Innovatief GUI-design voor geïntegreerde elektrische scheepsbesturing
Dit ingebedde GUI-design geeft operators directe controle over de scheepsaandrijving in elke situatie – van snelle vaart op open water tot nauwkeurige aanpassingen tijdens havenmanoeuvres. Het verduidelijkt ook het energiebeheersysteem van het schip door voortstuwing, generatoren, batterijen en hulplasten samen te brengen in één geïntegreerde gebruikersinterface die betrouwbaar aanvoelt onder druk.
Dit project maakt deel uit van ons voortdurende werk binnen embedded HMI en maritieme systemen, waar evidence-based UX, real-time beperkingen en interaction architecture de bedieningsinterfaces vormen voor veeleisende operationele omstandigheden.
Gebouwd op zeven jaar ervaring met embedded systems design en ontwikkeld door ons UX-designbureau voor maritieme omstandigheden, gedraagt de interface zich voorspelbaar, zelfs wanneer het vaartuig versnelt of het zicht afneemt. Kapiteins zien een samenhangend beeld van voortstuwing en energie in plaats van fragmenten verspreid over meerdere schermen. Dit versterkte de marktpositie van Torqeedo en droeg bij aan de overname van het bedrijf door Yamaha.
We pasten Dynamic Systems Design toe, een methode die oplossingen ontwikkelt door ingebedde experimenten, spanningen tussen lokale optimalisatie en systeemcoherentie oplost, en implementatie begeleidt totdat organisaties onafhankelijkheid bereiken.
ONZE BIJDRAGEN
Maritime Field Research
Domain Learning
Option Space Mapping
Interactie-architectuur
Sea Trial Validation
UI Design - Day/Dusk/Night
Ontwerp systeem
Implementation Partnership
INZICHT IN DE BEPERKINGEN VAN DE OVERGENOMEN LEGACY
De vorige ingebedde gebruikersinterface bevatte jaren aan praktische inzichten, maar sloot niet langer aan bij de complexiteit van moderne hybride vaartuigen. De voortstuwingsstatus werd op één scherm weergegeven, de batterijstatus op een ander en de generatorinformatie op een derde. Dit dwong kapiteins om tussen meerdere weergaven te schakelen om tijdens manoeuvres inzicht te krijgen in de beschikbare energie. Bij fel daglicht maakten pictogrammen met weinig contrast cruciale details moeilijk leesbaar op het ingebedde display.
In ons onderzoek werd dit legacy-systeem een waardevolle bron van bewijs. De structuur liet zien hoe kapiteins hadden geleerd om verspreide informatie te compenseren en waar die compensatie stress en aarzeling veroorzaakte. Door deze patronen te analyseren via constraint respecting konden we bepalen wat behouden moest blijven en wat herstructurering vereiste. De nieuwe bedieningsinterface respecteert daarom de ervaring die in het oude ontwerp is vastgelegd, terwijl ze de structurele beperkingen oplost die het vaartuig tegenhielden.
STRUCTUUR DIE HET HELE SYSTEEM VERBINDT
Het vaartuig is afhankelijk van veel onderling verbonden routines, en de ingebedde interface brengt deze nu samen in één structurele logica die stabiel blijft over 27 schermen, gegroepeerd in vier primaire operationele modi. Hybride aandrijfbalance, voortstuwingsvraag en het gedrag van hulpsystemen worden met verschillende intervallen bijgewerkt, maar het interaction design houdt ze op elkaar afgestemd zodat kapiteins het systeemgedrag met één blik kunnen begrijpen in plaats van met meerdere.
Deze structurele helderheid is belangrijk op vaartuigen variërend van kleinere boten van ongeveer zes meter tot commerciële schepen van meer dan 55 meter, waar maritieme interfaces snelle herkenning moeten ondersteunen in plaats van trage interpretatie. Hetzelfde organiserende principe komt in elke context terug, wat betekent dat zodra bemanningen het patroon op één vaartuig hebben geleerd, ze die kennis kunnen overdragen naar andere configuraties. Een gedisciplineerd Design System maakt dit mogelijk en laat tegelijk ruimte voor variatie in de hardware en indeling van het vaartuig.
