udviklingen af hmi og isa 101 standarden - sesam...
TRANSCRIPT
Mennesker i produktion - High Performance
Udviklingen af HMI og ISA 101 standarden SESAM seminar 8. september 2016
Agenda:
• Baggrund for Human Factor
• ISA 101 opbygning
• Human Factor i ISA 101
Mennesker i produktion - High Performance
40% forbedring af operatør-performance (ASM)
27% forbedring af usability / performance (TetraPack)
Hvorfor fokus på HMI design ?
ISA101: “If the standard, recommended practices and methodology are followed, the result should enable the users to be more effective yielding improved safety, quality, productivity and reliability”
Mennesker i produktion - High Performance
Human Factor
High Performance HMI
ISA 101 Standard
Hvordan hænger det sammen ?
≈
≈
Mennesker i produktion - High Performance
ManMachine Engineering ApS
Rådgivning, undervisning og design af High Performance operatør interface:
• HMI (SCADA, SRO, Smartphone) • Datavisualisering, Dashboards • Optimering af arbejdsgange • ISA101 Standard
Peder Brandt [email protected]
Tlf. 27646760
Mennesker i produktion - High Performance
ManMachine Engineering ApS
Grafisk design
Usability / UX og Human Factor
Procesforståelse
Arbejdsgange og produktionsafvikling
Mennesker i produktion - High Performance
Mennesker i produktion - High Performance
Hjerne
Øje
Mennesker i produktion - High Performance
Øvelse
Øje
Mennesker i produktion - High Performance
Hjerne
Øje
Mennesker i produktion - High Performance
Evaluate performance criteria
Information Processing Activities
States of knowlege Resulting from Information processing
Interpret consequences for current task, safety
efficiency, etc.
Identify present state of the system
Observe information and data
Activation; detection of need for action
Execute; coordinate manipulations
Formulate Procedure; plan sequence of
actions
Define task; select change of system
condition
Ambiguity
Systemstate
Set ofObserva-
tions
Targetstate
Task
Alert
Rasmussen’sDecicion ladder
Reflexive or AutomaticActivation
Shunting paths dueto stereotype
processes
Associativeleaps
CausalReasoning
Procedure
Ultimategoal
CausalReasoning
Mennesker i produktion - High Performance
Øvelse
Hjerne
Mennesker i produktion - High Performance
Performance ved kommunikation
Fejl i kommunikation
Menneske-maskin system
Maskin-maskin system
Per
form
ance
Mennesker i produktion - High Performance
Mennesket som system
• Vi er jo kun mennesker (designet til at bo i huler) • Vi er gode til … • Vi er dårlig til … • Vi laver ofte fejl - og retter dem (hvis vi opdager dem)
Mennesker i produktion - High PerformanceThree Mile Island - 1979
Mennesker i produktion - High Performance
Human Factor Usability / UX
Systemer underlagt naturlove
Sikkerhed / real-time
Produktivitet
“Virtuel”
Nemt at bruge uden træning
User Experience
AMERICAN NATIONAL STANDARD
ANSI/ISA-101.01-2015
Human Machine Interfaces for Process Automation Systems
Approved 9 July 2015
– 7 – ANSI/ISA-101.01-2015
Copyright 2015 ISA. All rights reserved.
Contents Introduction .......................................................................................................................... 9
Purpose ......................................................................................................................... 9 Organization .................................................................................................................. 9
1 Scope .......................................................................................................................... 10 1.1 General Applicability ........................................................................................... 10 1.2 Exclusions .......................................................................................................... 10 1.3 Intended Audience .............................................................................................. 10
2 Normative References .................................................................................................. 10 2.1 References ......................................................................................................... 10
3 Definition of Terms and Acronyms ................................................................................ 12 3.1 Definitions ........................................................................................................... 12 3.2 Acronyms ............................................................................................................ 18
4 HMI System Management ............................................................................................. 19 4.1 Introduction ......................................................................................................... 19 4.2 System Standards ............................................................................................... 20 4.3 The Design Process ............................................................................................ 23 4.4 The Implementation Stage of the HMI Lifecycle .................................................... 27 4.5 The Operate Stage of the HMI Lifecycle ............................................................... 30 4.6 Continuous Work Processes ................................................................................ 32
