Grundlagenforschung und Feldversuche zum Thema Technikstress

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1 Grundlagenforschung und Feldversuche zum Thema Technikstress Lehrgebiet: Arbeitswissenschaft/ Arbeitspsychologie (Awip), BTU Cottbus 1. Technikstressforschung - Eine Notwendigkeit für die Gestaltung der Zukunft. Ergebnisse der Grundlagenforschung zum Thema Technikstress Referent: PD Dr. paed. Dr.-Ing. habil. Annette Hoppe 2. Ereignisanalysen - Den zuverlässigen Betrieb in Leitwarten sicherstellen. Ergebnisse einer Praxisstudie in der Energiewirtschaft. Referent: Dipl.-Psych. Rico Ganßauge 3. Eye-Tracking - Blickerfassungsstudie an tiefengestaffelten Visualisierungsmitteln. Ergebnisse einer Praxisstudie in Leitwarten. Referent:.Sc. Roberto Kockrow

2 Technikstressforschung - Eine Notwendigkeit für die Gestaltung der Zukunft. Ergebnisse der Grundlagenforschung zum Thema Technikstress Referent: PD Dr. paed. Dr.-Ing. habil. Annette Hoppe, Lehrgebiet: Arbeitswissenschaft/ Arbeitspsychologie (Awip), BTU Cottbus Agenda Einführung Ziel ethode Ergebnisse

3 > >> Geschichte > otivation > erste Ergebnisse > Idee Forschungsübersicht LG Arbeitswissenschaft/ Arbeitspsychologie 3 Belastungen und Beanspruchungen an modernen Arbeitsplätzen Arbeitswissenschaftliche Untersuchungen Arbeitspsychologische Untersuchungen Phase Grundlagenforschung Technikstress Phase Untersuchung der Arbeitsplätze, Arbeitsmittel und Arbeitsumgebung Phase Analyse der psychischen Beanspruchung in Form von Technikstress und Ableitung von Handlungsregularien Phase Risikomanagement durch Kompetenzentwicklung Arbeitspaket e Phase Analyse der Anzeigegeräte, Software- Ergonomie und Bedienhandlungen mit Hilfe eines Blickerfassungssystems Phase Konzeptbewertung und Beratung bei der Gestaltung hochkomplexer Arbeitsplätze Phase Analyse von Ereignissen sowie Ableitung von Handlungsregularien und Ansätzen zur frühzeitigen Erkennung von möglichen sicherheitsgefährdenden Handlungen Forschungsfortschritt Empfehlungen für die Arbeitsmittel- und Arbeitsplatzgestaltung unter Berücksichtigung physischer und psychischer Beanspruchungen Kompetenzkatalog und Qualifizierungsmaßnahmen einheitliche Kommunikationsstruktur Optimale Arbeitsplatzund Prozessgestaltung Optimale Arbeitsplatz- und Prozessgestaltung

4 > >> Geschichte > otivation > erste Ergebnisse > Idee Ausgangssituation 4 Psychische Belastung Psychische Belastungen ist die Gesamtheit aller erfassbaren Einflüsse, die von außen auf den enschen zukommen und psychisch auf ihn einwirken. DIN EN ISO :2000, S. 3 Psychische Beanspruchung Die psychische Beanspruchung wird als die unmittelbare (nicht langfristige) Auswirkung der psychischen Belastung im Individuum in Abhängigkeit von seinen jeweiligen überdauernden und augenblicklichen Voraussetzungen, einschließlich der individuellen Bewältigungsstrategien beschrieben Arbeits- und Tätigkeitsumfeld Arbeitsplatz, Schule, Ehrenamt u. a. Technik Gesellschaftliches Umfeld, Heimatstadt, kultureller Lebensbereich u. a. Privates Umfeld, Familie, Freunde, Freizeit u. a. DIN EN ISO :2000, S. 3

5 >> Geschichte > otivation > erste Ergebnisse > Idee Ziel > 5 Erkenntnisgewinn in drei Ebenen 3. Ebene : Anwendung Ableitung von Handlungsregularien 2. Ebene : Erklärung Erarbeitung eines Theoriekonstrukts 1. Ebene : Erhebung Gewinnung von interpretierfähigen Daten Praxis Lehre Lehre Forschung Forschung

