Evaluering af betjeningspaneler til klimastyring i svinestalde

Ved valget af et styringssystem til klima- og ventilationsstyring bør man - som altid ved indførelse af kontrolsystemer - ikke blot se på anlæggets pris, driftsikkerhed og den funktionalitet der tilbydes, men også på dets anvendelighed for brugerne.

Anvendelighed er imidlertid mange ting. I notatet fokuseres der på, hvor let det er at betjene klimastyringerne. Der ses primært på anvendeligheden af de funktioner der skal bruges i relation til den daglige drift.

Man bør dog være opmærksom på, at anvendelighed generelt omfatter en lang række spørgsmål, bl.a. hvor let eller svært det er

• at installere styringssystemet?
• at vedligeholde og udbygge styringssystemet?
• at forstå styringssystemets funktioner og principper?
• at lære at bruge betjeningspanelet?
• at betjene anlægget i det daglige arbejde?
• at finde fejl på systemet?

Hvor let det er for brugeren at betjene klimastyringerne skal desuden ses i sammenhæng med hvilken instruktion der følger med i form af styringsmanualer og hvor let forståelige disse er.

Hvordan man lærer at bruge et betjeningspanel, er ikke kun et spørgsmål om anvendeligheden af selve panelet, men også et spørgsmål om relevansen af den funktionalitet der tilbydes, i forhold til de daglige arbejdsopgaver, og hvor nemt det er at forstå den instruktion som medfølger via manualer. Manualerne er ofte skrevet med fokus på tekniske detaljer, som til tider hverken er forståelige eller relevante for brugerne af styringssystemerne.

Materialet til dette notat stammer fra en tidligere undersøgelse [1], som i 2004 blev udarbejdet af Ørsted·DTU. Udgangspunktet for denne rapport var en spørgeundersøgelse hos svineproducenter vedr. brugen af fire gængse klimastyringer. Landsudvalget for Svin gennemførte spørgeundersøgelse i besætningerne, og data blev opgjort i samarbejde med Ørsted·DTU.

I det følgende gives en række anbefalinger på baggrund af henholdsvis generel viden om design af betjeningspaneler, spørgeundersøgelsen blandt 35 brugere af klimastyringsanlæg og endelig på baggrund af manualerne for fire udvalgte systemer til klimastyring:

”Digitron 97”, Turbovent A/S
”Dr. Gemini”, Klima Design A/S
”Euro Matic DOL 34H”, Skov A/S
”Apollo 5- 10. S”, Skiold Echberg A/S

Udgangspunkt

Spørgsmålene der indgik i spørgeundersøgelsen drejede sig overordnet om:

• Mulighederne for forenkling af betjeningspanelerne?
• Begrundelser for forskelle i effektiv betjening og regulering mellem de udvalgte anlæg til
  klimastyring?
• Mulighederne for at reducere fejlbetjeninger af anlæggene?
• Overordnede retningslinjer for design af betjeningspaneler til klimastyring?

På basis af besvarelserne af disse spørgsmål er nedenfor anført en række generelle anbefalinger udarbejdet på baggrund af de udvalgte styringers betjeningspanelers fordele og ulemper.

Kriterier for valg af klimastyringsanlæg

Ved valget af et klimastyringsanlæg er der flere kriterier, som bør være opfyldt. Udover anvendeligheden skal man også se på

• funktionaliteten der tilbydes inden for klimastyring
• relevansen af denne i forhold til arbejdsopgaver og produktionsanlæg
• indkøbspris og installations- og driftsomkostninger
• om det er muligt at udbygge og tilpasse anlægget

Generelt vil den enkelte bedrift skulle overveje disse hensyn (funktionalitet, relevans, pris, fleksibilitet og anvendelighed) i forhold til hinanden.

Generelle design anbefalinger

I de generelle anbefalinger, som er nævnt i det følgende, indgår både elementer der bør tilsigtes og elementer der bør undgås i et betjeningspanel.

Opdeling af parametre og synlighed af indstillinger

Design af betjeningspaneler til klimastyring bør skelne mellem primære og sekundære parametre. Primære parametre vil frem for alt være temperatur (enten som aktuel temperatur, ønsket temperatur eller som temperaturkurve) og fugtprocent. Det er desuden også disse parametre der måles, og som direkte har indflydelse på produktionen og grisenes adfærd. Sekundære parametre er eksempelvis anlæggets ydelse via begrænsninger i ventilatorhastighed og spjældåbning etc.

Indstilling af de primære parametre bør kunne foretages via analoge kontroller, der både er direkte tilgængelige på klimastyringen, og sikre at indstillede værdier her altid er synlige. Dette vil minimere indstillingsfejl og gøre de primære opgaver i klimastyringen så enkle som mulige.

