Tema 2 Interfaz PersonaMquina Temas 1 2 3

Tema 2. Interfaz Persona-Máquina

Temas 1. 2. 3. 4. Sistemas manuales, mecánicos y automáticos Dispositivos informativos visuales Dispositivos informativos táctiles Relación control-dispositivo

Interfaz hombre-maquina (HMI) Las interfaces sirven de vínculo entre el operador y la máquina. Pueden ser: Ø Manuales Ø Mecánicos Ø Automáticos

Sistemas manuales Son aquellos en los que interviene directamente el operador.

Sistemas mecánicos En los sistemas mecánicos el hombre se deslinda un poco de la función de las máquinas porque éstas comienzan a ser autocontrolables.

Sistemas automáticos En estos sistemas la comunicación entre el hombre y la máquina se realiza a través de sistemas computarizados.

Tipos de HMI • Se desarrollan en diferentes leguajes de programación (VC++, Visual Basic, Delphi). • Algunos softwares contienen la mayoría de las funciones estándar de sistemas SCADA. Tales como FIX, Win. CC, Wonderware, entre otros.

Factores en la Comunicación en un HMI PERSONA RESPUESTA ESTÍMULO OBJETO MECANISMO CONFIABLE

¿Quiénes intervienen en el proceso? Códigos Personas Comunicación hombremáquina Tiempo de reacción Espaciamiento entre estímulos

Factores en la Comunicación en un HMI EMISOR error CO Ruido Interferencias ü Elevada capacidad de corrección ü Creatividad ü Concentración C M AN PU AL NI DE CA CI ÓN RECEPTOR Persona Subsanar diseño de dispositivos

Factores en la Comunicación en un HMI Percepción ü Umbral sensitivo ü Cultura ü Conocimiento ü Entrenamiento (arco reflejo) ü Tomas de decisión üJ Juicios y valoraciones ü Fatiga ü Preocupaciones ü Sobrecarga de información ü Causas patológicas

Factores en la Comunicación en un HM Códigos Capacitación

Aplicación de códigos • Se debe procurar contar con un código simple que alcance los objetivos eficientemente porque la reacción debe ser rápida con el menor esfuerzo mental. • Analizar las características de la información que quiere transmitirse y el canal más apropiado para su emisión y correcta recepción, así como las condiciones, capacidades, limitaciones y carga sensorial y mental del receptor.

Aplicación de códigos R. Hartley definió la cantidad de información (I) que se puede se recibir y procesar con la siguiente ecuación: Donde N es la cantidad de alternativas equiparables. Por ejemplo, lanzar un dado, entonces tenemos:

Tiempo de permanencia y espaciamiento entre estímulos • Tiempo de reacción (TR): tiempo que transcurre entre que aparece la señal hasta que se ejecuta la acción de respuesta. • Tiempo de reacción simple (TRS): es el tiempo de reacción ante una situación con sólo 2 alternativas. • Tiempo de reacción complejo (TRC): es el tiempo de reacción cuando se tienen más alternativas.

Tabla 1. Tiempo de reacción vs número de alternativas Altern ativas 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 TR (ms) 200 350 400 450 500 550 600 650 Mc Cormick calcula los tiempos de reacción con intervalos probables respecto a la complejidad del estímulo: Tiempo (ms) Recepción del estímulo 1 -38 Transmisión nerviosa hasta la corteza 2 -100 Procesamiento y decisión 70 -300 Transmisión nerviosa hasta el músculo 10 -20 Activación muscular 30 -70 Total 113 -528

Presentación de la información en puestos de trabajo • La información debe ser estrictamente la necesaria y suficiente; todo exceso de información complica el proceso y, por lo tanto, incrementa la probabilidad de errores. • Si la información que se transmite no necesita ser codificada de nuevo para su correcta recepción, debe ser transmitida con su código original; pero si es necesario, hay que codificarla y utilizar los instrumentos o dispositivos adecuados. • La intervención de varios códigos durante la transmisión introduce una mayor probabilidad de error. • La precisión de la información debe ser la necesaria y suficiente, porque a mayor precisión, mayor probabilidad de error. • La exactitud (veracidad) de la información debe ser siempre la máxima.

