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Fundamentos
Objetivos
Evolución histórica del concepto de diseño
Diseño de sistemas interactivos centrados en el usuario
Interacción persona-ordenador y automatización industrial
Estándares y guías metodológicas
Principios de diseño
Objetivos
Introducción de conceptos básicos
Relación con otras disciplinas
Principios básicos de diseño
Evolución histórica del concepto de diseño
Sheridan (1992) establece que los progresos en robótica dependen no solo de los cambios en la tecnología, sino también en los avances en la comprensión de la relación entre personas y máquinas.
* Reparto del control de la tarea entre persona y máquina
* Interacción entre persona y máquina
Cañas[ 2004] El sistema persona-máquina no puede considerarse de forma aislada, hay que valorar que la persona y la máquina se encuentran en un entorno
Diseño centrado en el usuario
(80s) -> La visión del diseño Cambio ser visto como un proceso lineal a la idea actual de ciclo de diseño
Centra la idea en el carácter iterativo del proceso y en las necesidades y capacidades de los usuarios
Se enmarca el concepto de usabilidad
Diseños centrados en el usuario (80s)
Usabilidad, es decir, como el usuario puede usar el sistema que está siendo diseñado.
* Deben existir unas especificaciones de usabilidad
* La opinión del usuario debe tenerse en cuenta
* El diseño debe ser poco costoso
Estándares
ISO 11064
Human Factors Design Standards (HFDS)
Human Interface Design Review Guidelines (NUREG 0700)
Safety Automation System NORSOK
Man System Integration Standard (NASA-STD-3000)
GEDIS
Estándares y guías metodológicas
ISO 11064 Establece principios, recomendaciones y requerimientos para ser aplicados en el diseño de centros de control
Propone aspectos de propósito general y en el caso particular de aplicación en sala de control industrial
la ergonomía aparece prioritariamente en forma de ergonomía física (ISO, 2004)
Estándares y guías metodológicas
Human Factors Design Standards (HFDS)
Es una guía de requisitos sobre factores humanos aplicable a los sistemas adquiridos y/o desarrollados para la Administración Federal de Aviación FAA de los EE.UU.
Se hace hincapié en la relevancia del rol del operario y en la aplicación de la automatización centrada en el humano
Estándares y guías metodológicas
Human Interface (NUREG 0700)
El estándar NUREG 0700 desarrollado por la Comisión de Regulación Nuclear de los EE.UU
Revisa el diseño desde el punto de vista de factores humanos de las interfaces persona-sistema (Human System Interfaces, HSI) en general.
NUREG establece unos requisitos de diseño para todos los tipos de interfaz persona-sistema de una sala de control de planta nuclear
Estándares y guías metodológicas
Safety Automation System NORSOK
Desarrollado por la industria petrolífera de Noruega para asegurar una adecuada seguridad, valor añadido y un coste efectivo para todas las partes implicadas en el desarrollo de sistemas petrolíferos
Establece una base para la ingeniería de sistemas relacionados con la seguridad y automatización de sistemas en plataformas petrolíferas en Noruega
Estándares y guías metodológicas
Man System Integration Standard
Generado por la agencia NASA proporciona información específica para asegurar la integración apropiada de los requerimientos de interfaces persona-máquina con los de otras disciplinas aeroespaciales.
Estos requerimientos se aplican a los programas espaciales tripulados de los EE.UU. (lanzamiento, entrada, en órbita, y extraterrestres),
Estándares y guías metodológicas
GEDIS
La guía ergonómica de diseño de interfaz de supervisión ofrece un método de diseño especializado en sistemas de control supervisor industrial basado en niveles donde se van concretando los diseños de los distintos tipos de pantalla y contenidos.
La guía GEDIS puede convertirse en complemento para aquellos ingenieros técnicos que desarrollan interfaces de supervisión mediante los sistemas comerciales denominados de adquisición de datos y control supervisor SCADA.
Estándares y guías metodológicas
Principios de diseño
PRINCIPIOS DE DISEÑO Jerarquía de necesidades de Maslow
La ley de Hick
Equilibrio entre flexibilidad y eficacia
La limitación
Error humano
Control supervisado
Principios de diseño
Jerarquía de necesidades de Maslow
Maslow formula en su teoría una jerarquía de necesidades humanas y defiende que conforme se satisfacen las necesidades más básicas (parte inferior de la pirámide), los seres humanos
desarrollan necesidades y deseos más elevados (parte superior de la pirámide).
Creatividad
Competencia
Utilidad
Fiabilidad
Funcionalidad
Principios de diseño
La ley de Hick Expresa que el tiempo necesario para tomar una decisión es una función del número de opciones disponibles
La ley permite calcular el tiempo que se tarda en tomar una decisión cuando se presentan varias posibilidades.
