HMI – 自行开发与购买

作者：北尔电子

欢迎访问e展厅 展厅 9 人机界面展厅 工业触摸屏, 监视器, 液晶屏, 闪光器, 文本显示器, ... 配备带HMI（人机界面）的复杂机器和汽车制造商都必须面临一项关键的决定：是开发自己的人机界面还是从外部采购现成的或者量身定制的人机界面重要元件？ 自行研制和外购决策十分重要和复杂，涉及很多棘手的问题。自行开发所需的硬件和软件是性价比最高的解决方案吗？此类工程项目与您的核心竞争力保持一致吗？您的工程师有足够的时间内部开发这些产品吗？您计算过涉及的机会成本吗？商业产品将以您可以支付的投资回报率(ROI)提供给您要求的性能和操作可靠性吗？ 详细分析 为了帮助您解决自主研发与购买这一两难的问题，我们将简要介绍一下典型的产品开发周期，让您详细了解设计、制造、测试和维护人机界面系统所涉及的内容。 计划 最初是如实评估您的研发能力。这将涉及您公司的核心竞争力和优先性以及机会成本。对于人机界面终端的设计，是否利用的是最佳的工程资源？ 设计阶段 工程设计阶段的首要考虑，您的工程师是否具备设计和开发复杂人机界面的经验和能力。 接下来是考虑高度具体（如果并不独特）的电气和机械设计的诸多方面，是否能够满足工业环境的要求和限制。例如，安装元件时，使这些元件能承受振动或者密封显示器和键盘，以防止液体、灰尘和其它因素的影响，这是工程设计小组必须考虑的问题，并且从零开始开发是一项成本高昂且耗费时间的工作。 最后，切勿忽视软件开发的复杂性，即使是简单的人机界面也是如此。今天，大多数显示器采用三维»观感形象»向操作员和导航元件提供图形反馈。在图形环境中编程的要求比仅仅采用字符的显示器的编程复杂几倍。 原型制作 在早期通常是在新产品的设计阶段制作原型十分重要。需要评估您的公司快速、低成本以及高效开发机械原型的能力。例如，您的工程师是使用三维打印机，还是他们需要将CAD文件发送到外部服务机构？ 测试 您的工程小组将如何处理测试硬件和软件的问题？您的工程小组有能力设计和制造测试夹具及编写测试软件吗？另外，还必须在最终装配产品之前制作夹具和编写软件。您的公司拥有开展环境测试的设备吗？ 反复设计 您的产品在开发计划中能允许多少次反复设计？人机界面的设计和研制环节存在许多潜在失效点。多次重新设计和原型制作可能会耗用几个星期的关键开发时间。但是，大多数复杂的工程项目要求采用三至六次原型制作阶段来完全优化最终产品。 最终测试和认证 最终测试和认证是一项要求极其苛刻的规定。例如，取决于机器的使用环境而定，可能必须对HMI进行极端温度范围操作测试以及瞬间将设备从一种极端温度移动到另一种极端温度时产生的热冲击测试。产品可能必须满足湿度要求或者采用浸入或大量液体喷射的方法测试其密封性。产品还需经过振动测试，能够承受静电放电和电磁干扰。 这些测试费用高昂且耗费时间。如果没有专业设备，则无法开展诸多环境测试，需要在特殊实验室内才能进行。从申请认证到通过认证需要耗费几个星期甚至几个月的时间。 发布制造 最终发布制造涉及生成许多类型的文档，其中包括制造文档、装配图和流程图。要求向技术服务人员提供维修手册以及向最终用户提供操作手册。仅仅是HMI的文档工作就涉及协同工作以及文档跟踪和更新系统的许多工时。您的公司作好准备开展这些任务了吗？ 持续工程 当人机界面被集成于您的产品中时，维护、修理或更换问题是首先考量的最重要的成本因素。如果您从第三方采购终端，则将覆盖保修产品、维护和维修，因此您的公司不需要开展内部研发工作。另外，当您设计的HMI要求升级或者过时和淘汰时，您的工程师将需要重新设计。 产品管理 最难计算的成本之一是机会成本。如果您将工程资源用于开发并不具有核心竞争力的人机界面，则其它更重要或更有利的项目可能受到这种决策的影响？ 产品经理必须如实评估风险因素。这就涉及到从占用内部设计小组重要成员到产品开发中途需要变更重要规格（例如屏幕尺寸）的全部风险。同时还涉及元件供应性的风险，特别是在您需要的数量不高的情况之下。生产产品时，还存在持续维护和支持服务的额外成本。 概要 业界专家认为，任何制造工业的自行研发与外购问题最终归结为一系列关键问题。需要考虑的三个重要问题是：推向市场的时间、风险评估和成本分析。这三个问题都将面临克服核心竞争力和机会成本的问题。 如果设计和制造的系列产品的可靠终端不具备核心竞争力，那么最快、最安全和性价比最高的方法是与知名的人机界面制造商达成合作伙伴。 图形： »详细分析»产品开发周期 北尔电子是一家快速成长的技术公司，在工业自动化和数据通信方面拥有丰富的经验。该公司为用户开发并销售颇具竞争力的产品和解决方案。自1981年成立以来，北尔电子已发展成为遍及16个国家跨国集团，并在2010年达到12亿瑞典克朗的销售额。该公司在纳斯达克斯德哥尔摩OMX 北欧证券交易所小盘公司上市（纳斯达克股票代码：BELE）。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (9/19/2011)