Human Centered Design in Aviation (HCD-AV)

• Gear-Hebel
• Flaps-Hebel
• Schub-Hebel

Automatisierungsgrad = Verhältnis der von der Maschine übernommenen Funktionen zu den gesammten Funktionen.

Max. AG = wenn alle delegierbaren Funktionen von der Maschine übernommen werden.

Min. AG = wenn nur die von der Maschine ausführbaren Funktionen auch von der Maschine übernommen werden.

• Aufgeteilt können nur Funktionen sein, welche von Mensch und Maschine gleich gut ausgeführt werden können
• Kriterien sind vorallem die Vermeidung von Über-/Unterforderungen des Menschen

• Informierende Assistenten (TCAS)

• Beratende Assistenten (FMS)

• Kommandierende Assistenten (TCAS)

• Intervenierende Assistenten (Manöverbegrenzer)

• Feldforschung:

             + 1:1 reale Situation mit aller Komplexität

             - nur bedingt reproduzierbar

• Laborforschung:

             + genau reproduzierbar

             - nicht reale Situation mit aller Komplexität

1. Fragestellung (abhängige/unabhängige Variabeln bestimmen)
2. Hypothesenbildung (H₀, H₁)
3. Durchführung des Experiments
4. Statistische Auswertung (Annahme/Ablehnung H₀)

• H₀ beschreibt das erwartete Ereignis (z.B. Erwartungswert Männer = Erwartungswert Frauen)
• H₁ beschreibt die alternativen Annahmen bzgl. H₀

1, Fragestellung:

          Abhängige Variable = Erkennungszeit t_{e ,}  unabhängige Var = Symbolgrösse/Farbe/Kontrast

2. Hypothesenbildung: H₀ = Die Erkennungszeit t_e hängt nicht von der Symbolgrösse ab,  H₁ = Die Erkennungszeit hängt von Farbe, Schriftgrösse etc. ab

3. Experimentdurchführung mit Versuchsperson

4. Auswertung --.> Annahme/Ablehnung H₀

• Ob nur mit Ja/Nein
• Ob mit Abstufungen
• maximal 7 Abstufungen
• Vorsicht bei Mittlerer Antwortkategorie
• verbaler Anker setzen
• negative Zahlen werden weniger gewählt

+ ev. wichtige zusätzliche Infos

- Hoher Aufwand bei Auswertung

• eindimensionale Skala (RSME-Skala)
• mehrstufige Skala (Cooper-Harper Skala)
• mehrdimensionale Skala (NASA TLX)

• Geistige Anforderungen
• Körperliche Anforderungen
• Zeitliche Anforderungen
• Leistung
• Anstrengung
• Frustrationsniveau

Monokulare Tiefenschlüssel werden benötigt um die Entfernung von Objekten mit einem Auge wahrzunehmen.

• Verdeckung und Überlappung
• Schatten
• Geometrische Perspektive
• Vertraute Grösse
• Textur-Gradient
• Lufttrübung

• Verbindungslinie
• 3D Zeiger
• 3D Lagedarstellung

Die Gebrauchstauglichkeit ist ein Mass der Effektivität, Effizienz & Zufriedenheit eines Produktes.

Ob das ACAS effektiv, effizient und zufriedenstellend genutzt werden kann, um einen Zusammenstoff zu vermeiden.

• Vorbereitung (Entwicklung Testaufgaben, gewinnung von Testpersonen, Aufbau Testumgebung)
• Testablauf (Instruktion der Testpersonen, Durchführung, Interview, Fragebogen)
• Auswertung (Analyse, Problemliste, Empfehlungen, Bericht)

Mit dem lateinischen Quadrat. Es hat zum Ziel, das die Abfolgen der Aufgaben niemals gleich sind.

