Когда занимаешься профсистемами, иногда возникает необходимость продумать что-то материальное. Обычно это или специализированные клавиатуры, или встраиваемые в стол или иную поверхность панели с кнопками, джойстиками, поворотными ручками (типа энкодеров) и экранами и прочая подобная штучная «мелочёвка», ради которой нанимать отдельного промдизайнера компании накладно. Далее буду называть это панелями управления.
На днях знакомая UX-дизайнер столкнулась с этим в первый раз и попросила подсказать на эту тему, и я решил сделать эту небольшую заметку с несколькими советами из моей практики, как к этому подойти, если вы не промдизайнер и не занимались подобным раньше. Плюс, по мне, это одни из самых необычных и интересных задач в рутине UX-дизайнера профсистем.
Здесь нет описаний разных видов кнопок, когда нужны джойстики, когда слайдеры лучше поворотных ручек, чем отличаются с позиций пользовательского опыта энкодеры от потенциометров, или как условия использования (качка, солнечный свет или ночное применение, пыль и грязь на шахтах или условия стерильной операционной) влияют на решение — это всё слишком большие и широкие темы для рамок статья. Также не все могу показать, да и фотографий не так много, но, надеюсь, текстовый контент восполнит.
Главные отличия
В принципе, всё это похоже на проектирование UI сенсорных экранов (забавно, но лет 20 назад писали бы наоборот, что проектирование UI сенсорных экранов в чём-то похоже на проектирование панелей). То есть нам очень важно мыслить физическими размерами под пальцы, которыми пользователь будет взаимодействовать с панелью управления — то есть размерами кнопок и иных органов управления, расстоянием между ними, видимостью индикаторов в моменте взаимодействия (при их наличии) и т.п.
Но ключевые отличия в случае физических панелей — из-за её трёхмерности это наличие тактильной обратной связи и общая статичность органов управления. Первое, в случае грамотного проектирования, позволяет взаимодействовать с панелью не глядя, а второе означает, что единожды выбранный подход должен быть универсален для всех случаев использования панелей. Плюс этот подход нельзя просто так взять и изменить при выявлении проблем во время эксплуатации, а значит надо быть намного внимательнее на предмет различных краевых случаев, «а что если возникла ошибка? а что если комплектация отличается?» и т.п.
Ну и стоит отметить, что производство даже из типовой компонентной базы часто будет дороже, чем просто вставить сенсорный экран с HMI на нём. Причем часто действует фактор серийного производства — чем меньшее количество экземпляров панели будет создано, тем дороже обходится создание каждой. Цена ошибки действительно велика.
Вдохновение
Если вы дезориентированы и не знаете как подступиться, то стандартный совет — посмотреть как сделано у других. В своё время, когда у меня были подобные задачи для медицинской техники и навигационных систем на мостике, я, само собой, активно разглядывал в интернете что бывает. Но этого недостаточно, потому что материальное нужно воспринимать чувственно, без дополнительных барьеров отчуждений в виде экрана с Google Images посередине.
Поэтому я активно собирал по офису и пыльным складам различные клавиатуры и панели предыдущих поколений, но этим не ограничивался — специально сходил в магазины музыкального оборудования (все эти синтезаторы и MIDI-контроллеры — ровно то, что вам нужно), яхтенной электроники (пощупать массовые чартплоттеры), щупал кнопки в автомобилях коллег и так далее. А если где-то сейчас или скоро будет выставка похожего оборудования, и время позволяет — требуйте у начальства билетов и командировочных и езжайте.
Нюансы, требующие внимания
Тут трудно быть системным, но проектирование аппаратных панелей должно учитывать дополнительные факторы, которые могут быть не очевидными по сравнению с цифровым опытом.
Во-первых, каждая кнопка, каждый поворотных энкодер или джойстик кроме видимой части содержат невидимую, скрытую от глаз внизу под поверхностью панели, и эта невидимая часть может иметь свой габарит, часто даже больший, чем размер кнопки или поворотной ручки. А ещё к ним могут идти провода и т.п.
Во-вторых, где-то под панелью также может находиться печатная плата с контроллерами и прочими компонентами (конденсаторами, резисторами, разъемами), и она, в зависимости от технологии, может съедать своё место, которое нельзя использовать под органы управления.
В-третьих, часто габарит панели уже определяется какими-то внешними факторами. Например, при выпуске панели нового поколения с новыми возможностями, может быть требование, что она должна вставляться взамен предыдущей панели, а значит размер прорези в столе будет чётко задан и нужно в него вписаться.
В-четвертых, нужно учитывать как панель будет крепиться, используя защелки, невидимые винты снизу или болты в самой панели — и, конечно, могут появиться слепые поля, как при печати на бумаге, в которые нельзя ничего разместить.
Всё не перечислить и я не занимаюсь такими задачами всё время, но в целом я всегда следовал такому подходу, учитывающему факторы:
- Вначале я делал версию компоновок и габаритов исходя исключительно из эргономических и пользовательских требований, т.е. условно «идеальную», чтобы понять в принципе, насколько возможно хорошо решить задачу только с позиций человеко-машинного взаимодействия.
- После, вместе с инженерами и другими участниками проекта, делал версию более приближенную к реальности, со всеми ограничениями и компромиссами.
