Modernisation des écrans de cluster pour des opérations maritimes exigeantes

Conception d’interfaces de nouvelle génération pour moteurs marins

Marine

Dispositifs intégrés

Cluster

CLIENTCOX Marine Ltd.
LOCATIONROYAUME-UNI
TEAMUX designer, UI designer, interaction designer, project manager, product owner, software architect

COX Marine construit de puissants moteurs hors-bord diesel utilisés sur des patrouilleurs rapides, des bateaux de course et des bateaux de travail. Lorsque ces moteurs sont passés à des écrans de cluster entièrement numériques, l’entreprise avait besoin d’un partenaire capable de concevoir une famille d’interfaces fiables dans des conditions difficiles. Notre rôle était d’agir comme une agence de design produit maritime spécialisée dans les interfaces embarquées, et non de simplement décorer des écrans.

Ce projet s’inscrit dans la continuité de notre travail en HMI maritime et en design d’interfaces industrielles, où l’UX fondée sur des preuves, l’architecture d’affichage multi-moteurs et les contraintes opérationnelles robustes façonnent des interfaces pour des environnements maritimes exigeants.

Avec les responsables de l’ingénierie et du produit, nous avons lancé une phase de R&D. L’objectif était simple à formuler mais complexe à réaliser : créer un système de mise en page capable de s’adapter de un à six moteurs, de fonctionner sur plusieurs écrans de poste de pilotage et de rester lisible lorsque le navire évolue à grande vitesse. Pour COX, il ne s’agissait pas seulement d’un exercice UX. Les écrans de cluster allaient être installés aux côtés d’équipements marins établis de marques comme Garmin et Simrad, le résultat devait donc répondre aux mêmes exigences.

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.

Dès le départ, nous avons abordé ce travail comme un projet de design d’interface industrielle pour des environnements exigeants, et non comme un projet d’application standard.

NOS CONTRIBUTIONS

Marine Field Research

Multi-Engine Architecture

Modular Layout System

Option Space Mapping

Scenario Validation

Design d'interaction

UI Design - Day/Dusk/Night

Design System

ENVIRONNEMENT DE BARRE ET FACTEURS HUMAINS EN MER

La conception d’écrans marins pour de véritables navires commence au poste de pilotage, pas dans un outil de design. Un bateau en déjaugeage à grande vitesse ne se comporte pas comme un environnement de laboratoire stable. À quarante nœuds, la coque frappe violemment, les vibrations rendent les gestes fins difficiles, et l’opérateur se cale sur ses deux jambes. Des mains gantées touchent l’écran avec moins de précision, et les embruns ou la pluie atteignent souvent la surface vitrée.

La visibilité est une autre contrainte. Les écrans doivent rester lisibles en plein soleil, sous une forte couverture nuageuse et dans des conditions nocturnes, y compris avec des modes night vision militaires. Nous avons travaillé avec des écrans LCD lisibles en plein soleil et pris en compte la luminosité, le contraste et l’usage des couleurs, plutôt que de nous appuyer sur des hypothèses issues des écrans de bureau.

Les données arrivent via NMEA 2000 et des protocoles moteur associés. La télémétrie de chaque moteur inclut le régime, la température du liquide de refroidissement, la pression d’huile, la consommation de carburant et le trim, avec des fréquences de mise à jour qui varient selon les conditions. À forte charge, la fréquence et l’importance de ces valeurs changent. L’interface doit aider les opérateurs à repérer ce qui compte sans devoir examiner chaque chiffre.

Tout au long du projet, nous avons appliqué des principes de facteurs humains tels que des zones tactiles généreuses basées sur la loi de Fitts, une complexité de choix maîtrisée conformément à la loi de Hick, et une attention constante portée à la conscience situationnelle en mer agitée.

R&D CONJOINTE AVEC LES ÉQUIPES D’INGÉNIERIE

Le projet s’est déroulé en parallèle du développement des moteurs et du matériel, ce qui a permis d’évaluer conjointement l’exploration UX et la faisabilité technique via Sandbox Experiments. Nous avons travaillé avec des spécialistes de la télémétrie moteur, des ingénieurs en écrans de cluster, des développeurs logiciels et des responsables produit au sein d’une seule équipe intégrée. Il ne s’agissait pas d’un transfert linéaire. Le travail de design a influencé les décisions d’ingénierie, et les contraintes techniques ont façonné le design.

