幾年前，在美歐日等多數(shù)工業(yè)發(fā)達(dá)國家里，包裝機(jī)械的操作系統(tǒng)發(fā)生了一次重大變革，即從傳統(tǒng)的繼電器機(jī)械調(diào)控方式演變?yōu)榭删幊踢壿嬁刂破?PLC)的新型電子控制方式。而在最近，值得關(guān)注的是，這一演變又為計算機(jī)術(shù)廣泛應(yīng)用到包裝機(jī)械設(shè)備中開辟了一條新的途徑—包裝機(jī)械圖形顯示操作者界面(Graphical Display Operator Interface)。 

    應(yīng)用圖形顯示操作界面無論對于包裝機(jī)械制造行業(yè)還是最終的設(shè)備用戶都是一種具有“雙贏”性的技術(shù)改革，既可以改善包裝機(jī)械生產(chǎn)率又能提高加工質(zhì)量，同時有助于降低成本。例如，圖形顯示操作界面可以讓操作者在顯示器屏幕上觀察到正在進(jìn)行中的產(chǎn)品包裝過程，當(dāng)發(fā)現(xiàn)其中有什么問題時，操作者就可以實施必要的在線調(diào)節(jié)(on-line adjustment)，同時，操作者界面上的“對話”功能還可幫助操作者確定發(fā)生問題的地點和采用什么措施加以糾正解決。 

    今天，包裝機(jī)械供應(yīng)廠正在激烈競爭中按照用戶要求，在低成本條件下提供快速的和更有效的包裝設(shè)備。而要滿足提高包裝生產(chǎn)率、降低停機(jī)時間和簡便操作方式的要求下，必須保證有高度先進(jìn)的控制程序，那么，把PLC與圖形顯示操作界面結(jié)合起來，就可以有效地實現(xiàn)這種程序。這項新技術(shù)使得包裝設(shè)備制造廠提供更加先進(jìn)機(jī)械的功能性，例如，便于維護(hù)設(shè)備，易于實施修理和確定診斷方案等。如果先進(jìn)的診斷技術(shù)與現(xiàn)場加工中較完整的信息相結(jié)合，就有助于操作者避免生產(chǎn)過程中出現(xiàn)潛在的所謂“瓶頸”現(xiàn)象或產(chǎn)品的損傷，這些現(xiàn)象往往會造成過多廢品或意外停車，其損失將可能是十分驚人的。 

    國外很多包裝機(jī)械制造公司，在革新計劃中將依據(jù)一項計劃程序，包括一方面使機(jī)械設(shè)備向PLC電子控制方式轉(zhuǎn)變，同時另一方面進(jìn)行圖形顯示操作界面的合理選擇，由此實施包裝機(jī)械新型調(diào)控方式的應(yīng)用戰(zhàn)略。他們在包裝機(jī)械這項實用戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變過程中，一般都采用下述幾項主要步驟。 

    一、先轉(zhuǎn)向電子控制 
    這是實現(xiàn)包裝機(jī)械設(shè)備圖形顯示新技術(shù)的首要一步，是包裝設(shè)備制造企業(yè)開始進(jìn)行這項新技術(shù)改造的基礎(chǔ)條件，其中最主要的就是電氣部件的改換。在美國的大多數(shù)包裝機(jī)械制造企業(yè)中，已在上世紀(jì)九十年代初以后，陸續(xù)應(yīng)用PLC來配備他們工廠中伺服傳動型包裝機(jī)和包裝制品成型機(jī)，或使用各種PLC裝置替代機(jī)器上原有專用的電氣機(jī)械控制器。這樣，就可以盡可能地降低機(jī)械零部件的使用，且使包裝機(jī)械設(shè)備更易維修，確保質(zhì)量穩(wěn)定一致、重復(fù)操作趨于簡便和維護(hù)縮短。 

     二、評價操作軟件包 
     在完成電氣機(jī)械控制裝置的轉(zhuǎn)換后，企業(yè)部門接著需要購置最合適工作目標(biāo)的軟件包。此時，企業(yè)就要首次走出去評價各類相應(yīng)軟件的功能與特性，還要對軟件供應(yīng)商的誠信度出判斷。因為很多工廠的設(shè)備都不是使用單一品種機(jī)械，而是混合著各類高、中、低檔自動化包裝機(jī)和制品成型機(jī)，以便滿足規(guī)定的成本和性能要求。所以，企業(yè)部門一般都認(rèn)為需要選定一家操作界面軟件供應(yīng)商，然后可以在各條生產(chǎn)線上使操作界面實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。標(biāo)準(zhǔn)化操作界面帶來好處將使操作者在使用一批不同的機(jī)器時只需要學(xué)會一種控制程序。 

      三、選擇操作者界面 
     通過分析比較，認(rèn)識到能滿足用戶要求的足夠靈便的標(biāo)準(zhǔn)型操作者界面是最需要的。很多美國包裝機(jī)械制造公司最后選擇了交互式(Interact)軟件包。此類軟件包基本滿足了上述評估表格中各項性能要求與用戶需求，而且其成本也遠(yuǎn)低于評估表中預(yù)設(shè)軟件包的價格，特別是交互軟件能提供十分快速而靈便應(yīng)用中所表現(xiàn)的實時響應(yīng)性能。此外，軟件包的模塊式結(jié)構(gòu)能使用戶有可能在采購時只支付所需功能的那部分軟件。這一條是相當(dāng)重要的，因為這就允許機(jī)械制造公司可以按每臺包裝機(jī)械的設(shè)計特性來按需定制，由此可保持成本最低。 
    這種專業(yè)的操作者界面系統(tǒng)在配備各類PLC設(shè)備時，能使界面系統(tǒng)尺寸減小，還可消除溫度控制器等的需要，這些改進(jìn)使得每臺包裝機(jī)械操縱板上形成更多空間，這就使安裝其它裝置時提供了更靈便的選擇余地。 

