Evidensbaseret UX-design til professionel simuleringssoftware
Softwaren begyndte som et forskningsværktøj på Chr Michelsen Institute i 1990’erne. Dens videnskabelige fundament gav den simuleringskapaciteter, som stadig placerer den blandt de mest kraftfulde CFD-systemer i industrien. I dag fungerer den som specialiseret CFD-software til komplekse workflows, hvor videnskabelig nøjagtighed er vigtigere end bekvemmelighed.
Dette projekt er en del af vores fortsatte arbejde med kompleks ingeniør- og videnskabelig software, hvor evidensbaseret UX, option mapping og systemarkitektur former det endelige interface.
Vi anvendte Dynamic Systems Design, en metode der udvikler løsninger gennem indlejrede eksperimenter, løser spændinger mellem lokal optimering og systemsammenhæng, og støtter implementering indtil organisationer opnår selvstændighed.
Brugerlandskabet ændrede sig. De oprindelige ekspertbrugere gik på pension, og nye ingeniører bevægede sig mod enklere værktøjer, som tilbød færre funktioner, men føltes lettere at gå til. Uden indgriben risikerede produktet at miste relevans i takt med, at den institutionelle viden forsvandt.
Målet med dette projekt var at forlænge softwarens levetid med yderligere femogtyve år. Redesignen skulle respektere den videnskabelige logik, bevare den nødvendige kompleksitet og samtidig give nye ingeniører en klarere og hurtigere indgang til systemet. Den skulle også gøre funktionerne tilgængelige for nye ikke-tekniske roller, såsom risikomanagere. Dette krævede en teknisk software UX-tilgang baseret på observeret adfærd i reel ingeniørpraksis.
VORES BIDRAG
Evidence-Based Research
Domain Learning
Option Space Mapping
Interaktionsarkitektur
Prototyper i høj kvalitet
UI-design – Lys og mørk
Design System
Implementation Partnership
EN STRUKTURERET MULTI-FASERET TRANSFORMATION
Redesignet fulgte en struktureret proces, hvor interfacet blev behandlet som en integreret del af selve simuleringssoftwaren. Gennem Sandbox Experiments startede vi med fire ugers evidensbaseret research på tværs af komplekse workflows. Det omfattede benchmarking af tolv konkurrerende produkter, fireogtyve brugerinterviews, treogtyve observationer i arbejdsmiljøer, ni stakeholderinterviews samt en analyse af markedsudviklingen. Disse aktiviteter gjorde det klart, hvordan ingeniører faktisk arbejdede med systemet, og hvordan forventningerne var ved at ændre sig.
Herefter fulgte en seks ugers fase, hvor vi anvendte option space mapping på hele produktet. Ti centrale udfordringer blev defineret, og tre til seks løsninger blev udforsket for hver. Det resulterede i femogfyrre varianter, som blev testet i syvogtredive sessioner med brugere og ingeniører. Hver løsning blev vurderet ud fra læringsindsats, ekspertpræstation, fremtidig udvidelsesmulighed og udviklingsomkostninger. Fire beslutningsworkshops med produkt- og engineeringledelsen skabte fælles alignment på tværs af interessentgrupper og fastlagde en klar retning, som blev omsat til en detaljeret kravstruktur for interaction design og UI-komponenter.
Under Concept Convergence resulterede syv måneders eksekveringsarbejde i en end-to-end interaktionsarkitektur, high-fidelity prototyper, detaljeret UX- og UI-design samt et Design System. Processen blev afsluttet med Implementation Partnership: to års udviklersupport for at sikre implementeringen og forhindre regressioner.
VÆGTEN AF HISTORISKE BEGRÆNSNINGER
Det tidligere interface havde været i aktiv brug i femten år. Dets struktur afspejlede videnskabelig arv, ingeniørers arbejdsvaner og momentum fra langlivet kode. Alt meningsfuldt arbejde med teknisk UX krævede en klar forståelse af denne historik.
For at opnå dette arbejdede teamet med domain learning: vi blev selv produktive brugere af softwaren. Manualer, YouTube-tutorials, interne træningsvideoer og kontrollerede tests i applikationen dannede grundlaget for vores læring. Undervejs samlede vi mange spørgsmål om workflows og edge conditions. Interessenter brugte i alt fire timer med os fordelt på to intensive sessioner, hvilket gjorde det muligt at afklare den underliggende logik og reverse engineere workflow-sekvensen.
