Создание HMI который работает (Часть 2)

Создание HMI который работает (Часть 2)

HighPerformanceHMI_1

Продолжение статьи о High-Performance HMI.

Внедрение новых стандартов

Хорошо. Так что если продуманный HMI экономит время и деньги, повышает качество и помогает избежать несчастных случаев, то это звучит как отличная идея. Но как вам его построить?

Давайте посмотрим на три ключевых принципа к построению HMI, который работает:

  • Поместите данные в контекст, повышая информированность оператора.
  • Сделайте доступ к данным легким, путем уменьшения когнитивной нагрузки на оператора.
  • Постройте иерархию информации, по которой легко перемещаться.

Поместить данные в контекст

Ввод данных в контексте повышает осведомленность оператора о текущей ситуации. Осведомленность о ситуации обманчиво простая концепции. Конечно же, операторы, которые управляют вашей системой должны быть осведомлены о ее текущем состоянии. Но здесь скрывается гораздо большее.

Доктор Mica Endsley, пишет, что оператор должен пройти через три шага для достижения истинной осведомленности о ситуации:

  • Во-первых, он должен воспринимать важные данные.
  • Во-вторых, он должен понять нынешнюю ситуацию.
  • В-третьих, он должен предсказать будущий статус.

Для этого не достаточно просто наблюдать текущие значения системы. Оператор должен видеть их в контексте, чтобы знать их смысл, а затем увидеть тенденции изменения для того, чтобы предсказать, что может произойти дальше.

Данные не равно информацииДоктор Mica Endsley

Осведомленность о ситуации не приходит от системы управления, пишет Endsley. «Истинная осведомленность о ситуации существует только в сознании человека-оператора. Таким образом, предоставление тонны данных будет не достаточно, если они не будут успешно и своевременно переданы, восприняты и усвоены в форме истинной осведомленности»

Осведомленность о ситуации включает в себя множество факторов, включая сигналы тревоги, тенденции и эргономически обустроенных диспетчерских для снижения усталости и отвлечения внимания.

Нельзя автоматически избежать человеческой ошибки, хороня информацию в системе. Если люди находятся вне цикла, они не могут понять, как развивается система и потеряют осведомленность о ситуации. Вместо этого, вам нужно использовать человека наилучшим образом: давая ему информацию для углубления осведомленности о ситуации и давая возможность прогноза и адекватной реакции.

Вот несколько способов, как поместить данные в контекст и увеличить осведомленность о ситуации операторов.

Соответствовать мысленной модели оператора.

Хорошая осведомленность о ситуации требует, чтобы ментальная модель оператора о том, как работает система, соответствовала тому, как система представлена в интерфейсе.

Без точной психической модели, оператор может неправильно интерпретировать информацию. Он не будет понимать назначение изменений в системе или вероятные результаты своих действий или событий в системе.

Перед проектированием HMI, работайте в тесном сотрудничестве с операторами, чтобы понять их психическую модель и их обязанности в системе. Остерегайтесь радикальных изменений с течением времени: системные изменения или усложнения ведут к устареванию ментальных моделей и требуют время на адаптацию.

Выделяйте важные сведения.

Туннелирование внимания, или фиксация внимания на одном наборе данных и исключение другого, приводится в качестве наиболее распространенной ошибки коммуникации. Вы можете увеличить осведомленность о ситуации путем выделения критической информации и переноса на задний план менее важных данных.

Первым шагом является понимание, какая информация является наиболее важной, а какая менее. Ваше исследование задач оператора должно помочь вам определить относительную важность данных в нормальных и ненормальных ситуациях.

Когда вы посмотрите на наш пример плохой HMI, вещи которые бросаются в глаза это яркие красные и зеленые насосы и пламя в красном баке. Но это не важно. Даже цвет насосов дает мало информации, так как мы не знаем должен ли конкретный насос быть включен или выключен в данный момент.

Вскоре мы более внимательно рассмотрим, как использовать цвет и движение на экране, чтобы подчеркнуть значение.

Предоставьте информацию, а не только данные.

Чтобы проиллюстрировать важность предоставления информации, а не просто данных, Bill Hollifield, соавтор справочника «Высокопроизводительный HMI» («The High Performance HMI Handbook»), использует пример кота «Пушистика».