Прототипирование
Пожалуй, самое главное — это не ограничиваться работой, сидя за экраном компьютера и оценивая результат умозрительно. Обязательно нужно делать полноценные прототипы, которые можно пощупать руками, пальцами, как глядя на них, так и закрыв глаза.
Это не обязательно значит, что нужно осваивать промышленный дизайн, паять, программировать контроллеры и делать интерактивную панель — зачастую, на более раннем этапе концептуальных решений (а именно обычно тут подключаются UX-дизайнеры, где макеты служат постановкой задачи инженерам и производственным фирмам) достаточно довольно простых подходов.
Конечно, первый и лучший способ такой работы — это раздобыть 3Д-принтер и распечатать на нем габаритный макет со всеми кнопками, поворотными ручками и встроенными экранами. Можно распечатать модель в размере, вырезать и приклеить на двусторонний скотч наклейки с подписями и вуа ля, штука готова к оценке размеров, положения и т.п.
Если принтера нет под рукой, можно поступить ещё проще — макет печатается на обычной офисной бумаге два раза, после чего каждый лист приклеивается на небольшую картонку (толщину можно выбрать зная примерную высоту кнопок), канцелярским ножом и ножницами кнопки с одного листа вырезаются и приклеиваются любым клеем на другой макет по месту. Это дает простой способ получить объемность макета в почти реальном размере и остаётся проверять/тестировать. Я так делал много раз, не только в рабочих задачах, но и в своих пет-проектах — порой и 3D-печать занимает долгое время, и хочется быть уверенным, что не придётся переделывать.
Если нет готовых образцов энкодеров и т.п., для оценки выбора положения и размера поворотных ручек при прототипирования прекрасно подходят любые крышки — от молока, газировки, зубной пасты и так далее. Дело в том что иногда лучше более тонкие ручки, около 1 см диаметром, которые крутят двумя пальцами, а иногда — более толстые, в 3 см и больше, которые можно крутить уже одним пальцем, либо они лучше подходят для более «нюансных» поворотов, на меньшие доли градуса. Эти крышки уже кто-то сделал так, чтобы их было относительно удобно крутить пальцами, поэтому в первом приближении они подходят куда лучше чем абстрактные цилиндры. Также всегда можно временно снять с другого имеющегося оборудования колпачки и использовать их в тестировании, главное приклеить клеем, который не держит намертво.
Если панель предполагает типовую клавиатуру или трекбол — в картонной основе можно сделать дырки под нее и вставить «заподлицо». Это рабочая модель — сочетать доступные средства для быстрой оценки компоновочных решений «вживую». В своё время я взял пенопластовый блок от упаковки и использовал его базу, натыкав в него реальный судовой трекбол, отпечатанные на принтере кнопки, небольшие ручки от радарной клавиатуры предыдущего поколения и молочные крышки как аналог крупных ручек (см. фото в начале статьи, правда там пенопласт то ли ещё не поставлен, то ли уже снят, но, как говорил, другой не сохранилось).
В общем, не нужно думать что это колхоз, такой подход используется и при проектировании интерьеров судов, кабин самолётов и автомобилей и много чего ещё. Цель — именно получить быстрый объект для оценки в реальном мире, подкрутить/переделать без существенных затрат, оттестировать и выявить возможные проблемы как можно раньше.
Контроль производства
Дополнительный фактор, если мы не говорим о полноценном дизайне — это то, что даже если после тестирования прототипов вы сделали макет или более полноценный чертеж с расположением кнопок и меток, выбрали шрифт чтобы всё уместилось и было читаемым, продумали поведение индикаторов, то ваши результаты скорее всего не будут использоваться напрямую. Инженеры производства будут делать в своём софте свои собственные модели, в том числе для станков ЧПУ, и будут заново наносить прорези под лампы, располагать метки и так далее, воспринимая ваши макеты больше как вводные, а не как безусловные требования.
Далеко не всегда они оценят все факторы, которые вы учитывали, и из-за этого разрыва результат может оказаться далёким от того, что изначально хотелось вам. И если даже программисты могут легко сделать экранные кнопки в первой реализации в полтора раза больше чем в макете, просто потому что в исходной компонентной базе были такие и они не увидели разницы (но это относительно легко поправляется в следующей итерации, что в случае физических приборов, как я говорил, не всегда доступно), то в случае аппаратных средств всё может отличаться куда сильнее, а изменить потом, после запуска производства, уже будет поздно.
Также могут быть и объективные причины отходить от вводных — изначально планируемые энкодеры или джойстики окажутся недоступными или цена у них окажется слишком высокой для мелкосерийного производства, печатная плата с компонентами окажется других размеров из-за каких-то уточнений, специализированная клавиатура будет заменена в последний момент с резиновой на мембранную и т.п. — тут вы уже сможете, имея опыт с прототипом, активно участвовать и говорить о последствиях тех или иных решений, ну и предлагать какие-то изменения по месту.
Поэтому активно настаивайте на участии в беседах на предпроизводственных этапах — тогда риски будут значительно снижены.
Как-то так. Надеюсь, пост чем-то поможет. Если интересно, могу еще написать про подходы к управлению HMI если у нас нет тач-экрана или мышки (через кнопки, джойстики и т.п.), а также рассказать об объединении цифровых HMI и аппаратных органов управления. Но это, возможно, уже совсем нишевое, поэтому пишите в телеге, надо оно вам или нет.