Aufgabenanalyse 3D-Drucker

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Götz Bachmeier
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1 Professur Ingenieurspsychologie und angewandte Kognitionsforschung Aufgabenanalyse 3D-Drucker Marit Bartetzko Sophia Krause Dresden, 26. November 2015

2 Gliederung Ziele Aufgabenvorstellung Merkmale des Geräts Soll-Analyse Aufgabenanalyse Zusammenfassung TU Dresden, Aufgabenanalyse 3D-Drucker Folie 2 von 25

3 Ziele der Nutzer Fachleute Pädagogen Privat Protoypen-Erstellung Lehre Modellnachbildungen Lehre Entertaining Alltagshelfer Schnelle, eigene Produktion Kosteneinsparung TU Dresden, Aufgabenanalyse 3D-Drucker Folie 3 von 25

4 Aufgabenziel Bearbeite ein vorgegebenes Modell, sodass es bereit für den 3D-Druck ist. Quelle: TU Dresden, Aufgabenanalyse 3D-Drucker Folie 4 von 25

5 Art der Aufgabe erforderliche Handlungen Möglicherweise verschiedene Einstellungen des Objekts bearbeiten Druckeinstellungen vornehmen (Standard oder Benutzerdefiniert) Exportieren der Druckdatei Komplexität der Aufgabe Experte: Wahrscheinlich primitiv Novizen: Wahrscheinlich komplex Schwierigkeitsgrad der Aufgabe Experte: Wahrscheinlich gering Novizen: Wahrscheinlich hoch TU Dresden, Aufgabenanalyse 3D-Drucker Folie 5 von 25

6 Welche Entscheidungen müssen durch den Nutzer getroffen werden? Ist das 3D-Modell geeignet? Sind die angezeigten Dimensionen korrekt? Erkenne ich aus der Zeichnung, ob das Modell einen Support braucht? Ist das Objekt korrekt ausgerichtet für den Druck? Druckeinstellungen Größe Auflösung Filament Farbe Temperatur Entscheidung bei Fehlermeldungen TU Dresden, Aufgabenanalyse 3D-Drucker Folie 6 von 25

Merkmale des Geräts MakerBot Replicator Desktop 3D-Printer Bedienelemente und Anzeigen LCD Keypad Blink LEDs Unterstützungseinrichtungen MakerBot MakerWare Quelle: https://eu.makerbot.

7 Merkmale des Geräts MakerBot Replicator Desktop 3D-Printer Bedienelemente und Anzeigen LCD Keypad Blink LEDs Unterstützungseinrichtungen MakerBot MakerWare Quelle: Annahme: das Gerät steht bereits ausgepackt und funktionierend für den Nutzer im Makerspace bereit, das 3D-Modell ist herunter geladen und geöffnet in der MakerBot Software TU Dresden, Aufgabenanalyse 3D-Drucker Folie 7 von 25

8 SOLL-ANALYSE TU Dresden, Aufgabenanalyse 3D-Drucker Folie 8 von 25

Soll-Analyse anhand des Manuals TU Dresden, 26.

9 Soll-Analyse anhand des Manuals TU Dresden, Aufgabenanalyse 3D-Drucker Folie 9 von 25

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14 Soll-Analyse anhand des Manuals TU Dresden, Aufgabenanalyse 3D-Drucker Folie 14 von 25

15 und wie sieht die Realität aus? Vergleich zwischen Soll-Analyse und durchgeführter Aufgabenanalyse Aufgabenanalyse mit 2 Studienteilnehmern und 1 Experten Präsentation der Aufgabenstellung Befragung zu Vorwissen Übergabe 3D-Modell Beobachtung der Benutzer bei Durchführung der Aufgabe Auflisten der einzelnen Aufgabenschritte Befragung zu Annahmen über Funktionsweise TU Dresden, Aufgabenanalyse 3D-Drucker Folie 15 von 25

16 und wie sieht die Realität aus? Gibt es gravierende Unterschiede bei der Zielerreichung zwischen Soll-Analyse und der beobachteten Ergebnisse aus der Aufgabenanalyse? Gibt es unterschiedliche Lösungswege? Was ist der optimalste Lösungsweg? Wie viele unnötige Schritte werden von den Nutzern durchgeführt? Gibt es Umwege zur Zielerreichung? Treten typische Fehler während der Aufgabenbearbeitung auf? TU Dresden, Aufgabenanalyse 3D-Drucker Folie 16 von 25

17 AUFGABENANALYSE TU Dresden, Aufgabenanalyse 3D-Drucker Folie 17 von 25

18 Einschätzungen der Studienteilnehmer vor Beginn der Aufgabenbearbeitung Experte Teilnehmer Teilnehmer Vorkenntnisse > 100 Modelle Keine Keine Einschätzung des Wissens Unter den Blinden ist der Einäugige König Ziemlich schlecht Sehr gering Komplexität der Aufgabe Anzahl der Schritte zur Zielerreichung Einfach Sehr schwer Eher schwierig Anzahl Fehler Maximal 2, da Skalierung und Ausrichtung komplex sind Viele 2-3 TU Dresden, Aufgabenanalyse 3D-Drucker Folie 18 von 25

