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Für das am FG Awip durchgeführte Projekt zur Aufmerk-samkeitslenkung an Arbeitsplätzen mit einer Vielzahl von Visualisierungs-mitteln sollen Ergebnisse vorgestellt werden. Typischerweise finden sich diese in klassischen Leitwarten und -zentralen der Prozessindustrie bzw. bei anderen steuernden und überwachenden Tätigkeiten. Zukünftig ist davon auszugehen, dass auch mit dem verstärkten Einsatz neuer Inter-aktionsformen ähnliche und vergleichbare Herausforderungen der gezielt-en Aufmerksamkeitssteuerung bestehen werden. Die Lenkung der Auf-merksamkeit bezog sich dabei auf das periphere Blickfeld, welches den Bereich außerhalb des optimal und gut wahrnehmbaren Feldes bis an die Grenzen der visuell möglichen Wahrnehmung kennzeichnet. Dazu wurden Hypothesen aufgestellt, die aufgrund theoretischer Vorerkenntnisse zur Wahrnehmung von Bewegungen, hohen Helligkeitskontrasten sowie der Veränderung je nach Abstand zum zentralen, gut visuell wahrnehmbaren Blickfeld formuliert wurden. Diese betrafen den Winkel im peripheren Blickfeld sowie die Frequenz und den Leuchtdichtekontrast des jeweiligen Signals. Unterschiedliche Abstufungen dieser Variablen wurden in Vorver-suchen festgelegt und anschließend an einer Stichprobe von 𝑁𝑁 = 52 Personen untersucht. Die Stichprobe näherte sich in ihren Merkmalen einer typischen Arbeitspopulation an, um die externe Validität der Daten zu unterstützen. Als Ergebnis konnten statistische Belege für die Hypo-thesen gefunden und Gleichungen zur Abschätzung der Erkennungswahr-scheinlichkeit bestimmter Merkmalskombinationen von Signalen sowie der Reaktionszeit von gut erkannten Signalen erstellt werden. Der Beitrag arbeitet diese im Sinne einer Entscheidungshilfe für die angewandte Arbeitsgestaltung in klassischen Einsatzbereichen auf und zeigt ent-sprechende Einsatzmöglichkeiten der gewonnenen Erkenntnisse auf. Die Übertragung auf neue Interaktionsformen in der Mensch-Maschine-Kom-munikation, wie z.B. Augmented-Reality-Anwendungen, wird ebenfalls andiskutiert.
Durch die Digitalisierung industrieller Fertigungs- und Instandhaltungsprozesse ändern sich gegebenenfalls für die Mitarbeiter*innen an ihrem Arbeitsplatz zeitgleich die Arbeitsorganisation, die Tätigkeitsinhalte und die genutzte Technik. Dieser Herausforderung muss auch bei der Digitalisierung von Kooperations- und Kollaborationsprozessen begegnet werden. Bei der Gestaltung derartiger hybrider Arbeitswelten müssen nicht nur veränderte Belastungs-Beanspruchungsprofile, technische Belange und Aspekte der Mensch-Maschine-Interaktion, sondern auch die Akzeptanz der zu nutzenden Technik durch die Mitarbeitenden berücksichtigt werden. Dabei könnten persönliche Gegebenheiten, wie das Alter, das Tätigkeitsumfeld oder bisherige Erfahrungen mit digitalen Geräten, Einflussfaktoren in Hinblick auf Motivation oder Hemmnis darstellen. Zur gelingenden Arbeitssystemgestaltung für die datenbasierte Kooperation von Unternehmen im Anlagenbetrieb auf Basis eines digitalen Abbildes einer realen Produktionsanlage, wird im Rahmen des BMBF geförderten Verbundprojektes „Gestaltung unternehmensübergreifender Kooperationsnetzwerke mit dem digitalen Zwilling (NedZ)“ unter anderem die Frage nach der Akzeptanz erforscht. Dazu wurde in den am Forschungsprojekt beteiligten kleinen und mittleren Unternehmen eine anonyme Befragung der Mitarbeitenden durchgeführt. Im Beitrag werden Ergebnisse der Befragung bezüglich der Grundeinstellungen, möglichen Motivationen und Hemmnissen zum Umgang mit neuer digitaler Technik innerhalb der beteiligten Unternehmen diskutiert.
