Design GUI innovant pour le contrôle intégré des navires électriques
Ce design GUI embarqué offre aux opérateurs un contrôle direct de la propulsion du navire dans toutes les situations, des déplacements rapides en mer ouverte aux ajustements précis lors des manœuvres portuaires. Il clarifie également le système de gestion de l’énergie du navire en réunissant propulsion, générateurs, batteries et charges auxiliaires dans une interface utilisateur embarquée unique, fiable même sous pression.
Ce projet s’inscrit dans la continuité de notre travail sur les HMI embarquées et les systèmes maritimes, où l’UX fondée sur des preuves, les contraintes en temps réel et l’architecture d’interaction façonnent des interfaces de contrôle adaptées à des conditions opérationnelles exigeantes.
Conçue à partir de sept années d’expérience en design de systèmes embarqués et développée par notre agence UX pour des conditions maritimes, l’interface reste prévisible même lorsque le navire accélère ou que la visibilité diminue. Les capitaines disposent d’une vision cohérente de la propulsion et de l’énergie, plutôt que de fragments répartis sur plusieurs écrans. Cela a renforcé la position de Torqeedo sur le marché et contribué à l’acquisition de l’entreprise par Yamaha.
Nous avons appliqué Dynamic Systems Design, une méthode qui fait évoluer les solutions grâce à l’expérimentation intégrée, résout les tensions entre l’optimisation locale et la cohérence du système, et accompagne la mise en œuvre jusqu’à ce que les organisations deviennent autonomes.
NOS CONTRIBUTIONS
Maritime Field Research
Domain Learning
Option Space Mapping
Interaction Architecture
Sea Trial Validation
UI Design - Day/Dusk/Night
Design System
Implementation Partnership
COMPRENDRE LES LIMITES DE L’HÉRITAGE LEGACY
L’ancienne interface utilisateur embarquée intégrait des années d’expérience pratique, mais ne correspondait plus à la complexité des navires hybrides modernes. L’état de la propulsion apparaissait sur un écran, celui des batteries sur un autre, et les informations sur les générateurs sur un troisième, obligeant les capitaines à naviguer entre plusieurs vues pour comprendre la disponibilité énergétique lors des manœuvres. En plein jour, des icônes à faible contraste rendaient les détails critiques difficiles à lire sur l’écran embarqué.
Dans notre recherche, ce système legacy est devenu une source précieuse de preuves. Sa structure révélait comment les capitaines avaient appris à compenser la dispersion des informations, et où cette compensation générait du stress et de l’hésitation. En analysant ces schémas à travers le prisme du constraint respecting, nous avons pu décider de ce qui méritait d’être conservé et de ce qui devait être restructuré. La nouvelle interface de contrôle respecte ainsi l’expérience intégrée dans l’ancien design tout en résolvant les limites structurelles qui freinaient le navire.
UNE STRUCTURE QUI UNIFIE L’ENSEMBLE DU SYSTÈME
Le navire repose sur de nombreuses routines interconnectées, et l’interface embarquée les rassemble désormais dans une logique structurelle unique, stable sur 27 écrans répartis en quatre modes opérationnels principaux. L’équilibre de la propulsion hybride, la demande de propulsion et le comportement des systèmes auxiliaires se mettent à jour à des rythmes différents, mais le design d’interaction les maintient alignés afin que les capitaines puissent comprendre le comportement du système d’un seul coup d’œil plutôt qu’en consultant plusieurs vues.
Cette clarté structurelle est essentielle sur des navires allant de petites embarcations d’environ six mètres à des bâtiments commerciaux de plus de 55 mètres, où les interfaces maritimes doivent privilégier la reconnaissance rapide plutôt que l’interprétation lente. Le même principe d’organisation s’applique dans tous les contextes, ce qui signifie qu’une fois que les équipages ont appris le modèle sur un navire, ils peuvent transférer cette connaissance à d’autres configurations. Un Design System rigoureux rend cela possible tout en permettant des variations de matériel et de disposition à bord.
La structure devait être validée par plusieurs groupes de parties prenantes afin de garantir son alignement avec les exigences de l’ingénierie, du produit et des opérations.
RÉPONSE VISUELLE PRÉCISE DANS TOUTES LES CONDITIONS
À ce niveau, l’interface utilisateur embarquée doit exprimer chaque état du système avec une clarté absolue. L’indicateur de propulsion passe par trois états significatifs — ralenti, croisière et pleine puissance — tandis que la propulsion hybride affiche ses cycles de charge et de décharge avec un timing de transition réactif sans devenir nerveux. La contribution des batteries, la puissance des générateurs et le comportement des charges auxiliaires se mettent à jour à leurs propres cadences, et l’affichage fonctionne dans des limites strictes de résolution et de rafraîchissement.
