Umeå University's logo

Distributed control systems play a central role for critical processes within a plant that needs to be monitored or controlled. They ensure high production availability and output while simultaneously ensuring the safety of the personnel and the environment. However, 5% of global annual production is lost due to unscheduled downtime. 80% of the unscheduled shutdowns could have been prevented and 40% of these are caused by human error. 

This study is conducted at ABB's Process Automation team in Umeå. The aim is to examine if different human-machine interfaces affect operators' effectiveness in resolving errors and maintaining a high production level. DoE is the chosen approach for this study which includes planning and conducting an experiment where the two dependent variables are Effect and Time. The independent variables examined are Scenario, Graphic, and Operator which are used as factors in a factorial design, each having two levels. 

Experiments showed that the design of the human-machine interface has no impact on either responses, i.e. it has no statistically significant effect on the production in terms of operator effectiveness or production efficiency. Instead, the level of experience of the operators seems to be the main contributor of variance in production in the models used.

Distribuerade styrsystem spelar en central roll för kritiska processer inom en anläggning som måste övervakas eller kontrolleras. De säkerställer hög produktionstillgänglighet ochproduktion samtidigt som säkerheten för personalen och miljön säkerställs. Det har visats att 5% av den globala årsproduktionen går förlorad på grund av oplanerade driftstopp. 80% av de oplanerade avbrotten kunde ha förhindrats och 40% av dessa orsakas av den mänskliga faktorn.

Denna studie genomförs hos ABB:s Process Automation team i Umeå. Målet är att undersöka om olika gränssnitt för styrsystemen är en viktig faktor för operatörens effektivitet i att åtgärda fel och att upprätthålla en hög produktionsnivå. Försöksplanering är det valda tillvägagångssättet för denna studie som inkluderar planering och genomförande av experimentet där de två beroende variabler är Effekt och Tid. De oberoende variabler som undersöks är Scenario, Grafik och Operatör, och används som faktorer i en faktoriell design, där faktorerna har två nivåer vardera.

Experimentet visade att utformningen av den grafiska designen för gränssnittet inte har någon inverkan på någondera svaren, d.v.s. den har ingen statistiskt signifikant effekt på produktionen i form av operatörseffektivitet eller produktionseffektivitet. Istället tycks operatörernas erfarenhetsnivå vara den främsta orsaken till variationen i produktionen i de modeller som används.