技术正以相当快的速度发展——但是，这应该吗?随着制造商不断增强和改进他们的设备，电子系统的特点正在淹没设备运营商。有多少人在问最新的小工具或程序是否真的有必要?随着技术变得越来越复杂，熟练操作人员的数量不断减少，电子控制系统制造商现在不仅要考虑系统的外观和感觉，还要深入研究操作人员的思想，以建立设计和功能。
透明度已经成为一个新的“热门按钮”，用来展示易于使用的复杂性。随着电子产品变得越来越复杂，透明度降低了操作人员成为专家的需求，而是专注于设计一个直观的控制面板，新手操作人员可以在短时间内理解。
“通过测试运营商与该技术之间的界面，可以证明他们不需要知道如何这项技术是可行的，但他们确实需要足够的信息来有效地操作机器，”国家职业安全与健康研究所(NIOSH)新认知工程团队的团队负责人丽莎·施泰纳说。
人机界面对生产至关重要;这似乎是一个显而易见的陈述，它只会加强认知工程对控制发展的重要性。
伊顿公司的产品线经理Sara Hazen解释说:“在很大程度上，从机电控制到电子控制的转变是为了提高效率、可靠性和机器正常运行时间，因为电子控制减少了所需的布线、连接点和可能的故障点，从而减少了保修问题。”
研究人类的心理
伊利诺伊州拉格兰奇的Grayhill Inc.一直倾向于直观的用户界面。Grayhill高级概念设计师Jonathan Eziquiel-Shriro表示:“我们围绕着理解、研究和找出一种方法将指标分配到直观用户界面的某些方面，然后将它们应用到设计中。
格雷希尔灵光一闪的时刻发生在与奥迪(Audi)合作设计豪华汽车控制系统的项目中。该公司从该项目中获得的知识促进了John Deere等公司的其他操作界面产品。“突然，一个灯泡亮了，”Eziquiel-Shriro说。“这不仅仅是豪华车用户所追求的东西，而是一种直觉和感觉、直觉和位置、直觉和设计的衡量标准，几乎可以应用于任何行业。”
人们更关注的是控制力的移动，以及操作员期望它的感觉，以及位置和集群位置。人体工程学只是一面控制手感和位置;例如，现在正在考虑将功能分组以保持引擎参与控制的紧密结合。Eziquiel-Shriro说:“例如，我们正在考虑在踩下离合器后，操作员的手会落在哪里，然后在这个位置附近设置一个改变发动机转速的按钮。”“我们开始衡量操作员正确选择按钮的可能性，所以我们正在开发基于操作员直觉的新指标。我们不是凭直觉猜测;我们正在对操作员推动某些集群或操纵杆的次数进行数学研究。”
对于伊顿的客户，哈森说:“非公路客户通常会寻找与操作员习惯的相同类型的界面，比如摇杆和操纵杆控制。比起改变界面类型，客户更感兴趣的是改变面板下面的技术。最终，客户希望控制系统看起来像豪华车一样好，同时又像推土机一样运行，特别是在重型卡车上，甚至是非公路应用中。”
有助于提高操作人员的安全性
NIOSH的认知工程团队已经标记了两种不同类型的操作员错误——选择错误和方向错误。例如，如果操作员想要举起一个吊杆，他可以选择错误的杠杆，也可以选择正确的杠杆，但将其朝错误的方向移动以执行所需的动作。
操作人员的任何错误都可能导致机器损坏或人员伤亡。NIOSH希望确定操作员对某个控制的假定动作是什么。
在NIOSH对井下锚杆机操作人员进行的初步调查中，约80%的操作人员声称，如果在维修后控制软管出现问题，他们会让机械师解决问题。然而，也有其他人提到他们会尝试适应新的控制配置，这是一个危险的决定。