Såvel indstillede primære parametre, deres målte værdier og de tilknyttede alarmtilstande bør være permanent synlige på styringspanelet. Dette kan opnås ved at sammenknytte informationerne direkte på de typer af skalaer, der er nødvendige. I klimastyringens panel vil en temperaturskala og en procentskala være nødvendig, men flere slags information kan samles på hver af dem (indstillede værdier, målte værdier, alarmer).

Opdeling efter hvor hyppigt funktionerne bruges

Panelsystemet bør adskilles i daglige funktioner og kun lejlighedsvis brugte funktioner. Indstilling af parametre for funktioner, der kun udføres lejlighedsvis, behøver ikke være direkte tilgængelige i betjeningspanelet (og synlige hele tiden), men kan vælges som en specialfunktion (via en menu eller via betjeningsknapper). Dette vil øge overskueligheden af betjeningspanelet.

Tilsvarende bør man adskille den ”normale brug” fra ”ekspertbrug” herunder finjustering af anlægget (som i nogle tilfælde alene foretages af konsulenter eller af udbyderen selv). Dette forenkler igen den daglige brug af anlægget.

Generelt gælder det for de undersøgte anlæg til klimastyring, at de viser for få informationer ad gangen, fordi der benyttes et enkelt display og de benytter for uigennemskuelige metoder til at kontrollere indstillinger via kombinationer af tastetryk. For få knapper på anlægget kan betyde, at der skal trykkes på flere samtidigt for at der sker noget, men hvilke knapper der skal anvendes, kan være vanskeligt at overskue. Drejeknapsystemet er i dag det der kommer tættest på en enkel betjening.

Skjult eller direkte vekselvirkning

Navigation handler om hvordan man finder rundt. Navigation i betjeningspaneler kan vanskeliggøres af designet på flere måder. Den information der skal understøtte brugerne, når de skal indstille betjeningspanelerne kan være skjult i dybe menuer (som det typisk ses i pc-systemer). Undertiden kan brugerne heller ikke se hvilke ændringer, der er foretaget og hvilke konsekvenser det har. De undersøgte anlæg til klimastyring er således forsynet med tilbagemelding om ny indstilling via et enkelt display, der kun kan vise én parameterværdi ad gangen. Da opgaven ofte vil bestå i at sammenholde flere parameterværdier, er dette ikke tilstrækkeligt.

Et af hovedprincipperne er aflæsning af én enkelt værdi og derefter eventuel indtastning af ny værdi. Brugeren bør ikke skulle bruge tekniske symboler for at betjene anlægget, men skal kunne korrigere fx temperaturindstillinger uden kendskab til programmering.

Dybe menusystemer med flere niveauer af menuer, hvoraf nogle er usynlige, bør altid undgås. Hvis det er muligt, bør betjeningspaneler helt undgå brugen af menusystemer til fordel for kontroller, der kan betjenes direkte (såsom dreje- og skydeknapper, switches, trykknapper etc.).

Ved kontrol af klimastyringsanlæg vil brugeren ofte have brug for at sammenholde parameterværdier (målte over for indstillede værdier, temperatur over for fugtprocent etc.). Til at understøtte disse opgaver er det nødvendigt at indrette betjeningspanelet således, at flere parameterværdier kan vises samtidigt. For tillige at begrænse antallet af displays kan man sammenføje flere informationer, der er beslægtede (fx alle de primære temperaturrelaterede indstillinger).

Det skal altid kunne ses direkte på betjeningspanelet hvilke parametre der med den nuværende indstilling blot kan kontrolleres, og hvilke der i øjeblikket er tilgængelige for ændring. Fx skal det klart fremgå hvis der er begrænsninger i brugerens muligheder for manuel kontrol, fordi der køres på automatisk styring efter temperaturkurver (dvs. der skal være en tydelig indikation af hvilken funktionsmåde systemet i øjeblikket har, fx ”Manuel styring” over for ”Styring efter temperaturkurver”).

Gruppering af displays og indstillingsknapper

Et andet hovedprincip for at finde rundt i betjeningspaneler er helhedsprincippet:
Kontroller og displays beslægtet via deres funktion, bør placeres sammen i betjeningspanelet. Aktiviteter der naturligt hører sammen i arbejdet bør grupperes sammen og ellers adskilles grafisk eller skematisk (skematisk vil her sige, at grupperingen kan være ”underforstået” ). Der er således forskel på aktiviteter som indstilling af primære parametre for klimastyring (temperatur og fugtprocent), indstilling og håndtering af alarmer, og aktivering af specielle funktioner som fx overbrusning.

Indstilling og visning af alarmværdier

Indstilling af alarmværdier bør grafisk eller skematisk adskilles fra indstilling af ønskede parameterværdier. Dette for at undgå, at alarmværdier ikke ændres ved en fejlbetjening eller ved utilsigtet berøring af panelet.