Cantidad Calidad INFORMACIÓN CALIDAD EN EL SISTEMA DE CONTROL Pertinencia Retroalimentación Transmisión

En la selección, diseño, el mando o dispositivo de control se deben considerar: • • • Tipo de información a recibir. Niveles de distinción y comparación. Valoración de la información recibida. Importancia de los posibles errores y sus consecuencias. Análisis de estímulos definido por la carga, la frecuencia y el tiempo disponible de reacción. Tiempo compartido entre persona y máquina para dar respuesta a posibles interferencias. Compatibilidad entre persona y máquina. Sistema organizativo. Control exterior. Entorno social y cultural. Otros.

Tipos de dispositivos DISPOSITIVO SE PREFIERE AL: Recibir información compleja y larga VISUAL Referirse a espacios, distancias y volúmenes Identificar varios dispositivos de control TÁCTIL Actuar sobre un control que nos informa con su resistencia o suavidad que ha obedecido la orden SE DESECHA SI: Se necesitan respuestas rápidas

Dispositivos Informativos Visuales (D. I. V. ) • • Alarmas Indicadores Contadores Diales y cuadrantes Símbolos Lenguaje escrito Pantallas Gestos

Alarmas • • • Lámparas de diversas formas y tamaños. Incluir símbolos, flechas o letreros. Mensaje de: crisis y peligro. Dar entrenamiento adecuado. Significado único, por lo tanto, tiene reacción única.

Indicadores • Sencillo como la alarmas. • No indican emergencia o peligro. • Información de un bit: si-no, conectado-desconectado, on-off.

Contadores • Informar el comportamiento de un parámetro a través de número. • No sirven para dar a conocer cambios muy elevados.

Diales y cuadrantes • Diferentes formas geométricas. • Pueden ser de indicador móvil y escala fija, indicar fijo y escala móvil.

Símbolos • Son fáciles de incorporar. • Su uso de manera inadecuada trae ambigüedad de mensaje.

Características generales de los DIV Su precisión debe ser la necesaria y suficiente. Tener la mayor exactitud posible. Deben ser lo más sencillos posibles. Sus escalas numéricas deben ser directas, evitar cálculo. Utilizar múltiplos de 10. • Sus divisiones de las escalas ser 1, 2 y/o 5. • En las escalas sólo deben aparecer números en las divisiones mayores. • La lectura de los números debe ser siempre en posición vertical y en caso de los contadores con varios dígitos deben estar ordenados horizontalmente. • •

Características generales de los DIV • • • El tamaño de las marcas debe de estar de acuerdo con la distancia visual a de la siguiente forma: – altura de las marcas grandes = a/90 – altura de las marcas medianas = a/125 – altura de las marcas pequeñas = a/200 – grosor de las marcas = a/5000 – distancia entre dos marcas pequeñas = a/600 – distancia entre dos marcas grandes = a/50. La distancia de la punta del indicador al número, o a la división, debe ser la mínima posible, evitando siempre el enmascaramiento. La punta del indicador debe ser aguda y formar un ángulo de 20°. Los planos del indicador y de la escala deben estar lo más cercanos posible para evitar el error de paralaje. Siempre que se pueda se deben sustituir los números por zonas identificadas por colores o por letras.

Características generales de los DIV • • En ocasiones resulta conveniente combinar las lecturas con dispositivos sonoros de advertencia previa. Las dimensiones de las letras y números se deben adecuar a la distancia de visión y a la agudeza visual de los destinatarios. En ocasiones puede ser útil su combinación colores, luces y sonidos para acentuar su capacidad de información cualitativa. Se recomienda utilizar los colores normalizados para la seguridad e higiene en el trabajo, y si se puede simplificar: rojo, amarillo, verde, azul, blanco y negro. Aunque se pueden emplear diez colores diferentes en las luces, se recomienda limitar su utilización a cuatro: rojo, verde, “amarillo” y blanco de flash. El brillo se debe limitar a tres (muy opaco, normal, intenso). Los flashes se deben limitar a dos y tienen importancia en señales de alerta. Respecto a las formas geométricas, aunque se ha comprobado que se pueden utilizar hasta veinte, se recomienda utilizar: triángulo, círculo, estrella, rombo, y semicírculo. Se utilizan en representaciones simbólicas: identificación. Si se quieren figuras descriptivas se recomienda que sean: definidas, cerradas, simples y unificadas. Su agrupamiento, la secuencia de lectura y la correspondencia espacial con los procesos a controlar debe ser planificada para que los operarios tengan que realizar el mínimo de operaciones e inferencias.

