• Quem está montando sua IHM?

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Quem está montando seu sistema de IHM? Se você é fornecedor, quem são os projetistas de suas telas de IHM padrão? Se você é proprietário-operador, quem são os projetistas de suas Telas de operação? Se as respostas a essas perguntas forem programadores, engenheiros ou web designers recém-formados que você tenha contratado, provavelmente você tem uma IHM (interface humano-máquina) de baixo desempenho. Se suas telas gráficas parecem P&IDs (diagramas de tubulação e instrumentação) cobertos com centenas de números e várias cores, então definitivamente você tem uma IHM de baixo desempenho. Telas de operação não são como páginas Web — nas quais se usam figuras com animação e muita cor para captar a atenção para o texto e o usuário pode passar o mouse pela tela para descobrir links ativos. Telas de operação são utilizadas por equipes operacionais para monitorar e interagir com softwares de controle de supervisão e aquisição de dados (SCADA) ou de sistema de execução de manufatura (MES). Elas fornecem o estado do processo para os operadores.

Projeto de IHM ruim, risco elevado

As telas de IHM são utilizadas para gerenciar a operação e supervisionar o processo. Sua finalidade não é impressionar a equipe, com elementos gráficos charmosos que distraem a atenção, nem mostrar o poder do processador gráfico incorporado com animação de imagens quase realísticas do equipamento. Esses projetos de IHM não são verdadeiramente realísticos porque refletem a imagem de projeto do equipamento. Não mostram furos nos tanques, fluido derramando, válvulas danificadas nem motores parados. Infelizmente, mau desempenho de sistemas de IHM já foi mencionado muitas vezes como fator significativo que contribuiu para a ocorrências de acidentes industriais de grande monta. O U.S. Chemical Safety Board (CSB) — Conselho de Segurança de Produtos Químicos dos EUA — estima em dez bilhões de dólares por ano a perda total causada por erro de operadores, e a IHMs com mau desempenho são uma das causas principais. Caso sua IHM tenha sido projetada há mais de cinco anos, talvez agora você esteja executando uma operação de vários milhões de dólares a partir de HMIs criadas quando havia pouco conhecimento de práticas e princípios adequados para interfaces. Interfaces projetadas mais recentemente seguem o princípio de IHMs de alto desempenho. Para ser de alto desempenho, uma IHM deve ser projetada levando em conta requisitos dos usuários e funcionais, com boa engenharia ergonômica e que suporte todos os modos de operação: normal, anormal, partida, parada e modos de troca de operação.

Utilizável e seguras, não necessariamente bonitas

O projeto de uma IHM de alto desempenho (HP-HMI) é um caso em que é importante seguir boas práticas de engenharia de software utilizadas em projetos de interface de usuário, e não apenas copiar projetos existentes. Do contrário, pode-se acabar tendo telas pessimamente semelhantes a projetos para celulares e telas de internet, com pontos ativos ocultos, texto pequeno, uso de cores sem uniformidade e excesso de (ou nenhuma) informação em cada tela. Boas práticas de engenharia de software envolvem laboratórios e estudos de facilidade de uso. Em estudos de facilidade de uso, os usuários recebem um volume mínimo de treinamento, em geral condizente com as habilidades mínimas de trabalho e, em seguida, recebem a incumbência de executar tarefas específicas utilizando a interface de usuário em questão. Todas as interações do usuário são gravadas, incluindo-se erros e repetições, com o objetivo de descobrir os aspectos positivos e negativos da interface. Os estudos são executados, em geral, em um laboratório de facilidade de uso, no qual os usuários podem fornecer comentários contínuos sobre a atividade mental; são gravadas todas as conversas, movimentos de mouse e teclas acionadas, e às vezes são gravados até mesmo os movimentos dos olhos, para ver os pontos da tela para os quais os usuários olham em busca de informações. Subsequentemente são analisadas todas as gravações para reduzir a confusão do usuário, são feitas mudanças na interface, e os testes executados novamente. Isso pode parecer trabalho demais, no entanto, é apenas uma pequena porcentagem do esforço total exigido no projeto de IHMs. Estudos de facilidade de uso em geral são curtos, envolvendo somente algumas horas de testes e, tipicamente requerem apenas um ou dois especialistas em facilidade de uso.

