UX e interoperabilità dei processi industriali

Automatizzare i processi industriali di produzione con l’obiettivo di migliorare la vita quotidiana delle persone coinvolte è il cambio di mentalità decisivo per raggiungere un’automazione industriale efficace e sostenibile.

In questo terzo articolo, prenderemo in esame l’importanza della human-centered automation nel favorire dinamiche di interoperabilità all’interno dei processi produttivi e dell’organizzazione stessa.

Il concetto di interoperabilità è ormai dominante in una vasta gamma di settori, tra cui quello bancario e quello sanitario. Esso è molto rilevante anche nei contesti di smart city quali la smart mobility e lo smart government. In generale, l’interoperabilità è rilevante in tutti quegli ambiti in cui lo scambio puntuale e preciso di informazioni determina la qualità di un processo particolare, come l’erogazione di un servizio urbano o la produzione di un bene.

L’interoperabilità è quindi estremamente rilevante anche nell’ambito dei processi industriali, perché garantisce un flusso costante di informazioni sia sul piano dell’integrazione orizzontale sia su quello dell’integrazione verticale. Essa può essere definita come la capacità di due o più attori (umani o macchine) di interagire e scambiare informazioni utili alla collaborazione. Il punto focale dell’interoperabilità consiste quindi nella comunicazione tra gli attori di un sistema.

In questo articolo esploreremo come promuovere l’interoperabilità a partire dall’esperienza umana del sistema automatizzato, focalizzandoci sul livello semantico relativo all’interpretazione delle informazioni. Lasceremo quindi in secondo piano gli altri livelli (tecnico, sintattico e organizzativo), che meno sono influenzati dalla progettazione human-centered.

Promuovere l’interoperabilità dei processi industriali

Per promuovere i meccanismi di collaborazione e comunicazione human-to-human e human-to-machine che costituiscono l’ossatura dell’interoperabilità, è utile progettare i sistemi di automazione partendo dalla prospettiva umana. Questo approccio fornisce valide risposte a domande fondamentali sui flussi di informazioni, sul supporto alle decisioni e sui sistemi di comunicazione e collaborazione interni, per esempio legati al miglioramento dell’interazione uomo-macchina.

Nella strutturazione di un efficace sistema di automazione, il Manufacturing Interoperability Program del NIST cita sei fattori che impattano sull’interoperabilità:

• Il trasferimento di dati tra sistemi simili o dissimili;
• Il trasferimento di dati tra software sviluppati dallo stesso provider, ma con differenti versioni nel sistema;
• La compatibilità tra diverse versioni di un software (nuove e vecchie versioni);
• La cattiva interpretazione della terminologia usata per scambiare dati e informazioni;
• L’uso di documentazione non standardizzata sulla quale è svolto lo scambio di dati;
• L’assenza di un appropriato testing delle applicazioni conformi a causa della mancanza di strumenti adeguati.

Interpretazione e standardizzazione del linguaggio sono parti fondamentali dell’interoperabilità semantica, come evidenziato dal NIST. È pertanto necessario favorire la prima attraverso una progettazione adeguata della seconda. Standardizzare correttamente i linguaggi, infatti, significa uniformare il livello di comunicazione delle informazioni all’interno delle aree organizzative ed è parte integrante delle attività di UX design che portiamo avanti in TeamDev. Lavorare su questi linguaggi a livello UX consente non solo la loro standardizzazione, ma anche una maggiore facilità d’uso che, a sua volta, fa sì che gli operatori non sentano il linguaggio come distante o astratto.

L’interoperabilità è però influenzata anche dalla tipologia di interazione uomo-macchina presente nel sistema automatizzato. È proprio dalla progettazione di un’interazione affidabile e flessibile che scaturisce l’interoperabilità a livello shop floor. Un’efficace UX nei processi industriali consente di agire sul piano della relazione e della fiducia, come già illustrato in precedenti articoli di questa serie. Dalla nostra esperienza, le componenti di comunicazione che promuoviamo nelle soluzioni industriali non potrebbero esprimere al massimo il loro valore senza adeguati strumenti di interfaccia uomo-macchina (HMI) o software di gestione di processo user-friendly.

Bilanciare i sistemi attivi e passivi

In questo senso, è utile riportare un framework promosso da Magnus Åkerman e Åsa Fast-Berglund (Interoperability for Human-Centered Manufacturing, Springer 2018), che propone due livelli di interazione possibili nell’ambito dello smart manufacturing. Il primo livello consiste nei sistemi passivi, che si limitano alla gestione dei dati, come nel caso dei sistemi di monitoraggio e controllo. Il secondo livello consiste nei sistemi attivi di automazione cognitiva, che supportano gli umani nell’atto decisionale (decision-support systems, DSS). Insieme, i due livelli offrono consapevolezza di quanto è in corso e degli esiti delle proprie scelte, in un orizzonte che va dal prettamente operativo allo strategico.

Un bilanciamento efficace dei due sistemi consente di massimizzare l’interoperabilità semantica favorendo la leggibilità dei dati. Un eccesso di sistemi passivi non facilita il processo decisionale nei casi più lontani dall’operatività quotidiana: emergenze e altre situazioni anomale sono difficili da gestire tramite una dashboard di linea. Al contrario, un eccesso di DSS può limitare la relazione degli operatori con i dati, rendendoli meno abituati alla loro lettura e quindi meno consapevoli delle caratteristiche intrinseche del processo produttivo. Questo limita, ad esempio, la capacità di un operatore di distinguere tra un’emergenza grave e una di impatto limitato.

Una classica applicazione bilanciata classica dei due sistemi, che costituisce un frequente caso di lavoro in TeamDev, è data da una dashboard di produzione (monitoraggio) che consenta di rilevare eventuali anomalie (controllo) e fornisca supporto decisionale (DSS) tramite dati specifici e azioni standard di risposta al problema rilevato. Sistemi passivi e attivi bilanciati costituiscono l’ossatura di una UX funzionale nel contesto manifatturiero, da cui scaturisce lo scheletro dell’interoperabilità.

Conclusione

L’interazione tra gli attori coinvolti nel sistema di automazione e la tecnologia del medesimo sono importanti fattori abilitanti dell’interoperabilità in diversi settori, tra cui quello manifatturiero. Essa è caratterizzata da quattro distinti livelli di complessità: tecnico, sintattico, semantico e organizzativo. Il livello semantico, in particolare, è rafforzato dalla presenza di un meccanismo di interazione centrato sull’utente e sul tipo di informazioni utili. Ancora una volta, si può concludere che l’aumento della produttività derivante dall’automazione non è scontato, ma frutto di un accurato design in parte organizzativo e in parte legato alla UX dei processi e degli strumenti.