5 Human Factors Engineering & Ergonomics ................................................................... 35 5.1 General Principles of HMI Design ........................................................................ 35 5.2 User Sensory Limits ............................................................................................ 36 5.3 User Cognitive Limits .......................................................................................... 39
6 Display Styles and Overall HMI Structure ...................................................................... 40 6.1 Introduction ......................................................................................................... 40 6.2 Display Styles ..................................................................................................... 40 6.3 Display Hierarchy ................................................................................................ 42
7 User Interaction ........................................................................................................... 47 7.1 Introduction ......................................................................................................... 47 7.2 Software Methods for User Interaction ................................................................. 47 7.3 Hardware Interfaces ............................................................................................ 57
8 Performance ................................................................................................................ 59 8.1 Introduction ......................................................................................................... 59 8.2 HMI Categories ................................................................................................... 59 8.3 HMI Duty Factors ................................................................................................ 60
9 Training ....................................................................................................................... 61 9.1 User Training ...................................................................................................... 61
HMI System Management
Human Factor Engineering & Ergonomics
Training
Mennesker i produktion - High Performance
ISA 101 Lifecycle model
Mennesker i produktion - High Performance
A
48 %
Farver brugt med omhu
CIP SUPPLY
STEAM
INSTRUMENT AIR
SSD
CONDENSATE
WASTE
RP1-VES100
TT
LT
LS
LS
FT
SS
RAW M. 1
RAW M. 2
PT
RP1-V610
RP1-V310
RP1-V320
RP1-V110
RP1-V101
RP1-V103
RP1-V105
RP1-V802 RP1-V804
RP1-P101
RP1-P103
RP1-PT101
RP1-FT101
RP1-TT100
RP1-LT100
RP1-LS100
RP1-LS101
0.0 %
19.2 °C
Normal
Normal
72.4 %
12563 L/h
47.0 %
5,02 bar
5802 L
FT RP1-FT1109856 L/h
FT RP1-FT3100 L/h
FT RP1-FT3201608 L/h
AlarmgrænserRP1-FT110: ALM-L = 8000 ALM-H = 12000RP1-FT310: ALM-L = 0 ALM-H = 1800RP1-FT320: ALM-L = 1200 ALM-H = 1800RP1-LT100: ALM-L = 2500 ALM-H = 7500RP1-PT101: ALM-L = 4,0 ALM-H = 5,8RP1-FT110: ALM-L = 9000 ALM-H = 15000
Alarm: Flow eller tryk tæt på alarmgrænse ?
10000
5000
0
0-15-30
RP1-VES100
0.0 %
19.2 °C
72.4 %
12563 L/h
47.0 %
5,02 bar5802 L
RAW M.2
RAW M.1
SS SSDRE-CIRC
9856 L/h
ALM-H
ALM-L
0 L/h 1798 L/h
CIP SUPPLY
SS
RAW M.1
RAW M.2
STEAM SSD
WASTE
CONDENS.
Alarm: Flow eller tryk tæt på alarmgrænse ?
Mennesker i produktion - High Performance
Informations-hierarki
Overblik / dashboard
Daglig drift
Troble shooting
Indstillinger
Område/Anlæg
Bruges til:Indhold:Niveau:
Værk/Afsnit
Unit
Komponent
1
2
3
4
Skærmbilleder
Mennesker i produktion - High Performance
ISA 101 Lifecycle model
Mennesker i produktion - High Performance
HMI Design:
Hvad skal HMI’et bruges til ?
Hvilken information skal vises ?… og visualiseret hvordan ?
… og af hvem ?
Mennesker i produktion - High Performance
HMI Design
Holdninger Fakta
Mennesker i produktion - High Performance
Data og arbejdsopgaver - metoder
• Analyse af arbejdsproces • Analyse af produktionsproces• Bruger-interview • Bruger-observation
Mennesker i produktion - High Performance
ISA 101 Lifecycle model
Mennesker i produktion - High Performance
Tid
InputProces
Output
Feedback
SP
PV
Proces med feedback
Mennesker i produktion - High Performance
Tid
InputProces
Output
SP
PV
Proces uden feedback
Mennesker i produktion - High Performance
HMI kvalitetssikring:
Review og test giver vigtigt feedback
Vises de rigtige data ?… og på de rigtige skærmbilleder ?
Er arbejdsgange effektive ?
Få rette fejl billigst muligt
… og med den rigtige grafik ?
Mennesker i produktion - High Performance
Kvalitetssikring - metoder
• Review af opgaver med brugere• Cognitive walkthrough med prototype / skitser• Brugertest med prototype • Brugertest / observationer under implementering
Mennesker i produktion - High Performance
ISA 101 Lifecycle model
Mennesker i produktion - High Performance
High Performance HMI Design forudsætter
1: Et godt sæt af HMI design elementer Farver, grafik, annimation, navigation mv.
2: En designproces som sikre rigtigt indhold og kvalitet
(det nemme)
(det knap så nemme)
Mennesker i produktion - High Performance
3 arbejdsgrupper udarbejder Technical Reports:
WG1 – Philosophy and Style Guide
WG2 – Usability and Performance
WG3 – Mobile Platforms
ISA 101 komiteen - hvad sker der nu
Mennesker i produktion - High Performance
HMI-design og mobile enheder
Hvad har vi altid med os ?
Små skærme kræver fokuseret designNye muligheder for optimering af arbejdsgange
Mennesker i produktion - High Performance
Vi er jo kun mennesker … så tilpas designet
HMI design-procesen er vigtig …HMI system-standarder er vigtige …
Kvalitetssikring er vigtig …… hvis der skal opnås High Performance
ISA 101 er en operationel standard