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Usability Engineering 1 Ergonomie, Gebrauchstauglichkeit und Nutzererleben VL MMS Wintersemester 2014/15 Professur für Prozessleittechnik L. Urbas; J. Ziegler

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Usability Engineering 1 Ergonomie, Gebrauchstauglichkeit und Nutzererleben

VL MMS Wintersemester 2014/15Professur für Prozessleittechnik

L. Urbas; J. Ziegler

TU Dresden MMST © Urbas, Ziegler 2006-2014 Folie 2

Ziele und Inhalt

• Ergonomie

– Definition

– Ziele und Bereiche

– Prinzipien und Konzepte

• Gebrauchstauglichkeit (Usability)

– Motivation und Definition

– Elemente und Maße

– Spezifikation

• Nutzererleben (User Experience)

– Ursprung

– Konzepte und Modelle

ERGONOMIE

TU Dresden MMST © Urbas, Ziegler 2006-2014 Folie 4

„Ergonomie ist ein wissenschaftlicher Ansatz, damit wir aus diesem Leben die besten Früchte

bei der geringsten Anstrengung mit der höchsten Befriedigung für das eigene und für

das allgemeine Wohl ziehen“[Jastrzebowski, 1857; nach Rudlof, 2006]

Was ist Ergonomie?

TU Dresden MMST © Urbas, Ziegler 2006-2014 Folie 5

• International Ergonomics Association: [IEA, 2013]

– „eine wissenschaftliche Disziplin, die sich mit dem Verständnis der Wechselwirkungen zwischen menschlichen und anderen Elementen eines Systems befasst“

– „den Berufszweig, der Theorie, Prinzipien, Daten und Methoden [dieser Disziplin] auf die Gestaltung von Arbeitssystemen anwendet mit dem Ziel, das Wohlbefinden des Menschen und die Leistung des Gesamtsystems zu optimieren.“

Definition der Ergonomie [IEA, 2013]

TU Dresden MMST © Urbas, Ziegler 2006-2014 Folie 6

• International Ergonomics Association: [IEA, 2013]

– „eine wissenschaftliche Disziplin, die sich mit dem Verständnis der Wechselwirkungen zwischen menschlichen und anderen Elementen eines Systems befasst“

– „den Berufszweig, der Theorie, Prinzipien, Daten und Methoden [dieser Disziplin] auf die Gestaltung von Arbeitssystemen anwendet mit dem Ziel, das Wohlbefinden des Menschen und die Leistung des Gesamtsystems zu optimieren.“

Definition der Ergonomie [IEA, 2013]

TU Dresden MMST © Urbas, Ziegler 2006-2014 Folie 7

• International Ergonomics Association: [IEA, 2013]

– „eine wissenschaftliche Disziplin, die sich mit dem Verständnis der Wechselwirkungen zwischen menschlichen und anderen Elementen eines Systems befasst“

– „den Berufszweig, der Theorie, Prinzipien, Daten und Methoden [dieser Disziplin] auf die Gestaltung von Arbeitssystemen anwendet mit dem Ziel, das Wohlbefinden des Menschen und die Leistung des Gesamtsystems zu optimieren.“

Arbeitssystem:

– System, das genutzt wird, um bestimmte Ziele zu erreichen

– besteht aus Benutzern, Arbeitsaufgaben, Arbeitsmitteln und der physischen und sozialen Umgebung

Definition der Ergonomie [IEA, 2013]

TU Dresden MMST © Urbas, Ziegler 2006-2014 Folie 8

• International Ergonomics Association: [IEA, 2013]

– „eine wissenschaftliche Disziplin, die sich mit dem Verständnis der Wechselwirkungen zwischen menschlichen und anderen Elementen eines Systems befasst“

– „den Berufszweig, der Theorie, Prinzipien, Daten und Methoden [dieser Disziplin] auf die Gestaltung von Arbeitssystemen anwendet mit dem Ziel, das Wohlbefinden des Menschen und die Leistung des Gesamtsystems zu optimieren.“

Definition der Ergonomie [IEA, 2013]

TU Dresden MMST © Urbas, Ziegler 2006-2014 Folie 9

Warum Ergonomie?

Bildquelle: ergonomieamarbeitsplatz.net

Bildquelle: wellington.govt.nz

TU Dresden MMST © Urbas, Ziegler 2006-2014 Folie 10

Warum Ergonomie?

Bildquelle: ergonomieamarbeitsplatz.net

Bildquelle: ergonomie-katalog.com

TU Dresden MMST © Urbas, Ziegler 2006-2014 Folie 11

Warum Ergonomie?

