Design de IHM e SCADA: Como a Norma ISA-101 Reduz Falhas Operacionais na Indústria

Operador industrial analisando interface IHM SCADA otimizada conforme norma ISA-101 para monitoramento de processos e redução de falhas operacionais

O operador olha para a IHM. São 47 elementos piscando. Alarmes em vermelho, amarelo e laranja disputam atenção ao mesmo tempo. Ele tem 15 segundos para tomar uma decisão.

Toma a decisão errada.

Esse cenário não é ficção. É o cotidiano de boa parte das plantas industriais no Brasil — especialmente em empresas que cresceram sem padronizar seus sistemas de supervisão. E o problema, nesse caso, não está no operador. Está no design da interface.

Quando sistemas SCADA e IHMs são desenvolvidos sem critério técnico, o resultado é previsível: interfaces sobrecarregadas, esquemas de cores sem hierarquia, alarmes sem priorização e navegação que exige experiência para ser decifrada.

Isso acontece porque, historicamente, o foco do desenvolvimento industrial esteve na funcionalidade — fazer o sistema operar — e não na usabilidade operacional. Cada integrador adota um padrão diferente. Cada projeto herda o estilo do anterior. Em cinco anos, a planta vira um mosaico de telas que só o técnico mais antigo consegue interpretar com segurança.

Nas indústrias do Rio de Janeiro, esse padrão é recorrente: sistemas implantados há anos, com interfaces desenvolvidas de forma empírica, sem documentação de design e sem hierarquia de informação definida.

Uma IHM ou SCADA com design inadequado não é questão estética. É risco operacional com impacto financeiro direto.

Os efeitos mais comuns em operação:

  • Tempo de resposta do operador aumentado em situações anormais
  • Alarmes ignorados por excesso de notificações sem prioridade — o chamado alarm flood
  • Leituras equivocadas por falta de contraste, escala inadequada ou ausência de contexto visual
  • Dificuldade em identificar o estado real do processo durante transições
  • Onboarding de novos operadores lento e custoso
  • Decisões erradas em momentos críticos — com consequências que vão além do turno

Em ambientes com processos contínuos — petroquímica, papel e celulose, alimentos e bebidas, utilidades — uma decisão equivocada baseada em uma leitura incorreta da IHM pode gerar parada de linha, produto fora de especificação ou, no pior cenário, um incidente de segurança com impacto patrimonial e humano.

O custo de adequar a interface é uma fração do custo de uma parada não planejada.

A maioria das empresas trata o design de IHM como etapa secundária do projeto. O foco vai para a programação do CLP, para a lógica de controle, para a instrumentação. A interface fica por último — e fica como “o programador achou melhor”.

Erros técnicos frequentes nesse processo:

  • Fundo escuro com elementos coloridos em excesso (Christmas Tree): visualmente agressivo, dificulta distinção entre estado normal e anormal
  • Ausência de hierarquia de telas: o operador não sabe onde está nem como chegar onde precisa
  • Mistura de padrões de diferentes fornecedores sem harmonização visual
  • Gestão de alarmes tratada como secundária, sem racionalização ou priorização
  • Interface desenvolvida sem envolver os operadores que vão usá-la 24 horas por dia
  • Sem documentação de design: cada manutenção ou expansão recomeça do zero

O resultado é uma interface que funciona para quem a construiu — e é hostil para quem precisa operar.

A ISA-101 é o padrão internacional desenvolvido pela International Society of Automation para estruturar o ciclo de vida completo de interfaces homem-máquina em sistemas de controle industrial.

Não é uma receita estética. É uma metodologia que define como projetar, implementar, operar e manter interfaces para que o operador tome as melhores decisões, no menor tempo possível, com o menor esforço cognitivo possível.

Os princípios fundamentais da norma incluem:

  • Filosofia de IHM documentada antes do início do desenvolvimento
  • Hierarquia de quatro níveis (planta → área → unidade → equipamento)
  • Escala de cinza como base visual, com cores reservadas exclusivamente para estados de alarme e anomalia
  • Elementos gráficos que representam o estado do processo, não apenas valores numéricos isolados
  • Gestão de alarmes integrada e racionalizada, alinhada à ISA-18.2
  • Avaliação de usabilidade com operadores reais antes da entrada em operação

Para aprofundar os conceitos e as diretrizes desta norma, vale consultar o material sobre ISA-101 e as diretrizes para interfaces homem-máquina, que detalha fundamentos e aplicação prática do padrão.

