Analisi dei requisiti e definizione delle linee guida per le HMI innovative 4.0 delle macchine automatiche di produzione = Requirements analysis and guidelines identification for innovative HMI 4.0 in the automatic production machines

Questo elaborato si colloca nel contesto dell’industria 4.0, all’interno di una grande ed affermata realtà multinazionale: Ferrero S.p.A. Oggetto della tesi è stata l’analisi dei requisiti per la realizzazione delle interfacce uomo-macchina innovative delle macchine automatiche di produzione, da cui è seguito un tentativo di definizione delle possibili linee guida. Lo studio dei princìpi delle interfacce innovative non è nato con l’intento di trovare una soluzione a problemi specifici sorti all’interno dell’azienda sopracitata, bensì con l’intenzione di esaminare nel dettaglio le possibili evoluzioni delle interfacce uomo-macchina (HMI), per meglio identificare i trend innovativi che, in futuro, potranno affermarsi nell’ambito industriale. Esistono diverse tipologie di interfacce che permettono ad un generico utente di dialogare con un determinato sistema, come ad esempio le classiche pulsantiere, i sistemi di supervisione e controllo SCADA e le interfacce proprie delle macchine di produzione. La tesi è stata articolata seguendo un andamento logico che prevede una prima parte introduttiva al contesto operativo, una seconda di analisi teorica ed infine una terza di analisi pratica che, a sua volta, si può scomporre in lato progettista (a cui segue il relativo confronto con i princìpi teorici) ed in lato utente/operatore. È emerso che le HMI, oltre a permettere il dialogo fra utente e sistema, svolgono la funzione di filtro per la complessità funzionale e strutturale della macchina e, in secondo luogo, possono essere viste anche come strumento per massimizzare la produzione, l’efficienza, la produttività e, di conseguenza la profittabilità aziendale. È importante, dunque, migliorarle e per fare ciò si è pensato di eseguire un’analisi teorica ed un’analisi pratica (quest’ultima svolta attraverso interviste ad operatori per individuare i casi d’uso e definire i requisiti). L’analisi teorica è stata effettuata approfondendo gli studi condotti da Norman, Nielsen e Shneiderman che negli anni ’80 e ’90 si distinsero nell’ambito dell’interactive design. Norman elaborò alcuni princìpi chiave ed un modello di interazione, Nielsen dieci euristiche e Shneiderman le cosiddette “regole d’oro”. Il concetto che emerge dall’analisi congiunta è quello di usabilità, normato dall’ISO 9241, che può essere visto secondo l’ottica del progettista o dell’utilizzatore. Dopo aver effettuato un’analisi dello stato dell’arte di alcune interfacce adottate in azienda ed averle confrontate con i princìpi teorici citati in precedenza, è stata avviata la fase pratica di ricerca di questa tesi attraverso alcune interviste ad operatori di linea. Al fine di definire le possibili linee guida per le future interfacce, è stata valutata l’effettiva intuitività delle HMI in adozione, la disposizione grafica, lo scambio di informazioni, l’efficacia dei feedback ed altri punti-chiave, tra i quali ad esempio la propensione degli operatori all’adozione di nuove tecnologie.