Arbeitsgestaltung ist Arbeitsplatzgestaltung I

Informatorische Belastungen und Beanspruchungen bei einer simulierten Schiffsführungsaufgabe

Referat von Marko Deede

Gliederung

Fragestellung und Ziel

Methodik

Versuchsdurchfürung

Ergebnisse

Diskussion der Ergebnisse

Ableitung für die Praxis

Fragestellung und Ziel

Untersuchung der informatorischen Belastung und Beanspruchung bei der Schiffsführung

Analyse der Handlungen bzw. Handlungsfolgen sowie der begleitenden physiopsychologischen Reaktionen auf der Brücke

Aus den Erkenntnissen Veränderungsmaßnahmen unter dem Aspekt der beanspruchungsbezogenen Auswirkungen diskutieren

Methodik - Modellsituation

Durchführung in Schiffsführungs- und Simulationsanlage (SUSAN) der Fachhochschule Hamburg

Methodik - Belastungsindikatoren

bei der Schiffsführung wird die Art der Tätigkeit maßgeblich durch die Situation bestimmt (Wetterkontrolle, Positionsbestimmung,...)

jede auftretende Belastung stellt spezifische Anforderungen an Informationsaufnahme, Verarbeitung und Umsetzung

Aufgabenstruktur bildet sich daher in Bedienung von Geräten und Instrumenten ab.

Mit einer Aufzeichnung dieser Aktivitäten kann die Belastungssituation dokumentiert werden.

Methodik - Beanspruchungsindikatoren

Zur physiologischen Messung der auftretenden mentalen Beanspruchung:

Herzschlagfrequenz

Lidschlagfrequenz

Stirn-EMG

Messung des subjektiven Beanspruchungserlebens

Künstler-Fragebogen

Methodik - Belastungsvariationen

5 unterschiedliche Situationsvarianten mit unterschiedlichen Anforderungsniveaus hinsichtlich der Informationsaufnahme, Verarbeitung und Umsetzung.

Situation I: „Entgegenkommer“

Situation II: „Radarausfall“

Situation III: „Freier Seeraum“

Situation IV: „Kurswechsel“

Situation V: „Fischer und Reede“

Methodik - Belastungsmessung

Belastungsmessung durch Beobachtung von geräte- bzw. tätigkeitsbezogenen Variablen9 Kategorien

Sicht (extern)RadarKarteMaschinentelegraphKommunikation (Telefon, Funk, Walky Talky)PeildiopterDeccaHandbücherDokumentationen

Methodik - Beanspruchunsmessung

Messung der physiologischen BeanspruchungsreaktionenHerzschlagfrequenz mit EKG durch Brustwanddreieck-AbleitungStirn-EMG am musculus frontalis (Stirnmuskel)Lidschlagfrequenz über EOG ober- und unterhalb des rechten Augapfels

Messung des subjektiven Beanspruchungserlebens in vier unterschiedlichen Dimensionen mit Künstler-Fragebogen (46 stimmungsbezogene Adjektive)

AnspannungLeistungsfähigkeitMotivationErmüdung

Versuchsdurchführung -Versuchspersonen

Versuchspersonen Anzahl: 20 Nautikstudenten der FH Hamburg

Alter: 25-31 JahreSimulatorerfahrung: 14-30 Stunden

In Untersuchung eingegangen: Vps: N= 12 (bei subjektiver Beanspruchungsmessung waren alle 20 Datensätze brauchbar)

AufgabeAnsteuerung eines Hafens mit vorgegebener Ankunftszeit mit einem Containerschiff der Express-Klasse

Versuchsdurchführung - Ablauf

Ablauf

Erläuterung des Versuchs

Künstler-Fragebogen (vorher)

Anlegen der Elektroden

Testen der Physiologischen Parameter

Ruhepause (10 Minuten)

Aufgabe und Kapitänsorder

Beginn der Simulation: 90 Minuten Fahrt mit obigen Situationen

Künstler-Fragebogen (nachher)

Versuchsende

Versuchsdurchführung - Darstellung des Fahrtenverlaufes

Ergebnisse - Belastungsdokumentation - prozentuale Häufigkeiten

Änderungen der Auftretenshäufigkeiten für Radar, Maschinentelegraph, Kommunikation, Handbücher und Dokumentationerlaubt Rückschlüsse auf Tätigkeitsstruktur

Ergebnisse - Belastungsdokumentation - Häufigkeiten / Konkordanz

Bei Häufigkeitsvergleich der Situationen I-V nur geringe Unterschiedlichkeit der VariablenausprägungÜber Konkordanzkoeffizienten wird die Unterschiedlichkeit deutlicher

Ergebnisse - Belastungsdokumentation -Übergangshäufigkeiten

Untersuchung der Übergangshäufigkeiten unter Berücksichtigung des Konkordanzkoeffizienten (Bedeutung)

typische (signifikante) Übergänge:• Situation I: Radar-Karte, Karte-Radar, Karte-Sicht

• Situation II: Decca-Karte

• Situation III: Sicht - Kommunikation, Kommunikation - Kommunikation, Sicht - Peildiopter

