是谁铸就了你的HMI？

发布时间：2013-12-22 作者：Dennis Brandl

        是谁铸就了你的HMI（人机界面）系统？如果你是一名供货商，那么到底谁才是标准HMI屏幕的设计者？如果你是用户和操作人员，那么谁是你的操作屏幕的设计者？如果这些问题的答案是程序员、工程师或者是网页设计师，那么你很可能有一个低性能的HMI。
        如果你的图形界面看起来很像P&ID（管道系统及仪表设计图），包含数百个数字和多种颜色，那么这一定是低性能的HMI。操作屏幕和网络页面不一样，后者使用flash和各种闪烁吸引用户的注意力，用户可以在屏幕上移动鼠标发现可用的链接，而HMI的操作界面则是用来提供状态警报。

        过时的HMI设计带来更多风险
        HMI的屏幕用来管理操作和监控流程。不幸的是，人们已经很多次发现低性能HMI系统是大型工业事故的重要原因。美国化学安全理事会估计，由于操作员错误带来的损失每年高达100亿美元，而低性能的HMI是主因。如果你的HMI是在五年之前设计的，那么你现在可能就承担着价值数百万美元的风险，因为那个时候人们对于HMI使用和准则方面的知识还非常欠缺。最新设计的界面都遵循着高性能HMI的要求。所谓的高性能HMI就是在设计的时候考虑用户和功能的要求，基于优秀的人因工程，支持所有的正常、异常、启动、停机和切换等操作。
        实用且安全
        设计高性能的HMI，一项重要的工作就是遵循用户界面设计中的优秀软件工程方法，而不是盲目拷贝现有的设计。优秀的软件工程包括可用性实验和可用性研究。在可用性研究中，用户会接受少量的培训，一般只要拥有最基本的工作技巧就可以开始，然后使用用户界面执行某些任务。所有的用户互动都会被记录下来，包括错误和重复的地方，这样可以发现界面的优缺点。
        接下来，需要分析所有的记录，以减少用户的迷惑，对界面进行修改和测试。这听起来有很多工作，但实际上这只是设计HMI过程中很少的一部分。可用性研究通常为期很短，只包括几个小时的测试，一般需要1-2名可用性专家。
        HMI设计标准
        幸运的是，正式的标准以及一些常用规则都可以帮助设计高性能HMI。正式标准包括ISA 101《过程自动化系统的人机界面》（草案）、NUREG-0700 2002年第2版修改稿《人-系统界面设计回顾指南》、ISO 11064《控制中心的人体工程学设计》以及异常情况管理（ASM）联盟的设计指南《有效操作员界面设计》。尽管有这些标准存在，但是对于设计高性能的人机界面还是没有统一的标准。有很多变量来定义通用的说明性规则集，但是好的设计必须要能够准确的描述流程，正常和异常情况的工作状况以及区分安全系统和操作要求之间的差异。
        设计高性能HMI是一门技术，需要经常使用从可用性测试和研究中得到的反馈信息。如果你的HMI设计没有可用性研究，那么设计出的界面可能就更适于程序员使用，而不是操作人员。根据高性能HMI的规则培训开发人员，可以提升操作人员的绩效，减少操作错误，还可以每年挽回因为丢失关键信息导致的数百万美元损失。