1. Nullhypothese & Alternativhypothese aufstellen:

                H₀: mü₁ = mü₂ (Mensaessen beeinflusst Studiendauer nicht)

                H₁: mü₁ ≠ mü₂

2. t-Wert & Freiheitsgrad v berechnen:

                t = 2 (aus Formel) ; v = n₁ + n₂ - 2 = 18

3. Signifikanzniveau festlegen:

                alpha = 0.05 (standard)

4. t-Wert mit Tabellenwert vergleichen:

                Falls t < t_tab --> H₀ wird beibehalten

                Falls t > t_tab --> H₀ wird verworfen

Physische Ergonomie: Anpassung der Arbeit, der Arbeitsumgebung und der Arbeitsmittel an die physischen Eigenschaften des Menschen (Anatomie, Anthropometrie, Physiologie und Biomechanik).

Kognitive Ergonomie oder Systemergonomie: Anpassung der Arbeit, der Arbeitsumgebung und der Arbeitsmittel an die kognitiven Eigenschaften des Menschen (Wahrnehmung, Erinnerung, logisches Denken, Motorik).

Organisationsergonomie: Optimierung des soziotechnischen Systems (Organisationsstrukturen, Methoden, Prozesse, Kommunikation, Ressourcen- Management).

Bei der ergonomischen Gestaltung werden die Umwelt und der Mensch mit seinen Eigenschaften als gegeben vorausgesetzt. Gestaltet wird die Maschine und die Mensch-Maschine-Interaktion.

1. Optimierung der Leistungsfähigkeit des Mensch-Maschine-Systems

• Minimierung menschlicher Fehler
• Steigerung der Produktivität
• Verbesserung der Sicherheit
• Verbesserung des Komforts

2. Minderung der auf den arbeitenden Menschen einwirkenden Belastungen

• Ausführbarkeit (Reichweite, Kräfte)
• Erträglichkeit (Gesundheit)
• Zumutbarkeit (gesetzlich, individuell)
• Zufriedenheit (hedonistische Qualität)

Durch die Gebrauchstauglichkeit (Usability):

• Effektivität: bezeichnet die Genauigkeit und Vollständigkeit mit der ein bestimmtes Ziel erreicht wird. (Navi: führt einem zu bestimmter Adresse anstatt nur zur Strasse)
• Effizienz: bezeichnet die kostenbezogene Effektivität. (Navi: Benutzer kann Strassennamen aus Liste auswählen und muss Buchstaben nicht einzeln eintippen)
• Zufriedenheit: bezeichnet die Beeinträchtigungsfreiheit und Akzeptanz der Nutzung. (Navi:möglichst ohne Umwege zum Ziel)

• Zuverlässigkeit
• Ökonomie (Produkt soll günstig sein)
• Ökologie/Nachhaltigkeit
• Gebrauchstauglichkeit
• Ästhetik/Sinnlichkeit
• Corporate Design

Merke: Bei sicherheitsrelevanten Mensch-Maschine-Systemen (Aviatik, Kernkraftwerke..) haben Zuverlässigkeit und Gebrauchstauglichkeit oberste Priorität (form follows function).

Ein Sicherheitskritisches Mensch-Maschine-System ist ein System, dessen Ausfall erheblichen Schaden anrichten kann.

• Tod oder erhebliche Verletzungen an Personen
• Verlust oder erheblicher Schaden an Equipement
• Erheblicher Schaden an Umwelt

Die Anthropometrie ist die Lehre von den Maßen des menschlichen Körpers.

• Ermittlung der Körpermasse des Menschen
• Körpergerechte Gestaltung von Produkten und Arbeitsplätzen

• Körpergrösse
• Körpergewicht
• Körperform, Proportionen
• Körperschwerpunkt

• Lange Beine, kurzer Rumpf
• gleichmässig proportionalisiert
• kurze Beine, langer Rumpf

1. Bestimmung der Nutzerpopulation (z.B. alle Piloten der Schweizer Luftwaffe)
2. Bestimmung der relevanten Körpermasse
3. Bestimmung des relevanten Anteils der Population
4. Bestimmung des Perzentilbereichs
5. Anpassung der Designmasse an anthropometrische Tabellen

Freiraum = Raum, in dem man sich frei bewegen kann.

• Raum zwischen den Geräten oder in der Umgebung von Geräten
• Höhe und Breite von Durchgängen
• Platz für Knie, Beine, Füsse, Ellbogen, Kopf etc.