6 > >> Geschichte > otivation > erste Ergebnisse > Idee Untersuchungsmethodik 6 Laborexperiment - Befragung, - Hautleitfähigkeitsmessung - Videobeobachtung Fragebogen Fragebogen Teil 1 Fragebogen Teil 2 - Soziographische Daten (2 Items) - Aussagen zu Technikstress (5 Items) - Einstellung zur Technik (5 Items) - Aussagen zu subjektiver Leistungs- - Aktuelle individuelle Situation (4 Items) bewertung (3 Items)

7 > >> Geschichte > otivation > erste Ergebnisse > Idee Untersuchungsmethodik 7 Versuchsbeschreibung - Ausstattung des Laborarbeitsplatzes: ergonomischer Bürostuhl, Schreibtisch Arbeitstechnik bestehend aus: TFT- Bildschirm, Tastatur und Rechner, Dokumentenhalter, aus Fußstütze - eine kleine, kaum wahrnehmbare Kamera zeichnete die Reaktionen der Probanden auf - eine Kamera hinter dem Arbeitsplatz zeichnete die Arbeitsschritte und die Handlungen mit der Arbeitstechnik auf

8 >> Geschichte > otivation > erste Ergebnisse > Idee Ergebnisse/ Ebene 1 > 8 Gesamtzahl der Probanden: 146 (Pretestgruppe: x essfehler) Auswertbar: 121 (29 über 45 Jahre 90 unter 45 Jahre) davon ohne Störung 23 (7 über 45 Jahre 16 unter 45 Jahre) und mit Störung 98 (22 über 45 Jahre 74 unter 45 Jahre, 2 mal keine Altersangabe) unter 45 Jahre, mit Störung unter 45 Jahre, ohne Störung über 45 Jahre, mit Störung über 45 Jahre, ohne Störung keine Angabe

9 >> Geschichte > otivation > erste Ergebnisse > Idee Ergebnisse/ Ebene 1 > 9 100,0% 90,0% 80,0% 70,0% 60,0% 50,0% 40,0% 30,0% 20,0% 10,0% 0,0% 91,2% 96,8% 33,3% 19,4% 91,2% 74,2% 36,3% 9,7% 52,0% 12,9% 27,5% Büroanwendungen 12,9% Programmieren Chat/ Internettelefonie Internetrecherche Bild-/ Video-/ usikbearbeitung Spiele Anzahl Nennungen [%] ehrfachauswahl möglich unter 45 Jahre über 45 Jahre Abb. Anwendungsbereiche

10 >> Geschichte > otivation > erste Ergebnisse > Idee Ergebnisse/ Ebene 1 > 10 Probanden [%] 70,0% 60,0% 50,0% 40,0% 30,0% 20,0% 10,0% 0,0% 9,5% 9,1% leicht gefallen (0% bis - 10%) 52,7% 63,6% leicht (0% bis 10%) 18,9% 22,7% (10% bis 20%) 9,5% 4,5% deutlich (20% bis 30%) 5,4% stark (30% bis 40%) 2,7% sehr stark (40% bis 50%) 1,4% extrem (über 50%) unter 45 Jahre über 45 Jahre Abb. Hautleitwert nach F2

11 >> Geschichte > otivation > erste Ergebnisse > Idee Ergebnisse/ Ebene 1 > 11 70,0% 60,0% 53,4% 59,1% Probanden [%] 50,0% 40,0% 30,0% 20,0% 10,0% 0,0% 8,2% 13,6% leicht gefallen (0% bis - 10%) leicht (0% bis 10%) 23,3% 18,2% (10% bis 20%) 6,8% 9,1% deutlich (20% bis 30%) 6,8% stark (30% bis 40%) 1,4% sehr stark (40% bis 50%) 0,0% extrem (über 50%) unter 45 Jahre über 45 Jahre Abb. Hautleitwert nach F1

12 >> Geschichte > otivation > erste Ergebnisse > Idee Ergebnisse/ Ebene 1 > 12 Probanden [%] 80,0% 70,0% 60,0% 50,0% 40,0% 30,0% 20,0% 10,0% 0,0% 20,3% 13,6% leicht gefallen (0% bis - 10%) 50,0% 68,2% leicht (0% bis 10%) 17,6% 9,1% (10% bis 20%) 9,5% 9,1% deutlich (20% bis 30%) 1,4% stark (30% bis 40%) 1,4% sehr stark (40% bis 50%) extrem (über 50%) unter 45 Jahre über 45 Jahre Abb. Hautleitwert nach Ermahnung zur Zeiteinhaltung (Probanden mit Fehler)

