Ergonomie, Gebrauchstauglichkeit - TU Dresden · Was ist Ergonomie? „Ergonomie ist ein...

Ergonomie, Gebrauchstauglichkeit und Nutzererlebenund Nutzererleben

VL MMS Wintersemester 2013/14Professur für Prozessleittechnik

L. Urbas; J. Ziegler

Ziele und Inhalt

• Ergonomie

– Definition

– Ziele und Bereiche

TU Dresden MMST © Urbas, Ziegler 2006-2013 Folie 2

– Ziele und Bereiche

– Prinzipien und Konzepte

• Gebrauchstauglichkeit (Usability)

– Motivation und Definition

– Elemente und Maße

– Spezifikation

• User Experience

– Ursprung

– Konzepte und Modelle

ERGONOMIE

Was ist Ergonomie?

„Ergonomie ist ein wissenschaftlicher Ansatz, damit wir aus diesem Leben die besten Früchte

bei der geringsten Anstrengung mit der


bei der geringsten Anstrengung mit der höchsten Befriedigung für das eigene und für

das allgemeine Wohl ziehen“[Jastrzebowski, 1857; nach Rudlof, 2006]

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“


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.“





Systems befasst“


Zweck und Zielstellung der Ergonomie [DIN EN ISO 26800, 2011]

• Zweck

– Sicherheit, Leistung, Gebrauchstauglichkeit und Zugänglichkeit 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

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 Reaktion

– deren Einfluss auf Interaktionen zwischen Menschen und anderen Elementen eines Systems

• Organisationsergonomie

– Optimierung soziotechnischer Systeme einschließlich derer Richtlinien, Prozesse und Organisationsstrukturen

Prinzipien der Ergonomie [DIN EN ISO 26800, 2011]

• Populationsorientierung

– Gestaltung für festgelegte und beschriebene Zielpopulation

• Aufgabenorientierung


• 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

Auswirkungen auf die Person- Beanspruchung- Ermüdung- Förderung…

Eigenschaften der Person- physiologisch- biomechanisch- anthropometrisch- kognitiv …

[nach DIN EN ISO 26800, 2011, S.7]

Relevante Einflussfaktoren der Ergonomie

TU Dresden Folie 12MMST © Urbas, Ziegler 2006-2013

Auswirkungen auf das Ergebnis- Produktivität- Zuverlässigkeit- Sicherheit- Qualität…

TÄTIGKEIT der Person

- kognitiv …

Eigenschaften der Aufgabe- Art, Ziele- Anforderungen- Komplexität

Eigenschaften der Umgebung- kontextabhängig- physisch- organisationsbezogen…

Konzepte der Ergonomie [DIN EN ISO 26800, 2011]

• Systemkonzept

– Mensch und Sachsystem als integrale Bestandteile eines soziotechnischen Systems


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

Konzepte der Ergonomie [DIN EN ISO 26800, 2011]

• Belastungs-Beanspruchungs-Konzept

– Äußere Belastung erzeugt innere Beanspruchung

abhängig von kurz- und langfristigen intraindividuellen


abhängig von kurz- und langfristigen intraindividuellenVeränderungen 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 Population genutzt werden können, um ein Ziel im Nutzungskontext zu erreichen

GEBRAUCHSTAUGLICHKEIT(USABILITY)

Warum Gebrauchstauglichkeit?


http://www.havenworks.com/

Warum Gebrauchstauglichkeit?


Ticket Machine in Arkansas (US)© wikimedia

Was ist Gebrauchstauglichkeit?

„Alles sollte so einfach wie möglich gemacht werden, aber nicht einfacher.“


[Albert Einstein]


• Der Begriff Gebrauchstauglichkeit steht für

– ein Ergebnis (Qualität eines brauchbaren Produkts)


– 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]


• Gebrauchstaugliche Geräte:

– Sind leicht zu erlernen und zu merken

– Sind effektiv und effizient zu benutzen


– Sind effektiv und effizient zu benutzen

– Verursachen nur eine geringe Fehlerrate

– Stellen Zufriedenheit der Nutzer sicher [Jakob Nielsen]

• Gebrauchstauglichkeit ist ein ganzheitlicher Ansatz:

– Entwerfen eines den Benutzergruppen angepassten Produkts

– Unterstützung der Benutzer in ihren Arbeitsaufgaben und Arbeitsabläufen

– Ermöglichung eines effektiven, effizienten und zufriedenstellenden Arbeitens

Sichtweisen auf Gebrauchstauglichkeit

• Produktorientierte Sicht:

– ergonomische Eigenschaften des Produkts

• Benutzerorientierte Sicht:


