Les sites industriels ont accès à plus de données opérationnelles que jamais.

Le problème le plus difficile consiste à déterminer les informations dont les utilisateurs ont réellement besoin et à les présenter assez clairement pour permettre des décisions rapides.

Un opérateur qui réagit à une situation anormale du processus ne peut pas passer plusieurs minutes à parcourir des écrans et des centaines de valeurs.

Un ingénieur qui analyse les performances d’un équipement a besoin d’un contexte historique plutôt que de relevés isolés.

Un responsable de production peut avoir besoin d’une vue totalement différente présentant le temps de fonctionnement, la production, la qualité et d’autres indicateurs clés de performance.

La conception d’une interface homme-machine va ainsi au-delà d’un simple exercice graphique.

La conception d’une IHM se situe entre les données d’automatisation et la prise de décision humaine.

Une stratégie solide d’interface et d’expérience utilisateur aide à transformer les valeurs des contrôleurs, les alarmes et les enregistrements historiques en informations réellement exploitables.

L’objectif n’est pas de rendre les écrans industriels visuellement impressionnants.

Il s’agit de réduire l’effort nécessaire pour comprendre ce que fait le processus, où l’attention est requise et quelle action doit être effectuée ensuite.

Les données industrielles ne sont utiles que lorsque les utilisateurs peuvent les interpréter

Les systèmes de contrôle modernes peuvent recueillir d’énormes quantités d’informations provenant des API, des variateurs, des instruments, des capteurs et des appareils de terrain intelligents.

Pourtant, l’ajout de données n’améliore pas automatiquement les opérations.

Une IHM mal structurée peut exposer des centaines de variables tout en rendant difficile le diagnostic d’un problème simple.

Les opérateurs peuvent devoir passer d’un écran à l’autre pour comprendre un seul événement.

Les valeurs importantes peuvent recevoir la même mise en évidence visuelle que les informations courantes.

Les messages d’alarme peuvent expliquer qu’une défaillance s’est produite sans afficher les conditions du processus qui ont conduit à l’événement.

Une bonne conception UI/UX traite ces problèmes en organisant les informations autour de la décision que l’utilisateur doit prendre.

Cela s’applique aussi bien au personnel de l’usine qu’aux utilisateurs métier.

Les opérateurs ont besoin d’une connaissance immédiate de l’état de la machine et du processus.

Les équipes d’ingénierie ont besoin de détails de diagnostic et de tendances historiques.

La direction peut avoir besoin d’indicateurs de production et de performance plutôt que des valeurs de chaque appareil.

Le même système d’automatisation peut servir ces trois groupes, mais ils ne devraient pas nécessairement recevoir des écrans identiques.

Les opérateurs ont besoin d’interfaces qu’ils peuvent comprendre immédiatement

De nombreuses décisions des opérateurs se prennent en quelques secondes.

Lorsque le processus commence à sortir de sa plage attendue, l’interface doit permettre de reconnaître facilement la situation anormale.

Un positionnement logique est l’un des fondements d’une conception d’IHM facile à utiliser.

Les commandes associées doivent rester regroupées.

La navigation doit suivre la structure physique ou fonctionnelle de la machine.

Les indicateurs importants du processus doivent occuper des emplacements prévisibles au lieu de se déplacer d’un écran à l’autre.

La cohérence réduit la quantité d’interprétation demandée à l’opérateur.

Si chaque écran d’équipement utilise une mise en page, un système de couleurs ou une convention d’alarme différente, le personnel doit constamment réapprendre à lire l’interface.

Un modèle cohérent permet de rester concentré sur le procédé plutôt que sur le logiciel.

Cela devient particulièrement important dans les grandes usines où les opérateurs supervisent plusieurs zones de production ou différentes familles d’équipements.

Le contexte transforme un nombre en information utile

Afficher une valeur numérique est facile.

Expliquer ce que signifie cette valeur dans les conditions actuelles de fonctionnement est plus difficile.

Prenons une température de procédé de 78 °C.

La valeur seule n’indique pas à l’opérateur si la condition est normale, augmente rapidement ou approche d’une limite de fonctionnement.

Une courte tendance historique peut fournir ce contexte immédiatement.

L’opérateur peut voir si la température est restée stable ou si elle n’a cessé d’augmenter.

Le même principe s’applique à la pression, au courant, au débit, aux vibrations et au taux de production.

Les données historiques aident également à distinguer les perturbations temporaires des problèmes en développement.

Une variation brève qui revient à la normale peut nécessiter une réponse différente de celle qu’exige une variable qui dérive régulièrement depuis plusieurs heures.

Le contexte devient encore plus précieux lorsque les variables associées sont affichées ensemble.

Une baisse du débit peut être mieux comprise lorsqu’elle est observée à côté du courant de la pompe, de la position de la vanne et de la pression en amont.

L’IHM devient alors un outil de dépannage plutôt qu’un simple tableau de bord numérique.

La conception des IHM haute performance donne la priorité aux situations anormales

Les écrans industriels étaient autrefois souvent remplis de couleurs vives, de dégradés et de représentations très détaillées des équipements.

