Usability Engineering 1 Ergonomie, Gebrauchstauglichkeit und Nutzererleben

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1 Usability Engineering 1 Ergonomie, Gebrauchstauglichkeit und Nutzererleben VL MMS Wintersemester 2014/15 Professur für Prozessleittechnik L. Urbas; J. Ziegler

2 Ziele und Inhalt Ergonomie Definition Ziele und Bereiche Prinzipien und Konzepte Gebrauchstauglichkeit (Usability) Motivation und Definition Elemente und Maße Spezifikation Nutzererleben (User Experience) Ursprung Konzepte und Modelle TU Dresden MMST Urbas, Ziegler Folie 2

3 ERGONOMIE

4 Was ist Ergonomie? Ergonomie ist ein wissenschaftlicher Ansatz, damit wir aus diesem Leben die besten Früchte bei der geringsten Anstrengung mit der höchsten Befriedigung für das eigene und für das allgemeine Wohl ziehen [Jastrzebowski, 1857; nach Rudlof, 2006] TU Dresden MMST Urbas, Ziegler Folie 4

5 Definition der Ergonomie [IEA, 2013] International Ergonomics Association: [IEA, 2013] eine wissenschaftliche Disziplin, die sich mit dem Verständnis der Wechselwirkungen zwischen menschlichen und anderen Elementen eines Systems befasst den Berufszweig, der Theorie, Prinzipien, Daten und Methoden [dieser Disziplin] auf die Gestaltung von Arbeitssystemen anwendet mit dem Ziel, das Wohlbefinden des Menschen und die Leistung des Gesamtsystems zu optimieren. TU Dresden MMST Urbas, Ziegler Folie 5

7 Definition der Ergonomie [IEA, 2013] International Ergonomics Association: [IEA, 2013] eine wissenschaftliche Disziplin, die sich mit dem Verständnis der Wechselwirkungen zwischen menschlichen und anderen Elementen eines Systems befasst den Berufszweig, der Theorie, Prinzipien, Daten und Methoden [dieser Disziplin] auf die Gestaltung von Arbeitssystemen anwendet mit dem Ziel, das Wohlbefinden des Menschen und die Leistung des Gesamtsystems zu optimieren. Arbeitssystem: System, das genutzt wird, um bestimmte Ziele zu erreichen besteht aus Benutzern, Arbeitsaufgaben, Arbeitsmitteln und der physischen und sozialen Umgebung TU Dresden MMST Urbas, Ziegler Folie 7

9 Warum Ergonomie? Bildquelle: wellington.govt.nz Bildquelle: ergonomieamarbeitsplatz.net TU Dresden MMST Urbas, Ziegler Folie 9

10 Warum Ergonomie? Bildquelle: ergonomie-katalog.com Bildquelle: ergonomieamarbeitsplatz.net TU Dresden MMST Urbas, Ziegler Folie 10

11 Warum Ergonomie? Bildquelle: Bildquelle: passpartoutsurtout.blogspot.com TU Dresden MMST Urbas, Ziegler Folie 11

12 Zweck und Zielstellung der Ergonomie [DIN EN ISO 26800, 2011] Zweck Sicherheit, Leistung, Gebrauchstauglichkeit und Zugänglichkeit von Arbeitssystemen verbessern Menschliche Gesundheit und Wohlbefinden sicherstellen und fördern Gestaltung und Bewertung von Systemen unterstützen Zielstellung Anpassen von an menschliche Aufgaben Tätigkeiten Eigenschaften Produkten Werkzeugen Bedürfnisse Ausrüstungen Systemen Wertvorstellungen Organisationen Dienstleistungen Einschränkungen Einrichtungen Umgebungen TU Dresden MMST Urbas, Ziegler Folie 12

13 Einflussfaktoren der Ergonomie [nach DIN EN ISO 26800, 2011, S.8] Eigenschaften der Person - physiologisch - biomechanisch - anthropometrisch - kognitiv Auswirkungen auf die Person - Beanspruchung - Ermüdung - Förderung Eigenschaften der Aufgabe - Art, Ziele - Anforderungen - Komplexität Eigenschaften der Umgebung - kontextabhängig - physisch - organisationsbezogen TÄTIGKEIT der Person Auswirkungen auf das Ergebnis - Produktivität - Zuverlässigkeit - Sicherheit - Qualität TU Dresden MMST Urbas, Ziegler Folie 13