Analysen afslørede, hvilke dele af interfacet der udtrykte essentiel kompleksitet, som understøttede korrekte videnskabelige resultater, og hvilke dele der over tid havde opbygget tilfældig kompleksitet. Denne skelnen guidede det senere redesign og forhindrede unødvendige ændringer af gennemprøvede metoder – et eksempel på constraint respecting, der bevarede det, som fungerede, mens det, der ikke gjorde, blev omstruktureret.
DE MODERNE BRUGERES VIRKELIGHED
Forskningen omfattede brugere med meget forskellige niveauer af erfaring og ansvar. Erfarne CFD-ingeniører arbejdede dagligt med værktøjet og brugte det til beslutninger med sikkerheds- og økonomiske konsekvenser. Sikkerhedsanalytikere og procesingeniører anvendte det i fokuserede analyseperioder. Nyere ingeniører brugte det sjældnere og oplevede ofte, at indlæringskurven konkurrerede med andre prioriteter.
Deres arbejde indebar høj kognitiv belastning og ikke-lineære workflows. Ingeniører bevægede sig mellem konfiguration, verifikation og fortolkning uden at følge en fast rækkefølge. Denne adfærd adskiller sig fra de mønstre, man ser i typisk enterprise software UX.
Interviews og observationer viste, at produktledere og udviklere forstod dele af billedet, men ikke hele spektret af adfærd. Det bekræftede, at designet måtte baseres på evidensbaseret research frem for antagelser om typisk brug.
OPGAVEMØNSTRE I VIDENSKABELIGT ARBEJDE
For at gøre disse komplekse workflows tydelige dokumenterede vi hundredeogto individuelle opgaver på tværs af systemet. Brugerne beskrev deres mål for hver opgave, hvor ofte opgaven forekom, den oplevede sværhedsgrad og de handlinger, de udførte for at gennemføre den. Dette afdækkede et bredt spektrum af adfærd – fra hurtige justeringer foretaget af eksperter til langsommere sekvenser brugt af mindre erfarne brugere.
Derefter analyserede vi interaktionsmønstre og de mentale modeller, der styrede hver beslutning. For opgaver med flere trin identificerede vi behovshierarkiet i sekvensen. Nogle trin var afgørende for korrekthed, andre forebyggede fejl, og andre igen forbedrede effektiviteten.
Denne opgavemapping viste, hvor det eksisterende interface var godt afstemt med videnskabeligt softwaredesign, og hvor der opstod friktion. En mild komparativ indsigt opstod her: bredden af disse opgaver var betydeligt større end det, vi ofte ser i forretningsorienterede værktøjer, som typisk fordeler workflows på mange mindre skærmbilleder. Denne CFD-software samlede den mangfoldighed i ét samlet miljø.
HVORDAN OBSERVATIONER BLEV TIL SPECIFIKATIONER
Næste skridt var at omsætte opgaveanalysen til præcise krav for interaction design og UI-komponenter. Hver væsentlig interaktion fik en tydelig definition af formål, begrænsninger, afhængigheder og forventet adfærd. Det sikrede, at designbeslutningerne forblev kompatible med den videnskabelige model og de operationelle behov hos erfarne ingeniører.
For eksempel havde komponenter, der indgik i opsætning af scenarier, brug for klare synlighedsregler, fordi brugerne ofte skiftede mellem parametre, kontrol og fortolkning. Kravene fastslog, hvilke værdier der altid skulle være synlige, hvor advarsler var nødvendige, og hvordan systemet skulle reagere på ufuldstændige input.
Disse krav dannede et stabilt fundament, der guidede de senere designfaser og gjorde det muligt for ingeniører at arbejde ud fra klare specifikationer frem for generelle beskrivelser. Kravene blev gennemgået sammen med produkt-, engineering- og domænestakeholders for at sikre, at hver definition var i overensstemmelse med de videnskabelige begrænsninger og de operationelle realiteter for erfarne brugere.