Les écrans visuellement riches peuvent sembler attrayants tout en rendant les situations anormales plus difficiles à identifier.

Les principes des IHM haute performance adoptent une approche différente.

Les conditions normales sont généralement présentées avec une emphase visuelle modérée.

Les couleurs vives et les indicateurs bien visibles sont réservés aux situations nécessitant une intervention.

Cela permet de faire ressortir immédiatement un état anormal.

Les techniques visuelles utiles peuvent inclure des indicateurs analogiques, des sparklines, des graphiques de tendance et des états d’alarme clairement différenciés.

Le codage redondant peut également améliorer l’interprétation.

Une alarme ne devrait pas dépendre entièrement d’une seule couleur.

Le texte, les symboles, la position ou la forme peuvent fournir une autre indication de l’état.

Cela est particulièrement utile dans des conditions de visualisation difficiles et pour les utilisateurs qui peuvent percevoir les couleurs différemment.

Figure 1. Une IHM haute performance combine l’état des équipements, les alarmes et les tendances du procédé afin de détecter rapidement les situations anormales.

Les différents utilisateurs ont besoin d’informations différentes

L’opérateur n’est pas la seule personne à utiliser les données industrielles.

Les ingénieurs de maintenance, les ingénieurs procédés, les superviseurs et les équipes de direction peuvent tous interagir avec les informations générées par la même plateforme d’automatisation.

Leurs objectifs sont différents.

Un opérateur peut avoir besoin du courant du moteur, car cela l’aide à déterminer si l’équipement fonctionne correctement.

Un ingénieur de maintenance peut vouloir consulter l’historique récent, les heures de fonctionnement et les enregistrements de pannes.

Un responsable peut accorder davantage d’importance à la disponibilité des équipements et aux pertes de production associées aux défaillances répétées.

Une architecture d’IHM centrée sur l’utilisateur reconnaît ces différences.

Au lieu de créer un tableau de bord surchargé pour tout le monde, le système peut fournir des vues adaptées à chaque rôle.

Les informations sous-jacentes restent connectées, mais chaque utilisateur voit le niveau de détail requis pour une décision donnée.

La conception de ces vues nécessite de comprendre comment les personnes travaillent réellement.

Les ingénieurs doivent identifier les KPI utilisés par chaque groupe, la fréquence à laquelle ces groupes en ont besoin et les décisions qui découlent de ces indicateurs.

Le résultat est souvent plus simple que d’exposer chaque balise disponible.

L’accès mobile change le lieu où les décisions sont prises

Les opérations industrielles ne sont plus limitées à des terminaux fixes installés à côté de la machine.

Les ingénieurs et les superviseurs accèdent de plus en plus aux informations de production depuis des ordinateurs portables, des tablettes et des appareils mobiles.

La technologie d’IHM Web favorise ce changement en permettant aux applications de visualisation de fonctionner sur différentes plateformes matérielles.

Une interface basée sur un navigateur peut réduire la dépendance à un système d’exploitation ou à une configuration de poste de travail spécifique.

Cela ne signifie pas que chaque fonction de contrôle devrait automatiquement être accessible depuis un smartphone.

La visualisation et le contrôle à distance créent des niveaux de risque opérationnel différents.

Les autorisations d’accès, l’authentification, la cybersécurité et les exigences de sécurité doivent définir ce que chaque utilisateur distant est autorisé à faire.

Pour de nombreuses applications, la visibilité à distance offre à elle seule une valeur substantielle.

Un ingénieur recevant une alarme peut examiner les conditions de fonctionnement avant de se déplacer jusqu’à l’équipement.

Le personnel de maintenance peut examiner les tendances et les diagnostics tout en se tenant à côté de la machine.

Les superviseurs peuvent consulter l’état de la production sans retourner dans une salle de contrôle centrale.

Pour les installations utilisant des systèmes d’IHM et d’informatique industrielle modernes, cette flexibilité devient un critère de conception de plus en plus important.

Figure 2. La visualisation Web permet d’accéder aux informations industrielles autorisées depuis différents types d’appareils.

Les appareils mobiles peuvent apporter bien plus qu’un écran supplémentaire

Une interface mobile peut également exploiter des fonctionnalités indisponibles sur une IHM fixe traditionnelle.

Les caméras peuvent fournir une confirmation visuelle de l’état des équipements.

Les codes QR peuvent relier les actifs physiques aux dossiers de maintenance, à la documentation ou aux informations sur les appareils.

Les interfaces sans fil peuvent collecter des données auprès d’appareils de terrain compatibles.

Les informations de localisation peuvent également faciliter l’identification des actifs ou les opérations de maintenance sur le terrain, le cas échéant.

Prenons l’exemple d’une alarme signalant l’absence de débit.

Les données du processus indiquent un débit nul, mais l’ingénieur doit encore déterminer si le processus s’est réellement arrêté.

Une caméra proche ou une autre observation indépendante peut fournir des éléments supplémentaires avant qu’une personne n’atteigne physiquement l’équipement.

Cela ne remplace pas l’instrumentation.

Il fournit une source supplémentaire de contexte lors du dépannage d’une situation anormale.