14 Weiterführende Veranstaltungen: Prof. Arbeitswissenschaften Prof. Arbeits- und Organisationspsychologie Bereiche der Ergonomie [IEA, 2013] Physikalische Ergonomie menschliche Anatomie, anthropometrische, physiologische und biomechanische Eigenschaften des Menschen deren Einfluss auf die physische Aktivität von Menschen Kognitive Ergonomie mentale Prozesse (Wahrnehmung, Gedächtnis, Denken) und motorische (und physiologische) Reaktion deren Einfluss auf Interaktionen zwischen Menschen und anderen Elementen eines Systems Organisationsergonomie Optimierung soziotechnischer Systeme einschließlich derer Richtlinien, Prozesse und Organisationsstrukturen TU Dresden MMST Urbas, Ziegler Folie 14

15 Prinzipien der Ergonomie [DIN EN ISO 26800, 2011] Populationsorientierung Gestaltung für festgelegte und beschriebene Zielpopulation Aufgabenorientierung Berücksichtigung der Beschaffenheit der Aufgabe und deren Auswirkungen auf den Menschen Umgebungskontextbezug Identifikation und Beschreibung der physischen, organisationsbezogenen, sozialen und rechtlichen Umgebungen Kriterienbasierte Bewertung Bewertung des ergonomischen Gestaltungsergebnisses auf Basis bewährter ergonomischer Kriterien Wiederholte Bewertung von Kurzzeit- und Langzeitauswirkungen TU Dresden MMST Urbas, Ziegler Folie 15

16 Konzepte der Ergonomie [DIN EN ISO 26800, 2011] Systemkonzept Mensch im Handlungssystem und Sachsystem als integrale Bestandteile eines soziotechnischen Systems Hierarchische Systemstruktur mit Beziehungen innerhalb und zwischen Ebenen Gebrauchstauglichkeit Konzept für die Festlegung, Gestaltung und Bewertung von Systemen, Produkten und Dienstleistungen dient als Rahmen zur Festlegung und Überprüfung der zu erreichenden Gestaltungsziele TU Dresden MMST Urbas, Ziegler Folie 16

17 Weiterführende Veranstaltungen: Prof. Mensch-Computer- Interaktion Konzepte der Ergonomie [DIN EN ISO 26800, 2011] Belastungs-Beanspruchungs-Konzept Äußere Belastung erzeugt innere Beanspruchung abhängig von kurz- und langfristigen intraindividuellen Veränderungen und interindividuellen Unterschieden Beanspruchung ruft kurz- und langfristige positive u. negative Auswirkungen hervor Zugänglichkeit Ausmaß, in dem Dinge durch Menschen aus einer möglichst weit gefassten (Ziel-)Population genutzt werden können, um ein Ziel im Nutzungskontext zu erreichen TU Dresden MMST Urbas, Ziegler Folie 17

18 GEBRAUCHSTAUGLICHKEIT (USABILITY)

19 Was ist Gebrauchstauglichkeit? Alles sollte so einfach wie möglich gemacht werden, aber nicht einfacher. [Albert Einstein] TU Dresden MMST Urbas, Ziegler Folie 19

20 Was ist Gebrauchstauglichkeit? Der Begriff Gebrauchstauglichkeit steht für ein Ergebnis (Qualität eines brauchbaren Produkts) einen Prozess (dieses zu gestalten) Techniken (die man dazu nutzt) eine Philosophie (zu gestalten, um Nutzerbedürfnisse zu befriedigen) [Quesenbery, 2001] TU Dresden MMST Urbas, Ziegler Folie 20

21 Formaler Rahmen DIN EN ISO 9241: Ergonomie der Mensch-System-Interaktion Formalisiert in Teil 11: Anforderungen an die GT Leitsätze DIN EN ISO 26800: Ergonomie - Genereller Ansatz, Prinzipien und Konzepte Eingeordnet als Konzept der Ergonomie TU Dresden MMST Urbas, Ziegler Folie 21

