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“ Situation I : Entgegenkommendes Küstenmotorschiff ohne Kollisionskurs und ohne kritischen Passierabstand im freien Seeraum. Situation II: Ausfall der Radaranlage, Fahrt im freien Seeraum ohne Fremdschiffe. Situation II: Fahrt im freien Seeraum ohne besondere Vorkommnisse, die seit Fahrtbeginn gegebene Maschienenstörung ist beseitigt Ereignisarme Situation, um destabilisierenden Effekten der Tätigkeitsdauer entgegenzuwirken. Situation IV: Ansteuerung einer Tonne mit anschließendem Kurswechsel. Situation V: Passieren einer Reede und anschließend querlaufenden Fischerboot mit kritischen Passierabstand.

Methodik - Belastungsmessung Belastungsmessung durch Beobachtung von geräte- bzw. tätigkeitsbezogenen Variablen 9 Kategorien Sicht (extern) Radar Karte Maschinentelegraph Kommunikation (Telefon, Funk, Walky Talky) Peildiopter Decca Handbücher Dokumentationen

Methodik - Beanspruchunsmessung Messung der physiologischen Beanspruchungsreaktionen Herzschlagfrequenz mit EKG durch Brustwanddreieck-Ableitung Stirn-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) Anspannung Leistungsfähigkeit Motivation Ermüdung

Versuchsdurchführung -Versuchspersonen Anzahl: 20 Nautikstudenten der FH Hamburg Alter: 25-31 Jahre Simulatorerfahrung: 14-30 Stunden In Untersuchung eingegangen: Vps: N= 12 (bei subjektiver Beanspruchungsmessung waren alle 20 Datensätze brauchbar) Aufgabe Ansteuerung eines Hafens mit vorgegebener Ankunftszeit mit einem Containerschiff der Express-Klasse

Versuchsdurchführung - 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 Dokumentation erlaubt Rückschlüsse auf Tätigkeitsstruktur

Ergebnisse - Belastungsdokumentation - Häufigkeiten / Konkordanz Bei Häufigkeitsvergleich der Situationen I-V nur geringe Unterschiedlichkeit der Variablenausprägung Über Konkordanzkoeffizienten wird die Unterschiedlichkeit deutlicher Bei reiner Betrachtung der Häufigkeiten, wirkt das Verhalten in den Situation sehr ähnlich. Vielleicht mit Ausnahme der ersten Situation Vernachlässigung der individuell wahrgenommenenen Bedeutung einzelner Komponenten bei der Aufgabenbewältigung geringe interindividuelle Variabilität in Gerätebedinung und Informationsnutzung weist auf erhöhte Bedeutsamkeit zur Aufgabenbewältigung hin. Ausgedrückt durch den Konkordanzkoeffizienten

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, Lidschlagfrequenz Situation IV: Decca, Peildiopter, Karte, Herzschlagfrequenz Situation V: Maschine, Kommunikation, Herzschlagfrequenz

Diskussion der Ergebnisse Belastungsmessung Durch gerätebezogene Dokumentation von Tätigkeitsfolgen liessen sich situationsbezogene informatorische Belastung differentieren. Beanspruchungsmessung Kein 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 Beanspruchungsmessung Anspannungssteigerung zur Kompensation von Motivation, Ermüdung und Leistungsfähigkeit = erhöhte Leistungshergabe Belastungsmessung: Eine unterschiedliche informatorische Belastungen (jede Situation unterscheidet sich hinsichtlich Informationsaufnahme, Verarbeitung und Umsetzung) Die Situationen unterscheiden sich in Nutzungshäufigkeit, Bedeutung und Übergangshäufigkeiten bei der Gerätebedienung. Die Tätigkeitsstrukturen unterscheiden sich.

Diskussion der Ergebnisse Die 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: Kollisionsschutzmaßnahmen Situation II: Maßnahmen zur Fehlerbehebung im Radarsystem und Navigation mit anderen Hilfsmitteln (Karte, Decca) Situation III: Planung der im weitern Verlauf anfallenden Manöver Situation IV: Überrwachung und Kontrolle des Kurswechsels Situation V: fortlaufende Anpassung der Schiffsgeschwindigkeit und des Kurses an Fahrwasserbedingungen 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, Lidschlagfrequenz Situation IV: Decca, Peildiopter, Karte, Herzschlagfrequenz Situation V: Maschine, Kommunikation, Herzschlagfrequenz

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 Praxis Orientierung 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“ Anpassung an Siuationen nicht sinnvoll, da diese sich selbstverständlich unterscheiden. Eine auf Situationen zugeschneiderte Brückenkonfiguration kann niemals den Anforderungen gerecht werden.

Ableitungen für die Praxis 9 Arbeitsplätze Beratung Steuern Kontrolle Fahren Information Überwachung Kartentisch Kommunikation Dokumentation werden 3 Arbeitsbereichen zugeordnet Kommando Technik / Sicherheit Planung / Dokumentation

Ableitungen für die Praxis Arbeitsbereich Kommando - Hohe See: gleichbleibende Geschwindigkeit, vorgeplante Route, wenig Verkehr - primär Kontroll- und Überwachungsaufgaben - Steh-Sitz-Arbeitsplatz (Kontrolle / Steuern)mit Radar, Alarm u. Informations-Display - Küstennahe Fahrt: Kurs- und Geschwindigkeitsänderungen, gedrängter Seeraum und höhere Verkehrsdichte - Intensivierung der Tätigkeitsabfolgen, bis hin zu gedrängtem Handlungsabl. - je nach Situation Arbeitsplatz Steuern u. Kontrolle oder Fahren (gedrängt) Arbeitsplatz Fahren mit Radar, Standortanzeige u. Schiffsalarm- und Nautik Informationsdisplay - Revier: gedrängter Handlungsablauf mit Mehrpersonenbesatzung (Arbeitsplatz je nach Funktion) - Fahren - Wachoffizier - Kontrolle Kapitän - Steuern - Rudergänger - Beratung - Lotse - Monitor der Radarbilder der arbeitsplätze Fahren / Kontrolle, UKW-Gerät, Angaben zur Maövrierfähigkeit des Schiffes - keine eigenen Eingriffsmöglichkeiten Der Wachhabende nimmt je nach Betriebszustand und Arbeitsbereich einen entsprechenden Arbeitsplatz ein.

Ableitungen für die Praxis

Ableitungen für die Praxis

Ableitungen für die Praxis Arbeitsbereich: Planung / Dokumentation mit den Arbeitsplätzen Planung (Kartentisch und integrierter Navigationsanlage) Kommunikation ( mit Funktelegrafie-Terminal) Dokumentaion (Kurs-, Ruderlagen- und Wetterkartenschreiber, Echograph und Drucker) Arbeitsbereich Technik / Sicherheit 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!!!