13 >> Geschichte > otivation > erste Ergebnisse > Idee Ergebnisse/ Ebene 1 > 13 Probanden [%] 50,0% 45,0% 40,0% 35,0% 30,0% 25,0% 20,0% 15,0% 10,0% 5,0% 0,0% 37,5% leicht gefallen (0% bis - 10%) 43,8% 42,9% leicht (0% bis 10%) 18,8% 28,6% (10% bis 20%) 14,3% deutlich (20% bis 30%) 0,0% stark (30% bis 40%) 0,0% sehr stark (40% bis 50%) 14,3% extrem (über 50%) unter 45 Jahre über 45 Jahre Abb. Hautleitwert nach Ermahnung zur Zeiteinhaltung (Probanden ohne Fehler)

14 >> Geschichte > otivation > erste Ergebnisse > Idee Ergebnisse/ Ebene 1 > 14 90,0% 80,0% 70,0% 60,0% 50,0% 40,0% 30,0% 20,0% 10,0% 0,0% 78,1% 68,4% 16,4% 36,8% 2,7% 2,7% 5,3% 5,3% bis 30s bis 60s bis 90s bis 120s mehr als 120s unter 45 Jahre über 45 Jahre Abb. Suchzeit nach 1. Fehler

15 >> Geschichte > otivation > erste Ergebnisse > Idee Ergebnisse/ Ebene 2 > 15 Technikstress Technikstress ist eine spezielle Form von Stress, ein spezifisches oder unspezifisches Reaktionsmuster des Organismus auf äußere und innere Reizereignisse, die direkt oder indirekt durch Technik, das heißt schon durch die Gestaltung technischer Hilfsmittel, bei der Nutzung von technischen Hilfsmitteln und durch die allgemeine Einstellung und Akzeptanz gegenüber technischen Hilfsmitteln, entsteht und sein physisches und psychisches Gleichgewicht stört sowie seine Fähigkeiten zur Anpassung oder Bewältigung strapaziert oder überschreitet. (Hoppe, 2009)

16 >> Geschichte > otivation > erste Ergebnisse > Idee > Ergebnisse/ Ebene 2 16 Erklärungsmodell: Technikstress (Hoppe, 2009)

17 >> Geschichte > otivation > erste Ergebnisse > Idee Ergebnisse/ Ebene 3 > 17 Handlungsregularien für Nutzer: 1) Der Aktive bleibt aktiv. 2) Soviel wie nötig, nicht soviel wie möglich. 3) Ich lerne meine Technik sinnvoll zu nutzen. 4) Ich plane meine Arbeitzeit mit Technik vorausschauend. 5) Ich bewerte mich nicht über das Funktionieren meiner Technik. Handlungsregularien für Hersteller: 1) Bedenke nutzergerechte Funktionalität. 2) Überdenke die Komplexität. 3) ache die hauptsächlichen Nutzungsmöglichkeiten deutlich. 4) Signalisiere dem Nutzer mögliche Arbeitspausen. 5) Gib auf Nachfragen Erholungsvorschläge an. (Hoppe, 2009)

18 >> Geschichte > otivation > erste Ergebnisse > Idee 18 Die Idee - Kooperative Forschungsstelle Technikstress ittelgeber: Vattenfall Europe Generation AG ittelnutzer: LG Arbeitswissenschaft/ Arbeitspsychologie, BTU Cottbus Forschungsstelle: Grundlagenforschung Ursachen und Wirkungen von Technikstress (Vigilanzuntersuchungen) & Analyse von Informationswahrnehmung 2 Bearbeiter Forschungsstelle: Feldstudien Praxisstudien zur empirischen Datensammlung (Eye-Tracking) & Ergonomische Gestaltung von Arbeitssystemen 2 Bearbeiter Forschungsstelle: Konzeptentwicklung Aus- und Weiterbildung & Zuverlässigkeit von Systemen 2 Bearbeiter Wissenschaftliche Erhebung und Analyse theoretischer und praxisnaher Problemfelder Ableitung nachhaltiger wissenschaftlicher Lösungsansätze Aufbereitung wissenschaftlicher Erkenntnisse zu Technikstress mit Hinweisen für die praxisrelevante Umsetzung in ensch-aschine-systemen

