MINATAと学ぶオートメーション #41：機械の基本HMI — 画面は見た目ではなくオペレーターを助けるためにある

機械の基本HMI：画面は見た目ではなく、オペレーターを助けるためにある

HMIは、オペレーターが制御システムを見る窓口である。良い画面は、機械が今どのモードか、何の条件を待っているか、異常時に何をすべきかを一目で分かるようにする。悪い画面は、オペレーターに推測させ、手当たり次第にボタンを押させ、本来自明であるはずのことで保全を呼ばせる。

HMIが表示すべきもの

ほぼ常に必要な4つの情報群がある。

機械状態： Idle、Running、Hold、Fault、Home。オペレーターは一目で状態を読めなければならない。
モード： Manual/Auto、および現在誰が制御権を持つか（ローカルかリモートか）。
運転指令： Start、Stop、Reset、Jog。それぞれに許可条件が付く。押せば動く、ではない。
警報と異常： 発生中のアラーム一覧、発生時刻、対処方法。

画面を階層化する

すべてを1ページに詰め込まない。よく使う構成は、機械全体を見る概要ページ、各機構ごとの詳細ページ、履歴付きのアラームページ、権限で制限した設定ページである。オペレーターは必要に応じて概要から詳細へ移り、数十個のボタンをスクロールして一つの値を探すことはしない。

色とアラームは装飾ではなく言語である

強い色（赤・橙）は異常のために取っておき、背景と正常状態は中間色にする。画面全体が派手だと、本当に異常な箇所を見つける力が失われる。各アラームには優先度、明確な説明、推奨処置を持たせる。介入不要な条件への「迷惑アラーム」は避ける。それはすべてを無視する習慣を教えてしまう。

指令・フィードバック・確認

画面上で3つを明確に分ける。送った指令、機器の実フィードバック、結果である。Runボタンが点灯してもモーターが回っているとは限らない。Running状態はドライブのフィードバックやセンサーから取る。危険な操作（扉が開いた状態でのjog、制限の上書き）には確認ステップを設け、誤操作を防ぐ。

MINATAの技術リファレンス

MINATAの機械セルでは、HMIはモーターについて3つの独立した欄を表示する。Run指令、Runningフィードバック、ドライブのFaultである。オペレーターは「起動を押した」と「モーターが回っている」を混同しない。異常時、アラームページは該当ユニットとドライブのエラーコードを指し示し、調査時間を短縮する。

レイアウト、色、しきい値、アクセス権は、最終的に機械の資料、適用規格、顧客要求に従う。

よくある失敗

オペレーターが何を見る必要があるかを合意する前に、見た目で画面を設計する。
実機のフィードバックではなく、指令ビットから状態を表示する。
階層化せず、すべてのボタンと値を1ページに詰め込む。
優先度も対処指針もないアラーム。
権限管理も監査記録もなくHMIでパラメータを編集させる。

HMI設計チェックリスト

[ ] 機械状態とモードが一目で読める。
[ ] 指令に許可条件と実フィードバックが伴う。
[ ] 強い色は異常状態のみ。アラームに優先度と指針がある。
[ ] 画面が階層化されている。概要 → 詳細 → アラーム → 設定。
[ ] パラメータ編集は権限管理と記録がある。

良いHMIは、複雑な制御システムを、次の直のオペレーターでも正しく使えるものに変える。第42回では、HMIとPLCの接続を扱う。配線を引く前にタグと状態を設計する。

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