19 Welche Schritte benötigen die Nutzer zur Zielerreichung? Experte: 1. Ausrichten des 3D-Modells im View Port 1. Front / Side / Top 2. Verändern der Dimensionen 1. Verändern X, Y und Z-Achse, um Objekt zu verkleinern 3. Ändern der Settings 1. Standard 2. Markierung von Raft aufheben 3. Bestätigen 4. Export Print File 1. Print Preview auswählen 1. Modell überprüfen 2. Export klicken 5. Print 1. Dimensionen 2. Layer Teilnehmer: 1. Change View - Ausrichten des 3D-Modells im View Port 1. Front / Side / Top 2. Change Position - Verändern der Position 1. Zentrieren des Objekts durch Anklicken und Schieben des Objekts nichts passiert 2. Drehen des Objekts 3. Lay Flat 3. Verändern der Dimensionen 1. Verändern X, Y und Z-Achse, um Objekt zu vergrößern 2. Maximum Size 1. Ändern der Settings 1. Standard 2. Bestätigen 2. Speichern 1. Store angeklickt 2. File Save as 3. Drucken TU Dresden, Aufgabenanalyse 3D-Drucker Folie 19 von 25

20 Wie unterscheiden sich die Lösungwege zur Soll-Analyse? Experte Zielgerichtetes Vorgehen - Datei öffnen - Vergrößern (zur genaueren Betrachtung) - Skalieren - Druckeinstellungen - Export Druckdatei Unterschiede zur Soll-Analyse keine Teilnehmer (Novizen) Ungerichtetes Vorgehen - Zoomen - Skalieren - File, Edit - Drehen(Alle Seiten) - Skalierungen - Services - Datei hinzufügen - Learn - Prepare - Store Unterschiede zur Soll-Analyse Mehrere, eher wahllose Schritte Schwierigkeiten bei den letzten Einstellungen (Druckeinstellungen, Export der Druckdatei) TU Dresden, Aufgabenanalyse 3D-Drucker Folie 20 von 25

21 Unnötige Schritte Experte Hat Plan im Kopf, arbeitet diesen sukzessiv ab Weiß wie Einstellungen vorzunehmen sind worauf zu achten ist Ausrichtung Support Teilnehmer Wissen nicht welche Druck-Settings korrekt sind wie das Objekt überhaupt ausgerichtet sein muss worauf im Allgemeinen zu achten ist Ausgleich des fehlenden Wissens und fehlender Vorerfahrungen durch viele, wahllose Schritte. TU Dresden, Aufgabenanalyse 3D-Drucker Folie 21 von 25

22 Gibt es einen optimalen / effizienten Pfad zur Zielerreichung? Optimaler Pfad ist, wenn das 3D-Modell vom Ersteller schon so vorbereitet ist, dass man dieses nicht mehr verändern muss (Dimensionen, Druckausrichtung), sondern nur: 1. Öffnen des Modells 2. Einstellung der Drucksettings 3. Export Print File 4. Print Ansonsten: 1. Öffnen des Modells 2. Ausrichten des 3D-Modells im Viewport 3. Verändern der Dimensionen 4. Einstellung der Drucksettings 5. Export Print File 1. Print Preview überprüfen 6. Print Button klicken TU Dresden, Aufgabenanalyse 3D-Drucker Folie 22 von 25

23 Bewertung der Studienteilnehmer nach der Aufgabenbearbeitung Experte Teilnehmer Teilnehmer 3D-Modell gibt Aufschluss über Settings? Gab es Punkte wo du nicht weiter wusstest? Gab es Schritte, wo das System dich nicht unterstützen konnte? Wusstest du zu jedem Zeitpunkt wie vorzugehen ist? Ja Ja, ob es einen Support braucht oder nicht - Support ja/nein? - Ausrichtung festlegen Nein (Spezielle Einstellungen fielen schwer) - Welche Print Settings sind sinnvoll? Ja Nein - Muss man vorher Speichern? - Wo und wie kann man Einstellungen verändern? - Welche Print Settings sind sinnvoll? Ja, an den Punkten, wo ich nicht weiter wusste ja Nein Nein, besonders Settings und Drucken selbst war schwierig TU Dresden, Aufgabenanalyse 3D-Drucker Folie 23 von 25

24 ZUSAMMENFASSUNG TU Dresden, Aufgabenanalyse 3D-Drucker Folie 24 von 25

25 Fazit Experte Antizipiert sein Vorgehen aus der Art des 3D-Modells Teilnehmer (Novizen) Intuitive Durchführung verschiedener Schritte Durch Unwissen wird ein Lösungsweg durch Herumklicken gesucht TU Dresden, Aufgabenanalyse 3D-Drucker Folie 25 von 25

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