Meningkatkan Efisiensi melalui Desain HMI dan UI/UX yang Lebih Baik

Pabrik industri memiliki akses ke lebih banyak data operasional daripada sebelumnya.

Masalah yang lebih sulit adalah menentukan informasi yang benar-benar dibutuhkan orang dan menyajikannya dengan cukup jelas untuk mendukung keputusan yang cepat.

Operator yang merespons kondisi proses abnormal tidak dapat menghabiskan beberapa menit untuk mencari melalui layar dan ratusan nilai.

Insinyur yang menyelidiki kinerja peralatan memerlukan konteks historis, bukan pembacaan yang terpisah-pisah.

Manajer produksi mungkin memerlukan tampilan yang sama sekali berbeda, yang menampilkan waktu operasi, hasil produksi, kualitas, dan indikator kinerja utama lainnya.

Hal ini membuat desain Antarmuka Manusia-Mesin lebih dari sekadar pekerjaan grafis.

Desain HMI berada di antara data otomasi dan pengambilan keputusan manusia.

Strategi Antarmuka Pengguna dan Pengalaman Pengguna yang kuat membantu mengubah nilai pengontrol, alarm, dan catatan historis menjadi informasi yang benar-benar dapat digunakan orang.

Tujuannya bukan membuat layar industri tampak mengesankan secara visual.

Tujuannya adalah mengurangi upaya yang diperlukan untuk memahami apa yang sedang dilakukan proses, di mana perhatian diperlukan, dan tindakan apa yang harus dilakukan berikutnya.

Data Industri Hanya Berguna Jika Dapat Dipahami

Sistem kontrol modern dapat mengumpulkan informasi dalam jumlah sangat besar dari PLC, drive, instrumen, sensor, dan perangkat lapangan cerdas.

Namun, data tambahan tidak secara otomatis menghasilkan operasi yang lebih baik.

HMI yang terstruktur dengan buruk dapat menampilkan ratusan variabel, tetapi tetap membuat masalah sederhana sulit didiagnosis.

Operator mungkin perlu berpindah di antara beberapa layar untuk memahami satu kejadian.

Nilai penting mungkin mendapatkan penekanan visual yang sama dengan informasi rutin.

Pesan alarm mungkin menjelaskan bahwa sesuatu telah gagal tanpa menampilkan kondisi proses yang menyebabkan kejadian tersebut.

Desain UI/UX yang baik mengatasi masalah ini dengan menyusun informasi berdasarkan keputusan yang harus diambil pengguna.

Hal ini berlaku bagi personel pabrik maupun pengguna bisnis.

Operator memerlukan pemahaman langsung tentang kondisi mesin dan proses.

Tim teknik memerlukan detail diagnostik dan tren historis.

Manajemen mungkin memerlukan indikator produksi dan kinerja, bukan nilai perangkat individual.

Sistem otomasi yang sama dapat melayani ketiga kelompok tersebut, tetapi mereka tidak selalu perlu menerima layar yang identik.

Operator Membutuhkan Antarmuka yang Dapat Mereka Pahami Seketika

Banyak keputusan operator terjadi dalam hitungan detik.

Ketika suatu proses mulai bergerak di luar rentang yang diharapkan, antarmuka harus memudahkan pengguna mengenali kondisi abnormal tersebut.

Penempatan yang logis merupakan salah satu dasar desain HMI yang mudah digunakan.

Kontrol yang berkaitan harus tetap dikelompokkan bersama.

Navigasi harus mengikuti struktur fisik atau fungsional mesin.

Indikator proses penting harus menempati lokasi yang dapat diprediksi, bukan berpindah-pindah antar layar.

Konsistensi mengurangi jumlah interpretasi yang diperlukan dari operator.

Jika setiap layar peralatan menggunakan tata letak, sistem warna, atau konvensi alarm yang berbeda, personel harus berulang kali mempelajari kembali cara membaca antarmuka.

Templat yang konsisten memungkinkan perhatian tetap tertuju pada proses, bukan perangkat lunaknya.

Hal ini menjadi sangat penting di pabrik besar tempat operator mengawasi beberapa area produksi atau berbagai kelompok peralatan.

