principalement utilisés par des experts et des professionnels. Les premiers systèmes IHM étaient basés sur des lignes de commande, qui obligeaient les utilisateurs à saisir des commandes spécifiques pour interagir avec l’ordinateur. Ces systèmes n’étaient pas conviviaux et étaient limités à quelques privilégiés.
Interfaces utilisateur graphiques (GUI)
L’introduction des interfaces graphiques dans les années 1980 a révolutionné le paysage des IHM. Les interfaces graphiques utilisent des éléments visuels tels que des icônes, des fenêtres et des menus pour interagir avec l’ordinateur. Cela a rendu l’informatique plus accessible à un public plus large, y compris aux utilisateurs non techniques. L’introduction des interfaces graphiques a également conduit au développement de la technologie de la souris, qui a encore amélioré l’expérience utilisateur.
Interfaces Web
L’essor d’Internet dans les années 1990 a conduit au développement d’interfaces Web. Ces interfaces permettaient aux utilisateurs d’accéder à des informations et d’effectuer des tâches en ligne, sans avoir besoin d’un ordinateur physique. Cela a marqué un changement significatif dans la façon dont les gens interagissaient avec la technologie et a ouvert la voie aux interfaces Web modernes que nous utilisons aujourd’hui.
Technologie de reconnaissance vocale
La dernière tendance en matière d’interface homme-machine est l’intégration de la technologie de reconnaissance vocale. Avec l’avènement des assistants virtuels tels que Siri, Alexa et Google Assistant, les utilisateurs peuvent désormais interagir avec la technologie à l’aide de commandes vocales. Cette technologie a rendu l’informatique plus accessible et plus pratique, notamment pour les personnes handicapées.
Actuellement, il existe une tendance croissante à l’utilisation de l’intelligence artificielle (IA) dans les interfaces homme-machine. Les interfaces basées sur l’IA sont de plus en plus répandues et sont capables d’apprendre et de s’adapter au comportement des utilisateurs. Cette technologie a le potentiel de créer des interfaces plus personnalisées et intuitives, rendant l’informatique plus accessible et plus agréable pour tous.
Comment fonctionne l’IHM ?
Les interfaces homme-machine se composent généralement d’un périphérique d’affichage, tel qu’un écran tactile ou un moniteur, et de périphériques d’entrée, tels que des boutons-poussoirs, des claviers et des joysticks. Le dispositif d’affichage est utilisé pour afficher à l’opérateur des informations sur la machine ou le système, telles que son état, ses paramètres de fonctionnement et toutes les alarmes. Les périphériques d’entrée sont utilisés pour contrôler la machine ou le système.
Les IHM sont généralement connectées à un contrôleur logique programmable (PLC). Un API est un ordinateur utilisé pour contrôler des machines et des systèmes. L’API collecte les données des capteurs et autres périphériques d’entrée, puis utilise ces données pour contrôler les sorties, telles que les moteurs, les vannes et les actionneurs.
L’interface homme-machine communique avec l’automate via un réseau de communication. Ce réseau peut être filaire ou sans fil. L’interface homme-machine envoie des commandes à l’automate et l’automate renvoie des données à l’IHM.
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Le protocole de communication utilisé entre l’interface homme-machine et l’automate dépend de l’IHM et de l’automate spécifiques. Certains protocoles courants incluent Ethernet/IP, Modbus et Profibus.
Le logiciel d’interface homme-machine est responsable de l’affichage des informations provenant de l’automate et du traitement des entrées de l’utilisateur. Le logiciel IHM comprend également généralement un certain nombre de fonctionnalités pour aider l’opérateur, telles que des alarmes, des tendances et l’enregistrement des données.
Les interfaces homme-machine peuvent être programmées à l’aide de divers progiciels. Certains progiciels d’interface homme-machine sont propriétaires, tandis que d’autres sont open source.
Des exemples d’IHM sont les suivants :
- Panneaux à écran tactile
- IHM basées sur un moniteur
- Panel PCIHM mobiles
- IHM basées sur le cloud
Panneaux à écran tactile
Les écrans tactiles constituent le type d’interface homme-machine le plus courant. Ils sont généralement en verre ou en plastique et disposent d’un écran tactile qui permet à l’opérateur d’interagir avec l’IHM. Les panneaux à écran tactile sont disponibles dans une variété de tailles, depuis les petits panneaux pouvant être installés dans la paume de votre main jusqu’aux grands panneaux pouvant être montés sur un mur.
Les panneaux à écran tactile sont généralement utilisés dans les applications où l’opérateur doit pouvoir interagir avec l’IHM rapidement et facilement. Par exemple, les panneaux à écran tactile sont souvent utilisés dans les applications manufacturières pour contrôler les machines et les lignes de production.
IHM basées sur un moniteur
Les interfaces homme-machine basées sur un moniteur sont similaires aux panneaux à écran tactile, mais elles utilisent un moniteur au lieu d’un écran tactile. Les IHM basées sur un moniteur sont généralement utilisées dans les applications où l’opérateur a besoin de voir un grand nombre d’informations à la fois. Par exemple, les IHM basées sur un moniteur sont souvent utilisées dans les centrales électriques pour surveiller l’état des générateurs et d’autres équipements.