A analogia mais próxima de telas de IHM de alto desempenho são as telas de acompanhamento do mercado de ações. Normalmente, constam apenas alguns itens que são observados em tempo integral. Nesses casos, são necessários apenas os valores atuais para decidir se são necessárias quaisquer ações. A maioria dos itens é observada somente quando estes atingem limites. Podem ser valores limite reais, ou casos em que a tendência indica que certo item está aproximando-se de um limite. Com isso, o usuário pode aprofundar a análise para ver a tendência, talvez olhar uma tendência com prazo mais longo ou acessar informações relacionadas. A finalidade da interface não é controlar o processo, mas fornecer informações sobre o estado dos equipamentos e supervisionar atividades automatizadas.

Normas de projeto de IHM
 
Felizmente, existe auxílio para projetar IHMs de alto desempenho, tanto como normas formais quanto regras gerais. Entre as normas formais estão: ISA 101 Human Machine Interfaces para Process Automation Systems (DRAFT) [Interfaces Humano-Máquina para Sistemas de Automação de Processo ISA 101, [PRELIMINAR], NUREG-0700 Rev. 2-2002 Human-System Interface Design Review Guidelines [Diretrizes de Revisão de Projeto de Interface Humano-Sistema], ISO 9241 Requisitos ergonômicos para trabalho em escritórios com terminais de exibição visual, ISO 11064 Projeto ergonômico de centros de controle, EEMUA 201 Mesas de controle para plantas de processo, utilizando interfaces humano-máquina: Um guia para projeto e questões operacionais e de interface humano-máquina, e Diretrizes do ASM Consortium: Effective Operator Display Design [Projeto de Tela Eficiente para Operador].
 
Apesar dessas diretrizes, não há uma “receita padrão” para projetar uma boa tela. Há muitas variáveis, como o conhecimento dos operadores, regras locais de cores e símbolos, escopo de controle e complexidade do processo, para definir um conjunto prescritivo de regras que se aplique a todos os casos. As regras gerais são: o projeto deve ser funcional para até 15 anos, precisa retratar com precisão o processo, deve ter concepção simples, precisa ser projetado tanto para situações normais como anormais, precisa diferenciar entre requisitos do sistema de segurança e requisitos do controle de processo, e precisa ser compatível com fontes de informação de apoio (como CCTV, câmeras de internet e outros sensores visuais).
 
Alguns dos piores erros em projetos de IHM envolvem a utilização de cores e a localização das informações. Há regras bem específicas para o uso de cores e tamanho de fontes em telas, listadas nas normas mencionadas A cor de fundo deve ser selecionada com o objetivo de otimizar a diferenciação entre cores e evitar esforço ocular ou fadiga visual, geralmente resultando em um fundo cinza. Estudos recentes indicam que a aberração cromática que ocorre com o envelhecimento do olho humano acontece mais precocemente que o considerado até então, e que tende a fazer o azul e o violeta penderem para o cinza. Isso significa que devem ser evitadas letras em azul e violeta. Não utilize apenas cores para indicar um item importante, a codificação redundante de informações importantes com símbolos ou ícones pode ajudar a contornar limitações de cores. Se possível, codifique informações com posicionamentos espaciais e defina padrões de agrupamento. Nos casos em que utilizadas para ênfase, as cores devem ser empregadas de maneira conservadora e uniforme. Uma vez atribuídas cores a uma utilização ou significado específico, nenhuma outra cor deve ser utilizada para a mesma finalidade, especialmente ao indicar funcionalidades de alarmes. A mente humana é excelente para detectar padrões, portanto, codificação por cores, agrupamento e símbolos devem ser utilizados para melhorar a vigilância do estado dos equipamentos e direcionar a atenção dos usuários para os itens importantes, e não para gráficos rebuscados, muito sofisticados.
 
 
Treinamento gera economias
 
Projetar IHMs de alto desempenho é uma habilidade adquirida, que requer feedback contínuo de laboratórios e estudos de facilidade de uso. Se suas IHMs estiverem sendo projetadas sem regras gerais ou sem estudos de facilidade de uso, talvez você tenha interfaces que seriam mais apropriadas para programadores do que para operadores, ou pior, para sites da internet e não para operações de produção. Treine sua equipe de desenvolvimento quanto às regras de IHMs de alto desempenho e você conseguirá melhorar o desempenho dos operadores, reduzindo erros operacionais e obtendo o potencial de economizar milhões de dólares todos os anos com a perda de informações críticas.
 
- Dennis Brandl é presidente da BR&L Consulting de Cary, NC (EUA), www.brlconsulting.com. O foco de sua empresa é TI para empresas de manufatura. Entre em contato pelo email: dbrandl@brlconsulting.com. Editado por Mark T. Hoske, gerente de conteúdo da CFE Media, Control Engineering and Plant Engineering, mhoske@cfemedia.com.
 

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