長寿命設計：HMIの信頼性を高める5つのベストプラクティス

20年前、産業従事者は製品が寿命を迎えるまで、単一のソフトウェアを搭載したシンプルなHMIを使用していました。現在、スマートフォンがユーザー体験の新たな基準を確立し、テクノロジーと共に成長した労働者は、工場環境においてもスマートフォンの機能性を再現した高度なインターフェースを期待しています。

GSMA によると、2023年末時点で世界人口の53%がスマートフォンユーザーでした。これが、産業用環境向けのHMIを開発する企業さえも、従業員の新たなUXニーズに応えるアプリのようなインターフェースを創出しようとしている理由の一部を説明しています。同時に、その企業はGoogleのPlay StoreやAppleのApp Storeのようなフル機能のアプリエコシステムを再現しようとしており、これによりパートナー企業が工場内全体でソフトウェアの機能を容易に拡張できるようになっています。

工場がよりモジュール化されるにつれ、HMIの開発では、異なる環境間でのスケーラビリティと相互運用性を考慮する必要があります。

重機を操作するための制御パネルであれ、発電所のセキュリティを監視するハンドセットであれ、HMIデザイナーは一貫性があり拡張可能なアーキテクチャを目指すべきです。

• 一貫性のあるアーキテクチャは、すべてのHMIコンポーネントとモジュールに確立された技術を採用し、HMIソフトウェア設計、アーキテクチャ、ドキュメント、ソースコードを一致させることで実現されます。
• スケーラブルなアーキテクチャはハードウェアに依存せず、現在開発中のものを含む多様なハードウェアシステムで利用可能です。

一貫性とスケーラビリティは、長期的なソフトウェアの信頼性と高度な機能性を確保するために不可欠です。これらは以下の点を可能にします。

• 最新のトレンドに対応：新しいAIモデルの組み込みから、重機からモバイル画面まで多様なハードウェアへの適応まで。
• 複数のパートナーとの連携：確立された技術を使用することで、異なるシステムを容易に統合でき、複数のパートナーが共同でHMI開発に取り組むことが可能になります。
• メンテナンスコストの削減：ソフトウェア生産の主要な部分を統一することで、将来のメンテナンスが容易かつ低コストで実施できます。

ソフトウェアの一貫性は、メンテナンス作業を簡素化するだけでなく、新規開発者や顧客が過去のソフトウェアコンポーネントやモジュールを再利用できるようにし、これにより拡張や統合を容易にします。

開発者とデザイナーは、これらの5つのベストプラクティスに従うことで、HMIのパフォーマンスを短期的にだけでなく長期的に最適化するために、より効果的に協力できます。

1. アーキテクチャをコンポーネント化： 一体化されたソリューションを作成しないで、カプセル化されたモジュールを使用します。これにより、HMIのライフサイクル全体にわたって更新を容易に行うことができます。例えば、IoTプロトコルの調整や高度なデータ可視化の追加などが可能です。
2. バックエンドの独立性を確保： バックエンドとフロントエンドに明確な2つのインターフェースを作成します。バックエンドが分離されていれば、バックエンドを変更せずにUI層を更新できます。
3. セキュアな環境を維持： アプリケーションのカプセル化を強化します。これにより、エコシステム内の他のアプリケーションが貢献しても、セキュアな環境を維持したサンドボックスアプリケーションを作成できます。
4. テストにシフトレフトアプローチを採用： リリース後にエラーを修正するのではなく、開発プロセス早期段階でエラーを検出・解決し、リリースフェーズから実装、テスト、さらにはアーキテクチャ設計や検証段階に戻すようにします。早期にエラーを検出することで、後々の修正コストを削減し、市場投入時間を短縮し、製品セキュリティを強化できます。
5. 長期サポートを選択： 豊富な製造実績を持つパートナーから成熟した技術を選択します。HMIを10~20年間安定して動作させるためには、長期にわたるメンテナンスとサポートを提供する信頼できるパートナーが必要です。

産業用HMIを開発する際は、拡張性と長期サポートに重点を置き、市場の最新動向に対応し、ソフトウェアが今後20年間にわたって効果的に機能するように確保しましょう。