    四、推廣操作者界面 
    在這一步驟中，包裝機(jī)械制造公司應(yīng)及時規(guī)劃如何考慮開發(fā)操作者界面廣泛應(yīng)用的問題。其中，下述幾項事宜需要加以認(rèn)真考慮的。 
    1.公司的現(xiàn)有加工設(shè)備往往已經(jīng)形成工業(yè)界的很好聲譽(yù)，但對機(jī)器產(chǎn)品而言仍需不斷改進(jìn)。盡管公司業(yè)已意識到圖形顯示操作者界面的廣泛應(yīng)用，但看到其中某些不足之處則是有益的。 
    2.在使用裝備這種操作界面系統(tǒng)的包裝機(jī)和成型機(jī)的整個生產(chǎn)線上，應(yīng)保持連貫的協(xié)調(diào)一致是十分必要的。 
    3.在目前工作環(huán)境條件下，考慮設(shè)備的小型化則是一個普遍性的要求，而縮短培訓(xùn)時間和降低維修費用則是優(yōu)先考慮的。 
    4.如果制造公司的產(chǎn)品銷往國際市場的，那么，文字翻譯、操作適應(yīng)性及技能水平要求等都是重要項目。當(dāng)這些公司表明這些問題均已考慮成熟以后，也就同時為這種界面系統(tǒng)在未來可以推廣到其它各類機(jī)器創(chuàng)造了良好條件。 

    五、界面應(yīng)用的規(guī)范 
    為確保在廣泛使用場合下能迅速確定工作方式及操作技能，可由包裝機(jī)械制造公司的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)人員、工廠生產(chǎn)人員、研究與發(fā)展人員、銷售和加工人員共同組成一個“標(biāo)準(zhǔn)委員會”。 
    先由標(biāo)準(zhǔn)委員會在可使用的一條生產(chǎn)線上建立一個操作者界面，然后，再開發(fā)出一種標(biāo)準(zhǔn)化工作方案，由此表明這些操作界面的屏幕是如何顯示的，以及每個屏幕是如何包含各個項目的。例如一個單一引導(dǎo)性屏幕對于每臺機(jī)器可能是標(biāo)準(zhǔn)的，并為了保證安全操作而包含有關(guān)的各項引導(dǎo)性說明。所以當(dāng)操作過程中轉(zhuǎn)換到任何一臺機(jī)器時，用戶一開始就無需了解這些機(jī)器之間的差別。 

    六、應(yīng)用項目的開發(fā) 
    開發(fā)應(yīng)用項目中要考慮如何確定顯示屏幕及按鍵的位置和大小。此外，每一個屏幕底部具有一組菜單式按鍵，幫助用戶簡易地通向應(yīng)用項目，同時，每個屏幕都包括有說明各個按鍵可用的信息。應(yīng)用圖形符號可使機(jī)械設(shè)備制造廠保持具有標(biāo)準(zhǔn)的各個應(yīng)用項目，這些項目可使外國用戶所熟悉并可方便地轉(zhuǎn)換。 
    從性能上講，圖形顯示法比原來的雙線顯示法更加直觀和有效。圖形顯示操作界面提供了更加清晰的空間，在表示信息方面可增加色彩、圖案和聲音，這些都是擴(kuò)大應(yīng)用項目的可行范圍。例如，指示符號變成紅色或帶有聲音警鈴的大屏幕將更有可能引起操作者注意。此外，界面軟件系統(tǒng)極大地提高診斷能力。一旦錯誤信息發(fā)生，警告信號在屏幕上就會出現(xiàn)，指出發(fā)生故障的原因和地點并提出消除故障的解決方法，這樣就會大大縮短維修時間，操作者可以在排故后很快地回到生產(chǎn)線崗位上。 

    七、應(yīng)用項目的試驗 
    在正式實施新操作界面之前，包裝設(shè)備制造廠應(yīng)在原型機(jī)設(shè)備上進(jìn)行嚴(yán)格的內(nèi)部試驗。在完成這種初試后，其應(yīng)用程序才可以在現(xiàn)場不同設(shè)備上再試驗。所以，可以認(rèn)為用戶對其應(yīng)用的操作者界面的試驗完全處于真實的制造環(huán)境之下。經(jīng)過一段時間的測試和評價后，試驗工廠可把結(jié)果情況反饋設(shè)備制造公司，并說明他們應(yīng)如何更加適應(yīng)用戶的需求，再通過檢查并得到批準(zhǔn)，這些建議可在最后應(yīng)用中加以采納。但是，在改進(jìn)項目完成并在機(jī)器上安裝界面系統(tǒng)后，應(yīng)用的開發(fā)工作尚未結(jié)束。為更好滿足用戶需求不斷變化的條件，尚需作出連續(xù)性的改進(jìn)和維護(hù)。好在只要應(yīng)用在此介紹的基于軟件包的操作者界面，不必要停機(jī)就可立即實現(xiàn)各項改進(jìn)。