Dobre praktyki projektowania dashboardów dla przemysłowego IoT
Maciej Sułek, Współzałożyciel i CTO | | Zaktualizowano | 7 min czytania
W skrócie
Jak projektujemy dashboardy dla przemysłowego IoT, od analizy procedur po prototypy, i co dobry dashboard daje operatorom.
W tym artykule skupiamy się na dashboardach dla przemysłowego IoT. Dzięki takiemu narzędziu użytkownicy i operatorzy zbierają mnóstwo danych o swoim środowisku pracy i od razu zarządzają nim z jednego miejsca.
Dzięki informacjom zbieranym z czujników i pokazanym w prostym, intuicyjnym interfejsie inżynierowie obsługujący fabryki, lotniska i elektrownie dokładnie wiedzą, co działa, a co może się zepsuć w każdej chwili.
Mogą zareagować na długo przed pojawieniem się poważnych problemów.
Projektujemy dashboardy dla operatorów zakładów przemysłowych. Miałem przyjemność zarządzać projektowaniem tych systemów (np. złożonego rozwiązania przemysłowego do magazynowania energii cieplnej), a dziś podzielę się obserwacjami: jak robić to dobrze i po co w ogóle to robić.
Po pierwsze: analiza procedur
Czy się to komuś podoba, czy nie, dobrze zaprojektowany dashboard IoT powstaje z dokładnej analizy istniejących rutyn, instrukcji i innych procedur firmy. Każde przedsiębiorstwo przemysłowe ma listę czynności, które różni pracownicy muszą wykonać w określonej kolejności i o określonym czasie, żeby nic nie zawiodło, ludzie byli bezpieczni, a system działał płynnie.
Zbieramy te rutyny i analizujemy je, żeby narysować ogólną mapę drogową tego, co znajdzie się w interfejsie. Te procedury mówią nam też dokładnie, jakie dane trzeba zbierać oraz kto, kiedy i w jaki sposób powinien mieć do nich dostęp.
Pierwsze ważne zadanie przy tworzeniu dashboardów IoT to poznać i zrozumieć te zasady, a potem przełożyć je na user stories.
Co ciekawe, na etapie analizy i automatyzacji procedur często wyłapujemy, że niektóre z nich są ze sobą sprzeczne. Czasem nie ma to prawie żadnych konsekwencji, a czasem dokopujemy się do źródła poważnych codziennych problemów planistów, operatorów maszyn czy pracowników fizycznych.
Po drugie: wywiady z operatorami
W większości przypadków z systemów IoT korzysta niewielki odsetek pracowników firmy. To wąska grupa operatorów, często z wieloletnią praktyką. To do nich idziemy w drugim kroku, bo teoria i procedury bezpieczeństwa to jedno, a codzienna rutyna użytkowników to drugie.
Przeprowadzamy serię wywiadów z osobami, które na co dzień zarządzają danym środowiskiem. Zestawiamy teorię z procedur z codzienną praktyką użytkowników.
Chcemy się dowiedzieć, co można poprawić w obecnym systemie, co ułatwiłoby im codzienną pracę i czego im na co dzień brakuje. Pytamy pracowników o procesy i dane oraz o to, jak woleliby je widzieć. Przyglądamy się też typowemu dniu takich operatorów: obserwujemy ich codzienną rutynę, żeby lepiej zrozumieć ich wyzwania i potrzeby.
Wywiady z pracownikami to bardzo ważny etap projektowania dashboardów IoT, bo operatorzy mają ulotną, unikalną wiedzę, a to właśnie oni ostatecznie będą korzystać z systemu i uczyć jego obsługi innych.
Po trzecie: priorytety
Kiedy znamy już teorię z regulaminów oraz rutyny, problemy i potrzeby operatorów, przychodzi czas na ustalenie priorytetów. Nauczyliśmy się, że nie da się w równym stopniu zaspokoić potrzeb wszystkich użytkowników systemu. Dlatego zbieramy sugestie od jak największej liczby operatorów i ustalamy z nimi priorytety.