Konteks Mengubah Angka Menjadi Informasi yang Berguna

Menampilkan nilai numerik itu mudah.

Menjelaskan arti nilai tersebut dalam kondisi operasi saat ini lebih sulit.

Pertimbangkan suhu proses sebesar 78°C.

Angka itu sendiri tidak memberi tahu operator apakah kondisi tersebut normal, meningkat dengan cepat, atau mendekati batas operasi.

Tren historis singkat dapat segera memberikan konteks tersebut.

Operator dapat melihat apakah suhu tetap stabil atau terus meningkat.

Prinsip yang sama berlaku untuk tekanan, arus, aliran, getaran, dan laju produksi.

Data historis juga membantu membedakan gangguan sementara dari masalah yang sedang berkembang.

Penyimpangan singkat yang kembali normal mungkin memerlukan respons berbeda dari variabel yang terus bergeser selama beberapa jam.

Konteks menjadi semakin berharga ketika variabel terkait ditampilkan secara bersamaan.

Penurunan laju aliran mungkin lebih mudah dipahami jika dilihat bersama arus pompa, posisi katup, dan tekanan hulu.

HMI kemudian menjadi alat pemecahan masalah, bukan sekadar panel instrumen digital.

Desain HMI Berkinerja Tinggi Memprioritaskan Kondisi Abnormal

Layar industri dahulu umumnya dipenuhi warna-warna cerah, gradasi, dan grafik peralatan yang sangat mendetail.

Layar yang kaya secara visual dapat tampak menarik, tetapi membuat situasi abnormal lebih sulit diidentifikasi.

Prinsip HMI berkinerja tinggi menggunakan pendekatan yang berbeda.

Kondisi normal umumnya ditampilkan dengan penekanan visual yang tidak berlebihan.

Warna yang kuat dan indikator yang menonjol dicadangkan untuk kondisi yang memerlukan perhatian.

Hal ini memungkinkan kondisi abnormal segera terlihat menonjol.

Teknik visual yang berguna dapat mencakup indikator analog, grafik mini, grafik tren, dan status alarm yang dibedakan dengan jelas.

Pengodean redundan juga dapat meningkatkan interpretasi.

Alarm tidak boleh sepenuhnya bergantung pada satu warna.

Teks, simbol, posisi, atau bentuk dapat memberikan indikasi status lainnya.

Hal ini bermanfaat dalam kondisi penglihatan yang sulit dan bagi pengguna yang mungkin membedakan warna secara berbeda.

Gambar 1. HMI berperforma tinggi menggabungkan status peralatan, alarm, dan tren proses sehingga kondisi abnormal dapat segera diidentifikasi.

Pengguna yang Berbeda Membutuhkan Informasi yang Berbeda

Operator bukan satu-satunya pihak yang menggunakan data industri.

Insinyur pemeliharaan, insinyur proses, supervisor, dan tim manajemen semuanya dapat berinteraksi dengan informasi yang dihasilkan oleh platform otomasi yang sama.

Tujuan mereka berbeda.

Operator mungkin memerlukan arus motor karena informasi tersebut membantunya menentukan apakah peralatan beroperasi dengan benar.

Insinyur pemeliharaan mungkin memerlukan riwayat terkini, jam operasi, dan catatan gangguan.

Manajer mungkin lebih memperhatikan ketersediaan peralatan dan kerugian produksi yang terkait dengan kegagalan berulang.

Arsitektur HMI yang berpusat pada pengguna mengakui perbedaan tersebut.

Alih-alih membuat satu dasbor yang terlalu padat untuk semua orang, sistem dapat menyediakan tampilan khusus sesuai peran.

Informasi yang mendasarinya tetap terhubung, tetapi setiap pengguna melihat tingkat perincian yang diperlukan untuk keputusan tertentu.

Perancangan tampilan ini memerlukan pemahaman tentang cara orang benar-benar bekerja.

Insinyur perlu mengidentifikasi KPI yang digunakan setiap kelompok, seberapa sering KPI tersebut dibutuhkan, dan keputusan apa yang diambil berdasarkan indikator tersebut.

Hasilnya sering kali lebih sederhana daripada menampilkan setiap tag yang tersedia.