Die Arbeitswelt der Zukunft fordert schon heute wissenschaftliche Konzepte, tragfähige Modelle und optimierte Systeme. Dabei müssen, neben technischen Entwicklungen, die physischen und psychischen Belastungen des Menschen im Fokus der Arbeitsgestaltung liegen. Dazu werden neue Erkenntnisse durch die Arbeitsforschung in Zusammenarbeit mit Unternehmen benötigt. Hierbei sollten gesicherte Messverfahren mit neuen Untersuchungsmethoden im systemischen Ansatz verbunden werden, um Grundlage für Analysen, Bewertungen und Empfehlungen zukünftiger Arbeitsgestaltung zu sein. Darüber finden neue Phänomene, wie zum Beispiel Technikstress Beachtung, die einen Beitrag zur Verhinderung einer Resilienzabnahme leisten können.
In der modernen Arbeitswelt besteht eine wachsende Bedeutung von Steuer- und Überwachungstätigkeiten, die heute in Leitwarten und in Zukunft möglicherweise mittels neuer Interaktionsformen ausgeführt werden. Bei diesen Tätigkeiten ist verantwortungsvolles Handeln gefordert, da eine Verpflichtung für die Aufrechterhaltung der Prozesse besteht. Die Mensch-Maschine-Interaktion findet häufig mittels einer komplexen Visualisierung sowie einer Vielzahl an Bildschirmen statt. Dies kann bedeuten, dass sich relevante Information außerhalb der direkten visuellen Wahrnehmung eines Bedieners befinden. Es besteht die Herausforderung, die Aufmerksamkeit durch Signale gezielt zu lenken, damit handlungsleitende Informationen wahrnehmbar werden. Ziel der durchgeführten Untersuchung war es deshalb, Mindestanforderungen für die Erkennung von Signalen im peripheren Blickfeld zu untersuchen. Ausgehend von Vorerkenntnissen wurden in einem Laborexperiment Signale in verschiedenen Leuchtdichtekontrasten und Frequenzen in festgelegten Winkeln des peripheren Blickfeldes untersucht. Diese zeigen die Überlegenheit hoher Leuchtdichtekontraste und Frequenzen für die Erkennung, steigende Winkel verringerten diese. Die aus den Daten abgeleiteten Regressionen gestatten die Abschätzung von Erkennungswahrscheinlichkeit und Reaktionszeiten.
Praktische Relevanz: Die erreichten Ergebnisse geben Entwickler*innen und Anwender*innen von Technik ein Werkzeug für die gezielte Gestaltung von Signalen in der Mensch-Maschine-Interaktion bei komplexen Visualisierungshintergründen an die Hand. Aus den Erkenntnissen können konkrete Maßnahmen abgeleitet werden, die helfen, Sicherheit und Zuverlässigkeit durch eine verbesserte Gestaltung der Mensch-Maschine-Interaktion zu unterstützen.