For at minimere antallet af kontroller kan man dog alligevel vælge at lægge alarmvalg sammen med parametervalg, hvis disse blot er adskilt skematisk. På et tænkt klimastyringspanel kunne alarmer skematisk være grupperet på højre side af selektorknappen og parameterindstillinger på venstre side.

De aktuelle værdier af alarmindstillinger bør være direkte synlige og mulige at sammenholde med aktuelle målinger. En løsning er grafisk fremstilling.

Viderestilling af alarmer

Viderestilling af alarmer bør informere om mere end blot det faktum, at der er en alarm. Når alarmer viderestilles bør brugeren samtidig informeres om hvad alarmen drejer sig om og hvis muligt, hvorvidt den tilstand der alarmeres om er kritisk eller ubetydelig. I modsat fald risikerer man at genere brugeren med ikke-kritiske alarmer.

En mulighed for at bruge informative alarmer er at benytte talte alarmer via en telefon, men der er andre muligheder, som tilmed kunne give mere fleksibilitet for brugerne, såsom indførelsen af trådløs alarmering til håndholdte displays. Disse kan medbringes i hjemmet og tages med rundt i stalden. Det håndholdte display kunne både give advarsler og alarmer, samt give adgang til simple grafiske oversigter og til elementær fjernkontrol (uden dog at erstatte visuel inspektion af grisenes tilstand).

Ensartet opbygning af betjeningspaneler

Betjeningspaneler til fjernkontrol (pc, håndterminaler) bør opbygges efter samme principper og i grafisk lighed med styringspanelerne. Det vil fx gøre det vanskeligere at lære brugen af systemerne, hvis pc-delen grafisk er helt forskelligt opbygget i forhold til panelerne (eller benytter et helt andet medie for kommunikation, som fx telefonen).

Betjeningstilstande og funktionsmåder

Et udbredt problem er indførelsen af forskellige funktionsmåder og betjeningstilstande med henblik på at forenkle panelet ved at minimere antallet af synlige kontroller. Dette medfører, at betjeningskontroller skifter funktion afhængig af hvilken betjeningstilstand eller funktionsmåde, brugeren har bragt systemet i. Erfaringer fra mange forskellige arbejdsområder har vist, at denne form for forenkling kan føre til fejl i betjening af systemerne.

Funktionsmåder og betjeningstilstande bør generelt undgås hvis det er muligt, især i den form hvor de er ”skjulte” for brugeren. Det kan dog være nødvendigt at benytte betjeningstilstande for kontroller af andre grunde (for at begrænse deres antal), og det vil da være afgørende, at deres tilstand er direkte synlig (som ved brug af drejeknapper med meningsfuldt beskrevne indstillingsmuligheder).

Undgå skjulte begrænsninger i brugerens muligheder for direkte kontrol. Har man fx sat et loft for maks. ventilation, som ikke er synligt, kan det føre til fejlbetjening og til misforståelse af anlæggets funktion, hvis man senere forsøger at udnytte den fulde kapacitet uden held.

Graden af automatik

Graden af automatikken bør fremgå af betjeningspanelet (fx om der styres efter temperaturkurver).

Klimastyring efter temperaturkurver er et eksempel på hvordan systemets funktion kan ændre den manuelt satte temperatur. Klimastyring efter temperaturkurver er også et eksempel på et skift i niveauet i automatikken (mod en større grad af automatik, idet temperaturen automatisk sænkes eller forøges over en periode). Disse ændringer skal klart fremgå af betjeningspanelet, idet der ellers kan ske fejlbetjening som følge af de begrænsninger, der lægges på de manuelle indstillinger, mens der styres efter temperaturkurver.

Blokering af utilsigtede ændringer

Utilsigtede ændringer af parameterværdier bør forhindres (fx ved at parameterændringer skal bekræftes via trykknap, og ved at man ikke ved tilfældige berøringer af kontroller, kommer til at ændre indstillinger).

Instruktion, kurser og online hjælp

• Producenterne bør tilbydes korte kurser omkring klimastyring, som den fungerer via den klimastyring og det kontrolpanel, de har valgt i deres besætning (en kort mundtlig instruktion er ikke nok, man skal som altid prøve det selv, for at lære hvordan et system virker).

Udbyderne bør have online instruktion og besvare spørgsmål via deres hjemmesider (i stedet for blot at bruge disse til at reklamere for produkterne).

Teknisk informationsformidling

Producenterne bør få konsulenter i teknisk informationsformidling til at redigere manualerne, så de bliver forståelige for brugerne (sprogligt bedre, bedre illustrationer, flere eksempler, mere fokus på daglig brug).

Disse anbefalinger vil naturligvis fordyre produkterne, men hensynet til en øget betjeningssikkerhed og anvendelighed for brugerne bør veje tungere. Man bør huske at produktionstab, som følge af fejlbetjening eller manglende udnyttelse af energibesparende funktioner, også er en omkostning.