HMI – bygga eller köpa?

Beslutet att bygga själv eller basera sin lösning på en standardprodukt är både viktigt och komplext att ta ställning till. Det öppnar upp för utmanande frågeställningar. Är egen utveckling av hård- och mjukvara den mest kostnadseffektiva lösningen? Är ett sådant ingenjörstungt projekt i linje med vårt företags kompetensbild? Har ingenjörerna tid att utveckla dessa produkter in-house? Var är alternativkostnaderna (opportunity costs), dvs. värdet av det bästa alternativ vi avstår från inklusive tidskostnaden? Finns det redan en produkt tillgänglig på marknaden som erbjuder de egenskaper och den driftsäkerhet som krävs, för en kostnad företaget har råd med (return on investment)?

Vi tittar närmare
Som vägledning i dessa frågeställningar, låt oss titta närmare på vad det egentligen innebär att bygga, testa och underhålla ett HMI-system genom att beskriva en typisk produktutvecklingscykel.

Planering
Börja med att göra en ärlig uppskattning av er befintliga ingenjörskapacitet. Med utgångspunkt från företagets kärnkompetens och övergripande prioriteringar samt de alternativkostnader som är involverade bör du ställa frågan; är design av en HMI-terminal bästa sättet att utnyttja värdefulla ingenjörsresurser?

Designfas
Det första att ta ställning till i designfasen är ifall er ingenjörsstyrka har den erfarenhet som krävs för att designa och bygga komplexa operatörsinterface.

Därefter, beakta att många aspekter av elektrisk- och mekanisk design är väldigt specifik, i många fall även unik, för de krav och begränsningar som finns i industriella miljöer. Att montera komponenter så de tål vibrationer och stötar till exempel. Eller att försegla skärmar och tangenter så att de blir motståndskraftiga mot vätskor, damm och annan miljöpåverkan. Detta kräver specialistkunskaper som de flesta ingenjörsteam jobbar hårt för att bemästra. Att utveckla dessa färdigheter är en dyr och tidskrävande process.

Slutligen, underskatta inte komplexiteten i utvecklandet av mjukvaran även när det gäller enklare HMI. Idag erbjuder de flesta terminaler grafisk feedback till operatören, med en intuitiv navigering och grafiskt attraktiv känsla. Kraven på programmering i en grafisk miljö är många gånger mer komplex än programmering av en enbart teckenbaserad terminal.

Prototyp
Det är viktigt att skapa prototyper tidigt och ofta under designfasen av en ny produkt. Bedöm ert företags kapacitet att utveckla mekaniska prototyper snabbt och kostnadseffektivt. Kommer ert utvecklingsteam till exempel ha tillgång till en 3D-skrivare för CAD-filer eller behöver ni köpa in denna service externt?

Testfas
Hur kommer era ingenjörer att hantera frågor kring testning av hård- och mjukvarukomponenter? Har teamet kapacitet att designa och bygga testfixturer samt skriva testprogram? Dessutom måste fixturer och programvaror skapas innan den slutliga monteringen av en produkt. Har företaget utrustningen som krävs för att genomföra nödvändiga miljötester?

Upprepningar och omarbetningar
Hur många upprepningar eller omarbetningar (iterationer) av design och prototyp tillåter ert tidschema? Även om det inte nödvändigtvis realiseras behöver du kalkylera för att det finns många potentiella fallgropar när det gäller utveckling av operatörsinterface. Ett flertal iterationer kan ta värdefulla veckor av utvecklingstid i anspråk. Därtill kräver de flesta komplexa utvecklingsprojekt tre till sex prototypsteg för att optimera slutprodukten fullt ut.

Sluttester och certifieringar
Sluttester och certifieringar är krävande discipliner. Beroende på den miljö produkten ska användas i behöver den testas i drift. Det kan exempelvis handla om stora temperaturskiftningar eller så kallad ”thermal chock” då utrustningen snabbt tas från en extrem temperatur till en annan. Det kan även behövas tester för att garantera tolerans mot exempelvis fuktighet och vätskor, vibrationer och stötar, statisk laddning eller elektromagnetisk störning.

Dessa tester är dyra och tidskrävande. Många av miljötesterna kräver specialdesignad utrustning och särskilda laboratorier. Certifieringar kan ta veckor och ibland även månader att planera och genomföra.

Release för tillverkning
Den slutliga releasen för tillverkning involverar en stor mängd dokumentation, inklusive tillverkningsdokument, monteringsritningar och flödesdiagram. Reparationsmanualer krävs för servicetekniker och instruktionsmanualer för operatörer. Själva dokumentationen kring ett HMI involverar många mantimmar koordinerat arbete. Det kräver även ett dokumentsöknings- och uppdateringssystem. Är ert företag redo att ta på sig den uppgiften?

Underhåll
När ett operatörsinterface väl integrerats i er produkt blir frågor om underhåll, reparation och reservdelar viktiga kostnadsfaktorer som måste planeras för i tid. Köper du operatörsterminaler från tredje part kommer underhåll och reparationer täckas av garantier, så det krävs ingen ingenjörsinsats från din part. Tillverkar du själv, å andra sidan, är ert eget ingenjörsteam ansvarigt för kommande teknikutveckling när ett HMI kräver uppdateringar eller känns föråldrat.

Slutsats
Industriexperter är överens om att valet att bygga eget eller köpa in HMI avgörs av en handfull nyckelfrågor. Tre aspekter är viktiga att överväga särskilt noga: time-to-market, riskbedömning och kostnadsanalys. Dessa tre aspekter avgörs av de övergripande frågorna: var ligger företagets kärnkompetens och vad är alternativkostnaden?

Om uppdraget att designa och bygga pålitliga operatörsterminaler för ert företags produkter inte utgör kärnkompetensen för er verksamhet så är det snabbaste och mest kostnadseffektiva alternativet att sluta avtal med en välrenommerad tillverkare av operatörsinterface.