Les tableaux de bord doivent aider à prendre des décisions, pas tout afficher

Une erreur courante avec les IHM consiste à créer des tableaux de bord autour des données disponibles par hasard.

Une approche plus efficace commence par la décision que l’utilisateur doit prendre.

Un tableau de bord de maintenance peut mettre en évidence les défauts actifs, les indicateurs d’état des équipements et les prochaines opérations d’entretien.

Un tableau de bord de production peut se concentrer sur le débit, les arrêts, la qualité et la performance par rapport au planning.

Un écran d’ingénierie peut afficher des tendances de processus plus détaillées et les diagnostics du contrôleur.

Les tableaux de bord dynamiques peuvent changer en fonction de la situation d’exploitation.

Pendant la production normale, l’interface peut afficher une vue d’ensemble concise.

Lorsqu’un défaut survient, les informations de diagnostic deviennent plus visibles.

Lorsque la maintenance commence, l’interface peut afficher d’autres enregistrements ou procédures.

Le logiciel adapte donc la hiérarchie de l’information à la tâche en cours.

Cette approche peut réduire considérablement la navigation entre des écrans sans rapport.

La conception des alarmes fait partie de l’expérience utilisateur

La gestion des alarmes est étroitement liée à l’ergonomie de l’IHM.

Si une interface présente des centaines d’alarmes de faible valeur avec la même priorité, les opérateurs peuvent avoir du mal à identifier la condition nécessitant une attention immédiate.

Les avalanches d’alarmes peuvent être particulièrement difficiles à gérer lors des déclenchements d’équipements.

Un seul événement déclencheur peut générer de nombreuses alarmes secondaires en quelques secondes.

L’utilisateur a besoin de suffisamment de contexte pour identifier quel événement s’est produit en premier et quelles alarmes en sont les conséquences.

La précision de l’horodatage, la priorité, le regroupement et la séquence historique sont donc aussi importants que la bannière d’alarme visuelle.

Les systèmes d’automatisation bien conçus intègrent ces fonctions entre les couches PLC, IHM et supervision.

Les installations qui évaluent des architectures plus larges peuvent également devoir examiner la manière dont les systèmes PLC et PAC exposent les données de diagnostic à la couche de visualisation.

Une meilleure conception d’IHM peut raccourcir le dépannage

La valeur opérationnelle de l’UI/UX devient la plus visible lorsque quelque chose ne va pas.

Prenons l’exemple d’une pompe qui cesse soudainement de fournir du débit.

Une interface mal conçue peut ne signaler qu’une alarme générique de pompe.

L’opérateur commence alors à rechercher, dans des écrans distincts, l’état du moteur, le courant, la position de la vanne et la pression du procédé.

Une IHM bien structurée peut rassembler ces relations.

L’opérateur peut voir immédiatement que le moteur fonctionne, que la vanne de refoulement est ouverte et que la pression a changé de manière inattendue.

Ces informations ne permettent pas automatiquement de diagnostiquer la panne.

Elle circonscrit l’investigation.

Chaque minute gagnée au cours de ce processus peut réduire les temps d’arrêt des équipements lorsque la production dépend d’un rétablissement rapide.

L’UI/UX doit être conçue autour du fonctionnement réel de l’usine

La meilleure conception d’IHM ne peut pas être créée entièrement depuis un bureau.

Les ingénieurs doivent comprendre comment les opérateurs interagissent avec le procédé pendant la production normale, le démarrage, l’arrêt et les conditions anormales.

Un écran qui semble logique pendant le développement peut devenir frustrant lorsqu’il est utilisé lors d’une perturbation réelle de la production.

Les tests doivent donc impliquer les personnes qui utiliseront l’interface.

La navigation peut être évaluée.

Le comportement des alarmes peut être examiné.

Les informations fréquemment consultées peuvent être rapprochées de l’écran d’exploitation principal.

Les éléments inutiles peuvent être supprimés.

Ce processus itératif est essentiel à une véritable conception centrée sur l’utilisateur.

La meilleure interface industrielle est souvent celle que les utilisateurs remarquent à peine

Une IHM efficace ne doit pas obliger les opérateurs à réfléchir à l’interface elle-même.

Leur attention doit rester centrée sur la machine, le procédé et l’objectif de production.

Une bonne UI/UX industrielle repose donc sur la clarté plutôt que sur la décoration.

La hiérarchie de l’information est importante.

Le contexte est important.

La cohérence est importante.

La gestion des accès par rôle est importante.

Les fonctionnalités mobiles et les technologies web peuvent étendre le système, mais elles doivent soutenir le même objectif fondamental.

Les utilisateurs ont besoin des bonnes informations au moment où une décision doit être prise.

À mesure que les systèmes industriels continueront à recueillir des volumes croissants de données, cette exigence deviendra plus importante, et non moins.

L’avantage concurrentiel ne viendra pas simplement de l’affichage d’un plus grand nombre de variables, d’alarmes ou de tableaux de bord.

Elle viendra de la conception d’interfaces qui aident les opérateurs, les ingénieurs et les responsables à comprendre ce que ces signaux signifient réellement.