Jakie dane, gdzie i w jaki sposób powinny być wyświetlane na dashboardzie?
Ten etap nauczył nas, że nie da się stworzyć uniwersalnego dashboardu, bo jeden operator korzysta z dwóch monitorów, a inny z czterech. Dla jednego najważniejsze jest śledzenie temperatury oleju silnikowego, dla drugiego możliwość otwierania i zamykania zaworów. John uwielbia przejrzysty i prosty dashboard, a Josh nie wyobraża sobie życia bez jedenastu ekranów, które bez przerwy piszczą i migają.
Dlatego każdy dobry panel powinien mieć opcję personalizacji. Dashboardy IoT zawsze budujemy z widżetów, które operatorzy mogą dowolnie zmieniać i dopasowywać: przesuwać, rozciągać i minimalizować.
Po czwarte: prototyp i iteracje
Ostatni krok przed właściwym tworzeniem aplikacji to zbudowanie prototypu i przetestowanie go z użytkownikami. Łączymy zebrane dane, szkicujemy panel, a potem zamieniamy go w działające MVP.
Oddajemy prototyp w ręce użytkowników i zbieramy ich feedback. W kolejnej rundzie prac nad prototypem wdrażamy uwagi i znowu dajemy użytkownikom ulepszoną wersję.
I tak do skutku, aż wszyscy zgodzimy się, że orzeł wylądował. :)
Najważniejsze korzyści
Opisana wyżej kolejność kroków to przepis na dobry dashboard IoT, który ułatwia pracę operatorom i upraszcza wewnętrzne procesy firmy. Ktoś zapyta: po co tyle zachodu wokół prostego interfejsu?
Rozłóżmy to na czynniki pierwsze. Z mojego doświadczenia wynika, że z dobrze zaprojektowanym dashboardem IoT...
Przewidujesz przyszłość. System zbiera dane z różnych czujników i wychwytuje wszelkie odchylenia od normy. Dobry dashboard poinformuje użytkowników, że zaraz wydarzy się określone zdarzenie albo że grozi awaria, i pozwoli im jak najszybciej odpowiednio zareagować.
Masz łatwy dostęp do najważniejszych danych. Dashboardy IoT pokazują wszystkie urządzenia i ich status, więc operatorzy mogą sprawdzić stan urządzeń i wszystkie powiązane dane w mgnieniu oka (a raczej kilkoma kliknięciami).
Wyciągasz wnioski biznesowe. Dzięki dashboardowi operator może interpretować wiele różnych danych, a tym samym dostrzegać trendy i zajmować się obszarami strategicznymi, takimi jak zakup nowych części czy zatrudnienie nowych pracowników.
Rzadziej popełniasz ludzkie błędy. Dobrze zaprojektowany dashboard dopilnuje, żeby operator nie zapomniał o żadnej procedurze, a wiele procesów będzie się działo automatycznie. Wbudowany system powiadomień przypomina pracownikom o ważnych terminach, nadchodzących zagrożeniach i niedokończonych zadaniach.
Widzisz podgląd swoich urządzeń. Dashboardy IoT przede wszystkim zbierają i analizują dane, ale pokazują też mapę całego systemu w przestrzeni. Graficzne przedstawienie urządzeń i ich statusu pozwala użytkownikom lepiej zrozumieć bieżącą sytuację całego systemu, zwłaszcza gdy składa się on z setek (a czasem tysięcy) pojedynczych części i czujników.
Szybciej zarządzasz systemem. Z dobrym dashboardem IoT operatorzy mogą przybliżać i oddalać widok oraz wybierać pojedyncze elementy systemu, np. zawory na rurociągu, żeby sprawdzić ich status, temperaturę, ciśnienie i tak dalej. Z tego poziomu mogą potem zdalnie zarządzać systemem, np. otwierać i zamykać zawory albo włączać i wyłączać poszczególne sekcje.