• Benutzerorientierte Sicht:

– mentale Leistungen und Einstellung des Nutzers

• Nutzungsorientierte Sicht:

– Effektivität, Effizienz und Zufriedenstellung der Nutzer, die mit dem Produkt arbeiten

• Kontextorientierte Sicht:

– Nutzer(klassen), Arbeitsumgebung, Arbeitsaufgaben

Ebenen der Gebrauchstauglichkeit

Analyse der Benutzer,Ihrer Aufgaben und des Anwendungskontexts

Ziele, Abläufe,

Ergebnisse

Analyse Gestaltung


Anwendungskontexts

Definition des Funktions-umfangs und der benötigten Informationen

Erarbeitung der optimalen Abläufe und Prozesse

Ergebnisse

Struktur, Informationen, Funktionalität

Interaktionsgestaltung,Benutzungsoberfläche

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

Definition von Gebrauchstauglichkeit

Gebrauchstauglichkeit:

– Ausmaß, in dem ein System, ein Produkt oder eine Dienstleistung durch bestimmte Benutzer in einem


Dienstleistung durch bestimmte Benutzer in einem bestimmten Nutzungskontext genutzt werden kann, um Zieleeffektiv, effizient und zufriedenstellend zu erreichen[DIN EN ISO 9241-10]

• Ziele:

– Benutzer zu Erreichung ihrer Arbeitsergebnisse zu befähigen

– dabei ihre Belange im jeweiligen Nutzungskontext beachten

Maße der Gebrauchstauglichkeit

Effektivität:

– Genauigkeit und Vollständigkeit, mit der Benutzer ein bestimmtes Ziel erreichen


bestimmtes Ziel erreichen

– Effektivitätsmaße setzen (Teil)-Ziele des Nutzers ins Verhältnis zur Genauigkeit oder Vollständigkeit, mit der diese Ziele erreicht werden


Effizienz:

– Im Verhältnis zur Genauigkeit und Vollständigkeit eingesetzter Aufwand, mit dem Benutzer ein bestimmtes Ziel erreichen


Aufwand, mit dem Benutzer ein bestimmtes Ziel erreichen

– Effizienzmaße setzen Effektivitätsmaße ins Verhältnis zum dafür notwendigen Ressourcenaufwand


Zufriedenstellung:

– Freiheit von Beeinträchtigungen und positive Einstellungen gegenüber der Nutzung des Produkts


gegenüber der Nutzung des Produkts

– Zufriedenstellungsmaße beschreiben das Ausmaß in dem Benutzer von Beeinträchtigung frei sind und die Einstellung des Benutzers zum Produkt

Anwendungsrahmen


DIN EN ISO 9241-11

Ziele definieren

Anwendungsrahmen


Nutzungskontext bestimmen

Maße der Gebrauchstauglichkeit operationalisieren

Ermittlung von Gebrauchstauglichkeit


DIN EN ISO 9241-11

Ermittlung von Gebrauchstauglichkeit

Spezifikation


Durchführung

Auswertung

Spezifikation von Gebrauchstauglichkeit

• Notwendige Informationen:

– Operationalisierte Maße der Gebrauchstauglichkeit


– Beschreibung der Komponenten des Nutzungskontexts

– 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


• Mindestens ein operationalisiertes Maß jeweils für Effektivität, Effizienz und Zufriedenstellung

Auswahl und Detaillierungsgrad abhängig von den Zielen der


Auswahl und Detaillierungsgrad abhängig von den Zielen der Untersuchung

Maße können unterschiedliche relative Bedeutung für die verfolgten Ziele haben

• Falls objektive Maße für Effektivität, Effizienz nicht möglich sind, können subjektive Maße als Indikatoren dienen

Zufriedenstellung kann nur subjektiv gemessen werden

Interpretation von Messungen der Gebrauchstauglichkeit ist zeitvariant und kontextspezifisch!

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!

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)

Beschreibung der angestrebten Ziele

• Aufgaben:

– 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

Arbeitssystem:

– System, das genutzt wird, um bestimmte Ziele zu erreichen

– besteht aus Benutzern, Arbeitsaufgaben, Arbeitsmitteln und der physischen und sozialen Umgebung

Warum nochmal Gebrauchstauglichkeit?

• Gebrauchstauglichkeit ist ein Wettbewerbsfaktor:

– fördert die Produktivität der Nutzer

– reduziert Support- & Trainingskosten


– 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

NUTZERERLEBEN(USER EXPERIENCE)

Noch mehr Gebrauchstauglichkeit?

