Тема: ПРОЕКТИРОВАНИЕ НАТИВНЫХ ИНТЕРФЕЙСОВ ДЛЯ ЦИФРОВОГО ДВОЙНИКА ПРЕДПРИЯТИЯ

На сегодняшний день по всему миру происходит переход всей индустриальной промышленности на цифровую модель - цифровые двойники [5]. В индустрии критичность электросистем для жизнеспособности современных производств любой сферы - абсолютна, практически то же самое происходит и с другими системами. Любой системой управляет пока человек, а общение управляющего специалиста и системы, как правило, ограничивается обменом информацией символьно-текстового формата, и, изредка базовой визуальной репрезентацией, например, графиками со статистикой. Очевидно, что таких методов обмена информацией недостаточно. Индустрии образования, развлечений, искусства охотно экспериментируют с новыми средствами обмена информацией, будь то изображение, видео, аудио, цифровая репрезентация, 3D анимация, но в производстве пока избегают любых инноваций, оставаясь в рамках протоколов, стандартов, ГОСТов.
Стоит рассмотреть некоторые эксперименты в системах интерфейсов, использующих современные подходы к организации максимально быстрого и комфортного взаимодействия человека и машины, чтобы по-настоящему оценить, насколько они удачны. Визуализация системных событий постоянно оказывается полезна не только для специалистов как основных пользователей, но также для “внешних нужд” компании: конечному пользователю, заказчикам, как и партнерам предприятия необходима среда для легкого освоения информации и поэтапного разбора процесса работы без специальных знаний в области, зачастую узкой и нишевой [1]. Экспоненциально развивающиеся технологии стали сигнатурой современной эпохи. Новые достижения науки диктуют новое качество и темп нашего быта. Среди прочих неотделимым инструментом стала компьютерная графика, позволяющая достичь визуализаций абсолютной математической точности. Квинтэссенцией такого подхода является трехмерная высоко реалистичная репрезентация [2; 4]. Через универсальное внедрение трехмерной графики повсеместно в реальные проекты производители значительно сокращают затраты ресурсов на прототипирование новых продуктов, либо модификацию старых, отказ от необходимых к реализации двумерных схем, чертежей и иллюстраций в огромном числе для одного продукта, почти в каждом проекте [3]. Главная выгода объемной репрезентации заключается в возможности автоматического изменения одновременно всех необходимых схем, за счет единства исходной модели. Ежегодно на Московском Цифровом Форуме происходит поиск актуальных решений задачи внедрения цифровых моделей в производство [3].
Системы управления и интерфейсы конечного пользователя, в частности, тем эффективнее, чем они проще и естественнее для человеческого восприятия. Главная же задача интерфейса - донести максимальное количество полезной информации в максимально простой форме, в угоду общей доступности данных. Понятие естественных интерфейсов предполагает за собой организацию конвертирования исходных данных в таком виде, что воспринимаются человеческим мозгом максимально натурально [6]. Но даже естественная для человека, высоко реалистичная объемная визуальная репрезентация нуждается в нативно-понятных интерфейсах, качественно дополняющих визуальный ряд необходимой текстовой и цифровой информацией. Возвращаясь к естественным видам представления данных, а именно, к объемной реалистичной “картинке”, необходимо оставлять важные якоря, которые сформировались в эру визуальных абстракций текстово-цифровых данных - привычные, те самые окна, кнопки, выбора из списков, множественные селекты, диалоги, меню для навигирования, прокрутки, скроллинги, чекбоксы, радиобаттоны, развертывающиеся пояснения, аккордеоны, диаграммы всех сортов, визуальные связи, примагничивание связанных объектов, тач-взаимодействия, подсказки. Но весь этот инструментарий должен быть спроектирован по правилам инженерной психологии [7], чтобы был воспринят пользователем как естественное продолжение.
Цель данной работы - спроектировать нативный пользовательский интерфейс мобильного и десктопного приложения для цифрового двойника предприятия, который позволяет автоматизировать процессы работы промышленных предприятий.
Для достижения цели необходимо было выполнить следующие задачи:
- анализ существующих проектов цифровых двойников предприятий;
- анализ целевой аудитории;
- анализ методов проверки тестирования эргономичности (далее юсаби-
лити);
- выбор технологий проектирования интерфейсов, оптимизация скорости работы;
- исследование возможностей использования системы.
Задачи на практическую часть, отвечающую за разработку макета и прототипа приложения цифрового двойника предприятия:
- исследование методов проектирования интерфейсов;
- проектирование и разработка нативных интерфейсов для мобильных, ПК устройств;
- тестирование usability пользовательского интерфейса.
Купить

В результате работы был спроектирован интерактивный прототип для мобильного устройства и прототип для приложения на компьютере. По итогу интерфейс был внедрен в рабочий проект. Приложение имеет минимальный необходимый интерфейс для работы с цифровым двойником предприятия. Программа предоставляет администратору возможность управления информации о сотрудниках и оборудовании, изменения которой будут отображаться и на мобильном устройстве. Также отслеживать состояния и динамики их развития на предприятии, сообщать о неполадках сотрудникам и предпринимать меры по устранению.
В дальнейшем возможно расширение возможностей программы:
- отслеживание общей статистики на предприятии, связанной со состоянием оборудования и сотрудников;
- симуляция погодных условий и освещения;
- добавление элемента для приближения экрана;
- более надежная и открытая авторизация пользователей.
Стоит отметить, что при создании приложении использовались современные плагины для прототипирования и платформы для демонстрации прототипов. В связи с этим расширение функционала не представит трудностей для разработчиков в будущем, так как все исходники находятся в открытом доступе со сгенерированными css. Подводя итоги, основная цель выпускной квалификационной работы: проектирование нативных интерфейсов для
цифрового двойника предприятия, была успешно выполнена. А также были решены основные теоретические задачи в текстовой части работы (создание сценария поведения пользователя, создание прототипов приложений, тестирование usability).
Посмотреть результат работы можно по ссылке:
http://gititis.kpfu.ru/KsEPavlova/NativeInterface. git.

Купить