L’introduzione di interfacce HMI di tipo High Performance porta a una maggiore consapevolezza dell’operatore, e conseguentemente a un miglioramento dell’efficienza di gestione e alla riduzione degli human error. Studi in questo senso sono noti fin dal 2008, eppure le metodologie della High Performance HMI sono ancora poco note ai più, e di conseguenza poco applicate. Ma chi ha provato a implementarle ne ha tratto notevoli benefici. In uno studio condotto durante la stesura della “bibbia” dell’High Performance Human Machine Interface, 21 operatori altamente specializzati hanno usato in parallelo per un certo tempo un sistema di HMI “convenzionale” e uno progettato secondo i criteri della HP-HMI. I risultati mostrano un miglioramento di fino a 5 volte nell’individuazione di anomalie prima che l’allarme si presenti, e soprattutto una percentuale di successo del 96% (contro il 70%) nella gestione di situazioni anomale quando vengono usate interfacce HP-HMI. Inoltre il tempo medio di soluzione del problema si riduce drasticamente, del 41%, passando da 18 a circa 10 minuti.
Un esempio concreto dell’impiego del nuovo paradigma arriva da Enel Green Power Hydro Italy, che con SDI (www.sdiautomazione.com) ha riprogettato le interfacce utente del sistema di gestione dei suoi impianti idroelettrici. La soluzione è stata descritta durante una presentazione tenutasi al Forum Telecontrollo, organizzato da Anie Automazione in collaborazione con Messe Frankfurt e svoltosi a Firenze a fine ottobre.
I protagonisti
SDI Automazione Industriale è un’azienda italiana impegnata nel settore dell’automazione di processo e dei sistemi di controllo, telecontrollo e monitoraggio a elevata criticità. In particolare, segue i comparti della produzione e trasmissione di energia da fonti rinnovabili e tradizionali, Oil&Gas, servizi alle municipalizzate e ai distributori. La gamma di prodotti hardware e software offerta dall’azienda va sotto il nome di eXPert, ed è completamente concepita, sviluppata e mantenuta dalla divisione R&D interna di SDI. Oltre alla piattaforma eXPert, SDI offre una vasta gamma di servizi: sviluppo e implementazione di sistemi chiavi in mano, sviluppo di software e hardware customizzati e programmi completi di post-post vendita, dalle soluzioni pay-per-incident ai contratti di reperibilità H24/365.
Enel Green Power Hydro Italy è una divisione di Enel Green Power (parte del Gruppo Enel), società specializzata nello sviluppo e gestione delle attività di generazione di energia da fonti rinnovabili a livello internazionale. Attiva da 10 anni, l’azienda conta 8.000 dipendenti e ha già prodotto oltre 100 TeraWatt di energia. In Italia Enel Green Power produce energia con tutte le cinque principali tecnologie rinnovabili: eolico, fotovoltaico, geotermico, biomasse e, naturalmente, idroelettrico – segmento seguito appunto dalla divisione Hydro, che ha in carico la gestione di un sistema vasto e complesso di impianti.
Un sistema complesso
«Il sistema di gestione SCADA di Enel Hydro Power è distribuito su 5 posti di teleconduzione – ha spiegato Andrea Zuccon di Enel Green Power Hydro – da dove vengono telecontrollati oltre 500 impianti per una capacità complessiva di 12 GW. Il sistema gestisce circa 200.000 data point, e permette di visualizzare circa 1000 diverse pagine e sinottici che mostrano le condizioni degli impianti». Il complesso sistema usato fino a oggi presentava alcune criticità. In particolare, le pagine HMI erano concepite per mostrare viste di tipo “operativo”, tipicamente schemi P&ID (Piping & Instrumentation Diagram) con una rappresentazione grafica studiata nei primi anni 2000. L’interfaccia HMI poi non era di tipo “responsive”, risultando quindi inadatta all’utilizzo da dispositivi mobili – una limitazione non da poco, se si pensa alla possibilità di dotare le squadre sul campo di smartphone connessi al sistema, capaci di visualizzare la situazione in tempo reale e operare quindi sull’impianto in base a informazioni aggiornate sempre disponibili.
Inoltre, si sentiva la mancanza di un ambiente GIS per una migliore geolocalizzazione degli eventi e l’infrastruttura hardware era ormai datata. Gli operatori si trovavano quindi a lavorare con viste degli impianti estremamente complesse, troppo rigide per essere spostate su mobile, e piene di dati che però da soli non riuscivano a fornire con immediatezza indicazioni importanti. Come ben sappiamo, dati e informazioni sono due cose diverse, e avere molti dati non sempre, anzi quasi mai significa disporre di buone informazioni. Nel sistema in uso, l’operatore veniva bombardato da un’alta quantità di dati, ma la trasformazione di questi ultimi in informazione, utile a prendere decisioni, era in pratica demandata all’operatore stesso, che doveva quindi basarsi sulla sua esperienza e conoscenza dei fenomeni e degli impianti per capire realmente cosa stesse succedendo nelle varie parti del sistema e cosa fare per tenere tutto a regime.
