Создание HMI который работает (Часть 4)

Создание HMI который работает (Часть 4)

HMI_p4

Продолжение статьи о High-Performance HMI.

Используйте аналоговые представления.

Люди легче воспринимают данные представленные в аналоговой форме, потому что это уменьшает когнитивную нагрузку.

Когда вы спрашиваете, «сколько времени?» вы обычно не заинтересованы в самом времени. Вместо этого вы хотите знать, как долго вы были на встрече или если вы голодны, вы хотите знать, сколько осталось до перерыва на обед в 12:00. Аналоговые часы показывают нам время в контексте; с цифровыми часами мы должны делать математические расчеты.

HMI_10

Помните, кота Пушистика? Даже представление показателей анализа крови Пушистика как значений с нормальными диапазонами не так эффективно, как их аналоговое представление.

Сравните числовую таблицу анализа крови Пушистика с аналоговым рисунком ниже.

HMI_11

В случае с таблицей вы должны сопоставить каждое значение с его нормальными пределами, для того чтобы увидеть, что оно лежит в диапазоне или как далеко за него вышло. Но с аналоговой версией, вы можете увидеть с первого взгляда, что существует только одно значение за пределами своего нормального диапазона. Аналоговые презентации данных уменьшают когнитивную нагрузку.

Существующие HMI, основанные на P&ID с числовыми значениями, разбросанными по всему экрану — как наш пример плохой HMI — даже хуже, чем таблицы значений. Тем не менее, мы почему-то ожидаем от операторов, что они должны запомнить все значения и их нормальные диапазоны.

Люди способны запоминать много информации, но только прилагая для этого усилия и время, но зачем что то усложнять, когда вы можете это упростить? Что делать, если что-то пойдет не так, скажем, в конце 10-часовой смены, оператор голоден и вдруг 50 сигналов тревоги и руководитель кричит по телефону — мы действительно хотим усложнить оператору возможность реагировать?

Обеспечьте обратную связь.

Когда оператор взаимодействует с системой, он должен знать, что то, что он делает это правильно и эффективно.

Вы можете сделать его работу проще, заложив проверки, так что бы затруднить совершение ошибки и сделав очевидным, что в данный момент происходит.

  • Если он выбирает что-то на экране, обозначьте выбор (к примеру, обведя объект белым).
  • Если он инициирует действие, покажите, что действие начало выполнятся.
  • Удостоверьтесь в том, что графика и элементы управления, ведут себя одинаково на всех экранах и не предлагают сюрпризов.
  • Требуйте проверки безопасности или подтверждения действий оператора при необходимости, особенно для редко выполняемых действий или действий со значительными последствиями, например, завершение работы.
  • Требуйте подтверждения типизированных значений, которые выходят за границы допустимого диапазона. Например, если оператор вводит «388», когда ожидаемое значение «3.88», убедитесь, что оператор ввел значение правильно. Опечатки неизбежны, особенно на мягкой или мембранной клавиатуре.

Построение иерархии информации

Одна из основных проблем с HMI, основанных на P&ID является то что они, как правило, состоят из серии плоских видов на контролируемую систему. Зачастую не хватает обзорных экранов, которые показывают состояние всей системы, или основной ее части, за которую оператор несет ответственность.

Создание уровней

Предлагаем четыре уровня иерархии, или три уровня для менее сложных систем. Каждый нижний уровень обеспечивает более подробную информацию для части более высокого уровня.

Уровень 1: Обзор («Overview») — экран первого уровня дает краткий обзор всей системы. Этот обзор должен включать:

  • Ключевые индикаторы производительности (безопасности, охраны окружающей среды, производства, эффективности, качества)
  • Высоко приоритетные тревоги и состояния их подтверждений
  • Состояние основного оборудования
  • Тенденции для важных технологических параметров
  • Нештатные ситуации и их тяжесть.

Экран первого уровня зачастую размещается на большом экране, видимом для оператора, руководителей или менеджеров, других сотрудников в пределах зоны видимости и возможно для операторов смежных процессов. Он также должен быть доступен на консоли оператора.

HMI_12

Выше приведен пример экрана уровня 1.

Уровень 2: Управление агрегатом («Unit Control») — экраны второго уровня являются основными для мониторинга и контроля. Это то место где операторы осуществляют почти все их действия.

Создайте один экран второго уровня для каждой логической подсистемы, охватываемой обзором первого уровня. Экраны второго уровня должны включать:

  • Элементы управления
  • Значения датчиков и параметров
  • Тревожную сигнализацию
  • Тенденции
  • Состояния

Подумайте о том, как представить информацию для конкретных ситуаций, таких как запуск или переходы: могут потребоваться различные версии экрана второго уровня. Для нештатных ситуаций можно вывести наверх информацию и элементы управления, а так же предоставить контрольные списки для направления оператора.

Совет: При проектировании вашего HMI, сосредоточьтесь на задачах оператора для каждой подсистемы и дизайне экранов второго уровня, а затем вернитесь к дизайну обзорного экрана первого уровня.

Уровень 3: Детализация агрегата («Unit Details») — экраны третьего уровня содержат более подробную информацию для элемента на экране второго уровня. Экраны третьего уровня могут включать в себя:

  • Контрольные циклы
  • Отдельные части оборудования
  • Дисплеи для проблем, которые не являются критичными ко времени
  • Если это представляется полезным, некоторые из P&ID схем.

Если вы переделываете существующий HMI, экраны третьего уровня являются хорошим местом для использования экранов основанных на P&ID схемах, которые у вас уже есть.

Уровень 4: Поддержка агрегата («Unit Suppot») — для сложных систем, могут потребоваться отдельные вспомогательные документы и информация на четвертом уровне. Здесь вы можете разместить методические рекомендации, документацию и руководства по тревогам и так далее.

Обеспечьте быстрые переходы

Во время нештатной ситуации операторам часто нужно быстро переключаться между экранами. Если они должны пройти вверх через уровни и затем вновь спустится вниз на другой экран, в котором они нуждаются, ценное время тратится впустую.

На следующем рисунке от консорциума ASM, видно разницу между глубокой навигацией (слева) и мелкой навигацией (справа).

HMI_13

ASM в книге «Руководящие принципы эффективного дизайна дисплея оператора» («Guidelines for Effective Operator Display Design») рекомендует мелкую навигацию так, что бы переход к экранам второго уровня был доступен из любого места в HMI. С мелкой навигацией занимает только три клика мыши, чтобы добраться из точки А в точку Б.

Распространенным способом обеспечения мелкой навигации является вывод столбца кнопок в одном и том же месте на каждом экране. Одна кнопка ведет непосредственно на обзорный экран; другие ведут непосредственно к каждому экрану второго уровня.

Давайте начнем

Если вы рассматриваете возможность изменения в существующем HMI или планируете создание нового, хорошенько приглядитесь к новым принципам в области дизайна интерфейсов оператора. Мы затронули некоторые из них здесь, но есть еще очень много информации.

Для начала прочтите: «The High Performance HMI Handbook» и «Guidelines for Effective Operator Display Design». Еще одна книга, менее специфичная для автоматизации, но содержащая много отличных примеров эффективного представления данных: «Information Dashboard Design».

Помните, что отсутствие жалоб не обязательно означает, что ваш текущий HMI хорош. Люди знают только то, с чем они знакомы и, как правило, не могу сказать вам, как это улучшить. Они не знают, что они теряют до тех пор, пока не начнут работать с чем-то лучшим.

comments powered by HyperComments