Vergleichende Evaluation von Visualisierungsformen zur operativen Werkstattsteuerung:
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Aachen
Shaker
2002
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| Series: | Forschungsberichte aus dem Institut für Arbeitswissenschaft und Betriebsorganisation der Universität Karlsruhe
26 |
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| Item Description: | Zugl.: Karlsruhe, Univ., Diss., 2002 |
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Seite
Verzeichnis der Formelzeichen 9
1. Visualisierung bei der Werkstattsteuerung 17
1.1 Rechnerunterstützung der Werkstattsteuerung 17
1.2 Notwendigkeit der Bewertung neuer Visualisierungs¬
formen 19
1.3 Zielsetzung der Arbeit 21
1.4 Methodik und Aufbau der Arbeit 26
2. Werkstattsteuerung als Gegenstandsbereich der Visualisierung 28
2.1 Gegenstand der Werkstattsteuerung 29
2.2 Arten von Werkstattsteuerungsaufgaben 31
2.3 Rechnerunterstützte Werkstattsteuerungssysteme 33
2.3.1 Kopplung von PPS und WST System 33
2.3.2 Leitstandssysteme zur WST 35
2.3.3 Defizite heutiger WST Systeme 36
3. Grundlagen der Informationsvisualisierung und der
Kognitionspsychologie 40
3.1 Grundlagen der Informationsvisualisierung 40
3.1.1 Zusammenhänge im Begriffsfeld Daten 40
3.1.2 Informationsvisualisierung im Kontext der
Gestaltungsebenen von Benutzungsoberflächen 42
3.1.3 Formen der Informationsvisualisierung 44
3.1.3.1 Generationen von Benutzungsoberflächen
zur Informationsvisualisierung 44
3.1.3.2 Fenstersysteme 46
3.1.3.3 Dreidimensionale Visualisierung 47
1
3.1.3.4 Graphische Prozessvisualisierung 49
3.1.3.5 Multimediale Benutzungsoberflächen 51
3.2 Kognitionspsychologische Grundlagen 54
3.2.1 Inhalt der Kognitionspsychologie 54
3.2.2 Handlungs bzw. kognitionsorientierte Modelle 55
3.2.2.1 Das Modell von Rasmussen 55
3.2.2.2 Die Handlungsregulationstheorie von
Hacker 57
3.2.2.3 Bewertung der Modelle im Kontext der
vorliegenden Arbeit 60
3.2.3 Mentale Modelle 61
3.2.3.1 Definition des mentalen Modells 61
3.2.3.2 Mentale Modelle bei der Gestaltung von
prozessorientierten Benutzungsober¬
flächen 63
4. Benutzungsoberflächen zur Interaktion mit Werkstattprozessen 65
4.1 Mensch Werkstatt Schnittstelle 65
4.2 Anforderungen an die zu entwickelnden Benutzungsober¬
flächen 66
4.2.1 Betrachtung der Benutzer von WST Systemen 66
4.2.1.1 Belastungen durch Werkstattsteuerungs¬
aufgaben 67
4.2.1.2 Benutzermodell für die Mensch Werk¬
statt Schnittstelle 68
4.2.2 Aufgabenorientierte Anforderungen an das WST
System 71
4.2.2.1 Umfassende Visualisierung der Werk¬
stattprozesse 71
4.2.2.2 Transparenz der Eingriffsmöglichkeiten
in die Werkstattprozesse 72
4.2.2.3 Möglichkeiten zur Echtzeit Überwachung
der Werkstattprozesse 73
4.2.2.4 Funktionen zur Archivierung von Werk¬
stattinformationen 73
2
4.3 Konzeption der Mensch Werkstatt Schnittstellen 74
4.3.1 Aufgaben der operativen Werkstattsteuerung 74
4.3.1.1 Ãœberwachungsaufgaben 74