The five Es of usability:

– Effective (completeness, accuracy)


– Effective (completeness, accuracy)

– Efficient (speed, effort)

– Engaging (Pleasant, satisfying)

– Error tolerant (Error prevention and recovery)

– Easy to learn (Predictability, Consistency)

[Quesenbery, 2001]

Noch mehr Gebrauchstauglichkeit?

• Die „five Es“ sind durch die ISO 9241 inspiriert.

– Lernförderlichkeit und Fehlertoleranz werden in mehreren


– 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)

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]

User Experience –Mehr als Gebrauchstauglichkeit?

User Experience:

– Wahrnehmungen und Reaktionen einer Person, die aus der tatsächlichen und/oder der erwarteten Benutzung eines


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 9241-210]

Usability vs. User Experience

Usability fokussiert auf

– Die Reduktion von Stress und

User Experience fokussiert auf

– Verbesserung des subjektiven

[Hassenzahl u.a., 2008, Thüring&Mahlke 2009]


– Die Reduktion von Stress und dem Beseitigen von Barrieren

– Objektivität

– Instrumentelle Qualitäten und die Aufgaben des Nutzers

– Verbesserung des subjektiven Erlebens (Freude, Spaß, Attraktivität…)

– wahrgenommene/subjektive Qualität (Konsequenzen)

– Balance zwischen instrumentellen und nicht-instrumentellen Qualitäten

Herausforderung, Schönheit, Neuartigkeit, Selbstausdruck

User Experience

… hat sich in Wissenschaft und bei Anwendern etabliert als

– Erweiterung der klassischen Usability-Konzepte um hedonische


– Erweiterung der klassischen Usability-Konzepte um hedonischeund ästhetische Dimensionen

– Erweiterung des Betrachtungsrahmens über die eigentliche Nutzung hinaus

– Ganzheitlicher Betrachtungsansatz (phenomänologische, design-, emotions- und qualitätsorientierte Ansätze)

ABER:

Bislang keine allgemeingültige Definition und kein etablierter Methodenbaukasten [vgl. Law&Schaik 2010]

Arbeitsmodell UX nach Hassenzahl u.a.

Wesentliche UX-Aspekte:

1. Durch den Gestalter intendierte Produktqualität

www.attrakdiff.de


intendierte Produktqualität

2a. Subjektive Qualitätswahrnehmung und -bewertung

2b. Voneinander unabhängige pragmatische und hedonische Qualität

3. Verhaltens- und emotionale Konsequenzen

[Hassenzahl u.a., 2008]

Das CUE-Modell nach Thüring & Mahlke

• Betrachtung der Konsequenzen der Wahrnehmung der Qualitäten

• Emotionen als wesentlicher mediierender Faktor [Thüring&Mahlke 2009]


www.meCUE.de

UX – Alles neu?

Fokus auf wahrgenommene/subjektive Qualität

Betrachtung der Konsequenzen der Wahrnehmung

Mediierende Effekte


Mediierende Effekte

… sind prinzipiell schon seit langem bekannte Konzepte

[Technology Acceptance Model (TAM ) nach Davis u.a. 1989]

Zusammenfassung

• Ergonomie

– Ganzheitliches, multidisziplinäres und multidimensionales Bindeglied zwischen Arbeit, Technik und Mensch


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

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.

OrganisatorischesOrganisatorisches

VL MMS Wintersemester 2013/14Professur für Prozessleittechnik

L. Urbas; J. Ziegler

Usability Evaluation

• Zeitraum:

– 1. Kohorte: 16.12.-20.12.13

– 2. Kohorte: 13.01.-24.01.14 UPI Usability Labor

TU Dresden MMST © Urbas, Ziegler 2006-2013

– 2. Kohorte: 13.01.-24.01.14

• Dauer: ~45 Minuten

• Orte:

– UPI Usability Labor oder

– Gerätezentrum AT

• Ablauf:

– 1:1 Evaluation

– ein Proband, ein Evaluator

UPI Usability Labor

Gerätezentrum Automatisierungstechnik

Usability Evaluation

• Aufgaben:

– Inbetriebnahme einer Maschine mit Hilfe eines MIS

– Instandhaltung einer Maschine mit Hilfe eines MIS

TU Dresden MMST © Urbas, Ziegler 2006-2013

– Instandhaltung einer Maschine mit Hilfe eines MIS

• Datenerfassung:

– Logfile, A/V-Mitschnitt, Screen Capture

– Fragebögen (Demografisch, Trust & SUS)

• Organisation:

– Doodle Poll mit möglichen Evaluationsterminen

Link ab morgen im Moodle und auf der Website

Teilnahme ist obligatorisch (Teil der Lehrveranstaltung)

Termine werden first-come-first-serve vergeben

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