De structuur moest worden gevalideerd door meerdere stakeholdergroepen om afstemming te waarborgen met de vereisten van engineering, product en operations.
EXACTE VISUELE RESPONS IN ELKE SITUATIE
Op dit niveau moet de ingebedde gebruikersinterface elke systeemstatus met exacte helderheid weergeven. De voortstuwingsindicator beweegt door drie betekenisvolle staten: idle, cruise en volle output, terwijl de hybride aandrijving zijn laad- en ontlaadcycli toont met overgangstiming die responsief aanvoelt zonder onrustig te worden. De bijdrage van de batterij, het generatorvermogen en het gedrag van hulplasten worden elk in hun eigen ritme bijgewerkt, en het display werkt binnen strikte limieten voor resolutie en verversingssnelheid.
Deze beperkingen sturen de lijndikte, de tussenruimte en het tempo van toestandsveranderingen. Het doel is dat kapiteins een verandering bij de eerste blik registreren, zonder het scherm meerdere seconden te hoeven volgen. Tijdens zeeproeven betekende deze precisie dat manoeuvres die voorheen herhaalde controles vereisten, met minder blikken konden worden uitgevoerd – zelfs bij trillingen, scherpe bewegingen of beperkt zicht.
EEN DUIDELIJKE VISUELE TAAL VOOR OPERATOREN
De iconen en interface-elementen vormen een visuele taal die weerspiegelt hoe kapiteins in de dagelijkse praktijk werken. Voortstuwingssymbolen tonen de status van elke motor, batterij-indicatoren laten het ritme van de energiestroom zien, en modusaanwijzingen veranderen helder wanneer de bemanning schakelt tussen navigatie, manoeuvreren en aanmeren. Dezelfde grafische conventies verschijnen in elke operationele modus, wat de mentale inspanning om ze te interpreteren vermindert.
Elk element moet leesbaar blijven op een ingebed scherm van tien inch met beperkte pixeldichtheid, onder omstandigheden zoals schittering, regen en bediening met handschoenen. Daarom volgt de UI strikte regels voor contrast, minimale touch-targetafmetingen en typografie die geschikt is voor leesbaarheid in zonlicht. Deze verfijningen zijn gebaseerd op tests in plaats van esthetische voorkeuren. Routinematige controles worden momenten van helderheid in plaats van inspanning, ook wanneer operators het touchscreen ’s nachts of in ruw water bekijken.
HET ORGANISERENDE PRINCIPE ACHTER DE INTERFACE
Achter de schermen schuilt een structureel model dat het gedrag van het volledige hybride vaartuig verklaart. Het verbindt voortstuwingsvraag, generatoroutput, batterijreserves van ongeveer 40 tot 200 kilowattuur, conversie-eenheden en hulplasten tot één leesbaar patroon. Dit model brengt de verschillende ritmes in het schip samen, zodat snelle voortstuwingsupdates betekenisvol naast langzamere energiecycli staan.
Professionele kapiteins vertrouwen op één mentale kaart wanneer zij de toestand van een vaartuig beoordelen. Het HMI-design biedt deze kaart in visuele vorm. Het houdt gerelateerde waarden op stabiele posities, stemt schalen af over schermen heen en zorgt ervoor dat veranderingen in het ene subsysteem worden weerspiegeld door passende signalen in andere. Deze structurele helderheid maakt het mogelijk dat de ingebedde GUI schaalt van eenvoudigere vaartuigen naar complexe configuraties met meerdere generatoren zonder de onderliggende logica te veranderen.