Ces contraintes guident l’épaisseur des lignes, les espacements et le rythme des changements d’état. L’objectif est que les capitaines perçoivent une modification dès le premier coup d’œil, sans avoir à observer l’écran pendant plusieurs secondes. Lors des essais en mer, cette précision a permis d’exécuter des manœuvres qui nécessitaient auparavant des vérifications répétées avec moins de regards, même en cas de vibrations, de mouvements brusques ou de faible visibilité.
UN LANGAGE VISUEL CLAIR POUR LES OPÉRATEURS
Les icônes et les éléments d’interface forment un langage visuel qui reflète la manière dont les capitaines travaillent réellement au quotidien. Les symboles de propulsion indiquent l’état de chaque moteur, les indicateurs de batterie montrent le rythme du flux d’énergie, et les repères de mode changent clairement lorsque l’équipage passe de la navigation aux manœuvres puis à l’amarrage. Les mêmes conventions graphiques apparaissent dans chaque mode opérationnel, ce qui réduit l’effort mental nécessaire pour les interpréter.
Chaque élément doit rester lisible sur un écran embarqué de dix pouces à densité de pixels limitée, dans des conditions incluant l’éblouissement, la pluie et l’utilisation avec des gants. L’interface suit donc des règles strictes en matière de contraste, de dimensions minimales des zones tactiles et de typographie adaptée à la lisibilité en plein soleil. Ces ajustements reposent sur des tests plutôt que sur des préférences esthétiques. Les contrôles de routine deviennent des moments de clarté plutôt que de contrainte, y compris lorsque les opérateurs consultent l’écran tactile de nuit ou en mer agitée.
LE PRINCIPE D’ORGANISATION DERRIÈRE L’INTERFACE
Derrière les écrans se trouve un modèle structurel qui explique le comportement de l’ensemble du navire hybride. Il relie la demande de propulsion, la puissance des générateurs, les réserves de batteries d’environ 40 à 200 kilowattheures, les unités de conversion et les charges auxiliaires en un schéma lisible. Ce modèle harmonise les différents rythmes du navire afin que les mises à jour rapides de la propulsion coexistent de manière cohérente avec les cycles énergétiques plus lents.
Les capitaines professionnels s’appuient sur une seule carte mentale pour évaluer l’état d’un navire. Le design HMI fournit cette carte sous forme visuelle. Il maintient les valeurs liées dans des positions stables, aligne les échelles entre les écrans et garantit que les changements dans un sous-système sont reflétés par des repères appropriés dans les autres. Cette clarté structurelle permet à l’interface GUI embarquée de s’adapter des navires simples aux configurations complexes à plusieurs générateurs sans modifier la logique sous-jacente.
EVIDENCE BASED UX/UI DESIGN EST ANCRÉ DANS LA RÉALITÉ
Une grande partie du travail de design reposait sur des preuves recueillies directement sur l’eau grâce à la user research et à des sessions collaboratives avec des capitaines. Lors des Sandbox Experiments, menées sur douze essais en mer sur une période de six mois avec quinze capitaines professionnels, nous avons observé comment les vibrations affectent la lisibilité, comment l’équilibre énergétique hybride évolue lors des accélérations et comment les reflets de l’eau froide réduisent le contraste sur les écrans embarqués.
Des tests menés à des températures allant de moins cinq à 35 degrés et lors d’opérations nocturnes entre la fin de soirée et le petit matin ont révélé des schémas de lecture qui n’apparaissent que dans le travail maritime réel. Ces enseignements ont guidé des décisions concrètes concernant les règles de contraste, le timing des interactions, la visibilité des alarmes et la hiérarchie des écrans. Ils ont également mis en lumière la dimension émotionnelle des interfaces de systèmes de contrôle, en particulier le soulagement ressenti par les équipages lorsque l’information reste stable malgré le comportement imprévisible du navire.
CONCEPTION POUR L’ÉCHELLE DES GRANDS NAVIRES HYBRIDES
Soutenir l’expansion de Torqeedo vers des navires hybrides de plus grande taille nécessitait plus qu’un simple affinage de l’interface existante. Cela impliquait de créer une interface maritime capable de communiquer le comportement de navires présentant une profondeur technique bien plus importante. Ces navires peuvent dépasser 55 mètres de long et inclure plusieurs générateurs diesel, des bancs de batteries doubles allant de 40 à 200 kilowattheures, des unités de conversion gérant des puissances élevées, ainsi que des circuits complexes de refroidissement et de distribution.
Les capitaines professionnels ont besoin d’une interface utilisateur embarquée qui reflète ces interactions plutôt que d’isoler les mesures sur des écrans séparés. Le schéma du navire — avec ses moteurs de propulsion, son centre de contrôle, son système d’équilibrage de puissance et ses charges auxiliaires — est donc devenu la structure de référence du HMI. En ancrant le design d’interaction dans cette architecture, nous avons garanti que ce que les capitaines voient à l’écran correspond directement au comportement réel du navire.
Travailler avec plusieurs parties prenantes internes et externes a nécessité d’aligner la logique du navire, les contraintes techniques et le comportement de l’interface entre les équipes.
