Gliederung

1. Arbeitsgestaltung ist Arbeitsplatzgestaltung IInformatorische Belastungen und Beanspruchungen bei einer simulierten SchiffsführungsaufgabeReferat von Marko Deede

2. Gliederung • Fragestellung und Ziel • Methodik • Versuchsdurchfürung • Ergebnisse • Diskussion der Ergebnisse • Ableitung für die Praxis

3. 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

4. Methodik - Modellsituation • Durchführung in Schiffsführungs- und Simulationsanlage (SUSAN) der Fachhochschule Hamburg

5. 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.

6. Methodik - Beanspruchungsindikatoren • Zur physiologischen Messung der auftretenden mentalen Beanspruchung: • Herzschlagfrequenz • Lidschlagfrequenz • Stirn-EMG • Messung des subjektiven Beanspruchungserlebens • Künstler-Fragebogen

7. 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“

8. 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

9. 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

10. Versuchsdurchführung -Versuchspersonen • 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

11. 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

12. Versuchsdurchführung - Darstellung des Fahrtenverlaufes

13. Ergebnisse - Belastungsdokumentation - prozentuale Häufigkeiten • Änderungen der Auftretenshäufigkeiten für Radar, Maschinentelegraph, Kommunikation, Handbücher und Dokumentation • erlaubt Rückschlüsse auf Tätigkeitsstruktur

14. Ergebnisse - Belastungsdokumentation - Häufigkeiten / Konkordanz • Bei Häufigkeitsvergleich der Situationen I-V nur geringe Unterschiedlichkeit der Variablenausprägung • Über Konkordanzkoeffizienten wird die Unterschiedlichkeit deutlicher

15. 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

16. Ergebnisse - Beanspruchungsdokumentation • Zweifaktorielle Varianzanalyse • für Herzschlagfrequenz bedeutsame Wechselwirkung zwischen „Situation“ und „Person“ Alpha = .75 • nicht aber für Lidschlagfrequenz oder EA des Stirnmuskels

17. Ergebnisse - Dokumentation des subjektiven Beanspruchungserlebens • Gegenüberstellung Vorher-Nachher-Meßwerte • signifikante Empfindungsveränder-ungen • Verminderung der Leistungsfähigkeit u. Motivation • Steigerung der Anspannung und Ermüdung

18. 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

19. 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

20. 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

21. 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.

22. 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“

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

24. Ableitungen für die Praxis • Der Wachhabende nimmt je nach Betriebszustand und Arbeitsbereich einen entsprechenden Arbeitsplatz ein.

25. Ableitungen für die Praxis

26. Ableitungen für die Praxis

27. 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 • mit 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)

28. Schiff Ahoi!!!