4.3.1.2 Sicherstellungsaufgaben 76
4.3.2 Informationen zur operativen Werkstattsteuerung 78
4.4 Fensterbasierte Visualisierung der Mensch Werkstatt
Schnittstelle mit FEWER 80
4.4.1 Strukturierung der Information 80
4.4.2 Beschreibung von FEWER 81
4.5 Realitätsnahe Visualisierung der Mensch Werkstatt
Schnittstelle mit VISOR 83
4.5.1 Beschreibung von VISOR 83
4.5.1.1 Ãœberwachung der Werkstatt 84
4.5.1.2 Störungserfassung und behebung 85
4.5.2 Konzeptionelle Hintergründe von VISOR 87
4.5.2.1 Graphische Visualisierung 88
4.5.2.2 Kognitionspsychologische Aspekte 88
5. Experimentelle Methoden zur Bewertung von Benutzungs¬
oberflächen 90
5.1 Überblick über Evaluationsmethoden 90
5.1.1 Formale Evaluationsmethoden 91
5.1.2 Empirische Evaluationsmethoden 91
5.1.2.1 Subjektive Methoden 92
5.1.2.2 Objektive Methoden 92
5.1.2.3 Verwendete empirische Evaluations¬
methoden 93
5.2 Methode der Blickregistrierung 94
5.2.1 Arten von Augenbewegungen 94
5.2.1.1 Bewegungen des Auges 94
5.2.1.2 Sakkaden 95
5.2.1.3 Fixationen 96
5.2.2 Methode zur Erfassung von Augenbewegungen 97
5.2.2.1 Blickpunktmessung 98
5.2.2.2 Distanz von Corneareflex und Pupillen¬
mittelpunkt 98
3
5.2.3 Erkenntnisgewinn durch Blickregistrierung 100
5.2.4 Ausgewählte Anwendungsbeispiele der Blick¬
registrierung 101
5.2.5 Blickregistrierungsorientierte Kennzahlen zur
Beschreibung von Blickpositionen und Fixationen 102
5.2.5.1 Blickpositionen 103
5.2.5.2 Fixationen 104
5.2.5.3 Kennzahlen für Fixationen 106
5.2.5.4 Initialfixationen 108
5.2.5.5 Sinneinheiten 112
5.2.5.6 Gazes 113
5.2.5.7 Folgebewegungsfixationen bei langsam
bewegten Objekten 117
5.2.6 Blickregistrierungsorientierte Kennzahlen zur
Beschreibung von Sakkaden 122
5.2.6.1 Sakkadendauer 122
5.2.6.2 Sakkadenlänge und Sakkadenweite 123
5.2.6.3 Sakkadenhöchstgeschwindigkeit 125
5.2.6.4 Sakkadenhöchstbeschleunigung 127
5.2.6.5 Analyse der Sakkaden 128
5.2.7 Handlungsbezogene Betrachtung der Blickbewe¬
gungen 129
5.2.7.1 Handlungen und zugeordnete Fixationen 129
5.2.7.2 Kennzahlen für Handlungen 133
5.2.8 Güte der Blickregistrierung 134
5.2.8.1 Diskussion der Objektivität 134
5.2.8.2 Diskussion der Reliabilität 135
5.2.8.3 Diskussion der Validität 135
5.3 Keystroke Recording 136
5.3.1 Beschreibung des Keystroke Recordings 136
5.3.2 Kennzahlen des Keystroke Recordings 137
6. Versuchsplanung und durchführung zur Evaluation der Visua¬
lisierungsformen 140
6.1 Untersuchungsmethoden 140
6.1.1 Methode der Blickregistrierung 141
4
6.1.1.1 Merkmale des eingesetzten Blickregis¬
trierungssystems 141
6.1.1.2 Aufbau des Versuchs und Kontrollfeldes
der experimentellen Untersuchung 144
6.1.1.3 Halbautomatisierte Auswertung der
Blickregistrierungsdaten 146
6.1.1.4 Blickregistrierungsauswertungssystem
BLIRAS 148
6.1.1.5 Zusammenstellung der verwendeten
Kennzahlen der Blickregistrierung 149
6.1.2 Keystroke Recording 151
6.1.3 Verhaltensbeobachtung 151
6.1.4 Interviewtechniken 152