A implementação começa antes de qualquer tela ser desenhada. O primeiro entregável é a filosofia de IHM — documento técnico que estabelece os padrões visuais, nomenclatura, hierarquia de navegação e critérios de alarme para aquela planta específica.

A partir daí, o processo segue estrutura bem definida:

Hierarquia de telas Nível 1 é a visão geral da planta. Nível 2 mostra áreas funcionais. Nível 3 apresenta unidades de processo. Nível 4 detalha equipamentos individuais. O operador sabe exatamente onde está e como navegar — mesmo em situação de estresse.

Esquema de cores orientado por situação O fundo neutro (cinza) preserva a atenção visual. Cores vivas — vermelho, amarelo, magenta — são reservadas para estados de alarme e anomalia. O operador não precisa “filtrar” o que é relevante. O anormal se destaca por contraste, não por volume.

Representação analógica do processo Em vez de valores numéricos isolados, a interface representa o processo de forma visual: tanques com indicação de nível, válvulas com posição, tendências em tempo real. O operador percebe o estado do processo — não apenas lê números.

Gestão de alarmes integrada Alarmes são priorizados, documentados e racionalizados em conjunto com a ISA-18.2. O operador recebe a informação certa, no momento certo, sem sobrecarga cognitiva.

Em projetos com Siemens TIA Portal e WinCC, a aplicação da ISA-101 começa nos templates do projeto, garantindo consistência entre todas as telas desde o primeiro desenvolvimento. O mesmo princípio se aplica a plataformas como FactoryTalk View, Elipse E3, Aveva InTouch e outros ambientes de supervisão amplamente utilizados na indústria brasileira.

A adequação pode ocorrer em projetos novos ou como parte de um retrofit de sistema existente. Em plantas com CLPs S7-300 ou S7-400 ainda em operação, por exemplo, a modernização da interface SCADA frequentemente acompanha a migração para hardware atual — e é nesse momento que a ISA-101 precisa ser considerada desde o início do escopo, não no final.

Para indústrias no Rio de Janeiro com sistemas legados que nunca passaram por revisão de interface, esse tipo de intervenção gera retorno operacional imediato: operadores mais seguros, menos erros de processo, treinamento mais rápido e rastreabilidade de decisões operacionais.

Empresas que adequaram suas interfaces ao padrão ISA-101 relatam resultados consistentes e mensuráveis:

  • Redução no tempo de diagnóstico de falhas em situações anormais — menos tempo em modo de emergência
  • Diminuição significativa no número de alarmes ativos simultâneos, com foco nas ocorrências que realmente exigem ação
  • Onboarding de novos operadores mais rápido, com menor dependência de treinamento informal e repasse verbal
  • Menos intervenções equivocadas durante transições de processo e partidas
  • Documentação de interface que suporta manutenção, expansão e auditorias futuras

Esses ganhos não dependem de troca de hardware. Dependem de método — e de um projeto de interface executado com critério técnico desde o início.

A Elo Automação atua em projetos de automação industrial com aplicação de normas e boas práticas de engenharia, incluindo a ISA-101 no desenvolvimento e revisão de interfaces SCADA e IHM.

Com experiência em integração de sistemas, programação de CLPs e modernização de plantas industriais no Rio de Janeiro e região, a Elo entende que interface não é elemento cosmético — é parte crítica do sistema de controle e da capacidade operacional da planta.

Em projetos de retrofit ou em novas implantações, a Elo trabalha a filosofia de IHM desde a fase de engenharia. Antes de qualquer tela ser desenhada, os padrões já estão definidos.

Veja também: Substituição de CLPs Obsoletos e Retrofit de Automação: quando esperar se torna arriscado

Interfaces confusas geram erros, paradas e prejuízo.

Fale com a Elo Automação e descubra como aplicar a ISA-101 para transformar sua operação com mais segurança, eficiência e controle.

Se sua planta opera com interfaces desenvolvidas sem padrão, com excesso de alarmes ativos ou com telas que o próprio operador evita consultar, o problema está no design — e tem solução técnica definida.

A ISA-101 existe exatamente para isso: colocar método onde havia improviso, e dar ao operador uma interface que trabalha a favor dele, não contra.

Vale avaliar o estado atual das suas IHMs e SCADA antes que uma decisão equivocada em uma tela confusa custe mais do que o custo de adequação.

Se sua operação enfrenta dificuldades com interfaces antigas, excesso de alarmes ou está passando por um processo de retrofit, fale com a Elo Automação. A modernização começa pela interface que seu operador usa todos os dias.

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