22 Warum Gebrauchstauglichkeit? TU Dresden MMST Urbas, Ziegler Folie 22

23 Warum Gebrauchstauglichkeit? Ticket Machine in Arkansas (US) wikimedia TU Dresden MMST Urbas, Ziegler Folie 23

24 Definition von Gebrauchstauglichkeit Gebrauchstauglichkeit: Ausmaß, in dem ein System, ein Produkt oder eine Dienstleistung durch bestimmte Benutzer in einem bestimmten Nutzungskontext genutzt werden kann, um Ziele effektiv, effizient und zufriedenstellend zu erreichen. [DIN EN ISO ] Ziele der Gebrauchstauglichkeit: Benutzer zu Erreichung ihrer Arbeitsergebnisse zu befähigen dabei ihre Belange im jeweiligen Nutzungskontext beachten TU Dresden MMST Urbas, Ziegler Folie 24

25 Anwendungsrahmen Ziele definieren Nutzungskontext bestimmen Maße der Gebrauchstauglichkeit operationalisieren Bildquelle: DIN EN ISO , 1999, S.6 TU Dresden MMST Urbas, Ziegler Folie 25

26 Spezifikation von Gebrauchstauglichkeit Notwendige Informationen: Beschreibung der Komponenten des Nutzungskontexts Operationalisierte Maße der Gebrauchstauglichkeit Angestrebte oder tatsächliche Werte der Effektivität, Effizienz und Zufriedenstellung im vorgesehenen Nutzungskontext (Ziele) Nutzungskontext: Benutzer, Arbeitsaufgaben, Arbeitsmittel (Hardware, Software und Materialien) sowie die physische und soziale Umgebung, in der das Produkt genutzt wird TU Dresden MMST Urbas, Ziegler Folie 26

27 Beschreibung des Nutzungskontexts Benutzer: Merkmale der Benutzer beschreiben Kenntnisse, Fertigkeiten, Ausbildung, Erfahrung, Übungsgrad Physische Merkmale, sensorische und motorische Fähigkeiten Arbeitsaufgaben: Angabe von Aufgabenmerkmalen, die die Gebrauchstauglichkeit beeinflussen Beschreibung von Aktivitäten und Abläufen Beschreibung der Verteilung zwischen Benutzern und Technik Beschreibung in Bezug zu den definierten Zielen setzen! TU Dresden MMST Urbas, Ziegler Folie 27

28 Beschreibung des Nutzungskontexts Arbeitsmittel: Beschreibung relevanter Merkmale Menge von Systemkomponenten oder Menge von Attributen bzw. Verhaltensmerkmalen (HW, SW und Material) Umgebung: Beschreibung von Merkmalen der physischen, organisatorischen und technischen Umwelt Technische Umgebung (z.b. Lokale Netzwerke) Physische Umgebung (z.b. Arbeitsplatz, Ausstattung, Klima) Organisatorische Umgebung (z.b. Corporate Identity) TU Dresden MMST Urbas, Ziegler Folie 28

29 Maße der Gebrauchstauglichkeit Effektivität: Genauigkeit und Vollständigkeit, mit der Benutzer ein bestimmtes Ziel erreichen Effektivitätsmaße setzen (Teil)-Ziele des Nutzers ins Verhältnis zur Genauigkeit oder Vollständigkeit, mit der diese Ziele erreicht werden [DIN EN ISO ] TU Dresden MMST Urbas, Ziegler Folie 29

30 Maße der Gebrauchstauglichkeit Effizienz: Im Verhältnis zur Genauigkeit und Vollständigkeit eingesetzter Aufwand, mit dem Benutzer ein bestimmtes Ziel erreichen Effizienzmaße setzen Effektivitätsmaße ins Verhältnis zum dafür notwendigen Ressourcenaufwand [DIN EN ISO ] TU Dresden MMST Urbas, Ziegler Folie 30

31 Maße der Gebrauchstauglichkeit Zufriedenstellung: Freiheit von Beeinträchtigungen [des Nutzers] und positive Einstellungen gegenüber der Nutzung des Produkts Zufriedenstellungsmaße beschreiben das Ausmaß in dem Benutzer von Beeinträchtigung frei sind und die Einstellung des Benutzers zum Produkt [DIN EN ISO ] TU Dresden MMST Urbas, Ziegler Folie 31