Il cambiamento filosofico
Il punto fondamentale, quindi, era di rendere fruibili le informazioni – e non dei semplici dati. Si trattava in un certo senso di un momento di rottura, con un cambiamento di filosofia, e proprio per questo dall’inizio del progetto venne definita una “Philosophy & Style Guide” a cui uniformarsi nella riprogettazione del sistema. Una guida che partiva da un foglio bianco: è quasi impossibile ottenere buoni risultati mantenendo la “vecchia” forma mentis, trascinandosi dietro le convenzioni e le impostazioni adottate magari negli anni ‘80, con la grafica ipertrofica e una bassa attenzione all’effettiva usabilità.
Principio di base del “nuovo inizio” dunque era di inserire il dato nel proprio contesto, contestualizzarlo in modo da trasformarlo appunto in informazione utile; per esempio, non più il livello di un serbatoio, ma il livello associato all’andamento del livello nelle ultime ore, ad eventuali allarmi eccetera. Inoltre, si è fatto in modo di far risaltare le informazioni più importanti – per esempio gli allarmi – e sono state inserite ovunque possibile le visualizzazioni dei trend, in modo che l’addetto al sistema potesse disporre a colpo d’occhio non solo dell’informazione sulla condizione attuale del sistema, ma anche sul come si è comportato nel periodo precedente. «Abbiamo anche lavorato sulle icone, facendone un grande uso ma riducendone le tipologie a 4, ognuna delle quali al suo interno conterrà un disegno che rappresenta l’evento, o l’allarme, o la segnalazione di ciò che in quel momento sta avvenendo» spiega Zuccon. Le icone sono rispettivamente cerchio blu per le informazioni, triangolo giallo per le segnalazioni, rombo arancio per gli allarmi ed esagono rosso per le emergenze. «Sono poi stati creati dei gruppi riepilogativi, una diga, un gruppo produttivo, un serbatoio, in cui ho dei trend, degli allarmi, degli andamenti, degli slider che mi fanno capire come è la situazione» conclude.
In generale, il tutto ha comportato un grosso lavoro di semplificazione delle pagine. Per esempio, sono stati raggruppati i dati con lo stesso contesto, in modo da avere pochi oggetti sullo schermo, e si è cercato di usare i colori con parsimonia, sfruttando una palette ristretta di tonalità pastello, a ognuna delle quali assegnare un significato preciso. Per quanto possibile si è fatto uso di rappresentazioni analogiche, le quali sono più immediatamente comprensibili agli operatori per il modo in cui lavora il cervello umano. Infine si è lavorato sui layout, e per esempio le pagine sinottiche delle aste idrauliche (che rappresentano i corsi d’acqua) hanno ora una rappresentazione grafica ispirata al design delle mappe della “Tube”, la metropolitana di Londra.
I nuovi design delle interfacce sono poi stati organizzati in livelli informativi, di visualizzazione e di analisi, in modo da facilitare la navigazione creando una gerarchia dell’informazione. A livello di vista complessiva è stato introdotto il GIS (Geographic Information System) che consente di avere una panoramica sugli impianti inseriti nel territorio, sotto forma di oggetti “vivi” sulla mappa e zoomabili per avere maggiori dettagli.
Risultato raggiunto
Il risultato finale è un sistema notevolmente più fruibile, dove gli operatori hanno sottomano le informazioni davvero importanti per il loro lavoro, le situazioni che richiedono un intervento spiccano sui monitor, e il trend dei fenomeni in corso è sempre visibile, mettendo l’operatore nelle condizioni ideali per intervenire dove serve.
«Gli operatori gestiscono enormi investimenti a livello di impianti. Il tempo di individuazione dei problemi è essenziale, e il tempo di reazione influisce enormemente su quello che può essere l’effetto, anche economico, delle scelte – ha dichiarato Stefano Cattaneo, International Sales Director di SDI – L’utilizzo di interfacce poco fruibili può portare, come è già successo più volte, a incidenti o comunque gravi disservizi per l’utente. SDI sta concentrando molto le proprie forze sul miglioramento delle performance degli operatori, per consentire alle utilites di ottimizzare il processo di operazione e soprattutto di andare a limare quelle che sono le perdite legate a possibili problematiche in questo senso» .