Akses Seluler Mengubah Tempat Pengambilan Keputusan

Operasi industri tidak lagi terbatas pada terminal tetap yang dipasang di samping mesin.

Insinyur dan supervisor semakin sering mengakses informasi produksi dari laptop, tablet, dan perangkat seluler.

Teknologi HMI berbasis web mendukung perubahan ini dengan memungkinkan aplikasi visualisasi beroperasi di berbagai platform perangkat keras.

Antarmuka berbasis browser dapat mengurangi ketergantungan pada satu sistem operasi atau konfigurasi stasiun kerja tertentu.

Ini tidak berarti setiap fungsi kendali harus otomatis tersedia dari ponsel cerdas.

Visualisasi jarak jauh dan kendali jarak jauh menciptakan tingkat risiko operasional yang berbeda.

Izin akses, autentikasi, keamanan siber, dan persyaratan keselamatan harus menentukan tindakan yang diizinkan bagi setiap pengguna jarak jauh.

Untuk banyak aplikasi, visibilitas jarak jauh saja sudah memberikan manfaat yang signifikan.

Insinyur yang menerima alarm dapat meninjau kondisi pengoperasian sebelum mendatangi peralatan.

Personel pemeliharaan dapat memeriksa tren dan diagnostik sambil berdiri di samping mesin.

Supervisor dapat meninjau status produksi tanpa kembali ke ruang kontrol pusat.

Untuk fasilitas yang menggunakan sistem HMI dan komputasi industri modern, fleksibilitas ini menjadi pertimbangan desain yang semakin penting.

Gambar 2. Visualisasi berbasis web memungkinkan informasi industri yang berwenang diakses melalui berbagai jenis perangkat.

Perangkat Seluler Dapat Menambahkan Lebih dari Sekadar Layar Lain

Antarmuka seluler juga dapat menggunakan kemampuan yang tidak tersedia pada HMI tetap tradisional.

Kamera dapat memberikan konfirmasi visual mengenai kondisi peralatan.

Kode QR dapat menghubungkan aset fisik dengan catatan pemeliharaan, dokumentasi, atau informasi perangkat.

Antarmuka nirkabel dapat mengumpulkan data dari perangkat lapangan yang kompatibel.

Informasi lokasi juga dapat mendukung identifikasi aset atau alur kerja pemeliharaan lapangan jika sesuai.

Pertimbangkan alarm tidak ada aliran yang dilaporkan.

Data proses menunjukkan aliran nol, tetapi teknisi tetap perlu menentukan apakah proses benar-benar telah berhenti.

Kamera terdekat atau pengamatan independen lainnya dapat memberikan bukti tambahan sebelum seseorang mencapai peralatan secara langsung.

Hal ini tidak menggantikan instrumentasi.

Hal ini menyediakan sumber konteks lain saat melakukan penelusuran gangguan pada kondisi abnormal.

Dasbor Harus Mendukung Keputusan, Bukan Menampilkan Segalanya

Kesalahan umum dalam HMI adalah membuat dasbor berdasarkan data yang kebetulan tersedia.

Pendekatan yang lebih baik dimulai dari keputusan yang perlu dibuat pengguna.

Dasbor pemeliharaan dapat menyoroti gangguan aktif, indikator kondisi peralatan, dan kebutuhan servis yang akan datang.

Dasbor produksi dapat berfokus pada throughput, waktu henti, kualitas, dan kinerja jadwal.

Layar rekayasa dapat menampilkan tren proses yang lebih mendalam dan diagnostik pengendali.

Dasbor dinamis dapat berubah sesuai dengan situasi operasional.

Selama produksi normal, antarmuka dapat menampilkan ikhtisar ringkas.

Saat terjadi gangguan, informasi diagnostik menjadi lebih menonjol.

Saat pemeliharaan dimulai, antarmuka dapat menampilkan catatan atau prosedur yang berbeda.

Oleh karena itu, perangkat lunak menyesuaikan hierarki informasi dengan tugas saat ini.

Pendekatan ini dapat secara signifikan mengurangi navigasi melalui layar yang tidak terkait.

Desain Alarm adalah Bagian dari Pengalaman Pengguna

Manajemen alarm sangat berkaitan erat dengan kegunaan HMI.