32 Maße der Gebrauchstauglichkeit Mindestens eine Operationalisierung für jedes Maß Auswahl und Detaillierungsgrad abhängig von den Zielen der Untersuchung Maße können unterschiedliche relative Bedeutung für die verfolgten Ziele haben Falls keine objektiven Operationalisierungen verfügbar sind, können subjektive Op. als Indikatoren dienen Zufriedenstellung kann nur subjektiv gemessen werden Interpretation von Messungen der Gebrauchstauglichkeit ist zeitvariant und kontextspezifisch! TU Dresden MMST Urbas, Ziegler Folie 32

33 Beschreibung der angestrebten Ziele Definition sämtlicher Ziele der Produktnutzung Spezifikation von Kriterien der Zielerreichung Niveau abhängig von den Grenzen des Arbeitssystems, das den Nutzungskontext ergibt Dekomposition in Teilziele möglich TU Dresden MMST Urbas, Ziegler Folie 33

34 Ebenen der Gebrauchstauglichkeit Analyse Analyse der Benutzer, Ihrer Aufgaben und des Anwendungskontexts Gestaltung Ziele, Abläufe, Anwendung Definition des Funktionsumfangs und der benötigten Informationen Systemstruktur, Datenbasis, Funktionsallokation Erarbeitung der optimalen Abläufe und Prozesse Benutzungsschnittstelle, Dialoge, Gesamtobjekt TU Dresden MMST Urbas, Ziegler Folie 34

35 Warum nochmal Gebrauchstauglichkeit? Gebrauchstauglichkeit ist ein Wettbewerbsfaktor: fördert die Produktivität der Nutzer reduziert Support- & Trainingskosten erhöht Produktabsatz, bindet Kunden reduziert Entwicklungskosten definiert Marken-Image Gebrauchstauglichkeit ist ein Qualitätsmerkmal: Kann definiert/spezifiziert, dokumentiert und verifiziert werden Macht Produkte vergleichbar TU Dresden MMST Urbas, Ziegler Folie 35

36 NUTZERERLEBEN (USER EXPERIENCE)

37 Noch mehr Gebrauchstauglichkeit? The five Es of usability: Effective (completeness, accuracy) Efficient (speed, effort) Engaging (Pleasant, satisfying) Error tolerant (Error prevention and recovery) Easy to learn (Predictability, Consistency) [Quesenbery, 2001] TU Dresden MMST Urbas, Ziegler Folie 37

38 Noch mehr Gebrauchstauglichkeit? Die five Es sind durch die ISO 9241 inspiriert. Lernförderlichkeit und Fehlertoleranz werden in mehreren Konzepten als eigene Dimensionen der GT definiert ABER: ISO 9241 berücksichtigt diese Konzepte bereits in den Grundlagen der Dialoggestaltung (Blatt 10) TU Dresden MMST Urbas, Ziegler Folie 38

39 Joy of Use Spaß bei der Arbeit? Erweiterung der ergonomisch-funktionalen Betrachtung um positives emotional-ästhetisches Erlebnis. Insbesondere bei Webseiten und Consumer-Produkten eingesetzt Barrierefreiheit, Emotionaler Mehrwert, herausfordernder und spielerischer Umgang, situativ angepasste Rückmeldung ABER: Spaß kann nur auf einem nützlichen System einen Mehrwert generieren [Davis et al. 1992] Ästhetik und Emotionalität können mit pragmatischen Forderungen in Konflikt stehen [Hassenzahl et al. 2000] TU Dresden MMST Urbas, Ziegler Folie 39

40 User Experience Mehr als Gebrauchstauglichkeit? Nutzererleben (User Experience): Wahrnehmungen und Reaktionen einer Person, die aus der tatsächlichen und/oder der erwarteten Benutzung eines Produkts [ ] resultieren. umfasst sämtliche Emotionen, Vorstellungen, Vorlieben, Wahrnehmungen, physiologischen und psychologischen Reaktionen, Verhaltensweisen und Leistungen, die sich vor, während und nach der Nutzung ergeben Kriterien der Gebrauchstauglichkeit können angewendet werden, um Aspekte der User Experience zu beurteilen [EN ISO ] TU Dresden MMST Urbas, Ziegler Folie 40

41 Usability vs. User Experience Usability fokussiert auf User Experience fokussiert auf Die Reduktion von Stress und dem Beseitigen von Barrieren Objektivität Instrumentelle Qualitäten und die Aufgaben des Nutzers [Hassenzahl u.a., 2008, Thüring&Mahlke 2009] Verbesserung des subjektiven Erlebens (Freude, Spaß, Attraktivität ) wahrgenommene/subjektive Qualität (Konsequenzen) Balance zwischen instrumentellen und nichtinstrumentellen Qualitäten Herausforderung, Schönheit, Neuartigkeit, Selbstausdruck TU Dresden MMST Urbas, Ziegler Folie 41