Die gezielte Lenkung der begrenzten Ressource „Aufmerksamkeit“ im peripheren Blickfeld ist eine Herausforderung, welche vor allem in Leitwarten mit vielen Visualisierungsmitteln besteht. Dort können wichtige Informationen außerhalb des engen zentralen Blickfeldes, in welchem sie gut wahrgenommen werden, dargestellt sein. Somit besteht die Gefahr, dass Aufmerksamkeit nicht bestmöglich genutzt wird, sondern sich zu sehr entgrenzt und mögliche Fehlhandlungen daraus resultieren. Auch in Zukunft werden mit neueren Formen der Visualisierung, wie z.B. Virtual Reality, ähnliche Herausforderungen bestehen. Es wurde ein Experiment am FG Awip konzipiert und durchgeführt, bei dem im peripheren Blickfeld Signale mit verschiedenen Eigenschaften eingespielt wurden und die visuelle Aufmerksamkeit zentral gebunden war. Die Signale wiesen unterschiedliche Merkmale auf und sie wurden in verschiedenen Winkeln peripher dargeboten. Der Beitrag zeigt die Unterschiede in Erkennungsraten auf. Daraus können Hinweise für die angewandte Leitwartengestaltung abgeleitet werden.
Es gibt unterschiedliche Formen digitaler Kollaboration. Gemeinsam ist ihnen die Notwendigkeit eines vorhandenen soziotechnischen Systems in dem technische und soziale Belange ineinandergreifen. Diese sind in großen Unternehmen oft bereits tief in der Unternehmenskultur verankert. Meist ist neben den technischen Möglichkeiten auch ein entsprechendes Kompetenzmanagement vorhanden. Für kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) sind diese Strukturen weniger klar ausgeprägt. Der Informationsaustausch findet daher häufiger erfahrungsbasiert und informell statt oder erscheint durch eine Entgrenzung von Verantwortungsbereichen, wenn beispielsweise Mitarbeiter*innen unterschiedliche Aufgabenbereiche in Personalunion bearbeiten, zunächst unnötig. Sollen aus dieser Ausgangslage digitale Kollaborationsmöglichkeiten etabliert werden, ergeben sich unmittelbar Notwendigkeiten der Restrukturierung von Prozessen innerhalb des KMU. Der Beitrag beleuchtet die damit verbundenen Anforderungen aus arbeitswissenschaftlicher Sicht.
Das Arbeiten mit einem digitalen Zwilling ist trotz der großen Interpretationsbreite der Begrifflichkeiten in vielen Bereichen bereits alltäg-liche Realität (Botz et al. 2020; Klostermeier et al. 2018). Die Kollaboration zwischen mehreren Unternehmen mit Hilfe eines digitalen Zwillings ist hin-gegen gerade in kleinen und mittelständischen Unternehmen noch wenig verbreitet. Neben technischen Herausforderungen sind hier auch andere Aspekte wie unterschiedliche Geschäftsmodelle und Kompetenzanforde-rungen, betriebsinternes Wissens- und Datenmanagement oder die Akzep-tanz neuer Technologien durch die Mitarbeiter*innen zu berücksichtigen. Im Rahmen des Verbundprojektes „Gestaltung unternehmensübergreifender Kooperationsnetzwerke mit dem digitalen Zwilling (NedZ)“ wird die Arbeits-systemgestaltung für die datenbasierte Kooperation von Unternehmen im Anlagenbetrieb auf Basis eines digitalen Zwillings erforscht. Begleitend dazu werden prozessuale und organisatorische Anforderungen zur erfolg-reichen Einführung einer derartigen Kollaborationsplattform bei KMU ar-beitswissenschaftlich untersucht und Gelingensbedingungen dafür in Form einer Handlungsanweisung abgeleitet. Der Beitrag stellt die (arbeitswissen-schaftlichen) Herausforderungen des Projektes sowie das methodische Vorgehen dazu vor.