CARTOGRAPHIER L’ENSEMBLE DES POSSIBILITÉS UX
Avant de converger vers une architecture d’interaction finale, nous avons ouvert une phase d’exploration divergente via la lateral exploration afin de cartographier l’ensemble des possibilités UX. L’équipe a identifié les principaux défis qui structurent l’usage quotidien, comme la manière de présenter l’état de la propulsion, de visualiser le flux d’énergie hybride et de soutenir la navigation et l’amarrage comme une expérience continue plutôt que comme des modes séparés.
Pour chaque défi, nous avons créé et testé plusieurs concepts d’interface via option space mapping. Certains mettaient l’accent sur l’état de la propulsion, d’autres sur le flux d’énergie, et certains tentaient de combiner les deux perspectives dans une seule vue. L’utilisation de rythmes de données réels lors des tests a révélé où des idées prometteuses s’effondraient sous l’effet des vibrations ou provoquaient des hésitations à des moments critiques. Les concepts nécessitant trop de transitions ou ralentissant les manœuvres de nuit ont été écartés. Il en est résulté un Design System cohérent avec 27 écrans répartis sur quatre modes opérationnels.
NOUS AVONS SIMPLIFIÉ DES CONCEPTS ABSTRAITS POUR TOUT LE MONDE
La logique de construction de cette interface embarquée repose sur une grille qui synchronise les nombreux rythmes d’un navire hybride. Les capteurs de propulsion se mettent à jour rapidement, les batteries suivent des cycles plus lents et les générateurs réagissent aux variations de charge. La grille rassemble ces signaux en une cadence unifiée sur l’écran embarqué, permettant aux capitaines de percevoir le système comme un seul organisme plutôt que comme un ensemble de parties dissociées.
Tout cela fonctionne dans les contraintes techniques déjà établies en matière de résolution, de cycle de rafraîchissement, de contraste, de zones tactiles et de typographie. Ces paramètres déterminent les espacements, les alignements et la hiérarchie visuelle des informations et des alertes. Le résultat est une interface GUI embarquée qui permet aux capitaines d’évaluer presque instantanément l’équilibre énergétique et l’état de préparation de la propulsion, même en cas de vibrations, de mouvements brusques ou de variations de luminosité. Des concepts abstraits comme le flux d’énergie hybride deviennent concrets sans masquer la complexité sous-jacente.
UNE BASE PLUS CLAIRE POUR LA PRISE DE DÉCISION MARITIME
L’interface utilisateur embarquée repensée a un impact mesurable sur la manière dont les capitaines gèrent les navires hybrides en conditions réelles. Avec 27 écrans organisés en quatre modes, le Design System permet aux équipages de passer de la navigation aux manœuvres et à l’amarrage tout en conservant une perception continue de la disponibilité énergétique et de la réactivité de la propulsion.
Lors d’essais comparatifs, les capitaines ont identifié les états énergétiques clés nettement plus rapidement qu’avec l’ancienne interface, et des tâches qui nécessitaient auparavant plusieurs transitions peuvent désormais être confirmées d’un seul coup d’œil. Cette amélioration est le fruit de recherches de terrain maritimes, de conception collaborative et de tests ciblés prenant en compte à la fois la charge cognitive et la tension émotionnelle. L’interface devient ainsi non seulement une surface de contrôle, mais aussi une présence stable qui soutient des décisions confiantes lorsque les conditions sont incertaines.
LE DESIGN UX/UI FAIT UN PRODUIT DE POINTE
Le système final rassemble le comportement des navires hybrides avancés dans une interface GUI embarquée unifiée, capable de s’adapter des petites embarcations aux navires commerciaux. La demande de propulsion, la puissance des générateurs, les réserves de batteries et les charges auxiliaires sont exprimées à travers un Design System cohérent, façonné par la pratique maritime réelle et les contraintes d’interface en temps réel.
L’interface reste fiable lorsque le navire accélère, change de source d’énergie ou évolue dans des conditions de faible visibilité. Elle offre à Torqeedo une base stable pour de futurs modules matériels et de nouvelles architectures hybrides, tout en donnant aux équipages un système qui inspire calme et confiance au quotidien.
L’organisation a acquis des ressources immatérielles : un jugement sur ce qui compte réellement dans le contrôle des navires hybrides, une intuition produit partagée sur la manière dont les systèmes maritimes doivent se comporter sous pression, ainsi qu’une capacité de raisonnement permettant aux équipes d’étendre l’interface à de nouvelles configurations de navires. Le système maintient sa competitive position en offrant un contrôle fiable et prévisible dans des conditions maritimes exigeantes, tandis que les concurrents qui privilégient la densité fonctionnelle à la clarté opérationnelle peinent à servir des capitaines professionnels travaillant en conditions réelles, avec des responsabilités critiques en matière de sécurité.
De cette manière, le design UX et UI ne se contente pas de s’ajouter à la technologie, mais fait partie intégrante de la façon dont le produit mérite sa place comme solution de référence dans son domaine.