ITERATIONER, DER AFSLØREDE DE REELLE BEGRÆNSNINGER
Dur lateral exploration hämmer jede vo de zäh zentrale UI-Herausforderige mit mehrene Iteratione erkundet. D Galerie vo sächs Variante für e einzelni Interaktion zeigt die Vorgehenswiis. D Variante händ asymmetrischi Layouts mit Tabs, einklappbari Panel, Ein-Seite-Panel-Konfiguratione und Kombinatione vo Einstelligsbereiche umfasst.
Over seks uger skabte vi femogfyrre løsninger og evaluerede dem ud fra de tidligere definerede kriterier. Evalueringerne involverede designere, ingeniører og domæneeksperter. Processen afslørede tradeoffs, afhængigheder og edge cases, som ville være forblevet skjulte i en lineær udforskning.
En vigtig indsigt opstod under disse sessioner. Begyndere og erfarne brugere fulgte ofte den samme rækkefølge af handlinger, men i forskelligt tempo og med forskellige forventninger til synlighed. Denne spænding guidede vores designbeslutninger gennem tension-driven reasoning og viste, at ét omhyggeligt struktureret mønster kunne betjene begge grupper uden at fragmentere oplevelsen.
Ved afslutningen af denne fase vidste vi, hvilke mønstre der kunne understøtte systemet som helhed, og hvilke der burde forkastes. Det skabte et forudsigeligt fundament for det samlede end-to-end-design.
INTERFACE-ADFÆRD I REELLE OMGIVELSER
Interfacet understøtter ingeniører, der arbejder med fysiske installationer og industrielle anlæg. Interfacet er designet til at fungere parallelt med en tredimensionel anlægsvisning, hvilket kræver både videnskabelig præcision og operationel klarhed.
High-fidelity-prototyper gjorde det muligt for os at observere adfærd og forfine, hvordan brugerne navigerede mellem visuel kontekst, simulationsparametre og systemkontroller. Interaktionsmodellen skulle forblive stabil, selv når opmærksomheden skiftede mellem disse elementer. Testene viste, hvilke opstillinger der understøttede sikre beslutninger, og hvilke der øgede den kognitive belastning.
Prototypen viste, hvordan den reviderede struktur integrerede scenariokontroller, modelvisninger og ingeniørmæssig kontekst i ét samlet miljø. Testen gav evidens for, at den valgte arkitektur fungerede korrekt under reelle domæneforhold.
ET ARBEJDSINSTRUMENT TIL VINDDATA
Vindplottet er et eksempel på domænespecifik visualisering i et teknisk UX-miljø. Det skulle forblive læsbart, selv når brugerne hurtigt ændrede retning, styrke og scenarieparametre.
Det visuelle design anvendte en kontrolleret grammatik. Retning krævede en konsistent vinkelopløsning. Styrke blev vist i diskrete bånd, som brugerne hurtigt kunne scanne. Parameterværdier forblev synlige på tværs af visninger, så ingeniører kunne forbinde visuelle ændringer med konfigurationsbeslutninger. Disse valg sikrede, at vindplottet forblev et redskab til ræsonnement frem for et dekorativt element.
Denne tilgang afspejler behovene i engineering software UX, hvor visualiseringer skal udtrykke mening med høj præcision.
KLAR REPRÆSENTATION AF GASDYNAMIK
Gasudbredelse krævede et tilsvarende niveau af visuel stringens, selv om den underliggende videnskabelige model var anderledes. Keglernes adfærd og de tilknyttede koncentrationsfelter skulle vises på en måde, der understøttede en pålidelig sikkerhedsvurdering.
Interfacet skulle udtrykke rumlig udbredelse, koncentration og tid på en måde, som ingeniører kunne fortolke under pres. Designet gjorde disse variable synlige gennem en struktur, der kunne inspiceres uden at skjule vigtige detaljer. Sammenklappelige keglevisninger og tilhørende kontroller præsenterede videnskabelig information uden at overvælde hovedvisningen.
Målet var at udtrykke den underliggende fysik gennem klart design af simulationssoftware frem for at forenkle selve fænomenerne.