Вы можете сказать исходя из следующей таблицы, Пушистик в порядке или нет?

Тест крови Результат
HCT 31,7%
HGB 10,2 г/дл.
MCHC 32.2 г/дл.
WBC 9.2 x 109
GRANS 6.5 x 109
L/M 1.3 x 109
PLT 310 x 109

Если вы запомнили все нормальные ряды для этих значений и вы ветеринар, вы вероятно можете сказать. Но это займет некоторое время.

Было бы легко превратить эти данные в информацию, хотя бы показав нормальные диапазоны для этих значения. Диапазоны помогут вам понять текущую ситуацию, не полагаясь на вашу память.

Даже лучше, можно добавить символ рядом с любым значением вне диапазона, как показано в таблице ниже, так что вам не придется мысленно сравнивать каждое значение с его диапазоном, чтобы узнать, в порядке ли Пушистик.

Тест крови Результат Диапазон
HCT 31,7% 24.0 — 45,0%
HGB 10,2 г/дл 8.0 — 15,0 г/дл
MCHC 32.2 g/дл 30,0 — 36.9 г/дл
WBC 9.2 x 109 5.0 — 18,9 x 109
GRANS 6.5 x 109 2,5 — 12,5 х 109
L/M 1.3 x 109/л  ! 1.5 — 7,8 х 109
PLT 310 x 109 175 — 500 x 109

Позже мы увидим, что существует даже лучший способ представить эту информацию.

Показать тенденции.

Знание того что нынешняя ситуация является нормой это лишь второй шаг к осознанию ситуации. Мы также должны знать, что может произойти дальше. Есть признаки того, что ситуация может измениться?

Предположим, что вы наблюдаете давление:

Текущий давление Аварийный уровень Уровень отключения
235.2 psig. 250 psig. 300 psig.

Вы можете увидеть, что сейчас давление в норме, но это все что вы знаете. Смотрите, как намного больше информации предоставляет график («Trend» – «Тенденция»):

HMI_5

Эта тенденция показывает, что давление неуклонно растет с течением времени и вероятно, вскоре достигнет критического уровня.

HMI_6

Эта тенденция показывает давление, колеблющееся вокруг известного нормального уровня. Мы можем захотеть проверить причину колебаний, но это, как представляется, не является насущной проблемой.

Тенденции, как эти, помогают операторам предсказать будущее. Они позволяют увидеть, что текущее состояние идет в правильном направлении или ведет к проблемам. Исходя из тенденции, также можно легко увидеть оборудование, которое требует ухода, увеличения производительности, или может дать набор других полезных направлений знаний.

Поскольку тенденции имеют столь важное значение для принятия мер до того, как процесс потечет неправильно, располагайте тенденции рядом с данными. Не заставляйте оператора тратить время на нахождение тенденции или строить ее.

Обеспечьте видимые границы для действий оператора.

Еще один способом отобразить данные в контексте является указание границ в правильном направлении. Запуск и переходные процессы являются хорошими примерами: если вы можете увидеть границы, вы можете увидеть, где, вы находитесь по отношению к «норме» и отрегулировать процесс до того как появится проблема.

HMI_7

Предположим, вы ведете ваш автомобиль по широкому шоссе без разметки полос движения, но есть невидимый луч на каждой стороне полосы с сигнализацией, которая срабатывает, когда вы пересекаете луч. Вы бы отклонялись от курса слегка влево, и тогда звучал сигнал тревоги, но вы бы быстро приспособились. Но тогда вы бы вероятно перерулили и вызвали тревогу справа. Отталкиваться от сторон полосы по тревоге довольно напряженный процесс. И насколько больше топлива вы используете, мотаясь из стороны в сторону, вместо того чтобы идти по прямой линии? Насколько лучше иметь данные в контексте полос, так что вы знаете, что вы находитесь в середине и нужно сделать только небольшие изменения, чтобы там и оставаться.

Заставлять оператора ожидать тревоги, вместо вовлечения в управление системой — плохое использование человекаIan Nimmo, “Situation Critical,” Control, Март 2010

Продолжение следует.

comments powered by HyperComments