Dalla direttiva macchine al design delle interfacce uomo-macchina (HMI): una panoramica delle norme e dei principi ergonomici di progettazione

Angela Di Massa
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5 min readJan 10, 2022

In occasione della manifestazione AMBIENTE LAVORO 2021 svoltasi nel mese di dicembre presso Bologna Fiere, sono state condivise una serie di indicazioni progettuali utili ai designer e produttori di macchine. Il riferimento più discusso è la direttiva 2006/42/06 e nello specifico il punto RESS 1.1.6 dell’allegato I, nel quale viene sancita l’importanza dell’ergonomia nella definizione di prodotti sicuri e in grado di migliorare l’operatività quotidiana:

Nelle condizioni d’uso previste devono essere ridotti al minimo possibile il disagio, la fatica e le tensioni psichiche e fisiche (stress) dell’operatore, tenuto conto dei principi seguenti dell’ergonomia:

- tener conto della variabilità delle dimensioni fisiche, della forza e della resistenza dell’operatore,
- offrire lo spazio necessario per i movimenti delle parti del corpo dell’operatore,
- evitare un ritmo di lavoro condizionato dalla macchina,
- evitare un controllo che richiede una concentrazione prolungata,
- adattare l’interfaccia uomo/macchina alle caratteristiche prevedibili dell’operatore.

Il paragrafo sottende due temi, legati:

  • alla progettazione, ovvero ai fattori ergonomici da considerare in fase di progettazione della macchina;
  • agli eventuali effetti negativi di una progettazione inadeguata, come ad esempio disagio, affaticamento, stress fisico o psicologico.
Fig 1. Il diagramma illustra i requisiti definiti al punto 1.1.6 della direttiva macchine 2006/42/06

Dei principi citati nell’allegato, interessante il punto relativo “adattare l’interfaccia uomo-macchina alle caratteristiche prevedibili dell’operatore”: un concetto che implica una valutazione necessaria dell’interfaccia al fine di garantire un’adeguatezza dello strumento di interazione al compito dell’operatore, così da svolgerlo in modo efficace, efficiente e sicuro. Tale direttiva è valida in tutte le situazioni, da quelle ordinarie a quelle straordinarie, come emergenze e manutenzione. L’interfaccia deve poi essere progettata sulla base delle capacità umane di elaborazione dati, attentive, percettive e cognitive. In termini pratici, significa progettare interfacce uomo-macchina che facciano riferimento ad alcuni principi noti, tra cui:

  • Principio della complessità
    Ridurre la complessità per l’esecuzione di compiti e per l’elaborazione di informazioni (es.: riducendo la quantità di informazioni da analizzare);
  • Principio di raggruppamento
    Disporre i dispositivi di informazione e di comando in gruppi logici o per uso frequente o per sequenza;
  • Principio di identificazione
    Rendere immediatamente chiari e visibili i comandi e le informazioni, attraverso colori, forme, icone ed etichette. Sfruttare degli elementi quanto più possibile standardizzati;
  • Principio della ridondanza
    Predisporre delle informazioni aggiuntive, oltre a quelle necessarie, per guidare l’analisi e la presa di decisione da parte dell’operatore, nonché evidenziare eventuali discrepanze informative;
  • Principio di accessibilità
    Posizionare i dispositivi di informazione nel campo visivo dell’operatore e disporre quelli principali nell’area di maggiore concentrazione visiva.

La ISO 9241–110 integra i principi sopra elencati con altre indicazioni progettuali, tra cui:

  • Appropriatezza rispetto al compito
    Esempio applicativo. Un software per l’apprendimento di uno strumento musicale che mostra, attraverso video, i movimenti della mano, le note eseguite e i suoni scaturiti dall’esecuzione.
  • Autodescrittività
    Esempio applicativo. Passando con il cursore sopra un elemento interattivo, appare un tooltip che mostra un breve contenuto descrittivo dell’oggetto soggetto ad interazione.
  • Controllabilità
    Esempio applicativo. Attivare o disattivare l’audio di un dispositivo elettronico, quale pc, con apposito comando da tastiera.
  • Conformità alle aspettative dell’utente
    Esempio applicativo. Posizionare in maniera consistente i comandi tra le varie pagine del software, quali l’accesso al menu delle funzionalità e alle impostazioni.
  • Tolleranza agli errori
    Esempio applicativo. Se un video è stato interrotto in modo non intenzionale dall’utente, può essere riavviato a partire dalla posizione corrente, senza riavviarlo.
  • Adeguamento alle personalizzazioni
    Esempio applicativo. Personalizzare le impostazioni dell’audio in base alle preferenze dell’utente.
  • Predisposizione all’apprendimento
    Esempio applicativo. Supportare l’apprendimento attraverso rappresentazioni grafiche visuali che illustrano dove sono localizzati i comandi e le informazioni principali (tutorial al primo utilizzo del software).

In merito alla comprensione delle informazioni, aspetto fondamentale alla base dell’interazione uomo-macchina, la ISO 9241–12 sancisce i seguenti principi ergonomici:

  • Chiarezza
    Le informazioni devono essere presentate in modo chiaro, accurato e immediato;
  • Distinzione
    Le informazioni devono essere facilmente distinguibili;
  • Concisione
    Fornire all’utente solo le informazioni essenziali;
  • Consistenza
    Le informazioni devono essere presentate allo stesso modo in tutte le pagine del software, in accordo alle aspettative dell’operatore;
  • Rilevabilità
    L’attenzione dell’utente deve essere guidata verso le informazioni importanti;
  • Leggibilità
    L’informazione deve essere facilmente leggibile;
  • Comprensibilità
    Il significato deve essere compreso facilmente e non presentare ambiguità.

Un altro interessante riferimento è la ISO/TR 18529 che definisce un modello human-centred per la progettazione e valutazione di sistemi interattivi. Il seguente schema, illustra le fasi del processo:

Fig 2. Le fasi del processo di progettazione human-centred.

Per prima cosa, cerchiamo di comprendere il contesto in cui gli utenti utilizzano il sistema. Quindi, identifichiamo e specifichiamo i requisiti utenti. Procediamo con la fase di progettazione, in cui il team di lavoro identifica e sviluppa le soluzioni più adeguate. Queste ultime saranno poi oggetto di valutazione. I risultati ottenuti dovranno essere verificati rispetto al contesto e ai requisiti utente: quanto più sono appropriate e in grado di soddisfare le esigenze degli utenti, tanto più il sistema è usabile. Pertanto, questo ciclo sarà ripetuto fin quando i risultati della valutazione saranno pienamente soddisfacenti.

Infine, le norme in essere mettono a disposizione anche una serie di checklist per la valutazione, la diagnosi e la progettazione di sistemi interattivi human-centred. Possiamo citare ad esempio, la ISO 92421–151 che fornisce uno strumento utile per la verifica dell’adozione di principi di usabilità nella progettazione di software web-based. Di seguito un’anteprima della checklist.

Fig 3. Esempio di procedura per valutare l’applicabilità e la conformità dei principi ergonomici per la progettazione di software web based descritti nella ISO 92421–151

Take away

In conclusione, possiamo affermare che:

  • la normativa sta integrando sempre di più principi, strumenti e processi human-centred;
  • È compito dei designer fare riferimento ai principi, strumenti e processi descritti nella normativa e nella direttiva macchine;
  • l’obiettivo ultimo è la realizzazione di prodotti, sistemi di interazione e interfacce uomo-macchine usabili.

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