La ley de Hick se enmarca en la solución de problemas
Principios de diseño
La ley de Hick
Esta metodología se describe en cuatro pasos
1. Identificar el problema
2. Valorar las opciones disponibles
3. Elegir una de las opciones
4. Realizar la opción escogida.
Principios de diseño
La ley de Hick
Siendo: RT: tiempo de respuesta a: tiempo total que no está implicado en la toma de decisión b: constante empírica basada en el tiempo de procesado cognitivo para cada opción (0,155 s para los seres humanos) n: número de alternativas posibles
Equilibrio entre flexibilidad y eficacia
Equilibrio entre flexibilidad y eficacia
Norman, (2000) comenta que los diseños flexibles pueden desempeñar más funciones que los diseños especializados pero lo hacen de una forma menos eficaz
Debe conseguirse el equilibrio entre flexibilidad y eficacia ya que no se puede prescindir de ninguno de los dos conceptos
la incorporación de la flexibilidad permite satisfacer un mayor número de exigencias de diseño, pero ello repercute en un aumento de la complejidad.
Equilibrio entre flexibilidad y eficacia
Equilibrio entre flexibilidad y eficacia
Siempre que los usuarios conozcan bien sus necesidades, se recomienda diseños especializados que atiendan a esas necesidades de la manera más eficaz posible.
En el caso de usuarios que no conozcan bien sus necesidades, se recomienda diseños flexibles con el fin de posibilitar el mayor número posible de futuras aplicaciones
• Es habitual encontrar paneles de mando muy sencillos en entornos industriales, construidos con un mínimo de pulsadores para permitir que el operario realice la tarea básica de marcha y paro de una máquina
Equilibrio entre flexibilidad y eficacia
• Este panel se ha diseñado para aquellos operarios que deseen introducir la guía GEMMA en el algoritmo del controlador lógico (PLC) que gobierna la máquina.
Equilibrio entre flexibilidad y eficacia
Este panel muestra que el segundo panel puede ampliarse para tener en cuenta el accionamiento de algunos actuadores de la máquina. En el caso de una máquina compleja, el número de dispositivos y controladores puede aumentar tanto que puede hacer inviable el diseño de un panel fácilmente utilizable por el operario.
Equilibrio entre flexibilidad y eficacia
LA LIMITACION
LA LIMITACION
Existen dos tipos de limitaciones
1. LIMITACIONES FISICAS
2. LIMITACIONES PSICOLOGICAS
LA LIMITACION
Limitaciones físicas
Las limitaciones físicas reducen las acciones al condicionar el movimiento según trayecto, eje o barrera
1. Limitaciones de trayecto
2. Limitaciones de eje
3. Limitaciones de barrera
LA LIMITACION
Limitación de trayectoria
Limitación de eje
Limitación de barrera
LA LIMITACION
Limitaciones psicológicas
Se refieren a aspectos de percepción de la información y a los modelos mentales del mundo
1. Símbolo
2. Convención
3. Dirección
simbolo
convención
LA LIMITACION
LA LIMITACION
Limitaciones
Las limitaciones en el diseño permiten simplificar la utilización de los dispositivos controladores
Las limitaciones físicas se emplean para reducir la sensibilidad de los controladores
Las limitaciones psicológicas se emplean para mejorar la claridad de un diseño y facilitar el reconocimiento de la situación por parte del usuario, así como facilitar la entrada de acciones
ERROR HUMANO
ERROR HUMANO
Una de las causas más frecuentes de los accidentes se debe
al error humano
* errores de ejecución
* errores de planificación
ERROR HUMANO
ERROR HUMANO
¿Cómo minimizar estas equivocaciones?
* Ofrecer información previa clara sobre las acciones
* Los mensajes de error deben anunciarse con claridad, siendo necesario incluir las consecuencias del error y acciones correctivas
* Los dispositivos controladores deben situarse de forma que se evite su activación accidental
ERROR HUMANO
DISEÑO INDULGENTE
Adecuaciones
Acciones reversibles
Redes de seguridad
Confirmación
Advertencias
Ayuda
El exceso de confirmaciones o
advertencias dificulta la interacción
y aumenta las probabilidades de que
la confirmación o las advertencias
sean ignoradas.
Control supervisado
Control supervisado
El operario interactúa con el proceso controlado, de manera que si se considera el operario como parte integrante del sistema se obtiene una cooperación entre operario y proceso regulado por el controlador
No se trata, pues, de una arquitectura totalmente automatizada; más bien es una arquitectura híbrida de interacción entre el operario humano, la interfaz y el controlador.
Control supervisado
Control supervisado :
Tareas del sistema de supervision
Adquisición y almacenamiento de datos
Monitorización o vigilancia (surveillance) de las variables del proceso
Control supervisor (supervisory control) sobre autómatas y reguladores industriales
Detección de fallos
Diagnóstico de fallos
Reconfiguración
Control supervisado
Control supervisado :
Tareas del operario
Planificación de la tarea a realizar y cómo realizarla
Automatizar las tareas sobre ordenador para que puedan ejecutarse de forma automática
Monitorizar la ejecución automática. En este sentido el operario vigila el proceso controlado y por tanto analiza la posibilidad de tomar medidas correctivas.
Intervención humana. En el caso de complementar el control automático, o tomando de forma entera el control en forma manual, o en caso de emergencia, el operario interviene de forma activa.
Barrientos 2007
Control supervisado.
Ejercicio • ¿Cómo definir las tareas de un diseñador? En
el enlace web de Alberto La Calle sobre “Diseño de procesos, operaciones de negocio”, pueden observarse algunas reflexiones sobre el concepto de diseño y las tareas a desarrollar por un diseñador. Los artículos allí presentados pueden servir como debate.
http://albertolacalle.com/esi/_diapositivas.pdf