HÅNDTERING AF TÆTTE TILSTANDE I ÉN VISNING
Disse visualiseringer ligger i ét samlet hovedmiljø. Erfarne brugere har hele scenariet i hovedet og bevæger sig mellem dets dele, efterhånden som forholdene ændrer sig. Det adskiller sig fra mange enterprise-værktøjer, som fordeler information på flere enklere skærmbilleder.
Inden for dette ene miljø håndterer visse komponenter betydelige interne tilstande. Værktøjet til at definere gassammensætning er et eksempel. Det indeholder nitten tilstande, der repræsenterer rene komponenter, standardblandinger og brugerdefinerede formuleringer. UI’et skulle understøtte disse tilstande uden at afbryde ingeniørens tankeproces.
Det regelbaserede forhold mellem lys og mørk tilstand bevarede konsistente semantiske signaler i forskellige miljøer. Det understøttede pålideligt arbejde uanset lysforhold eller hardwareopsætning.
ORIENTERINGSAKSE OG MNEMONISKE KONVENTIONER
Geometri-interaktion krævede stabile orienteringssignaler. RGB-mnemonik-konventionen tildeler rød, grøn og blå til X-, Y- og Z-akserne, hvilket reducerer forvirring, når brugere skifter mellem detaljerede og overordnede visninger.
Orientationsaksen skulle forblive læsbar i forskellige skalaer og kontekster. Gitteret og rotationslogikken blev defineret med klare trin og snap-adfærd, som forhindrede tvetydige orienteringstilstande. Disse regler sikrede, at systemet aldrig viste en rumlig visning, som ingeniører kunne misforstå.
Dette niveau af præcision er karakteristisk for videnskabeligt softwaredesign, hvor klarhed i fortolkningen påvirker kvaliteten af beslutninger.
ÉN DESIGNLOGIK TIL LYS OG MØRK TILSTAND
De lyse og mørke varianter blev styret af et regelsæt frem for separate æstetiske valg. Hver farve i lys tilstand blev mappet til en tilsvarende værdi i mørk tilstand via en formel. Det bevarede kontrastforhold og semantisk betydning på tværs af begge varianter.
Ingeniører, der skiftede mellem miljøer, kunne stole på den samme perceptuelle struktur. Udviklere kunne implementere begge varianter ud fra én fælles kilde uden at vedligeholde parallelle designs.
Det interaktive element på siden, som giver læserne mulighed for at skifte mellem tilstande, afspejler, hvordan brugerne oplever disse varianter i det daglige arbejde.
ET STÆRKERE FUNDAMENT FOR VIDENSKABELIGT ARBEJDE
Projektet krævede en dyb forståelse af historiske begrænsninger, videnskabelige workflows og observeret adfærd under pres. Dynamic Systems Design kombinerede domain learning, evidence-based research, option space mapping og multi-perspective synthesis for at skabe en sammenhængende struktur, der kan understøtte produktet i endnu en generation.
Reelle resultater bekræftede værdien af denne tilgang. Tiden til den første vellykkede simulation for nye brugere faldt fra fire dage til seks timer. Konfigurationsfejl i scenarieopsætning faldt fra i gennemsnit fem til otte fejl pr. simulation til én eller to. Det korrigerende arbejde, som tidligere krævede fire til seks timer, blev reduceret til omkring tyve minutter. Teams, der før havde én aktiv bruger i gennemsnit, har nu tre til fire. Trænere, som tidligere afholdt tredageskurser, bruger nu korte webinars og videomateriale.
Organisationen opnåede immaterielle ressourcer: dømmekraft for, hvad der betyder noget i komplekst simuleringsarbejde, en fælles produktintuition om, hvordan systemet bør opføre sig, samt en ræsonneringsevne, der gør det muligt for teams at udvide interfacet uden at fragmentere det. Systemet fastholder sin konkurrencemæssige position ved at bevare videnskabelig stringens og operationel klarhed, mens konkurrenter, der prioriterer tilsyneladende enkelhed frem for domænenøjagtighed, har svært ved at understøtte ingeniører, der arbejder under reelle forhold med komplekse sikkerhedskrav.
Den redesignede arkitektur, design system og high-fidelity-prototyper giver udviklingsteams et robust og videreudviklingsbart fundament for fremtidigt videnskabeligt og ingeniørmæssigt arbejde.