Masz wszystkie dane w czasie rzeczywistym i w czytelnej formie. Efektowna aplikacja to fajna rzecz, ale dashboard IoT musi być przede wszystkim czytelny i praktyczny. Dobry interfejs jest prosty, łatwy w obsłudze i nie męczy oczu.
Decydujesz, kto widzi dane. Systemy IoT często analizują i wyświetlają wrażliwe dane, do których dostęp powinny mieć tylko określone osoby. Bezpieczeństwo takich systemów można zapewnić na różne sposoby: biometrią, lokalnym hostingiem na fizycznym serwerze (nie w chmurze), weryfikacją dwuetapową i fizycznymi tokenami.
Jesteś o krok bliżej Digital Twin. DT to wirtualna reprezentacja fizycznego systemu. Dzięki niemu możesz symulować dowolną sytuację, a tym samym lepiej planować inwestycje. Badania potrzebne do stworzenia cyfrowego bliźniaka w dużej mierze pokrywają się z tymi, których wymaga dashboard. Jeśli więc myślisz o cyfrowym bliźniaku swojego systemu, z dobrym dashboardem IoT jesteś w połowie drogi.
Monster, widok sterowania: ustawienia jasności dla każdej grupy świateł pasa startowego, nad nimi schemat pasa.
Monster, widok monitorowania: jasność każdej grupy świateł na mapie pasa, stan obwodu jednej grupy oraz powiadomienia o sprzęcie i lampach.
KYOTO, panel magazynu energii cieplnej: temperatury i poziom napełnienia zbiorników, stan zaworów oraz schemat jednego zbiornika z zaworami i pompą.
ATOS: mapa lotniska z bieżącymi pozycjami samolotów, pod nią tabele przylotów i odlotów.
Dashboardy dla przemysłowego IoT: najczęściej zadawane pytania
Czym jest dashboard dla przemysłowego IoT?
Dashboard dla przemysłowego IoT to ekran, na którym operatorzy fabryki, lotniska albo elektrowni widzą dane z czujników i urządzeń i na ich podstawie działają. Pokazuje stan każdego urządzenia, ostrzega o odchyleniach i awariach, a w wielu systemach pozwala też zdalnie sterować sprzętem, np. otwierać i zamykać zawory.
Jak zbudować dashboard czasu rzeczywistego dla przemysłowego IoT?
Budujemy je w czterech krokach:
- Analizujemy procedury zakładu i zamieniamy je na user stories.
- Rozmawiamy z operatorami, którzy będą korzystać z dashboardu.
- Razem z nimi ustalamy priorytety, bo jeden dashboard nie pasuje wszystkim.
- Budujemy prototyp i poprawiamy go według uwag użytkowników.
W Monsterze, zbudowanym z AP-TECH, dashboard napisany w Django daje kontrolerom ruchu lotniczego dane o oświetleniu lotniska w czasie rzeczywistym.
Co powinien pokazywać dashboard dla przemysłowego IoT?
Powinien pokazywać każde urządzenie i jego stan, alerty o odchyleniach i awariach oraz mapę systemu, na której operator może przybliżyć pojedynczy element i sprawdzić jego temperaturę albo ciśnienie. Alerty powinny zależeć od roli: w Monsterze wieża kontroli lotów dostaje proste alerty, np. „niska temperatura”, a zespół techniczny szczegółowe raporty i zadania.
Gotowa platforma do dashboardów IoT czy własny dashboard?
Platformy takie jak ThingsBoard czy Grafana szybko pokażą dane z czujników na ekranie. Własny dashboard opłaca się wtedy, gdy musi odwzorowywać procedury i role w zakładzie, a operatorzy sterują z niego urządzeniami. W Monsterze hierarchia ról wynika z procedur kontroli ruchu lotniczego.
Chcesz dowiedzieć się więcej o dashboardach w IoT?
Porozmawiajmy