6.2 Aufstellung der Arbeitshypothesen 153
6.2.1 Kognitive Kompatibilität der Visualisierungs¬
formen 153
6.2.2 Bewältigung von Stresssituationen 155
6.2.3 Handlungsbezogene Einflüsse auf Sakkaden 156
6.3 Versuchsaufgaben 157
6.3.1 Struktur der Versuchsaufgaben 157
6.3.2 Komplexität der Versuchsaufgaben 159
6.4 Versuchsdurchführung 161
6.4.1 Versuchspersonen 161
6.4.2 Versuchsablauf 163
6.5 Methodik der Versuchsauswertung 166
6.5.1 Stresssituationen innerhalb der Versuchsaufgaben 166
6.5.2 Subjektive Bewertung der Beanspruchung 168
6.5.3 Beschreibung und Voraussetzungen der mehrfak
toriellen Varianzanalyse 169
6.5.3.1 Beschreibung der Varianzanalyse 169
6.5.3.2 Varianzanalytischer Versuchsplan mit
Messwiederholungen 170
6.5.3.3 Voraussetzung der Varianzanalyse mit
Messwiederholungen 172
5
7. Versuchsauswertung und Konsequenzen für die Visualisie¬
rung 174
7.1 Versuchsauswertung 174
7.1.1 Auswertung der halbstandardisierten Interviews 174
7.1.1.1 Fragen zur Blickregistrierung 174
7.1.1.2 Fragen zur Durchführung 175
7.1.1.3 Subjektive Bewertung der Beanspru¬
chung 175
7.1.1.4 Fragen zur Visualisierungsform 177
7.2 Dreifaktorielle Varianzanalyse zur Überprüfung der
kognitiven Kompatibilität 178
7.2.1 Einfluss der Visualisierungsform auf die abhän¬
gigen Variablen 178
7.2.1.1 Einflüsse der Visualisierungsform auf
die Variablen der Blickregistrierung 178
7.2.1.2 Einflüsse der Visualisierungsform auf
die Variablen des Keystroke Recordings 184
7.2.2 Einfluss des Aufgabenkomplexität auf die abhän¬
gigen Variablen 185
7.2.2.1 Einflüsse der Aufgabenkomplexität auf
die Variablen der Blickregistrierung 185
7.2.2.2 Einflüsse der Aufgabenkomplexität auf
die Variablen des Keystroke Recordings 187
7.2.3 Interaktionseffekte auf ausgewählte abhängige
Variablen 189
7.2.3.1 Interaktionseffekte auf die Variablen der
Blickregistrierung 189
7.2.3.2 Interaktionseffekte auf die Variablen des
Keystroke Recordings 194
7.2.4 Auswertung der Gesamtbearbeitungszeit 196
7.2.5 Beurteilung der Arbeitshypothese 1 198
7.3 Einfluss der Visualisierung bei der Stressbewältigung 200
7.3.1 Handlungsbezogene Analyse des Datenmaterials 200
7.3.2 Bewertung der Arbeitshypothese 2 203
6
7.4 Einfluss der Arbeitsanforderungen auf die Sakkaden
geschwindigkeit und beschleunigung 203
7.4.1 Zweifaktorielle Varianzanalyse zur Überprüfung
der Arbeitshypothese 3 204
7.4.2 Korrelationsanalyse der abhängigen Variablen 206
7.5 Konsequenzen für die Gestaltung von WST Systemen 208
7.5.1 Fensterbasierte versus realitätsnahe Visualisie¬
rung 208
7.5.2 Aufgaben und informationsabhängige Visuali¬
sierung 209
7.5.3 Hybride Visualisierung der Werkstatt 210
8. Zusammenfassung und Ausblick 212
8.1 Zusammenfassung der Untersuchungsergebnisse 212
8.2 Ausblick auf weiterführende Forschungsthemen 215
9. Literaturverzeichnis 218
9.1 Quellen 218
9.2 Eingesetzte Software 252
9.3 Verwendete Abkürzungen 253
10. Anhang 255
10.1 Interviewleitfaden 255