Panel PC
Les Panel PC sont une combinaison d’un moniteur et d’un ordinateur. Ils sont généralement montés dans un panneau et utilisés pour contrôler des machines et des systèmes. Les Panel PC sont disponibles dans une variété de tailles et de configurations.
Les Panel PC sont généralement utilisés dans les applications où l’interface homme-machine doit être capable d’effectuer des tâches complexes, telles que l’exécution d’un logiciel d’enregistrement et d’analyse de données.
Par exemple, les Panel PC sont souvent utilisés dans les usines agroalimentaires pour contrôler les processus de fabrication.
IHM mobiles
Les interfaces homme-machine mobiles sont des IHM qui peuvent être utilisées sur des appareils mobiles, tels que les smartphones et les tablettes. Les IHM mobiles sont généralement utilisées dans les applications où l’opérateur doit pouvoir surveiller et contrôler les machines et les systèmes depuis n’importe où.
Par exemple, les IHM mobiles sont souvent utilisées dans les applications de transport pour surveiller et contrôler l’état des véhicules.
IHM basées sur le cloud
Les interfaces homme-machine basées sur le cloud sont des IHM hébergées dans le cloud. Cela signifie que l’IHM est accessible de n’importe où avec une connexion Internet. Les IHM basées sur le cloud sont généralement utilisées dans les applications où l’opérateur doit pouvoir surveiller et contrôler les machines et les systèmes à partir de plusieurs emplacements.
Par exemple, les IHM basées sur le cloud sont souvent utilisées dans les applications de vente au détail pour surveiller et contrôler l’état des magasins.
Une pierre angulaire des systèmes industriels
Les interfaces homme-machine (IHM) jouent un rôle essentiel dans les systèmes de contrôle industriel. Ils permettent aux opérateurs de surveiller et de contrôler les machines et les processus, ainsi que de résoudre les problèmes.
Comme mentionné précédemment, les IHM sont généralement connectées à des automates programmables (PLC). Les automates sont des ordinateurs utilisés pour contrôler des machines et des processus. Les IHM communiquent avec les automates via un réseau de communication. Ce réseau peut être filaire ou sans fil.
Les IHM disposent généralement d’un périphérique d’affichage, tel qu’un écran tactile ou un moniteur, et de périphériques d’entrée, tels que des boutons-poussoirs, des claviers et des joysticks. Le dispositif d’affichage est utilisé pour afficher à l’opérateur des informations sur la machine ou le système, telles que son état, ses paramètres de fonctionnement et toutes les alarmes. Les périphériques d’entrée sont utilisés pour contrôler la machine ou le système.
Les IHM sont utilisées dans une grande variété d’industries, notamment la fabrication, l’alimentation et les boissons, la production d’électricité et les transports.
Voici quelques exemples spécifiques de la façon dont les IHM sont utilisées dans l’industrie :
- Dans une usine de fabrication, une IHM peut être utilisée pour contrôler une ligne de production. L’IHM peut être utilisée pour démarrer et arrêter la ligne de production, pour ajuster la vitesse de la ligne de production et pour surveiller la qualité des produits fabriqués.
- Dans une centrale de production d’électricité, une IHM peut être utilisée pour surveiller et contrôler l’état des générateurs et autres équipements. L’IHM peut être utilisée pour démarrer et arrêter les générateurs, pour ajuster la puissance des générateurs et pour surveiller les performances des générateurs.
- Dans un système de transport, une IHM peut être utilisée pour surveiller et contrôler l’état des véhicules. L’IHM peut être utilisée pour suivre l’emplacement des véhicules, surveiller l’état des véhicules et contrôler le fonctionnement des véhicules.
Les IHM jouent un rôle important dans les systèmes de contrôle industriel en permettant aux opérateurs de surveiller et de contrôler les machines et les processus, ainsi que de résoudre les problèmes. Les IHM peuvent contribuer à améliorer la productivité, le contrôle qualité, la sécurité et la maintenance.
IHM et SADA
L’interface homme-machine (IHM) et le contrôle de surveillance et d’acquisition de données (SCADA) sont tous deux des systèmes utilisés pour surveiller et contrôler les processus industriels. Il existe cependant quelques différences essentielles entre les deux systèmes.
La principale différence entre HMI et SCADA réside dans le fait que l’IHM est utilisée pour surveiller et contrôler des machines et des systèmes individuels, tandis que SCADA est utilisé pour surveiller et contrôler des processus industriels vastes et complexes.
Une autre différence entre HMI et SCADA est que l’IHM est généralement utilisée par les opérateurs situés à proximité des machines ou des systèmes qu’ils contrôlent, tandis que SCADA peut être utilisé par les opérateurs situés à distance des machines ou des systèmes qu’ils contrôlent.
Enfin, les systèmes IHM sont généralement plus petits et plus simples que les systèmes SCADA. Les systèmes IHM sont généralement utilisés pour les applications mono-utilisateur, tandis que les systèmes SCADA sont généralement utilisés pour les applications multi-utilisateurs.
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