Nous avons défini notre approche comme une architecture d’affichage multi-configuration. Plutôt que de promettre une mise en page idéale unique, nous avons convenu avec COX que l’objectif était un framework capable de gérer différents nombres de moteurs, types d’écrans et profils clients sans tout redessiner à chaque fois. Dans ce cadre, nous avons ensuite recherché la solution la plus claire possible.

Nos sessions étaient structurées. Les premiers ateliers ont permis de clarifier ce dont chaque groupe de parties prenantes avait besoin pour les écrans. L’ingénierie voulait des mises en page prévisibles, compatibles avec les limites matérielles. Le produit souhaitait une identité de gamme claire entre les modèles. Les distributeurs se souciaient d’une configuration simple. Les opérateurs voulaient avant tout ne pas manquer d’alertes dans des conditions de mer difficiles. Cela nous a donné une vision partagée des enjeux avant même de dessiner un seul écran.

ARCHITECTURE DE MISE EN PAGE POUR UN À SIX MOTEURS

Prendre en charge de un à six moteurs sur un même ensemble d’écrans constitue un défi central dans la conception d’interfaces pour bateaux. Une mise en page qui fonctionne parfaitement pour un seul moteur peut devenir encombrée lorsqu’on en ajoute cinq de plus. Nous avons commencé par définir l’unité d’information de base, le engine tile, qui regroupe la télémétrie essentielle d’un moteur.

Pour un seul moteur, l’écran principal peut afficher une grande tile riche en détails, entourée de données de soutien. Pour quatre ou six moteurs, le même concept de tile se répète dans une grille, avec des valeurs secondaires simplifiées et des alarmes regroupées dans une bande commune. Une vue de détail séparée apporte de la profondeur lorsque l’opérateur en a besoin. Cela crée un modèle mental cohérent grâce à tension-driven reasoning. L’opérateur recherche toujours les mêmes motifs aux mêmes endroits, quelle que soit la configuration.

Nous avons vérifié chaque mise en page par rapport aux signaux moteur réels. Par exemple, lors d’une navigation à grande vitesse, une vue se concentre sur le régime, la température du liquide de refroidissement et la pression d’huile avec des seuils d’alarme clairs. Lors des manœuvres d’accostage ou à basse vitesse, le trim et l’état de la boîte de vitesses gagnent en importance visuelle. L’architecture permettait ces changements de priorité sans compromettre la structure globale.

MODULES SUR PLUSIEURS ÉCRANS DE POSTE DE PILOTAGE

COX avait besoin que le système fonctionne sur trois grandes familles d’écrans, d’un écran auxiliaire compact à un grand écran principal de poste de pilotage avec commandes tactiles et physiques. Plutôt que de concevoir des pages fixes, nous avons défini un ensemble de modules réutilisables. Ceux-ci incluaient des engine tiles, des blocs de carburant globaux, des bannières d’alarme, des barres d’état et des panneaux contextuels.

Chaque module disposait de règles claires concernant le contenu, la taille minimale et le comportement. Sur un petit écran, certains modules se compressent ou alternent entre vue d’ensemble et détail. Sur des écrans plus grands, plusieurs modules se combinent pour former une vue plus complète. Comme les modules partagent les mêmes proportions et comportements, l’ensemble reste cohérent, même lorsque les installations diffèrent.

Cette approche modulaire a également créé de la valeur métier. L’ingénierie peut ajouter une nouvelle variante de moteur ou une nouvelle taille d’écran en réutilisant les mêmes modules, au lieu de commander une interface entièrement nouvelle. Les distributeurs peuvent configurer des vues pour différents segments de clients sans compromettre le design system. Pour COX, cela a réduit les efforts de maintenance à long terme et rendu la planification des produits futurs plus flexible. C’est un exemple de rugged UI design qui respecte à la fois les contraintes matérielles et la stratégie produit.

TESTS POUR DES SCÉNARIOS MARITIMES RÉALISTES

Les décisions d’interface pour l’UX de l’électronique marine doivent être testées dans des conditions proches de l’usage réel. Avec COX, nous avons construit un environnement de simulation rejouant des données moteur représentatives et des états de navigation. Des opérateurs expérimentés et des experts internes ont parcouru des scénarios clés tels que les vérifications de démarrage, la navigation rapide dans la houle, une panne à grande vitesse et le retour au port.

