Zuverlässigkeitsberechnung
Gesamtzuverlässigkeit eines Systems:
Zuverlässigkeit der technischen Komponenten
Menschliche Zuverlässigkeit
Beide Sicherheitsaspekte müssen in quantitativer Form vorliegen, um Gesamtberechnung für System zu ermöglichen
Wissen um die Auftretenshäufigkeiten von Fehlern erlaubt eine quantitative Schwachstellenanalyse eines technischen Prozesses, z. B. durch einen Gefährdungsbaum
Menschliche Fehlerwahrscheinlichkeit
Englisch: Human Error Probability (HEP)
Berechnung: HEP = n/N
Wobei:
n = Zahl der Fehler
N = Zahl der Gelegenheiten
Reliabilität = 1 – HEP = 1 – n/N
Quellen für Fehlerwahrscheinlichkeiten
Feldstudien
Simulatorstudien
Experimentalstudien
Schätzungen von Experten
Fehlerwahrscheinlichkeiten (HEP) für Aufgaben im Kernkraftwerk
(Bsp)
Schritte der Zuverlässigkeitsanalyse
Zerlegung der Aufgaben in Teilaufgaben
Analyse der Fehlermöglichkeiten mittels eines Fehler- oder Ereignisbaums
Bestimmung der Fehlerwahrscheinlichkeit für die entsprechende Teilaufgabe aus einer Tabelle oder Abfrage in einer Datenbank
Korrektur der gefundenen Fehlerwahrscheinlichkeit durch eine Expertenanalyse der verhaltensbeeinflussenden Bedingungen
Berechnung der Aufgabenzuverlässigkeit nach den Regeln der Wahrscheinlichkeitsrechnung
Berechnung der Aufgabenzuverlässigkeit
2 Arten
Ereignis-/Fehlerbaum
Berechnung der Gesamtwahrscheinlichkeit eines Systemerfolgs oder –versagens
Implizite Annahmen
Reliable und valide Aufgabenklassifikation ist möglich
Schwierig, da es keine allgemein akzeptierte Vorgehensweise gibt
Menschliches Verhalten ist variabel. Teilaufgaben können nicht erfasst werden
Umfassende Sammlung menschlicher Fehlerwahrscheinlichkeiten ist möglich
Bei neuartigen Tätigkeiten kaum möglich
große intra- und interindividuelle Varianz (Müdigkeit, Motivation)
Expertenschätzungen unterliegen mglw. Verzerrungen
Annahme der Unabhängigkeit der Einzelfehlerwahrscheinlichkeiten
Benötigt man für eine Aufgabe viel Zeit und erfüllt sie fehlerhaft, hat dies Konsequenzen für die Ausführungsgüte in Folgeaufgaben (weitere Fehler durch Frustration vs. weniger Fehler durch mehr Aufmerksamkeit)
Maßnahmen gegen Fehler
Minimierung der Wahrscheinlichkeit von Fehlern
Minimierung der möglichen Schäden von Fehlern
Aufgabengestaltung
Minimierung der Anforderungen an Operator
Aufgaben mit hoher Beanspruchung des Arbeitsgedächtnisses unter Stressbedingungen
Aufgaben, die schlecht an Begrenzungen menschlicher kognitiver Mechanismen angepasst
Gestaltung der Arbeitsmittel / -umgebung
Minimierung der Möglichkeit zur perzeptuellen Verwechslung
Durch unterschiedliche Farben und Formen, räumliche Trennung, unterschiedliche Haptik, unterschiedliche Kontrollbewegungen
Ausführung einer Handlung und Reaktion des Systems für den Operator sichtbar machen
Slips nicht leicht erkennbar
=> unmittelbares und sichtbares Feedback von Schaltern und Kontrollgeräten, die Zustand wechseln
Einführen von Einschränkungen – Forcing Functions
Lock-out: Eintreten eines Ereignisses wird verhindert
Interlock: Operateur wird gezwungen Handlungen in richtiger Reihenfolge durchzuführen
Lock-in: es wird verhindert, dass eine Funktion versehentlich beendet wird
Gestaltung der Arbeitsmittel /-umgebung
Anbieten von Erinnerungen
Zur Verhinderung von Lapses
Beispiel: Anbringen des Aufklebers an Fotokopierer: „Letzte Seite entfernen“
Vermeidung von Multi-Mode-Systemen
Systeme, in denen die gleichen Handlungen unterschiedliche Funktionen aufrufen
Einladung zu Mode Errors
Visualisierung des aktuellen Modus durch saliente visuelle Reize
Training
Hilfe und Regeln
Fehlen von Wissen häufige Ursache für Mistakes
Training reduziert diese Fehlerart
Wichtig: Lernen Fehler zu korrigieren
Hilfen und Regeln
Gedächtnisstützen
Checklisten
Regeln
Fehlertolerante Systeme
Bestimmte Fehler sind unvermeidbar
Speed-Accuracy-Tradeoff
Fehler wichtig für Lernen
Beispiel: Vermeidung irreversibler Aktionen
=> „Undo“-Funktion!
Fazit
Menschliche Fehler sind häufig letztes Ereignis in einer Kette von Fehlerereignissen, die auf technisches Versagen zurückgehen, und sind häufig Resultat schlechten Designs
Grundlegend lassen sich 3 Arten von Fehlern unterscheiden (Norman, 1988; Reason, 1990)
Slips / Lapses
Richtige Handlungsintention wird fehlerhaft ausgeführt
Mode Errors
Handlung wird fehlerfrei in falschem Kontext ausgeführt
Mistakes
Falsche Handlungsintention wird fehlerfrei ausgeführt
Unterscheidung in regelbasierte Fehler und wissensbasierte Fehler
Zuverlässigkeitsberechnung von Mensch-Technik-Systemen auf der Basis von Fehlerwahrscheinlichkeiten
Gutes Design minimiert Fehlerwahrscheinlichkeit und Fehlerfolgen
Zuletzt geändertvor 2 Jahren