19 Ereignisanalysen - Den zuverlässigen Betrieb in Leitwarten sicherstellen Ergebnisse einer Praxisstudie in der Energiewirtschaft. Referent: Dipl.-Psych. Rico Ganßauge Lehrgebiet: Arbeitswissenschaft/ Arbeitspsychologie (Awip), BTU Cottbus Agenda 1. Ausgangssituation 2. Ereignisanalyse und Entwicklung eines Interviews 3. Ergebnisse der empirischen Erhebung 4. Ausblick

20 > >> Ausgangssituation und Zielstellung > ethode > Ergebnisse und Ausblick Ausgangssituation 20 Umgang mit komplexer Technik in Leitwarten, hohe Verantwortung auch unter schwierigen Umständen zuverlässigen Betrieb gewährleisten in der Praxis meist retrospektive Analyse und aßnahmenableitung entdecken möglicher Schwachstellen, Fehler-Fallen schon im Vorfeld bevor negative Auswirkungen Anzahl möglicher Einflussfaktoren in der Praxis sehr groß Zielstellung Entwickeln einer ethode zur prospektiven Analyse von Ereignissen

21 >> Ausgangssituation und Zielstellung > ethode > Ergebnisse und Ausblick ethode > 21 Experteninterview Tätigkeitsanalyse Literaturstudium Analyse betrieblicher Dokumente zu Ereignissen O T

22 >> Ausgangssituation und Zielstellung > ethode > Ergebnisse und Ausblick 22 ethode 1.) Leit- und sonstige Technik O T 2.) Aus- und Weiterbildungsmaßnahmen O T 3.) Arbeitsgestaltung, Vorschriften und Betriebshandbuch, Einführung betrieblicher Änderungen O T 4.) Kommunikation und Zusammenarbeit O T

23 >> Ausgangssituation und Zielstellung > ethode > Ergebnisse und Ausblick Ergebnisse > 23 1.) Leit- und sonstige Technik zu große Informationsmenge unter ungewöhnlichen Betriebszuständen: 46,3 % O T gelegentliche Schwierigkeiten bei der Benutzung diagnostischer Hilfsmittel der Leittechnik: 33,4 % 2.) Aus- und Weiterbildungsmaßnahmen 32,5 % Teilnehmer regelmäßiger Weiterbildung (40 von 54) berichteten von gelegentlichen Schwierigkeiten, das dort Erlernte auf die Praxis des eigenen Kraftwerkes zu übertragen O T

24 >> Ausgangssituation und Zielstellung > ethode > Ergebnisse und Ausblick 24 Ergebnisse 3.) Arbeitsgestaltung, Vorschriften und Betriebshandbuch teilweise Schwierigkeiten bei der Benutzung betrieblicher Unterlagen: 59,3 % O T O T 4.) Kommunikation und Zusammenarbeit teilweise gehemmter Informationsfluss zwischen unterschiedlichen Schichten: 18,5 % in den genannten Bereichen konnten weitere Ergebnisse erzielt werden Ausblick als Basis um aßnahmen abzuleiten, Einsatz in Fokusgruppen, Workshops zur Fragebogenentwicklung im Rahmen KVP, itarbeiterbefragung

25 Eye-Tracking - Blickerfassungsstudie an tiefengestaffelten Visualisierungsmitteln. Ergebnisse einer Praxisstudie in Leitwarten. Referent:.Sc. Roberto Kockrow, Lehrgebiet: Arbeitswissenschaft/ Arbeitspsychologie (Awip), BTU Cottbus Agenda 1. Zielstellung und ethode 2. ausgewählte Ergebnisse 3. Fazit

