DIN16. Actividades de I+D en Diseño de Interfaces

Este proyecto está financiado por la Línea Nominativa S8021000 aprobada por la Ley de Presupuestos de la Generalitat para 2016, cofinanciada en un 50% a través del Programa Operativo FEDER de la Comunitat Valenciana 2014-2020: Eje Prioritario 1.

 

01 Institucional valFEDER hacer Europa3

Proyecto de I+D a desarrollar en el plan de actividades no económicas 2016, que corresponde a una de las áreas de aplicación de conocimiento del IBV: Diseño de Interfaces. Centrada en las aplicaciones de conocimientos sobre ergonomía, ingeniería emocional, ingeniería cognitiva, ingeniería sensorial, etc., al diseño de interfaces en bienes de consumo, mobiliario, equipamiento, vehículos, entornos de trabajo, etc.

El plan de actividades de carácter no económico del Instituto de Biomecánica (IBV) comprende actividades definidas por la Comisión Europea como “actividades primarías de los organismos de investigación” y que carecen, por tanto, de carácter o utilidad económica (Marco Comunitario sobre ayudas estatales de Investigación y Desarrollo e Innovación).

En un plano estratégico, su objetivo es mejorar las capacidades del IBV y el impacto empresarial mediante el desarrollo de sus fines institucionales, aplicando el conocimiento tecnológico que genera para el desarrollo y fortalecimiento de la competitividad de las empresas.

En este plan de actividades de carácter no económico contribuye a la aspiración del IBV a ser un centro líder en sus ámbitos de trabajo y en continua evolución que se distinga por proporcionar servicios y productos tecnológicos de alto valor relacionados con la salud (enfermedades y discapacidades) y el bienestar y la calidad de vida (seguridad y prevención, confort y satisfacción, rendimiento y ocio, etc.), que favorezcan la rentabilidad y diferenciación de sus clientes a la vez que abren oportunidades de desarrollo profesional y personal a sus trabajadores y contribuyen a la mejora de su entorno social y económico.

Desde este planteamiento, los proyectos de I+D que se proponen para el ejercicio 2016 se estructuran en el desarrollo de las hojas de ruta de las áreas de aplicación de conocimiento del IBV y se plantea un esquema común para todos ellos:

  • Actualización de conocimiento científico y de soluciones tecnológicas aplicables al AAC
  • Puesta a punto de técnicas y metodologías
  • Aplicación de las metodologías y técnicas puestas a punto
  • Generación de criterios
  • Líneas futuras de investigación del AAC. Actualización de la hoja de ruta del AAC
  • Comunicación y difusión científico-técnica
  • Coordinación del proyecto

A su vez, para cada una de las cuatro AAC nucleares del IBV (ANT, AVB, DIN, PSA) se plantean objetivos específicos a desarrollar durante el ejercicio 2016. En este área (DISEÑO DE INTERFACES) se propone como objetivo poner a punto un conjunto de metodologías innovadoras que permita analizar de forma objetiva y cuantitativa la interacción del usuario con los productos y servicios. En concreto se plantea:

  • Desarrollo de nuevas metodologías y sistemas de registro que permitan la obtención de variables y parámetros clave, que cubran los factores humanos en todas sus dimensiones, es decir, físico, cognitivo y emocional.
  • Desarrollo de metodologías avanzadas para la evaluación de la interacción del usuario con productos, servicios y entornos. Este resultado persigue elaborar herramientas metodológicas que permitan la valoración de las interacciones de los usuarios con los distintos productos y servicios, así como el grado de aceptación.
  • Generación de nuevos criterios de diseño aplicados que sirvan de referencia para el planteamiento de los factores físicos, cognitivos y emocionales que lo caracterizan.

El presente proyecto recoge la actividad base de I+D del área de aplicación de conocimiento de Diseño de Interfaces (AAC_DIN) planificada en 2016. La estructura de este área de conocimiento comprende un conjunto de campos científicos y técnicos para evaluar la interacción de las personas con productos, servicios o entornos y proporcionar requisitos de diseño que se ajusten a las capacidades del usuario objetivo.


La población en general, y en particular las personas con necesidades más específicas como las personas con discapacidad y las personas mayores, no pueden utilizar diversos productos y servicios, o al menos no de forma satisfactoria y confortable, si no se ajustan a sus necesidades y capacidades, provocando una menor aceptación de las soluciones desarrolladas.

