Vermittelte Kommunikation zwischen Feld und Warte
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Störungsdiagnose in Prozessanlagen erfordert eine Kommunikation zwischen räumlich getrennten Partnern, die sich in ihren Aufgaben, ihrer Perspektive auf das System und ihrer resultierenden Informationsbedarfe unterscheiden. Das Projektziel bestand deshalb in der Untersuchung und Unterstützung dieser Kommunikation. Die Unterstützung sollte erfolgen, indem ein kontinuierlicher Informationsaustausch sichergestellt wird, so dass beide Partner die Information bekommen, die sie zum Aufbau eines gemeinsamen Situationsverständnisses benötigen. Zu diesem Zweck wurde zunächst im Rahmen von Literaturarbeiten und Fabrikbesuchen ermittelt, welche Anforderungen sich durch die Eigenschaften von Anlagen ergeben, welche Entscheidungs- und Lernprozesse zu unterstützen sind, wie die Kommunikation aktuell erfolgt und wie eine technische Unterstützung umgesetzt werden kann. In sechs Experimenten wurde untersucht, wie Personen visuelle und verbale Information nutzen, wie dies von der Qualität der übertragenen Information abhängt, welche Rolle geteilte mentale Modelle in der kooperativen Störungsdiagnose spielen, wie verschiedene Kommunikationsprotokolle wirken, wie fallbasierte Information Entscheidungen in modularen Anlagen beeinflusst und welche Strategien beim Treffen solcher Entscheidungen angewendet werden. Es wurden Konzepte zur Kommunikationsunterstützung entwickelt, wobei aufgrund des Trends der Digitalisierung in der Prozessindustrie auf mobile Geräte gesetzt wurde. Dabei wurden sowohl bereits bewährte, industrietypische Geräte als auch neue Interaktionsformen (VR/AR) betrachtet. Insgesamt zeigte sich über mehrere Beobachtungen und Experimente, dass Personen oft Schwierigkeiten im Umgang mit Störungssituationen haben. Selbst wenn relevante Information verfügbar ist, besteht eine wesentliche Herausforderung darin, diese korrekt zu interpretieren und zu nutzen, um ein systematisches, kooperatives Testen von Hypothesen zu erlauben. Demnach erscheint es weniger sinnvoll als vorab vermutet, mittels Assistenzsystemen eine möglichst vollständige oder situationsangepasste Übertragung des Arbeitsplatzes des Partners zu ermöglichen. Vielmehr sollten Assistenzsysteme für die kooperative Störungsdiagnose darauf abzielen, ein gemeinsames Verständnis von Zusammenhängen herzustellen und ein systematisches Herangehen an das gemeinsame Testen von Hypothesen zu fördern. Aktuelle Arbeiten in unseren Teams setzen an dieser Stelle an, indem sie die Gestaltung von Assistenzsystemen zur fallbasierten Störungsdiagnose vor dem Hintergrund semantischer Prozessbeschreibungen oder zur Kommunikation von Kausalrelationen in Prozessketten untersuchen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2016). Communication between control room and field operators in the process industries. Annual Meeting of the Human Factors and Ergonomics Society, Prague, October 26-28
Riese, L., Dostert, J., Hoffmann, R., Pfeffer, J., Urbas, L, & Müller, R.
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(2017). Cognitive challenges of changeability: Multi-level flexibility for operating a modular chemical plant. Chemie Ingenieur Technik, 89(11), 1409-1420
Müller, R., & Urbas, L.
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(2017). Interfacing cyber-physical systems with human decision makers. In H. Song, D. B. Rawat, S. Jeschke & C. Brecher (Eds.), Cyber-Physical Systems: Foundations, Principles and Applications (pp. 145-160). Elsevier
Müller, R., Narciss, S., & Urbas, L.
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(2018). Supporting collaborative fault diagnosis: Complete information transfer or strategic hypothesis testing? Annual Meeting of the Human Factors and Ergonomics Society, Berlin, October 8-10
Bönsel, R., Schegner, L., Heinze, S., & Müller, R.
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(2018). The impact of shared mental models on team performance in a fault diagnosis task. 60. Tagung experimentell arbeitender Psychologen, Marburg, March 11-14
Bönsel, R., Schegner, L., Heinze, S., Urbas, L., & Müller, R.
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(2019). Adapt or Exchange: Supporting decisions in modular plants with process relations or cases. EuroCogSci 2019, Bochum, September 2-4
Müller, R., Urbas, L.
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(2019). Cognitive challenges of changeability: Adjustment to system changes and transfer of knowledge in modular chemical plants. Cognition, Technology & Work, 21(1), 113-131
Müller, R.
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(2019). Process industries versus discrete processing: How system characteristics affect operator tasks. Cognition, Technology & Work, 21(2), 337-356
Müller, R. & Oehm, L.