• Situation IV: Karte - Decca, Kommunikation - Sicht

• Situation V: Sicht - Maschine, Sicht - Decca, Decca - Karte

Ergebnisse - Beanspruchungsdokumentation

Zweifaktorielle Varianzanalyse

für Herzschlagfrequenz bedeutsame Wechselwirkung zwischen „Situation“ und „Person“ Alpha = .75

nicht aber für Lidschlagfrequenz oder EA des Stirnmuskels

Ergebnisse - Dokumentation des subjektiven Beanspruchungserlebens

Gegenüberstellung Vorher-Nachher-Meßwerte

signifikante Empfindungsveränder-ungen

• Verminderung der Leistungsfähigkeit u. Motivation

• Steigerung der Anspannung und Ermüdung

Ergebnisse - Korrelative Abhängigkeiten der Belastungs- und Beanspruchungsvariablen

Das empirische Material reicht für eine Einbeziehung der Nutzungshäufigkeiten und Bedeutung der Arbeitsmittel in die Beanspruchungsanalyse nicht aus.Bei weiterer Auswertung Verzicht auf Gewichtung der Bedienungs- und Übergangshäufigkeiten.Stattdessen Kanonische Korrelation zur Beschreibung der Zusammenhänge zwischen Belastungs- und Beanspruchungsparametern.

Situation I: Radar, Karte, Kommunikation, EA, Lidschlagfrequenz

Situation II: Radar, Herzschlagfrequenz

Situation III: Kommunikation, Peildiopter, Radar, Decca, Herzschlagfrequenz, LidschlagfrequenzSituation IV: Decca, Peildiopter, Karte, HerzschlagfrequenzSituation V: Maschine, Kommunikation, Herzschlagfrequenz

Diskussion der ErgebnisseBelastungsmessung

Durch gerätebezogene Dokumentation von Tätigkeitsfolgen liessen sich situationsbezogene informatorische Belastung differentieren.

BeanspruchungsmessungKein eindeutiger Nachweis, dass Veränderung der physiologischen Parameter auf Variation der Belastungssituation zurückgeht

für Herzschlagfrequenz signifikante Wechselwirkung zwischen Person und Situation. Weist auf wenig strukturierte Aufgaben mit vielen Handlungsmöglichkeiten hin.

Subjektive BeanspruchungsmessungAnspannungssteigerung zur Kompensation von Motivation, Ermüdung und Leistungsfähigkeit = erhöhte Leistungshergabe

Diskussion der ErgebnisseDie ermittelten Zusammenhänge der kanonischen Korrelation lassen zwar keine gerichtete Ursache -Wirkungs-Interpretation zu, aber dennoch sind differenzierte Aussagen über die bestimmenden Variablen möglich. Jede Situation läßt eine bestimmte Tätigkeitsstruktur erkennen, die sich in den Ausprägungen der Variablen widerspiegelt.

Situation I: KollisionsschutzmaßnahmenSituation II: Maßnahmen zur Fehlerbehebung im Radarsystem und Navigation mit anderen Hilfsmitteln (Karte, Decca)Situation III: Planung der im weitern Verlauf anfallenden ManöverSituation IV: Überrwachung und Kontrolle des KurswechselsSituation V: fortlaufende Anpassung der Schiffsgeschwindigkeit und des Kurses an Fahrwasserbedingungen

Ableitungen für die Praxis

Was läßt sich aus den Ergebnissen für die optimale Brückengestaltung ableiten?

Jede Situation verlangt spezifische Informationsverarbeitung und Tätigkeitsabläufe

z.B. Situation I• aus den Übergangen Karte-Sicht und Karte-Radar

kann geschlossen werden, dass bei Bedienung des Radargerätes sowohl eine gute Rundumsicht als auch unmittelbarer Zugriff auf die Karte gewährleistet sein sollte.

Ableitungen für die PraxisOrientierung der Brückengestaltung an den erforderlichen Tätigkeitsabläufen bestimmter Fahrabschnitte

betriebszustandsbezogene Arbeitsplätze mit fahrabschnittsspezifischer Gerätepositionierung

Erhöht die Entscheidungssicherheit und erhält die Leistungsfähigkeit

90 % der Fahrtzeit kann mit folgender Unterteilung der Betriebszustände abgedeckt werden:

„Hohe See“

„Küstennahe Fahrt“

„Revier“

Ableitungen für die Praxis9 Arbeitsplätze

BeratungSteuern Kontrolle Fahren Information ÜberwachungKartentischKommunikationDokumentation

werden 3 Arbeitsbereichen zugeordnet

Kommando

Technik / Sicherheit

Planung / Dokumentation

Ableitungen für die Praxis

Der Wachhabende nimmt je nach Betriebszustand und Arbeitsbereich einen entsprechenden Arbeitsplatz ein.

Ableitungen für die Praxis

Ableitungen für die Praxis

Ableitungen für die PraxisArbeitsbereich: Planung / Dokumentation

mit den Arbeitsplätzen• Planung (Kartentisch und integrierter Navigationsanlage)• Kommunikation ( mit Funktelegrafie-Terminal)• Dokumentaion (Kurs-, Ruderlagen- und Wetterkartenschreiber,

Echograph und Drucker)

Arbeitsbereich Technik / Sicherheitmit den Arbeitsplätzen

• Maschienenüberwachungs- u. Informationssystem - zentraler Bereich (aktuelle Prozessdaten, sowie Zu- oder Abschaltung von Maschienenteilen)

• Sicherheit (unabhängige Überwachungsstation mit Feueralarm und Eingriffsmöglichkeiten für die Bereiche Aufbau, Ladung, Maschine)

Schiff Ahoi!!!