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Entwicklung eines analytischen Modells zur Prognose der mentalen Beanspruchung in der Prozessführung

Das qualitative Cognitive Task Load Modell (Neerincx, 1995 und 2003) wurde zu einem quantitativen Modell zur Prognose der mentalen Beanspruchung bei Prozessführungsaufgaben weiterentwickelt, verifiziert, validiert und optimiert.

Die Prozessführung, mit Überwachungs- und Bedienaufgaben sowie der Diagnose von Störungen, gewinnt in Zeiten zunehmender Vernetzung, z. B. in der Produktion, an Bedeutung. Arbeitsplätze in Leitwarten, genauso wie aus dem Umfeld von Industrie 4.0, können davon beeinflusst sein. Bereits bei der Planung der Prozessführungsaufgabe, der Arbeitsmittel und der Arbeitsplätze werden unter anderem die Fragen aufgeworfen:

1. Wie viel kann der Operateur (noch) bearbeiten? Und
2. Welchen Einfluss hat die Gestaltung der Arbeitsmittel (Mensch-Computer- bzw. Mensch-Maschine-Schnittstelle) auf die Bearbeitungsmenge?

Um sich diesen Fragen zu nähern, wurde das Cognitive Task Load Modell weiterentwickelt. Dabei standen im Mittelpunkt: Konformität zur Normung, Vereinfachung und Absicherung des Modells durch Reduktion systematischer Fehlerquellen, Verbesserung der Anwendbarkeit durch Nutzung effizienter Fuzzy-Logik-Algorithmen sowie Überführung der qualitativen in eine quantitative Modelltheorie. Aufbauend auf der Theorie des originalen Cognitive Task Load Modells wurde ein Fuzzy-Inferenz-System parametriert. Das so weiterentwickelte fuzzy Cognitive Task Load Modell wurde mit den Daten einer Feldstudie verifiziert. Validierung und anschließende Optimierung des fuzzy Cognitive Task Load Modells erfolgten mittels einer Laborstudie mit 29 berufstätigen Operateuren. In der Laborstudie wurden 41 unterschiedliche Prozessführungsaufgaben bearbeitet. Die dabei aufgetretene mentale Beanspruchung wurde mittels subjektiver und objektiver (kardiovaskulärer, okulomotorischer) Beanspruchungsdaten sowie verschiedener objektiver Leistungsdaten multidimensional erfasst. Den Abschluss der wissenschaftlichen Betrachtung bildeten Anwendungsbeispiele des fuzzy Cognitive Task Load Modell, in denen Gestaltungshinweise bezogen auf Arbeitsaufgabe und Arbeitsmittel abgeleitet wurden.

Bibliografische Angaben

P. Jeschke:
Entwicklung eines analytischen Modells zur Prognose der mentalen Beanspruchung in der Prozessführung. 
1. Auflage. Dortmund: Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin 2017. Seiten 260, Projektnummer: F 2359, Papier, PDF-Datei, DOI: 10.21934/baua:bericht20171011

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Forschungs­projekte

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