Lenguaje escrito La utilización del lenguaje escrito en avisos, instrucciones, advertencias, etcétera, debe basarse en: • Utilización de oraciones sencillas, cortas, activas y afirmativas (excepto para evitar conductas arraigadas). • Uso de frases y palabras conocidas, propias de la región y teniendo en cuenta a todos los posibles usuarios a los que va dirigido el texto. • Organización de secuencia temporal. • Evitar la ambigüedad. • Legibilidad.

Selección y ubicación de un DIV Para la ubicación de los DIV es preciso considerar al menos: 1) Tipo de DIV a ubicar. 2) Su importancia. 3) Frecuencia de uso. 4) Densidad y características de otros DIV existentes en el puesto. 5) Carga visual del operario. 6) Características personales del operario. 7) Posible agrupamiento con otros DIV según su función, o según sus controles correspondientes. 8) Secuencia de las lecturas. 9) Dimensiones y geometría del puesto de trabajo.

Selección y ubicación de un DIV 10) 11) 12) 13) 14) 15) Carga de trabajo mental. Carga de trabajo físico. Movilidad del usuario en el puesto. Nivel de atención y concentración de la persona en su tarea. Ambientes visual y acústico existentes. Posibles interferencias con los puestos de trabajo vecinos.

Dispositivos de Información Táctiles Permita detectar: ü Objetos ü Piezas ü Dispositivos de mando (teclas, botones, palancas, pedales, otros) Identificarlos por su: ü Forma ü Posición en el espacio y resistencia

Relación Control-Dispositivo • El principal objetivo es que todo sistema esté perfectamente controlado. • El usuario debe poseer la información necesaria del sistema y de su funcionamiento para poder controlarlo. • Las relaciones informativas y las de control deben ser compatibles en todo momento.

Las funciones básicas de los controles son: a. Activar o desactivar el sistema o parte de él (activar un torno, un coche, un ordenador, encender la luz eléctrica en un local. . . ). b. Impartir órdenes al sistema con valores discretos (seleccionar los canales en un receptor de televisión). c. Impartir órdenes al sistema con valores continuos (controlar el volumen de sonido de una radio). d. Impartir órdenes al sistema ininterrumpidamente (controlar la dirección de un vehículo). e. Introducir datos en el sistema (utilizar un programa informático en un ordenador personal).

Botones de mano • • Encender-apagar Arrancar-detener Económicos Fáciles de utilizar

Los botones pulsadores de pie Se utilizan cuando: • Las manos están ocupadas. • Se deben realizar esfuerzos. considerables • Alarmas antirrobo. • Su funcionamiento es mas lento. • Su tiempo de reacción es mayor.

Interruptores de palanca de dedos Perillas o botones rotativos Selectores rotativos

Volantes de mano Manivelas Palanca Volantes de brazo

Relación Control-Dispositivo • Indica el nivel de sensibilidad de control. • Se define como relación C/D (control/dispositivo información/display). • Si con una palanca se efectúa un pequeño movimiento y el display responde con un recorrido grande, la sensibilidad será alta.

Proporción C/D baja (alta sensibilidad) Movimiento corto de la palanca Movimiento limitado o rotación limitada Proporción C/D alta (baja sensibilidad) Movimiento largo de la palanca Movimiento largo o varios giros

Cálculo de la relación C/D Para palancas y displayes lineales: Donde: a= grado de desplazamiento de la palanca en grados sexagesimales L= longitud de la palanca en mm Rd= recorrido del indicador del display en mm

Cálculo de la relación C/D Para botón giratorio: Donde: Rd= recorrido del indicador del display en mm Rev= vueltas del botón giratorio

Generalidades • El tiempo y el movimiento de ajuste del control puede descomponerse en dos fases: – El tiempo o movimiento basto o grueso (movimiento de aproximación). – Tiempo o movimiento de ajuste fino. • Por regla general, los sujetos al accionar un control realizan estos dos movimientos: el primero de aproximación será rápido; el segundo, de ajuste, suele ser más lento y se realiza por tanteo. • En los controles con C/D baja, el tiempo de aproximación será breve, pero el de ajuste fino es más difícil.

Fuentes de consulta • Mondelo, P. , et al. (1999). Ergonomía 1. Fundamentos. Barcelona: Ediciones UPC. • Mondelo, P. et al. (1999). Ergonomía 2. Confort y estrés Térmico. Barcelona: Ediciones UPC.