EVIDENCE BASED UX/UI DESIGN IS GEWORTELD IN DE REALITEIT
Een groot deel van het ontwerpwerk was gebaseerd op bewijs dat direct op het water werd verzameld via user research en gezamenlijke sessies met kapiteins. Tijdens Sandbox Experiments, verspreid over twaalf zeeproeven in zes maanden met vijftien professionele kapiteins, observeerden we hoe trillingen de leesbaarheid beïnvloeden, hoe de hybride energiebalans verschuift tijdens acceleratie en hoe schittering van koud water het contrast op ingebedde displays vermindert.
Tests bij temperaturen van min vijf tot 35 graden en tijdens nachtoperaties tussen late avond en vroege ochtend onthulden scanpatronen die alleen voorkomen in echt maritiem werk. Deze inzichten leidden tot concrete beslissingen over contrastregels, interactietiming, zichtbaarheid van alarmen en schermhiërarchie. Ze toonden ook de emotionele dimensie van interfaces voor controlesystemen, vooral de opluchting die bemanningen voelen wanneer informatie stabiel blijft, zelfs als het vaartuig zich onvoorspelbaar gedraagt.
ONTWERP VOOR DE SCHAAL VAN GROTE HYBRIDE VAARTUIGEN
Het ondersteunen van Torqeedo’s uitbreiding naar grotere hybride vaartuigen vereiste meer dan het verfijnen van de bestaande UI. Het betekende het creëren van een maritieme interface die het gedrag van schepen met veel meer technische diepgang kan communiceren. Deze vaartuigen kunnen meer dan 55 meter lang zijn en meerdere dieselgeneratoren, dubbele batterijbanken in het bereik van 40 tot 200 kilowattuur, conversie-eenheden die aanzienlijke vermogens verwerken en complexe koel- en distributiecircuits bevatten.
Professionele kapiteins hebben een ingebedde gebruikersinterface nodig die deze interacties weerspiegelt in plaats van metingen te isoleren op afzonderlijke schermen. Het blueprint van het vaartuig – met zijn voortstuwingsmotoren, centrale controlecentrum, energiebalanceringssysteem en hulplasten – werd daarom de referentiestructuur voor de HMI. Door het interaction design in deze architectuur te verankeren, wordt wat kapiteins op het display zien direct gekoppeld aan het daadwerkelijke gedrag van het vaartuig.
Het werken met meerdere interne en externe stakeholders vereiste afstemming van de vaartuiglogica, de technische beperkingen en het gedrag van de interface tussen verschillende teams.
HET VOLLEDIGE SPECTRUM AAN UX-MOGELIJKHEDEN IN KAART BRENGEN
Voordat we toewerkten naar een definitieve interaction architecture, startten we een divergente verkenningsfase via lateral exploration om het volledige spectrum aan UX-mogelijkheden in kaart te brengen. Het team identificeerde kernuitdagingen die het dagelijks gebruik bepalen, zoals hoe de voortstuwingsstatus wordt weergegeven, hoe de hybride energiestroom zichtbaar wordt gemaakt en hoe navigatie en aanmeren als één doorlopende ervaring kunnen worden ondersteund in plaats van als afzonderlijke modi.
Voor elke uitdaging ontwikkelden en testten we meerdere interfaceconcepten via option space mapping. Sommige legden vooral de nadruk op de voortstuwingsstatus, andere op de energiestroom, en weer andere probeerden beide perspectieven in één weergave te combineren. Het gebruik van echte dataritmes tijdens de tests liet zien waar veelbelovende ideeën instortten onder trillingen of aarzeling veroorzaakten op kritieke momenten. Concepten die te veel overgangen vereisten of nachtmanoeuvres vertraagden, werden verworpen. Wat overbleef, was een coherent Design System met 27 schermen verdeeld over vier operationele modi.