Esta falta de adecuación se puede evitar mediante una aproximación en el diseño, desarrollo y evaluación de productos y servicios basada en Factores Humanos, que consiste en una disciplina científica relacionada con la comprensión de las interacciones entre los seres humanos y otros elementos de un sistema, aplicando teoría, principios, datos y métodos para diseñar a fin de optimizar el bienestar humano y el funcionamiento del sistema.
La AAC de DIN se centra principalmente en los siguientes campos científicos, tecnológicos y metodológicos:

  • Ergonomía
  • Psicofisiología
  • Fisiología

Como se observa en la Figura 1, estos campos científicos y técnicos nos permiten evaluar la interacción de las personas con servicios, productos y entornos mediante el análisis de impactos, vibraciones, presiones, fuerzas y esfuerzos, climático, sensorial, cognitivo, emocional, propioceptivo y de usabilidad.

Cubriendo todo tipo de sectores poblaciones desde población estándar, hasta grupos con necesidades más específicas como niños, personas mayores o personas con discapacidad; con el objeto de ser capaz de caracterizar las capacidades físicas, cognitivas y sensoriales de estos grupos.

Para finalmente, ser capaces de generar requisitos y recomendaciones de diseño para asegurar que los productos, entornos y servicios cubren las capacidades del grupo de población al que va dirigido. Esta aproximación se puede aplicar a cualquier producto, servicio y entorno; desde mobiliario, colchones, pavimentos, vehículos y entornos hasta las últimas soluciones tecnológicas como las tabletas y los sistemas de control gestual.

 

03 DIN figura 01

 

Por supuesto, para poder realizar una evaluación completa y asegurar el ajuste de los productos y servicios a las personas es necesario contar con el conocimiento generado en las otras áreas de conocimiento (Figura 1).


A continuación, se describe el estado actual de la técnica relacionada con las actividades de I+D planificadas en 2016 que se describen más adelante con el objetivo de profundizar en la interacción de las personas con productos y servicios desde una aproximación basada en Factores humanos y centrándose en variables y metodología cuantitativas y objetiva.


El objetivo general del proyecto es la realización de actividades de investigación y desarrollo para el avance en el conocimiento necesario en el Área de Aplicación del Conocimiento (AAC) de Diseño de Interfaces (DIN) de acuerdo al plan estratégico de I+D del IBV descrito en su hoja de ruta.


Las actividades de I+D a realizar en 2016 se enmarcan en una línea de investigación principal relacionada con la puesta a punto de metodologías y la definición de requisitos de productos y servicios que permitan mejorar la aceptación de los usuarios.


En concreto, poner a punto un conjunto de metodologías innovadoras que permita analizar de forma objetiva y cuantitativa la interacción del usuario con los productos y servicios, más allá de las aproximaciones tradicionales basadas en variables cualitativas y/o subjetivas, como los cuestionarios; así como utilizarlas para generar requisitos y recomendaciones en función de las capacidades y necesidades de los usuarios. Con la finalidad de mejorar el ajuste de los requisitos de los productos y las capacidades de los usuarios desde un punto de vista físico, cognitivo y emocional para satisfacer sus necesidades a todos los niveles.


Para ello, se cubren los Factores Humanos desde la perspectiva física, cognitiva y emocional; adaptando las técnicas de registro, seleccionando las variables más adecuadas y personalizando los protocolos en función del tipo de interacción, el perfil de usuario y la tipología de producto/servicio/entorno.


Los objetivos específicos previstos en el proyecto son los siguientes:

  1. Revisar y actualizar el conocimiento científico, la normativa y las soluciones tecnológicas relacionadas con el ACC de DIN en relación al análisis de la interacción de los usuarios con los productos, servicios y entornos desde la perspectiva física, cognitiva y emocional.
  2. Puesta a punto de protocolos, metodologías y técnicas de registro para la valoración de factores humanos de interés en el diseño y desarrollo de productos, servicios y entornos; cubriendo aspectos físicos, cognitivos y emocionales; así como el desarrollo de los correspondientes algoritmos para el tratamiento de las señales y la obtención de variables y parámetros clave.
  3. Aplicar metodologías y técnicas biomecánicas al estudio de la interacción de las personas con los productos, servicios y entornos, de modo que se pueda obtener el nivel de ajuste entre los requisitos del producto a evaluar y las capacidades del usuario final desde la perspectiva de la funcionalidad, el confort, la usabilidad y la estética. Este objetivo persigue disponer de herramientas metodológicas que permitan la valoración de las interacciones de los usuarios con los distintos productos y servicios, así como el grado de aceptación.
  4. Generar requisitos funcionales, de usabilidad y estéticos a partir de la aplicación de las técnicas anteriores para maximizar la aceptación del usuario. Este objetivo trata de establecer un conjunto de recomendaciones de diseño que sirvan de referencia para asegurar que los requisitos de los productos y servicios se adecúan a las capacidades y habilidades de los usuarios, maximizando el éxito del producto final.
  5. Actualizar la hoja de ruta, incluyendo las líneas futuras de investigación dentro del AAC de DIN.
  6. Comunicar y difundir los resultados científico-técnicos del proyecto.