Jika antarmuka menampilkan ratusan alarm bernilai rendah dengan prioritas yang sama, operator mungkin kesulitan mengidentifikasi kondisi yang memerlukan perhatian segera.

Banjir alarm bisa sangat sulit ditangani saat terjadi trip peralatan.

Satu peristiwa pemicu dapat menghasilkan banyak alarm sekunder dalam hitungan detik.

Pengguna memerlukan konteks yang cukup untuk mengidentifikasi peristiwa mana yang terjadi lebih dahulu dan alarm mana yang merupakan konsekuensinya.

Oleh karena itu, keakuratan waktu, prioritas, pengelompokan, dan urutan historis sama pentingnya dengan banner alarm visual.

Sistem otomasi yang dirancang dengan baik mengintegrasikan fungsi-fungsi ini di seluruh lapisan PLC, HMI, dan pengawasan.

Pabrik yang mengevaluasi arsitektur yang lebih luas mungkin juga perlu mempertimbangkan cara sistem PLC dan PAC menyajikan data diagnostik ke lapisan visualisasi.

Desain HMI yang Lebih Baik Dapat Mempercepat Pemecahan Masalah

Nilai operasional UI/UX paling terlihat ketika terjadi kesalahan.

Pertimbangkan pompa yang tiba-tiba berhenti mengalirkan fluida.

Antarmuka yang dirancang dengan buruk mungkin hanya melaporkan alarm pompa generik.

Operator kemudian mulai mencari status motor, arus, posisi katup, dan tekanan proses melalui layar yang terpisah.

HMI yang terstruktur dengan baik dapat menyatukan hubungan-hubungan tersebut.

Operator dapat segera melihat bahwa motor sedang berjalan, katup keluaran terbuka, dan tekanan berubah secara tak terduga.

Informasi tersebut tidak secara otomatis mendiagnosis gangguan.

Hal ini mempersempit penyelidikan.

Setiap menit yang dihemat selama proses tersebut dapat mengurangi waktu henti peralatan yang produksinya bergantung pada pemulihan cepat.

UI/UX Harus Dirancang Berdasarkan Perilaku Nyata di Pabrik

Desain HMI terbaik tidak dapat dibuat sepenuhnya dari balik meja.

Teknisi perlu memahami cara operator berinteraksi dengan proses selama produksi normal, penyalaan, penghentian, dan kondisi abnormal.

Layar yang tampak logis selama pengembangan dapat menjadi membuat frustrasi saat digunakan ketika terjadi gangguan produksi yang sebenarnya.

Oleh karena itu, pengujian harus melibatkan orang-orang yang akan menggunakan antarmuka tersebut.

Navigasi dapat dievaluasi.

Perilaku alarm dapat ditinjau.

Informasi yang sering diakses dapat dipindahkan lebih dekat ke layar operasi utama.

Elemen yang tidak diperlukan dapat dihapus.

Proses iteratif ini merupakan inti dari desain yang benar-benar berpusat pada pengguna.

Antarmuka Industri Terbaik Sering Kali Adalah Antarmuka yang Hampir Tidak Disadari Pengguna

HMI yang berhasil tidak boleh memaksa operator untuk memikirkan antarmukanya sendiri.

Perhatian mereka harus tetap tertuju pada mesin, proses, dan tujuan produksi.

Oleh karena itu, UI/UX industri yang baik bergantung pada kejelasan, bukan dekorasi.

Hierarki informasi penting.

Konteks penting.

Konsistensi penting.

Akses berbasis peran penting.

Kemampuan seluler dan teknologi web dapat memperluas sistem, tetapi keduanya harus mendukung tujuan mendasar yang sama.

Orang membutuhkan informasi yang tepat pada saat keputusan harus dibuat.

Seiring sistem industri terus mengumpulkan volume data yang lebih besar, kebutuhan tersebut akan menjadi semakin penting, bukan berkurang.

Keunggulan kompetitif tidak hanya berasal dari menampilkan lebih banyak tag, alarm, atau dasbor.

Hal ini berasal dari perancangan antarmuka yang membantu operator, teknisi, dan manajer memahami arti sebenarnya dari sinyal-sinyal tersebut.