此外，在地下矿山的密闭空间中，踩进隧道将意味着控制功能是单向的，但当踩出隧道时，控制功能是反向的，因为没有足够的空间让地下矿机转弯。
澳大利亚工业和投资局新南威尔士州(新南威尔士州)-矿山安全小组发布了千年发展目标35系列指导方针中提到的控制标准，处理与矿山中使用钻孔和锚杆装置有关的风险。在指导方针中，它建议对顶板锚杆的控制应该使用三种不同的形状来区分控制功能。Steiner发现，大多数锚杆操作员从来没有看过控制，在调查和测试时，结果证明控制形状编码并不能显著降低错误率。
一个不幸的致命操作错误激发了一个“巴甫洛夫式”项目，利用指示灯来确保操作人员在特定的控制动作中将发生什么动作。激励事件指的是一名穿梭车司机不小心把另一名工人压在了地雷的肋骨上。那个工人还活着，还在呼吸。与此同时，另一个人跑过来帮忙，告诉司机把方向盘向右转，把那个工人压死了。错误来自于助手看穿梭车的角度。当进入矿区时，穿梭车操作员会在方向盘的一侧，但随后会翻到方向盘的另一侧查看出路。
“巴甫洛夫”实验允许在一个动作执行之前有一个短暂的停顿，并伴随着灯光(颜色或位置可以用来表示某些动作)来指示正确或不正确的控制选择。“如果你只有一次机会用杠杆做出正确的决定，我认为大多数操作员更愿意根据灯光或其他可能意味着生与死的指标来知道操作是否正确，”他说施泰纳．
“我们正在测量大脑活动和跟踪眼球运动，主要是针对操作员疲劳，但也与控制指标反应及其对操作员的影响有关。”
“有时候工程师很难简化一个概念。提供了什么信息?这是一个警告，一个指示，还是仅仅是一个信息?如何最好地呈现这些信息?一个图形，一盏灯还是一个数字?斯坦纳问道．NIOSH的认知工程小组致力于回答这些问题，并找出为操作员提供信息的最佳方式，以及一个人一次可以处理多少信息。
NIOSH正在尝试开发一种界面，为人们带来不同类型的信息，这是必要的情况。操作员可以访问的信息可能有30个不同的片段或类型，但如果他发现自己处于紧急情况，通过切换到紧急模式，将只显示做出紧急决定所需的6个相关信息。
这个行业(以及整个社会)正迅速被与手头问题无关的信息淹没。运营商不应该为了在紧急情况下快速做出明智的决定而筛选无用的数据和信息，甚至在紧急情况下，只是为了简化运营商做出决定所需的时间，以提高生产率。
提高生产力
Eziquiel-Shriro认为Grayhill的橡胶键盘是设备操作员更容易学习的界面之一。“如果键盘上的功能在操作员的视线范围内，在一个宽大的表面上用标准图标进行逻辑标记，就会被认为比一堆没有标记的彩色开关和操纵杆要好得多。”
新操作员可能更容易习惯图标识别，而不是直观的操纵杆移动，尽管每个操作员都有不同的技能、学习风格和理解水平。伊顿的哈森表示，该公司目前正在考虑设计基于视频游戏的控制，为新操作员创建一个更容易学习的界面。
基于图标的界面，如智能手机和平板电脑应用程序，在界面设计时也会考虑到用户的期望和能力受到消费技术的强烈影响。埃兹奎尔-施里罗说:“我们在尽可能多地响应客户的需求和要求的同时，也在努力进行预测。格雷希尔的高管们创建了一个设计中心，将未来的技术和客户聚集在一个智库环境中。他说:“希望它能激发原始设备制造商、研究人员和Grayhill员工之间的不同对话，以预测、准确应对并为接下来发生的事情做好准备。”
在一天结束的时候，在更深层次上理解操作员不仅仅有助于控制面板的设计和布局。最终目标是缩短操作人员反应和使用设备执行功能所需的时间。一个界面越全面、越容易学习、越容易使用，操作员、他的机器和公司的生产力就越高。