Este proyecto incide en el avance en el conocimiento para definir requisitos de los productos, servicios y entornos desde la perspectiva de los factores humanos, cubriendo aspectos físicos, cognitivos y emocionales, y para evaluar la interacción de los usuarios con los productos y servicios, analizando su adecuación y su grado de aceptación.


Durante 2016 se espera obtener los siguientes resultados con el desarrollo del proyecto:

  1. Protocolos y sistemas de registro que permitan la obtención de variables y parámetros clave que cubran los factores humanos en todas sus dimensiones (física, cognitiva y emocional), y que permitan su aplicación a un amplio conjunto de productos como:
    • Calzado: adaptación de los ensayos mecánicos y de confort de calzado
    • Productos de descanso: evaluación del sueño mediante actigrafía, respiración y ritmo cardíaco.
    • Colchonetas: evaluación de la amortiguación de impactos y su adecuación a distintas disciplinas deportivas como gimnasia, lanzamiento de peso.
    • Equipamiento deportivo: evaluación de la fricción para actividades deportivas como aquagym o Pilates.
    • Interfaces digitales: evaluación de la funcionalidad de dispositivos de bajo coste para la adquisición de variables fisiológicas en relación con los sistemas de investigación de laboratorio.
  2. Herramientas para la evaluación de la interacción del usuario con productos, servicios y entornos, y para la valoración de su grado de aceptación; estas herramientas se aplicarán a un conjunto de productos y servicios de mayor interés y/o con un menor nivel de aceptación.
    • Evaluación de la adecuación del colchón a través de presiones y posturas (raquimetría) y su correlación con las preferencias de los usuarios.
    • Evaluación del confort objetivo de mobiliario (butacas, asientos, etc.) para actividades lúdicas (por ejemplo, cines), ámbito escolar, etc.
    • Evaluación de la carga cognitiva de interfaces digitales mediante el uso de respuesta fisiológica y eyetracking.
  3. Criterios de diseño aplicados que sirvan de referencia para el diseño y desarrollo de productos y servicios, cubriendo los aspectos físicos, cognitivos y emocionales de Factores Humanos, para adecuar los requisitos de los usuarios y potenciar el éxito de los productos y servicios de la comunidad Valenciana. Los principales productos, servicios y ámbitos que cubrirán son:
    • Requisitos físicos (alcances, confort, etc.) de mobiliario para oficina, ámbito escolar y actividades lúdicas.
    • Requisitos físicos para equipamiento de disciplinas con menor avance en relación a otras como el fútbol.
    • Requisitos de confort de productos de descanso a partir de la caracterización funcional de los usuarios.
    • Requisitos de confort término de indumentaria para distintas actividades como el running, incluyendo la caracterización de sistemas activos.
    • Requisitos cognitivos en el entorno laboral y dispositivos/sistemas de interacción compleja.
    • Requisitos físicos, sensoriales y cognitivos de medios de transporte colectivos, cabinas y cuadros de mando.
  4. Hoja de Ruta del AAC de DIN que marque el camino a seguir en el avance científico, técnico y tecnológico para 2017, con especial énfasis en la evaluación de aspectos cognitivos, por ser un ámbito estudiado en menor profundidad en comparación a aspectos sensoriales y principalmente físicos.
  5. Impacto de la difusión de los resultados entre las industrias del sector del calzado, textil, pavimentos, TIC y automoción para facilitar la mejora de sus productos y servicios mediante una mejor adaptación al usuario en cada sector.
  6. Actualización de los conocimientos científico-técnicos del AAC de DIN y la especialización del personal investigador de IBV en las metodologías de evaluación y la generación de requisitos desde la perspectiva de factores humanos en los distintos ámbitos descritos en la sección 1.1.

En conjunto, esto permitirá reforzar la línea de I+D de Factores Humanos que repercutirá directamente en la mejora de la competititivdad de las empresas de la Comunidad Valenciana, las cuales se podrán beneficiar mediante una mejor adaptación de sus ofertas a las capacidad y necesidades de sus clientes.

03 DIN figura 03

 

03 DIN figura 04

Arriba: Análisis eye-tracking de una palanca de cambios para comprobar las zonas en que se fijan los usuarios.
Bajo: Mapa de calor de las fijaciones del usuario en el proceso de inspección de un panel puerta.

 

Una de las claves más importantes que justifican las actuales áreas de aplicación de conocimiento del IBV ha sido la búsqueda del mayor impacto posible en los sectores industriales en los que el IBV desarrolla su actividad.

tabla impacto

03 DIN tabla impacto

 

Intensidad del impacto del Diseño de Interfaces en los diferentes sectores industriales.


Fecha de inicio: 01-01-2016
Fecha de finalización: 31-12-2016
Referencia del proyecto: IMAMCJ/2016/1

Instituto de Biomecánica (IBV), coordinador.

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