Comment construire un meilleur système agricole avec IHM

Rob Spiegel | 19 mai 2023

La technologie agricole a parcouru un long chemin ces dernières années. Les grands projets d'automatisation rendent l'agriculture plus productive et plus prévisible. Les systèmes émergents qui incluent la robotique et la surveillance à distance éliminent une bonne partie des conjectures concernant la plantation, la culture et la récolte des cultures.

La pandémie a accru le besoin et le développement de l'accès à distance. Cela s'est avéré être un grand avantage pendant la pandémie lorsque les restrictions de voyage ont rendu difficile pour les ingénieurs de visiter les chantiers de construction ou les usines.

Les interfaces homme/machine (IHM) ont joué un rôle important dans l'automatisation de l'agriculture. Nous avons rencontré Dominique Burkard, responsable de la conception industrielle et UX chez EAO, pour obtenir des détails sur la façon dont la nouvelle technologie IHM propulse l'agriculture vers l'avenir.

Design News : L'IHM semble avoir joué un rôle particulièrement important dans l'agriculture intelligente.

Dominique Burcard : Les IHM sont utilisées dans l'agriculture automatisée pour surveiller et contrôler l'équipement et rendre l'agriculture plus efficace et plus productive. L'utilisateur est au centre du fonctionnement des véhicules et machines agricoles. Les systèmes de contrôle complexes dans le secteur agricole sont conçus pour une grande variété d'applications. Les exigences en matière de propriétés des IHM sont donc élevées et polyvalentes :

Croquis de concept approximatif pour le cockpit agricole.

DN : L'IHM aide-t-elle les ingénieurs à surveiller les opérations à distance ? Était-ce un résultat de nécessité pendant la pandémie, ou la technologie évoluait-elle déjà logiquement dans cette direction ?

Dominique Burcard : La numérisation a sans aucun doute joué un rôle important en aidant les ingénieurs à surveiller et à exploiter à distance les opérations à l'aide d'IHM. De mon point de vue, je pense que la pandémie a accru le besoin et le développement de l'accès à distance. Cela s'est avéré être un grand avantage pendant la pandémie lorsque les restrictions de voyage ont rendu difficile pour les ingénieurs de visiter les chantiers de construction ou les usines. Cependant, la technologie a déjà évolué dans cette direction à mesure que les capacités d'accès à distance deviennent plus populaires dans l'industrie. Les systèmes IHM fournissent désormais des données en temps réel aux opérateurs distants, leur permettant de surveiller les systèmes de maintenance préventive et de contrôler les équipements à distance.

Contrôle des rapports.

DN : Expliquer comment l'IHM peut contribuer à la sécurité fonctionnelle des opérations industrielles.

Dominique Burcard : La sécurité fonctionnelle réduit les risques inacceptables causés par des erreurs aléatoires du système électronique à un niveau acceptable. Les risques dont il est question ici sont ceux qui peuvent causer des dommages aux personnes, c'est-à-dire pas des dommages aux biens. La sécurité fonctionnelle consiste à appliquer et à respecter certaines normes afin de s'assurer que le bon fonctionnement des fonctions de sécurité est contrôlé. En cas d'erreur, le système répondra et basculera l'application dans un état sûr en l'arrêtant ou en alertant l'utilisateur.

Les mécanismes traditionnels sont de plus en plus remplacés par de l'électronique intelligente, et des solutions intelligentes remplacent même les actionneurs et les indicateurs mécaniques dans les véhicules lourds et spéciaux. Les systèmes de bus CAN (Controller Area Network) sont capables de connecter plus d'une centaine de participants au bus entre eux : les données et les informations sont envoyées via des câbles partagés, réduisant ainsi le nombre de faisceaux de câbles ainsi que le poids associé - et les coûts qui en découlent. Dans le même temps, ces bus de données étendent également les capacités techniques des véhicules au profit de leurs utilisateurs et opérateurs.

Revers de la médaille, la complexité croissante de ces électroniques peut entraîner de nouveaux types de dysfonctionnements. Tout ce qu'il faut pour déformer les informations voulues, c'est qu'un bit bascule de 0 à 1 pendant le transfert de données numériques, faisant éventuellement basculer l'application dans un état involontaire - avec des conséquences potentiellement dévastatrices lorsque les composants de sécurité sont affectés. C'est là qu'intervient la sécurité fonctionnelle. Non seulement les applications très complexes peuvent en bénéficier, mais aussi les applications simples ou apparemment non critiques, telles que les ouvre-fenêtres ou les interrupteurs d'éclairage.

Sécurité fonctionnelle.

Claviers CAN robustes de la série 09 pour les applications avec sécurité fonctionnelle. Les claviers CAN robustes présentent une grande fiabilité et sont conçus pour la sécurité fonctionnelle conformément aux normes EN ISO 13849 PL d et ISO 26262 ASIL B. Ces unités de commande robustes avec éclairage flexible sont parfaitement adaptées à une utilisation dans des applications de véhicules lourds et spéciaux.

DN : Quelles sont certaines des conceptions personnalisées que vous voyez pour s'adapter à des applications spécifiques ?

Dominique Burcard : Les conceptions personnalisées ou la configuration des applications IHM sont de plus en plus un besoin majeur. Les utilisateurs peuvent personnaliser les systèmes IHM pour des applications spécifiques afin de les rendre plus efficaces et conviviaux. Par exemple, un système IHM peut être conçu pour contrôler et surveiller une machine spécifique, avec l'interface conçue pour afficher les données pertinentes pour cette machine. Des interfaces IHM personnalisées peuvent également être utilisées pour intégrer plusieurs machines, permettant aux opérateurs de les surveiller et de les contrôler à partir d'une seule interface. Les IHM haptiques intelligentes assistent les utilisateurs dans leur travail et fournissent un retour tactile et visuel et peuvent donc servir de guidage de processus et d'indication d'état.

Voici un exemple d'IHM intelligente avec des fonctionnalités telles que les claviers EAO de la série 09. Ces IHM peuvent être librement programmées via les interfaces CANopen /J1939 appropriées. Voici comment une IHM personnalisée peut être utilisée de différentes manières :

Exemple d'IHM conçue sur mesure.

Un autre exemple d'IHM conçue sur mesure.

DN : Où voyez-vous la technologie IHM pour aller de l'avant ?

Dominique Burcard : À l'avenir, la technologie IHM continuera également d'évoluer en raison des progrès de la numérisation, les données en temps réel, la mise en réseau et la réalité augmentée jouant un rôle plus important. Les interfaces IHM deviendront plus conviviales en termes de personnalisation de la situation, avec des fonctionnalités telles que la reconnaissance vocale et les gestes naturels, ou la combinaison de plusieurs options de saisie où les mains et les yeux deviennent plus répandus. L'intégration de l'intelligence artificielle IHM permettra aux opérateurs de prendre des décisions plus éclairées sur la base de l'analyse des données. De plus, la technologie IHM jouera un rôle important dans le développement de systèmes intelligents dans lesquels les fonctions et les processus sont de plus en plus interconnectés, permettant une plus grande automatisation et un meilleur contrôle de l'interaction.

En ce qui concerne la question de savoir s'il y aura encore des interrupteurs haptiques à l'avenir, je suppose un mélange composé d'un fonctionnement tactile intelligent et d'éléments haptiques (en particulier pour les fonctions relatives à la sécurité). De mon point de vue et de mon expérience, il n'y a toujours pas de meilleur retour tactile et audible que d'appuyer et de sentir un bouton poussoir.

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