Un scénario portait sur une panne multi-moteurs à grande vitesse. Les premières mises en page permettaient de voir facilement qu’il y avait un problème, mais pas quel moteur devait être traité en priorité. Nous avons donc modifié la façon dont les engine tiles mettent en évidence les états d’alarme et créé une zone dédiée sur l’écran où la panne la plus critique est toujours résumée. Un autre scénario a montré que certains choix de couleurs nocturnes interféraient avec les équipements de vision nocturne, nous avons donc ajusté la palette et le contraste.

Ces sessions n’ont pas produit d’histoires spectaculaires, mais elles ont généré un flux constant d’améliorations concrètes grâce à la lateral exploration. Le résultat a été un ensemble de mises en page que nous avions vues fonctionner sous une pression d’attention réaliste, et pas seulement dans des salles de réunion calmes.

DESIGN SYSTEM ET PASSATION AU DÉVELOPPEMENT

Une fois l’architecture de mise en page et les modules stabilisés, nous sommes passés à la formalisation du design system pour l’ingénierie. Nous avons documenté chaque module, son comportement d’interaction, les plages de données admissibles et son apparence dans différents modes comme le jour, le crépuscule et la nuit. Le système comprenait des bibliothèques de composants, des règles de mise en page ainsi que des tokens de couleur et de typographie pouvant être intégrés dans le code.

La passation n’a pas consisté en un simple transfert de documents. Nous avons organisé des sessions conjointes avec les développeurs logiciels et les ingénieurs matériels pour parcourir la structure et répondre à des questions détaillées pendant Implementation Partnership. Cela a réduit les ambiguïtés et évité toute réinterprétation ultérieure de l’intention de design. Le résultat a été un système réellement implémentable, et non un ensemble de visuels esthétiques mais vagues.

Pour COX, cela correspondait à la façon dont leurs équipes travaillent. Ils ont conservé une référence claire et partagée pour les développements futurs, et notre rôle en tant qu’agence de design pour systèmes embarqués a été de laisser un framework que l’ingénierie peut faire évoluer en toute confiance.

LE DESIGN UI APPORTE UNE VALEUR MÉTIER À COX MARINE

Le résultat immédiat du projet a été une famille cohérente d’interfaces d’écrans de cluster, capable de s’adapter à différents nombres de moteurs et types d’écrans tout en respectant les contraintes maritimes réelles. Les opérateurs bénéficient d’informations plus claires dans les moments critiques, comme la gestion d’une panne à grande vitesse ou lors d’opérations prolongées dans de mauvaises conditions. L’interface prend en charge l’utilisation avec des gants, les mouvements importants et des conditions de visibilité exigeantes sans surcharger l’utilisateur de détails.

Pour la gestion de produit, l’architecture modulaire offre une base stable pour les futurs modèles de moteurs et les mises à jour d’écrans. Les nouvelles variantes peuvent utiliser les mêmes schémas au lieu de repartir de zéro. Cela permet un développement plus rapide et un comportement plus prévisible sur l’ensemble de la gamme.

Au niveau du marché, ce travail positionne les moteurs COX avec une instrumentation capable de rivaliser avec les écrans marins bien connus. Il montre qu’une agence spécialisée en HMI marine et un cabinet de conseil en UX industrielle peuvent apporter de la valeur dans un contexte de R et D où les contraintes d’ingénierie sont fortes et les enjeux en mer élevés.

L’organisation a acquis des ressources immatérielles : un jugement sur ce qui compte réellement dans le contrôle de navires multi-moteurs en conditions exigeantes, une intuition produit partagée sur la manière dont les écrans marins doivent s’adapter aux différentes configurations et modes opérationnels, ainsi qu’une capacité de raisonnement permettant aux équipes d’étendre les systèmes d’affichage à de nouvelles variantes de moteurs sans fragmenter le modèle d’interaction. Le système maintient sa competitive position en fournissant des informations claires et fiables lors d’opérations maritimes critiques, tandis que les concurrents qui privilégient la densité visuelle au détriment de la clarté opérationnelle et de la scalabilité modulaire peinent à servir des opérateurs professionnels dans de véritables états de mer avec des responsabilités de contrôle des navires critiques pour la sécurité.

RÉSULTATS

Conception UX et UI livrée en 12 semaines

Conception de trois affichages différents pour le combiné d'instruments

Conforme aux écrans tactiles et non tactiles

Un design intemporel de premier ordre

Entièrement compatible avec l'ensemble des applications

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