WE HEBBEN ABSTRACTE CONCEPTEN VOOR IEDEREEN VEREENVOUDIGD
De constructielogica achter deze ingebedde gebruikersinterface is gebaseerd op een grid dat de vele ritmes van een hybride vaartuig synchroniseert. Voortstuwingssensoren worden snel bijgewerkt, batterijen volgen langzamere cycli en generatoren reageren op wisselende belasting. Het grid voegt deze signalen samen tot één gezamenlijke cadans op het ingebedde display, zodat kapiteins het systeem ervaren als één organisme in plaats van als een reeks losse onderdelen.
Dit alles functioneert binnen de technische beperkingen die al zijn vastgesteld voor resolutie, verversingscyclus, contrast, touch targets en typografie. Deze parameters bepalen de spacing, uitlijning en de visuele hiërarchie van informatie en waarschuwingen. Het resultaat is een ingebedde GUI waarmee kapiteins vrijwel direct de energiebalans en de gereedheid van de voortstuwing kunnen beoordelen, zelfs bij trillingen, scherpe bewegingen of veranderend licht. Abstracte concepten zoals hybride energiestromen worden concreet zonder de onderliggende complexiteit te verbergen.
EEN DUIDELIJKERE BASIS VOOR MARITIEME BESLUITVORMING
De herontworpen ingebedde gebruikersinterface heeft een meetbare impact op hoe kapiteins hybride vaartuigen beheren tijdens echte operaties. Met 27 schermen, georganiseerd in vier modi, stelt het Design System bemanningen in staat om tussen navigatie, manoeuvreren en aanmeren te bewegen terwijl ze continu inzicht houden in de beschikbaarheid van energie en de respons van de voortstuwing.
In vergelijkende tests identificeerden kapiteins belangrijke energietoestanden aanzienlijk sneller dan met de oude UI, en taken die vroeger meerdere overgangen vereisten, kunnen nu met één blik worden bevestigd. Deze verbetering kwam voort uit maritiem veldonderzoek, collaboratief ontwerp en gerichte tests die zowel cognitieve belasting als emotionele spanning aanpakten. De interface wordt zo niet alleen een bedieningsoppervlak, maar ook een stabiele aanwezigheid die zelfverzekerde beslissingen ondersteunt wanneer de omstandigheden onzeker zijn.
UX/UI DESIGN MAAKT EEN TOONAANGEVEND PRODUCT
Het uiteindelijke systeem brengt het gedrag van geavanceerde hybride vaartuigen samen in één geïntegreerde embedded GUI die schaalt van kleinere boten tot commerciële schepen. Voortstuwingsvraag, generatoroutput, batterijreserves en hulplasten worden weergegeven via een coherent Design System dat is gevormd door echte maritieme praktijk en realtime interfacebeperkingen.
De interface blijft betrouwbaar wanneer het vaartuig accelereert, van energiebron wisselt of door omstandigheden met beperkt zicht vaart. Ze biedt Torqeedo een stabiele basis voor toekomstige hardwaremodules en nieuwe hybride architecturen, terwijl bemanningen een systeem krijgen dat in het dagelijks gebruik rustig en betrouwbaar aanvoelt.
De organisatie verwierf immateriële middelen: beoordelingsvermogen over wat er toe doet bij de besturing van hybride vaartuigen, een gedeelde productintuïtie over hoe maritieme systemen zich onder druk zouden moeten gedragen, en een redeneercapaciteit die teams in staat stelt de interface uit te breiden naar nieuwe vaartuigconfiguraties. Het systeem behoudt zijn competitive position door betrouwbare en voorspelbare controle te leveren onder veeleisende maritieme omstandigheden, terwijl concurrenten die functiedichtheid boven operationele helderheid stellen moeite hebben om professionele kapiteins te ondersteunen die in echte zeecondities werken met veiligheidskritische verantwoordelijkheden.
Op deze manier staan UX- en UI-design niet bovenop de technologie, maar worden ze onderdeel van hoe het product zijn plek als toonaangevende oplossing in zijn vakgebied verdient.