Human Factors: Wie Technik menschenfreundlich gestaltet wird
Technische Systeme sollen uns im Optimalfall die Arbeit erleichtern und für mehr Sicherheit sorgen. Damit die Mensch-Maschine-Interaktion gelingt, wird erforscht, wie Maschinen angepasst an die menschlichen Eigenschaften und Fähigkeiten gestaltet werden können. Dazu haben sich kürzlich Nachwuchsforschende in einer vom IfADo organisierten Veranstaltung ausgetauscht. Mitorganisator und IfADo-Doktorand Felix Dreger erklärt im Interview, um was es bei der Forschung zu „Human Factors“ geht.
Herr Dreger, was versteht man unter dem Begriff Human Factors?
Felix Dreger: Der Ausdruck Human Factors ist ein Sammelbegriff. Darunter werden alle psychischen, kognitiven und sozialen Einflussfaktoren zusammengefasst, die typisch für uns Menschen sind und in der Interaktion mit technischen Systemen eine wichtige Rolle spielen können. Denken wir zum Beispiel an Faktoren wie Ermüdung und Erlernbarkeit aber auch Motivation sowie Akzeptanz. Wenn ich mich müde fühle oder unmotiviert bin, kann sich das negativ auf meine Fähigkeit auswirken, Informationen zu verarbeiten. Infolgedessen kann das Risiko steigen, dass es gerade in automatisierten Arbeitsumgebungen zu Unfällen oder Fehlern kommt.
Die Forschung zu Human Factors zielt darauf ab, technische Systeme menschengerecht zu gestalten. Zunehmend komplexere Anwendungen sollten also im Optimalfall in ihrer Funktionalität auf den Menschen und besonders auf seine kognitiven Fähigkeiten zugeschnitten sein, damit der Mensch erfolgreich interagieren und somit gesund arbeiten kann. Zudem soll die Sicherheit und Effizienz des Gesamtsystems Mensch-Maschine erhöht werden.
Wo begegnen wir im Alltag Ergebnissen dieser Forschung?
Das prominenteste Beispiel sind Assistenzsysteme in Autos, wie Abbiege-, Spurwechsel- und Spurhalteassistenten oder der Abstandsregeltempomat. Human Factors umfasst jedoch zunehmend jegliche Interaktion mit einem technischen System in unserer Umgebung, von der Bedienung des Smartphones bis zur Nutzung eines Ticketautomaten.
Alle diese Systeme werden in vielen Fällen von interdisziplinären Teams entwickelt, um so eine erfolgreiche Interaktion zu gewährleisten.
Sie schreiben Ihre Doktorarbeit am IfADo. Im englischen Institutsnamen des IfADo steckt der Ausdruck Human Factors (Leibniz Research Centre for Working Environment and Human Factors). Um was geht es dabei?
Ich promoviere im Fachbereich Ergonomie. Bei uns liegt der Schwerpunkt primär in der anwendungsorientierten Grundlagenforschung im Kontext der kognitiven Neuro-Ergonomie. Das bedeutet, wir erforschen grundsätzlich, ob technische Anwendungen Beschäftigte bei der Arbeit wirklich unterstützen oder eher belasten. Uns interessiert, wie das Gehirn die Informationsverarbeitung in diesen Interaktionen umsetzt. Ein Beispiel für die Anwendung der grundlegenden Forschung ist das Ganglabor des IfADo. Hier untersuchen wir, wie der Mensch Informationen beim Gehen verarbeitet. Diese Forschung ist sehr relevant für beispielsweise die Logistikbranche, in der Beschäftigte Instruktionen für Arbeitsaufgaben während des Gehens bekommen.
Ich beschäftige mich vor allem mit der Mensch-Maschine Interaktion am Beispiel von Holzvollernte-Maschinen, sogenannte Harvestern. Bei der Bedienung eines Harvesters muss der Maschinenführer eine Vielzahl von Entscheidungen innerhalb weniger Sekunden treffen. Hier ist die Frage, wie man die Beschäftigten langfristig unterstützen und ihre Arbeitsbelastung reduzieren kann. Darüber hinaus wollen wir die Erlernbarkeit der Maschinenführung verbessern. Dies könnte z.B. durch ein visuelles oder auditives Assistenzsystem erfolgen.
Seit den 1950er Jahren beschäftigen sich Branchen wie die Luftfahrt damit, Maschinen so zu gestalten, dass Menschen damit sicher umgehen können. Wo sehen Sie weiteren Forschungs- und Diskussionsbedarf?
Denken wir wieder an das Thema Autofahren und Assistenzsysteme. Es wurde beobachtet, dass je weniger die fahrende Person in das Manöver einbezogen ist, desto mehr Fehler macht sie bei der erneuten Übernahme der Fahrzeugkontrolle. Es passieren schneller Unfälle, da der Mensch sich leicht an das Abgeben der Fahrzeugkontrolle gewöhnt. Diese Fehler nennt man „out of the loop“-Fehler. Das heißt: Das Situationsbewusstsein schwindet, sodass bei der Übernahme der Fahrzeugkontrolle das Risiko für Unfälle steigt. Außerdem gaukelt der Begriff Automation vor, dass das Fahrzeug von selbst alle Situationen beherrscht. Dies ist derzeit noch nicht der Fall. Es gab bereits Unfälle, die darauf zurückzuführen sind, dass sich die fahrende Person auf das System im Übermaß verlassen hat.
Um diese Vorfälle zu vermeiden, muss die Forschung zur Anpassung der Systeme an menschliches Verhalten vorangetrieben werden. Hierbei muss Automation im Sinne des Menschen eingesetzt werden und nicht zusätzliche Belastungen hervorrufen.
In Zukunft werden wir mit zunehmend automatisierten Systemen zusammenarbeiten und dadurch noch mehr Informationen verarbeiten. Die Fortschritte im Bereich des maschinellen Lernens werden die Arbeitswelt und den Umgang mit technischen Systemen auch im privaten Bereich deutlich verändern. Dies führt dazu, dass die Anpassung der Technik an den Menschen relevanter für Arbeitserfolg, Sicherheit und Wohlergehen der arbeitenden Person wird. Gerade auf dem Gebiet der Interaktion mit selbstlernenden Systemen und Robotern steckt die Forschung jedoch noch in den Kinderschuhen. Grundlagen- und Anwendungsforschung kann es Betrieben langfristig ermöglichen, die jeweilige Mensch-Technik-Interaktion nachhaltig zu gestalten.
Hintergrundinformation Summer School Human Factors:
Vom 28. bis 30. September 2020 fand die „German Summer School for Human Factors” virtuell statt. Die Veranstaltung wurde dieses Jahr von Ergonominnen und Ergonomen des IfADo organisiert. Bei der Summer School handelt es sich um eine jährliche Postgraduiertenveranstaltung, die von der Sektion Ingenieurpsychologie der Deutschen Psychologischen Gesellschaft unterstützt wird.