Please use this identifier to cite or link to this item: http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-3032
Main Title: Entwicklung und Evaluation eines Shared-Vision-Systems im Kontext hybrider Leistungsbündel
Translated Title: Development and Evaluation of a Shared-Vision System in the Context of Industrial Product-Service Systems
Author(s): Höge, Bo
Advisor(s): Rötting, Matthias
Granting Institution: Technische Universität Berlin, Fakultät V - Verkehrs- und Maschinensysteme
Type: Doctoral Thesis
Language: German
Language Code: de
Abstract: Hybride Leistungsbündel (HLB) stellen ein vielversprechendes Konzept dar, um sich den Herausforderungen in der industriellen Produktion wie steigender Komplexität, verstärktem globalen Wettbewerbsdruck und schneller Anpassungsfähigkeit an die aktuelle Marktsituation zu stellen. Einflüsse dieses neuartigen Ansatzes auf die Gestaltung von Mensch-Maschine-Systemen (MMS) wurden jedoch noch nicht ausreichend untersucht. Um die Einflüsse definieren zu können, wurde eine Fokusgruppenbefragung unter HLB-Experten durchgeführt und mit der semiformalen K3-Modellierungstechnik dokumentiert. Die noch allgemeinen Ergebnisse der Fokusgruppen wurden weiter für eine morphologische Analyse verwendet, um spezifischere Details definieren zu können. Es wurde festgestellt, dass die steigende Integration von HLB-Anbieterprozessen in bestehende HLB-Kundenprozesse zu spezifischen Anforderungen an die Bereiche der Kommunikations-, Koordinations- und Kooperationsfähigkeit der beteiligten Stakeholder führt. Die enge Vernetzung der Akteure unterschiedlicher Stakeholder, die Realisierung von Fernzugriff und Fernkontrolle auf beim HLB-Kunden betriebene Maschinen erfordern ein ausdifferenziertes Sicherheitskonzept hinsichtlich Datenhaltung und Zugriff. Die hohe Heterogenität der Nutzer und Nutzungskontexte verlangt im Bereich der Mitarbeiter-Qualifikation eine HLB-spezifische Gestaltung von Benutzerprofilen, Funktionsaufteilung und -bereitstellung. Insbesondere die Garantie hoher Verfügbarkeit und Wandlungsfähigkeit eines HLB über den gesamten Lebenszyklus macht ein Konzept zur Unterstützung der Akteure erforderlich. Den Aspekt der (Fern-) Unterstützung adressiert das in dieser Arbeit entwickelte Shared-Vision-System zur Unterstützung eines Arbeiters (Novize) durch einen Helfer (Experte). Dabei ist es beiden Akteuren möglich zu sehen, auf welches Objekt der andere gerade schaut. Es lässt sich als technische Lösung in die Schnittmenge der Bereiche des Problemlösens und der Fernunterstützung im Kontext kollaborativer Arbeit einordnen. Das System bietet dem Experten eine Sicht auf den Arbeitsbereich des Novizen und erlaubt es, kollaborativ manuelle Arbeitsaufgaben zu bearbeiten. Zur quantitativen und qualitativen Evaluation des Systems wurde der Einfluss auf kollaboratives Problemlösen mit dem Paradigma Tangram untersucht. Dabei standen Experten entweder eine Mouse, die Augenbewegung oder nur Sprache (Kontrollbedingung) zur Anleitung zu Verfügung. Keine der Bedingungen unterschied sich signifikant hinsichtlich der Effizienz des Systems von den anderen u. a. aufgrund der hohen Varianz dyadischer Interaktion. Für zukünftige Forschung liefert die Entwicklung des Systems einen Beitrag zur Untersuchung kollaborativen Problemlösens bei manuellen Aufgaben.
The concept of industrial product-service systems (IPS2) represents a promising approach to meet challenges of industrial production such as increasing complexity, global competition and the need for rapid adaptability to the current market situation. However, the influences of this novel approach on the design of human-machine systems (HMS) are still not enough investigated. In order to define the influences, a focus group discussion amongst IPS2-experts was conducted and documented by usage of the semi-formal C3-modelling technique. The general results of the focus groups were used for a morphological analysis to obtain more specific influences. It was found that additionally to international HMS design guidelines and norms, there are three major topics influenced by IPS2: (1) the concept leads to an increasing integration of IPS2-provider services into existing IPS2-customer processes and thus influences the areas of communication, coordination and cooperation between the stakeholders; (2) the networking of the actors and the implementation of remote access and remote control on the machines operated by the IPS2-customer require a differentiated design of HMS regarding safety rules on data protection and data access; and (3) the high heterogeneity of users and their function, roles and work tasks requires an IPS2-specific design of user profiles and distribution and provision of functions; high availability and adaptability throughout the IPS2-life cycle requires a concept to support users of different qualifications. Therefore, the aspect of (remote) user support was addressed by the development of a shared-vision system (SVS) which provides full gaze awareness to both worker (novice) and helper (expert). The system represents a technical solution within the intersection of the areas of problem solving and remote support in the context of collaborative work. It realizes a shared workspace for remote collaborative work with the focus on physical tasks. This system’s effects on remote collaboration were quantitatively and qualitatively evaluated in a Tangram puzzle task. In this task, a novice was guided by an expert for solving the puzzle. The expert guided the novice either by mouse, full gaze awareness or voice-only (control condition). There was not enough evidence found that one condition was significantly more efficient due to the high variance of free dyadic interaction as a main reason amongst others. The SVS development is a contribution for future research in the area of collaborative problem solving with physical tasks.
URI: urn:nbn:de:kobv:83-opus-33303
http://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/3329
http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-3032
Exam Date: 25-Oct-2011
Issue Date: 24-Nov-2011
Date Available: 24-Nov-2011
DDC Class: 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Subject(s): Augmented Reality
Eye Tracking
Hybride Leistungsbündel
Kollaboration
Problemlösen
Augmented reality
Collaboration
Eye tracking
Problem solving
Product-service systems
Usage rights: Terms of German Copyright Law
Appears in Collections:Institut für Psychologie und Arbeitswissenschaft » Publications

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