10.2 Kurzbeschreibung der Versuchsaufgaben 258
10.2.1 Versuchsaufgabe 1 258
10.2.2 Versuchsaufgabe 2 258
10.2.3 Versuchsaufgabe 3 259
10.2.4 Versuchsaufgabe 4 259
10.2.5 Versuchsaufgabe 5 260
10.2.6 Versuchsaufgabe 6 261
10.3 Daten der experimentellen Versuche 262
10.3.1 Abhängige Variablen der Blickregistrierung 263
10.3.2 Abhängige Variablen des Keystroke Recordings 270
10.3.3 Handlungsorientierte Variablen (s 1; stressarm) 272
10.3.4 Handlungsorientierte Variablen (5 = 2; stress¬
reich) 275
7
10.3.5 Varianzanalyse zur Beurteilung der Hypothese 1 278
10.3.5.1 Innersubjekteffekte auf abhängige
Variablen der Blickregistrierung 278
10.3.5.2 Innersubjekteffekte auf abhängige
Variablen des Keystroke Recordings 282
10.3.5.3 Zwischensubjekteffekte des Versuchs¬
personentyps 284
10.3.6 Varianzanalyse zur Beurteilung der Hypothese 2 285
10.3.6.1 Innersubjekteffekte auf handlungs
bezogene Variablen in stressarmen
Situationen (5 = 7) 285
10.3.6.2 Effekte des Versuchspersonentyps auf
handlungsbezogene Variablen in stress¬
armen Situationen (s = 1) 287
10.3.6.3 Innersubjekteffekte auf handlungs¬
bezogene Variablen in stressreichen
Situationen (s = 2) 287
10.3.6.4 Effekte des Versuchspersonentyps auf
handlungsbezogene Variablen in stress¬
reichen Situationen (s = 2) 289
10.3.7 Varianzanalyse zur Beurteilung der Hypothese 3 290
10.3.7.1 Innersubjekteffekte auf abhängige
Variablen 290
10.3.7.2 Zwischensubjekteffekte des Versuchs¬
personentyps auf die abhängigen
Variablen 291
10.3.7.3 Einfluss des Interaktionseffektes
SITX VPT auf die abhängige Variablen
MSW und MFD 291
10.4 Subjektiv empfundene Beanspruchung 292
8
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| spelling | Stowasser, Sascha 1971- Verfasser (DE-588)123791316 aut Vergleichende Evaluation von Visualisierungsformen zur operativen Werkstattsteuerung Sascha Stowasser Aachen Shaker 2002 293 S. Ill., graph. Darst. : 21 cm txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier Forschungsberichte aus dem Institut für Arbeitswissenschaft und Betriebsorganisation der Universität Karlsruhe 26 Zugl.: Karlsruhe, Univ., Diss., 2002 Werkstattsteuerung (DE-588)4140618-7 gnd rswk-swf Graphische Benutzeroberfläche (DE-588)4275084-2 gnd rswk-swf Fertigungsleitsystem (DE-588)4154148-0 gnd rswk-swf Visualisierung (DE-588)4188417-6 gnd rswk-swf (DE-588)4113937-9 Hochschulschrift gnd-content Werkstattsteuerung (DE-588)4140618-7 s Visualisierung (DE-588)4188417-6 s Fertigungsleitsystem (DE-588)4154148-0 s Graphische Benutzeroberfläche (DE-588)4275084-2 s DE-604 Forschungsberichte aus dem Institut für Arbeitswissenschaft und Betriebsorganisation der Universität Karlsruhe 26 (DE-604)BV006667146 26 HBZ Datenaustausch application/pdf http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=009735378&sequence=000002&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA Inhaltsverzeichnis |
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