계면설계는 인간과 기계가 만나는 접점을 설계하는 단계다. 표시장치와 조종장치, 작업공간처럼 사람이 정보를 받아들이고 조작하는 부분이 대상이다. 직무분석은 시스템 설계의 앞 단계에서 하는 상위 분석 활동이므로 계면설계의 내용에 들지 않는다.
계면에서 정보는 입력, 처리, 출력의 흐름을 탄다. 감지와 입력은 정보를 모으는 단계, 기억은 저장 단계, 의사결정은 정보처리 단계다. 의사결정을 마치고 그것을 실행에 옮기는 것이 출력 곧 행동이다.
표시장치는 정보가 변하는지에 따라 나뉜다. 동적 표시장치는 이동하는 물체의 상태나 위치를 실시간으로 보여 주며 고도계가 그 예이다. 고정된 정보를 담은 장치는 정적 표시장치다.
암호체계를 쓸 때는 암호화한 자극을 감지 장치나 사람이 감지할 수 있어야 한다. 이 지침을 검출성이라고 한다. 변별성은 서로 구분되는 정도, 표준화는 규격을 통일하는 것, 양립성은 사람의 기대와 맞는 정도다.
재료의 문항은 양립성의 종류로 공간, 시간, 운동, 개념 양립성을 제시하고 인지 양립성은 분류에 들지 않는 것으로 본다. 선택 반응시간은 자극 수가 늘수록 길어진다. 하이크 법칙에 따르면 자극 수를 N, 실험 상수를 a와 b라 할 때 선택 반응시간 T는 a + b·log2N으로 나타난다.
인간과 기계 사이에서 작동 순서를 제어하는 장치는 인터록 시스템이다. 인트라록은 내부 잠금, 록아웃은 에너지 차단과 관련된 다른 개념이다. 작업자의 오동작이나 조작 순서의 잘못에 대응해 사고를 막는 기능은 풀프루프이며, 재료의 문항은 이를 후루프라고 적는다.
오류 유형도 계면설계의 근거가 된다. 필요한 작업을 불확실하게 수행하면 작위 오류, 필수 작업을 생략하면 생략 오류, 시간이 지연되면 시간 오류, 순서가 어긋나면 순서 오류다. 정적 작업에서 인간 신뢰도의 기본 단위는 인간 오류 확률이고, 동적 작업은 시간에 의존하는 함수로 평가한다.