Jak zoptymalizować interakcję człowieka z maszyną w środowisku produkcyjnym

Nowoczesne koncepcje systemów operacyjnych mogą usprawnić procesy robocze, zaoszczędzić czas i zmniejszyć ryzyko wystąpienia błędów.

W ciągu ostatnich kilku lat systemy sterowania środowiskami produkcyjnymi stały się jeszcze bardziej złożone. Klasyczne sposoby sterowania potęgują złożoność dzięki mnogości interaktywnych elementów i ich poziomów. Użytkownicy potrzebują coraz więcej czasu na nawigację przez menu sterowania w interfejsie maszyny, aby wysyłać odpowiednie polecenia lub wyciągać poprawne informacje z ogromnej ilości danych. Nowi użytkownicy wymagają zatem długich okresów szkolenia i może u nich wystąpić frustracja, ponieważ pracując z systemem, nie są jego pewni. Środowisko przemysłowe potrzebuje bardziej intuicyjnych systemów operatorskich, podobnych do tych stosowanych na rynku konsumenckim, bezpośrednio zorientowanych na potrzeby użytkowników.

 

Źródło: Eaton

 

Badanie przeprowadzone przez firmę Fraunhofer IAO na temat przyszłości produkcji objęło 661 przedsiębiorstw: 73% wszystkich badanych przedsiębiorstw widzi duży potencjał w zakresie urządzeń mobilnych; 47% respondentów uważa, że korzystanie z przenośnych urządzeń końcowych może znacznie ograniczyć pracę dokumentacyjną. Przewiduje się, że w najbliższej przyszłości interakcja między człowiekiem a maszyną będzie zachodziła coraz częściej, co sprawi, że będzie zyskiwało na znaczeniu rozwijanie wydajnych interfejsów między ludźmi a maszynami. Zastosowanie różnych czujników ułatwia włączanie lokalnych treści do przetwarzanych informacji.

W centrum uwagi: Projektowanie zorientowane na zastosowanie, koncepcja oparta na rolach

Opracowanie możliwych do wykorzystania interfejsów człowiek-maszyna jest procesem wieloetapowym. Szczegółowy opis działań, które mają zostać przeprowadzone, oraz odpowiednie grupy użytkowników powinny zainicjować ten proces. Drugi krok polega na opisaniu informacji wymaganych dla każdej grupy użytkowników w danym kontekście roboczym: Kto korzysta z interfejsu, kiedy i w jakim celu? Krok trzeci to zdefiniowanie komponentów sprzętowych i narzędzi programowych używanych przez użytkownika do uzyskiwania dostępu do informacji i wydawania poleceń. Czwarty krok polega na wdrożeniu kompletnego rozwiązania, tak aby użytkownicy widzieli jedynie istotne informacje i funkcje sterowania, których potrzebują do wykonania danego kroku.

Metody i procesy produkcji mogą prowadzić do powstawania dużych ilości danych. Wszelkie dane, które nie są automatycznie przetwarzane, muszą być filtrowane i kategoryzowane. Najlepiej byłoby, gdyby użytkownik miał dostęp do wszystkich informacji niezbędnych do wykonania swoich konkretnych zadań, a jego uwaga nie byłaby rozproszona przez zbędne informacje. Formatowanie informacji powinno zatem w pełni uwzględniać treść użytkową i rzeczywiste wymogi informacyjne.

Każdy indywidualny użytkownik jest zatem przypisany do grupy użytkowników – tzw. roli. Po utworzeniu profilu roli wraz ze wszystkimi zadaniami, każde zadanie może otrzymać listę informacji do niego wymaganych.

Dodatkowa warstwa kontekstowa – położenie użytkownika – może pomóc w zmniejszeniu ilości wymaganych informacji. Gdy system (maszyna lub fabryka) zrozumie rolę użytkownika, jego zadanie i pozycję, będzie mógł aktywnie wspierać użytkowników w oparciu o ich bieżące indywidualne wymagania informacyjne.

Kompleksowy opis kontekstowy powinien zatem brać pod uwagę trzy elementy:

bieżące zadanie użytkownika (wsparcie okien dialogowych kierujących na określone działanie),

rolę użytkownika (aby uzyskać autoryzację/widoczność),

pozycję użytkownika.

Korzyści dla wszystkich użytkowników: Okna dialogowe kierujące na określone działanie

Zadanie często składa się z wielu półsekwencyjnych kroków, które użytkownik musi wykonać w prawidłowej kolejności. W przypadku często powtarzających się, ustandaryzowanych procesów poszczególne kroki mogą być reprezentowane w systemie operatorskim w celu tworzenia okien dialogowych pojawiających się zgodnie z przepływem zadań. Użytkownicy, którzy nie mają doświadczenia, mogą wykonywać złożone czynności w odpowiedniej kolejności, bez intensywnego szkolenia i szukania odpowiednich funkcji. Doświadczeni użytkownicy mogą również korzystać z okien dialogowych zorientowanych na działanie. Procesy stosowane w produkcji są często monitorowane przez operatora maszyny, który z przyczyn związanych z harmonogramem regularnie wykonuje inne zadania na przykład poza maszyną. Za pomocą inteligentnego zegarka operator może zdalnie monitorować stan maszyny i może być automatycznie informowany o nadchodzących krokach procesu.

Znaczenie pozycji użytkownika w określaniu kontekstu użytkowania

Informacje o lokalizacji mogą pomóc w pełnym opisaniu kontekstu użytkowania systemu. Umożliwiają automatyczne uruchomienie okna dialogowego po wejściu do określonych stref. W związku z tym technik serwisowy korzystający z przenośnego wyświetlacza może otrzymać komunikat o błędzie, gdy zbliży się do maszyny, w której aktualnie występuje usterka. W razie potrzeby na urządzeniu użytkownika można wyświetlić odpowiednie dane, takie jak dziennik błędów, aby umożliwić użytkownikowi odpowiednią reakcję. Inną aplikacją jest specyficzna konfiguracja lokalizacji raportów i opcji sterowania. Strefy można określić w celu aktywowania lub wyłączania określonych komunikatów albo opcji sterowania w inteligentnym urządzeniu. Typowe urządzenia, takie jak telefony komórkowe i tablety, niekoniecznie nadają się do użytku przemysłowego. Upuszczone z normalnej wysokości roboczej mogą ulec poważnemu uszkodzeniu. Zazwyczaj wymagają również użycia obu rąk, co ogranicza ich łatwość używania. Inteligentne zegarki mogą być tutaj ciekawą alternatywą.

Rosnąca złożoność systemów sterowania oraz zwiększająca się fala danych sprawiają, że niezbędne i pilne staje się wyjście poza zakres klasycznych systemów wprowadzania. Przyjazne dla operatora, zorientowane na użytkowanie i intuicyjne interfejsy człowiek-maszyna pozwalają na oszczędność czasu podczas pracy, a także pomagają zmniejszyć liczbę występujących błędów. Najpierw trzeba jednak przezwyciężyć szereg wyzwań strukturalnych, takich jak zdefiniowanie ról i profili użytkowników, a także wyzwań technicznych, takich jak filtrowanie danych w oparciu o definicje i faktyczne wykorzystanie, intuicyjne projektowanie menu, personalizowane kontrolki lub interfejsy mobilne. Użytkownicy i deweloperzy powinni ściśle ze sobą współpracować, aby sprostać tym wyzwaniom.


Stefan Selke – MOEM Segment Marketing Manager w firmie Eaton.