42 User Experience hat sich in Wissenschaft und bei Anwendern etabliert als Erweiterung der klassischen Usability-Konzepte um hedonische und ästhetische Dimensionen Erweiterung des Betrachtungsrahmens über die eigentliche Nutzung hinaus Ganzheitlicher Betrachtungsansatz (phenomänologische, gestaltungs-, emotions- und qualitätsorientierte Ansätze) ABER: Bislang keine allgemeingültige Definition und kein etablierter Methodenbaukasten [vgl. Law&Schaik 2010] TU Dresden MMST Urbas, Ziegler Folie 42

43 Arbeitsmodell UX nach Hassenzahl u.a. Wesentliche UX-Aspekte: 1. Durch den Gestalter intendierte Produktqualität 2a. Subjektive Qualitätswahrnehmung durch den Nutzer 2b. Ganzheitliche Bewertung der Attraktivität 3. Verhaltens- und emotionale Konsequenzen [Hassenzahl u.a., 2008] TU Dresden MMST Urbas, Ziegler Folie 43

44 Das CUE-Modell nach Thüring & Mahlke Betrachtung der Konsequenzen der Wahrnehmung der Qualitäten Emotionen als wesentlicher mediierender Faktor [Thüring&Mahlke 2009] TU Dresden MMST Urbas, Ziegler Folie 44

45 UX Alles neu? Fokus auf wahrgenommene/subjektive Qualität Betrachtung der Konsequenzen der Wahrnehmung Mediierende Effekte sind prinzipiell schon seit langem bekannte Konzepte [Technology Acceptance Model (TAM ) nach Davis u.a. 1989] TU Dresden MMST Urbas, Ziegler Folie 45

46 Zusammenfassung Ergonomie Ganzheitliches, multidisziplinäres und multidimensionales Bindeglied zwischen Arbeit, Technik und Mensch Gebrauchstauglichkeit Ist ein ganzheitliches Konzept zur Optimierung von MMS Kann systematisch überprüft und erzeugt werden Ist genormt in der DIN EN ISO 9241 User Experience Erweitert GT um hedonische und ästhetische Aspekte Sieht subjektive, emotionsgeleitete Bewertung als Mediator Betrachtet die Konsequenzen des Nutzers als Hauptkriterium TU Dresden MMST Urbas, Ziegler Folie 46

47 Literatur Norman, Donald A. (1986): User Centred System Design: New Perspectives on Human/Computer Interaction. Lawrence Erlbaum Associates Inc. Nielsen, Jakob (1993): Usability Engineering. Morgan Kaufmann. Mayhew, Deborah J. (1999): The Usability Engineering Lifecycle: A Practitioner's Handbook for User Interface Design. Morgan Kaufmann. Rosson, Mary B.; Carroll, John M. (2001): Usability Engineering: Scenario-Based Development of Human-Computer Interaction. Morgan Kaufmann. Norman, Donald A. (2002): The Design of Everyday Things. Perseus Books. Wickens, C.D.; Lee, J. D.; Liu, Y.; Becker, S. E. G. (2004): An Introduction to Human Factors Engineering. Second Edition. New Jersey: Pearson Prentice Hall. Leventhal, Laura; Barnes July (2008): Usability Engineering: Process, Products and Examples. New Jersey: Pearson Prentice Hall. TU Dresden MMST Urbas, Ziegler Folie 47

48 Hausaufgabe Literaturstudium: DIN EN ISO : Anforderungen an die Gebrauchstauglichkeit Leitsätze DIN EN ISO 26800: Ergonomie - Genereller Ansatz, Prinzipien und Konzepte Vorbereitung der Übung: Lesen Sie die Übungsaufgaben! Belesen Sie sich über die HTA und die Kontextanalyse ( siehe Literaturstudium)! Normen sind im TU-Netz kostenlos verfügbar: => Datenbanken => Perinorm Datenbank für Normen und technische Regeln => Vereinbarungen zustimmen => Los geht`s! TU Dresden MMST Urbas, Ziegler Folie 48