CONCEPTOS DE HMI (INTERFAZ HOMBRE-MAQUINA)

Primera definición

La palabra Interacción, sencillamente, refiere a un sistema previo que puede organizarse de manera formal o informal y por ello, se menciona que la interacción, en dicho sistema, realiza procesos de intercambio en sentido amplio.

En el tema que nos ocupa, la Interacción, es un término que se refiere a una relación dada entre el ser humano o la persona y la máquina a través de una interface. Nuestra definición está configurada en la comprensión que lleva al ser humano a realizar una extensión de sus capacidades. Por la extensión de nuestras capacidades por medio de las máquinas, se entiende las ventajas que dan al ser humano para realizar otras tareas concomitantes, dejando las rutinarias o de tipo autómata a las máquinas. Además por extensión se comprende la posibilidad de realizar tareas que comprendas a las máquinas como interface para la comunicación directa o indirecta con otros seres humanos. En esta relación de hombres o personas y máquinas, se comprende que las interaccciones en sí, se relacionan con los procesos internos automáticos del ser humano. Estos procesos internos son rutinas de procesamientos de la información,así las máquinas llevan en sí algoritmos que procuran mejorar el desempeño de la persona y aumentar su inteligencia, como asimismo sus niveles de conciencia, dado que las personas utilizan las máquinas para su uso personal.

Segunda definición

Otra definición plantea que la Interaccion Humano Máquina es: 

" el intercambio de símbolos entre dos o más partes, asignando a los partipantes en el proceso comunicativo, los significados a esos símbolos", Booth (1989; pág. 46) o la de Johnson (1992), el cual considera a la interacción hombre máquina: "(…) como el estudio de la interacción entre la gente, los ordenadores y las tareas". 

Esto está principalmente relacionado con la comprensión de como la gente y los ordenadores pueden interactivamente realizar tareas, y como tales sistemas interactivos son diseñados." De esta manera decimos que la HMI, tiene como finalidad estudiar: 

1.- El hardware, el software ambos en función de la interacción 

2.- Como lo establecen Lewis y Reiman (1993): el diseño está en relación al usuario y no a la máquina (user-centered design) 

3.- Los modelos mentales de los usuarios con relación al modelo del sistema 

4.- Las tareas realizables por el sistema y su adaptación a las necesidades del usuario 

5.- El impacto en las organizaciones. 

Por ello, para analizar la interacción con los sistemas, tanto estructural, como funcionalmente hace falta: 

1ro.- comprender los factores relacionados con los mecanismos psicológicos, ergonómicos, de las organizaciones y su modo de estructuración en relación a como se desarrollan tareas y se hace uso de las computadoras, de modo que con ello se infiere un método, para: 

2do.- desarrollar herramientas y técnicas que colaboren con los diseñadores para conseguir que los sistemas computacionales sean los correctos para las necesidades que se desean rea-lizar, y de ese modo: 

3ro.- la interacción humano-computadora sea eficiente, efectiva, segura, tanto a nivel de la persona como del grupo implicado (Preece, 1994). 

Tercera definición

Los sistemas Human Machine Interface, HMI, es decir, el dispositivo o sistema que permite el interfaz entre la persona y la máquina se están masificando cada vez más a nivel industrial. ¿A qué se debe esta tendencia? Según los expertos en el tema responde principalmente a la necesidad de tener un control más preciso y agudo de las variables de producción y de contar con información relevante de los distintos procesos en tiempo real. 

Sobre los principales beneficios de estos sistemas, que apuntan a lograr mejoras significativas en la gestión, y la importancia de una buena integración al momento de su implantación, conversamos con destacadas empresas proveedoras en el Desayuno organizado por la Revista ElectroIndustria.

Integrar la planta con el resto de los procesos es uno de los desafíos más importantes que le toca liderar hoy a los sistemas HMI. Esto, después de que, según Raúl Cobo, Gerente General de Fabelec, alcanzaran una posición de privilegio en el mercado. "Definitivamente, estamos hablando en la actualidad de sistemas que se masificaron. El tema evidenció un cambio importante cuando los fabricantes de software de HMI se independizaron de los dispositivos de terreno, a partir de la irrupción del estándar OPC, Open Process Control, que, además, ha permitido integrar los sistemas HMI con los sistemas administrativos", asegura.

Prácticamente, a juicio de Carolina Ulloa, Application Engineer de ILA Group, "estamos en una etapa en la que no es necesario crear en el mercado la necesidad de instalar un sistema HMI, porque gran parte de la industria sabe que es imprescindible".

Por otra parte, el tema también se ha desarrollado, porque como explica José Luis Pérez, Account Manager Instrumentation Measurement and Control de Honeywell, "hoy los sistemas HMI incluyen más prestaciones y aplicaciones, lo que implica no tener que hacer nuevas inversiones en el corto plazo".

Otro punto a favor de la masificación de esta tecnología tiene que ver, en opinión de Alfonso Riveros, Líder Area Comercial de Asistek, con el esfuerzo de los distintos fabricantes por mejorar los niveles de conectividad de estos sistemas. "Los más importantes vendors de la industria trabajan para que sean lo más abiertos posible", comenta.

La evolución en los HMI

Actualmente, la industria pone a disposición del mercado un amplio abanico de sistemas HMI, orientados a satisfacer distintos niveles de necesidades. De esta

manera, como explica Eduardo Gutiérrez, Jefe de Ventas Sistemas de Control de IMA Industrial, "están los HMI básicos, que pueden ser simplemente una interfaz de panel con una mínima cantidad de data, pero también hay soluciones empaquetadas, a las que pueden agregárseles herramientas de espectro más amplio. Y eso ha hecho que la mayoría de las empresas, sin importar su tamaño, no conciban sus procesos sin herramientas de este tipo".