Die Überwachung und Steuerung komplexer Prozesse stellt in der Industrie eine wichtige und verantwortungsvolle Tätigkeit dar, die menschgerecht gestaltet werden muss (Hoppe et al. 2019). Üblicherweise werden diese Tätigkeiten in hochgradig visualisierten Leitwarten durchge-führt, in Zukunft ist zu erwarten, dass neben weiteren Einsatzbereichen (Thomas & Trampert 2019) auch moderne Interaktionsformen, wie z.B. Vir-tual Reality hier an Bedeutung gewinnen könnten. Abgesehen von der kon-kreten Umsetzung der Visualisierung in der Mensch-Maschine-Interaktion bleibt die grundlegende Herausforderung der gezielten Aufmerksamkeits-lenkung durch geeignete Signale, da sich diese aufgrund der Größe der visualisierten Fläche außerhalb des direkten Blickfeldes der beschäftigten Operatoren befinden können. In diesem peripheren Blickfeld ist jedoch ein eher schlechtes visuelles Auflösungsvermögen sowie verringerte Farb-wahrnehmung zu konstatieren. Die Unterscheidbarkeit hoher Helligkeits-kontraste sowie die Bewegungswahrnehmung sind jedoch vergleichsweise gut ausgeprägt. Um Mindestanforderungen für zuverlässig aufmerksam-keitslenkende Signale zu definieren, wurde deshalb ein Laborexperiment konzipiert, welches Signale als Umrandung einer mindestgroßen Schrift (DIN 1450:2013) in verschiedenen Kontrastverhältnissen und Frequenzen im peripheren Blickfeld darbot. Gleichzeitig wurde die Aufmerksamkeit mit-tels einer Problemlöseaufgabe mit variierter Schwierigkeit im zentralen Blickfeld gebunden, eine zusätzliche Kontrolle erfolgte mittels Blickerfas-sung. Die Ergebnisse zeigen die Überlegenheit hoher Kontraste und Fre-quenzen, sowohl für die Erkennungsrate als auch für die Erkennungszeit. Daraus lassen sich konkrete Gestaltungsempfehlungen für die Mensch-Ma-schine-Interaktion bei hoch visualisierten Arbeitsplätzen ableiten. Dies kann dazu beitragen, diese Arbeitsplätze menschgerechter, sicherer und zuver-lässiger zu gestalten. Die gewonnenen Erkenntnisse können in Zukunft auch für andere Anwendungsfelder, wie z.B. im Hinblick auf mehr und mehr assistierte Fahraufgaben, an Bedeutung gewinnen.
Aufmerksamkeitslenkung an stark visualisierten Arbeitsplätzen – erste Ergebnisse der Laborstudie
(2020)
Mit fortschreitender Automatisierung im industriellen Bereich wächst die Bedeutung von Tätigkeiten in Leitwarten. Durch die große Anzahl an Visualisierungsmitteln in den meisten Leitwarten kann sich eine bedeutsame Information außerhalb des zentralen Blickfeldes befinden. Dort wird diese jedoch wesentlich schlechter erkannt. Ziel dieses DFG geförderten Forschungsprojektes (Projekt-Nr. 358406233) ist es deshalb, Signale zu identifizieren, welche die Aufmerksamkeit zuverlässig in periphere Bereiche lenken können. Dazu wurde ein Laborversuch konzipiert und durchgeführt.
Ausgangspunkt sind die Kontrast- und Bewegungswahrnehmung
im peripheren Blickfeld, welche als unterschiedliche Kontraststufen und Blinkfrequenzen der zu erkennenden Signale umgesetzt wurden. Der Artikel schildert die erste Auswertung nach Abschluss der Erhebung an N = 52 Probanden.
Tätigkeiten in Leitwarten gewinnen zunehmend an Bedeutung. Durch die hohe Dichte an Visualisierungsmitteln und Informationen stellt die sichere Lenkung der Aufmerksamkeit eine besondere Herausforderung dar. Dies ist wichtig, weil sich möglicherweise bedeutsame Informationen außerhalb des zentralen Blickfeldes im peripheren Blickfeld befinden können. Um diese Herausforderungen und die daraus abgeleiteten Fragestellungen zu untersuchen, wird am Fachgebiet Arbeitswissenschaft ein durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördertes Laborexperiment konzipiert und durchgeführt. Die theoretischen Grundlagen sowie die untersuchungsmethodischen Ansätze werden in dem nachfolgenden Beitrag dargelegt.