26 >> > Ziel und ethode > ausgewählte Ergebnisse > Fazit 26 Zielstellung Ziel ist eine Grundlagenforschung zur ergonomischen Gestaltung verwendeter Leitstandssoftware und deren Analyse nach hardware- und softwareergonomischen Kriterien softwareergonomische Bewertung Erfassung von Blickkenndaten Verwendung verschiedener Arbeitsmittel Warum Blickerfassung? Blickerfassungsdaten ethode System Logs Blickverhalten Erfahrungswissen Systemdoku mentation Richtlinien/Normen Blickerfassungs studie Interviews Ergonomische Analyse Kennwerte Stärken/ Schwächen Katalog Bewertung Wissen über Usability Analyse und Bewertung Wissen über PLS

27 >> > Ziel und ethode > ausgewählte Ergebnisse > Fazit 27 Verwendete esstechnik FieldCam EyeCam - kopfgetragenes, video-basiertes Eye-Tracking-System freie Kopfbewegung des Probanden leichtes Gerät mit hohem Tragekomfort auch für Brillenträger geeignet ix - Point of Regard-easurement Pupillenmittelpunkt und Lichtreflexion auf der Cornea zur Bestimmung der Blickrichtung

28 >> Ziel und ethode > ausgewählte Ergebnisse > Fazit 28 Ergebnisse Software-ergonomische Bewertung des Prozessleitsystems (Interviewergebnisse im Schulnotensystem) Leitstandsfahrer Block (N=13) Leitstandsfahrer Ver-/Entsorgung (N=14) Gesamtbewertung (N=27) abhängig vom Trainingszustand bei mehreren gleichartigen Elementen schlechte Unterscheidbarkeit durch fehlende Beschriftung teilweise zu kleine Schrift

29 >> Ziel und ethode > ausgewählte Ergebnisse > Fazit 29 Ergebnisse Alle Daten und Rückschlüsse beziehen sich auf störungsfreien Betrieb in der Spätschicht! Die Ergebnisse können unter anderen Rahmenbedingungen abweichen.! Nutzungshäufigkeit der Visualisierungsmittel 26,26 Anteil Nutzung onitore [%] Anteil Nutzung Bildwände [%] Anteil Nicht-AoI [%] 56,35 17,39

30 >> Ziel und ethode > ausgewählte Ergebnisse > Fazit 30 Ergebnisse Blickaufwendung und -frequenz Ver- und Entsorgungswarte

31 >> Ziel und ethode > ausgewählte Ergebnisse > Fazit 31 Ergebnisse Blickaufwendung und -frequenz Blockwarte inimalbestückung Leitstandsarbeitsplatz (vgl. DIN EN ISO ) Zuschaltbare Visualisierungsmittel

32 >> Ziel und ethode > ausgewählte Ergebnisse > Fazit 32 Ergebnisse Bedienungen und Bildaufschaltungen auf Visualisierungsmittel Leitstand mit 16 8 Visualisierungsmitteln Nutzungshäufigkeit absolut [Aufschaltungen / h]_ sehr oft oft häufig gelegentlich Arbeiten mit/ Beobachten auf... Bedienen Fließbilder onitor Fließbilder Bildwand eldefolgeanzeige Kennlinienfelder Funktionspläne Bedienung onitor Bedienung Wand selten Aufschaltungen pro Stunde bezogen auf ein Visualisierungselement 5,36 (Block) : 7,54 (V/E)

33 >> Ziel und ethode > ausgewählte Ergebnisse > Fazit 33 Fazit - ethode ist einsetzbar, liefert belastbare Ergebnisse - Feldstudie : Nutzungshäufigkeiten, Bedienstrategien, softwareergonomische Analyse - Simulatorstudie : software-ergonomische Analyse - Nutzung der Visualisierungsmittel abhängig von Entfernung zum Hauptarbeitsbereich Beobachtungshandlungen Bedienhandlungen alle Visualisierungsmittel Visualisierungsmittel im näheren Umfeld des Hauptarbeitsbereiches - für Normalbetrieb vier onitore ausreichend

34 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Brandenburgische Technische Universität Cottbus Fakultät 3: aschinenbau, Elektrotechnik und Wirtschaftsingenieurwesen Institut für Werkstoffe und Produktionsforschung Lehrgebiet Arbeitswissenschaft/ Arbeitspsychologie Konrad-Wachsmann-Allee Cottbus Ansprechpartner: Frau PD Dr. paed. Dr.-Ing. habil. Annette Hoppe Tel.: (0355) hoppe@tu-cottbus.de