Para Danilo Rampondi, Jefe de Producto Línea Automatización de EECOL Electric, en este mercado ha habido importantes avances, sobre todo en el tema de comunicaciones, así como en la capacidad de integración con otros sistemas. "Otro factor interesante que ha incidido en su masificación es la baja de costos de esta tecnología, que hoy está al alcance incluso de pequeñas empresas", indica.

Como señala Claudio Letelier, Asesor Técnico de Electrónica Industrial Schädler, "sistemas HMI y PLC contenidos en una sola unidad, nos han ayudado a llegar a las Pymes con mucha fuerza. De igual manera, ha contribuido la simplificación experimentada por los software, haciéndolos más amigables y simplificando los procedimientos".

Hoy, en opinión de Julio Arellano, Ingeniero Senior de Ventas de Automatización deABB, los sistemas HMI ya no son sólo un panel que actúa como interfaz, sino que tienen mucha más potencialidad: pueden mandar correos y alarmas al gerente de planta, por ejemplo, y unir ese control de eventos con la gestión. "Ese es un punto que todos los fabricantes de HMI han traspasado desde los sistemas DSS -mucho más avanzados-, de manera que los pequeños empresarios puedan acceder a grandes funcionalidades a partir de un HMI", afirma.

En la actualidad, los HMI ofrecen incluso plataformas cliente-servidor multidisciplinarias, es decir, que son capaces de aplicarse a un SCADA eléctrico, a un sistema de procesos o a una pequeña planta. Y es que, según Juan Manuel Mosso, Gerente de Soluciones de Arquitectura de Rockwell Automation, una de las grandes ventajas es que se configuran de acuerdo a cómo se necesiten. "Sin embargo, hay que ser cuidadosos en que los operarios sean capaces de incorporarlos adecuadamente".

Cuarta definición

En términos generales, una interfaz es el punto, el área, o la superficie a lo largo de la cual dos cosas de naturaleza distinta convergen. Por extensión, se denomina interfaz a cualquier medio que permita la interconexión de dos procesos diferenciados con un único propósito común. En software, una interfaz de usuario es la parte del programa informático que permite el flujo de información entre varias aplicaciones o entre el propio programa y el usuario. Metafóricamente se entiende la Interfaz como conversación entre el usuario y el sistema (o entre el usuario y el diseñador): durante muchos años se vio a la interacción como un diálogo hombre-máquina (para trabajar con una interfaz alfanumérica era necesario conocer el "lenguaje" de la máquina). Desde una perspectiva semiótica, los usuarios no dialogan con el sistema sino con su creador por medio de un complejo juego de estrategias (del diseñador y del usuario). En sentido amplio, puede definirse interfaz como el conjunto de comandos y métodos que permiten la intercomunicación del programa con cualquier otro programa o elemento interno o externo. De hecho, los periféricos son controlados por interfaces. Para un mejor entendimiento de esta acepción pongamos un ejemplo. Si extrapoláramos este concepto a la vida real, podríamos decir que el teclado de un teléfono sería una interfaz de usuario, mientras que la clavija sería la interfaz que permite al teléfono comunicarse con la central telefónica. En software también se habla de interfaz gráfica de usuario, que es un método para facilitar la interacción del usuario con el ordenador o la computadora a través de la utilización de un conjunto de imágenes y objetos pictóricos (iconos, ventanas..) además de texto. Interfaz gráfica de usuario: En el contexto del proceso de interacción persona-computadora, la interfaz gráfica de usuario, es el artefacto tecnológico de un sistema interactivo que posibilita, a través del uso y la representación del lenguaje visual, una interacción amigable con un sistema informático. La interfaz gráfica de usuario (en inglés Graphical User Interface, GUI) es un tipo de interfaz de usuario que utiliza un conjunto de imágenes y objetos gráficos para representar la información y acciones disponibles en la interfaz. Habitualmente las acciones se realizan mediante manipulación directa para facilitar la interacción del usuario con la computadora.

Quinta definición

Interfaz de usuario por sus siglas en idioma inglés, (Human Machine Interface) que se usa para referirse a la interacción entre humanos y máquinas; Aplicable a sistemas de Automatización de procesos.

Tipos de interfaces hombre-maquina

Según la forma de interactuar del usuario

Atendiendo a como el usuario puede interactuar con una interfaz, nos encontramos con varios tipos de interfaces de usuario:

Interfaces alfanuméricas (intérpretes de comandos) que solo presentan texto. Interfaces gráficas de usuario (GUI, graphic user interfaces), las que permiten

comunicarse con el ordenador de una forma muy rápida e intuitiva representando gráficamente los elementos de control y medida.

Interfaces táctiles, que representan gráficamente un "panel de control" en una pantalla sensible que permite interactuar con el dedo de forma similar a si se accionara un control físico.

Según su construcción

Pueden ser de hardware o de software:

Interfaces de hardware: Se trata de un conjunto de controles o dispositivos que permiten que el usuario intercambie datos con la máquina, ya sea introduciéndolos (pulsadores, botones, teclas, reguladores, palancas, manivelas, perillas) o leyéndolos (pantallas, diales, medidores, marcadores, instrumentos).

Interfaces de software: Son programas o parte de ellos, que permiten expresar nuestros deseos al ordenador o visualizar su respuesta.

Diseño de una interfaz