Bildquelle: www.musikhaus-korn.de

Bildquelle: passpartoutsurtout.blogspot.com

TU Dresden MMST © Urbas, Ziegler 2006-2014 Folie 12

Zweck und Zielstellung der Ergonomie [DIN EN ISO 26800, 2011]

• Zweck

– Sicherheit, Leistung, Gebrauchstauglichkeit und Zugänglichkeit von Arbeitssystemen verbessern

– Menschliche Gesundheit und Wohlbefinden sicherstellen und fördern

– Gestaltung und Bewertung von Systemen unterstützen

• Zielstellung

– Anpassen von an menschliche

Aufgaben Tätigkeiten Eigenschaften

Produkten Werkzeugen Bedürfnisse

Ausrüstungen Systemen Wertvorstellungen

Organisationen Dienstleistungen Einschränkungen

Einrichtungen Umgebungen

TU Dresden MMST © Urbas, Ziegler 2006-2014 Folie 13

Auswirkungen auf das Ergebnis- Produktivität- Zuverlässigkeit- Sicherheit- Qualität…

TÄTIGKEIT der Person

Auswirkungen auf die Person- Beanspruchung- Ermüdung- Förderung…

Eigenschaften der Person- physiologisch- biomechanisch- anthropometrisch- kognitiv…

Eigenschaften der Aufgabe- Art, Ziele- Anforderungen- Komplexität

Eigenschaften der Umgebung- kontextabhängig- physisch- organisationsbezogen…

[nach DIN EN ISO 26800, 2011, S.8]

Einflussfaktoren der Ergonomie

TU Dresden MMST © Urbas, Ziegler 2006-2014 Folie 14

Bereiche der Ergonomie [IEA, 2013]

• Physikalische Ergonomie

– menschliche Anatomie, anthropometrische, physiologische und biomechanische Eigenschaften des Menschen

– deren Einfluss auf die physische Aktivität von Menschen

• Kognitive Ergonomie

– mentale Prozesse (Wahrnehmung, Gedächtnis, Denken) und motorische (und physiologische) Reaktion

– deren Einfluss auf Interaktionen zwischen Menschen und anderen Elementen eines Systems

• Organisationsergonomie

– Optimierung soziotechnischer Systeme einschließlich derer Richtlinien, Prozesse und Organisationsstrukturen

Weiterführende Veranstaltungen:

Prof. Arbeitswissenschaften

Prof. Arbeits- und Organisations-

psychologie

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Prinzipien der Ergonomie [DIN EN ISO 26800, 2011]

• Populationsorientierung

– Gestaltung für festgelegte und beschriebene Zielpopulation

• Aufgabenorientierung

– Berücksichtigung der Beschaffenheit der Aufgabe und deren Auswirkungen auf den Menschen

• Umgebungskontextbezug

– Identifikation und Beschreibung der physischen, organisationsbezogenen, sozialen und rechtlichen Umgebungen

• Kriterienbasierte Bewertung

– Bewertung des ergonomischen Gestaltungsergebnisses auf Basis bewährter ergonomischer Kriterien

– Wiederholte Bewertung von Kurzzeit- und Langzeitauswirkungen

TU Dresden MMST © Urbas, Ziegler 2006-2014 Folie 16

• Systemkonzept

– Mensch im Handlungssystem und Sachsystem als integrale Bestandteile eines soziotechnischen Systems

– Hierarchische Systemstruktur mit Beziehungen innerhalb und zwischen Ebenen

• Gebrauchstauglichkeit

– Konzept für die Festlegung, Gestaltung und Bewertung von Systemen, Produkten und Dienstleistungen

– dient als Rahmen zur Festlegung und Überprüfung der zu erreichenden Gestaltungsziele

Konzepte der Ergonomie [DIN EN ISO 26800, 2011]

TU Dresden MMST © Urbas, Ziegler 2006-2014 Folie 17

• Belastungs-Beanspruchungs-Konzept

– Äußere Belastung erzeugt innere Beanspruchung

abhängig von kurz- und langfristigen intraindividuellen

Veränderungen und interindividuellen Unterschieden

– Beanspruchung ruft kurz- und langfristige positive u. negative Auswirkungen hervor

• Zugänglichkeit

– Ausmaß, in dem Dinge durch Menschen aus einer möglichst weit gefassten (Ziel-)Population genutzt werden können, um ein Ziel im Nutzungskontext zu erreichen

Konzepte der Ergonomie [DIN EN ISO 26800, 2011]

Weiterführende Veranstaltungen:

Prof. Mensch-Computer-

Interaktion

GEBRAUCHSTAUGLICHKEIT(USABILITY)

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Was ist Gebrauchstauglichkeit?

„Alles sollte so einfach wie möglich gemacht werden, aber nicht einfacher.“

[Albert Einstein]

TU Dresden MMST © Urbas, Ziegler 2006-2014 Folie 20

Was ist Gebrauchstauglichkeit?

• Der Begriff Gebrauchstauglichkeit steht für

– ein Ergebnis (Qualität eines brauchbaren Produkts)

– einen Prozess (dieses zu gestalten)

– Techniken (die man dazu nutzt)

– eine Philosophie (zu gestalten, um Nutzerbedürfnisse zu befriedigen)

[Quesenbery, 2001]

TU Dresden MMST © Urbas, Ziegler 2006-2014 Folie 21

Formaler Rahmen

• DIN EN ISO 9241: Ergonomie der Mensch-System-Interaktion

– Formalisiert in Teil 11: Anforderungen an die GT – Leitsätze

• DIN EN ISO 26800: Ergonomie - Genereller Ansatz, Prinzipien und Konzepte

– Eingeordnet als Konzept der Ergonomie

TU Dresden MMST © Urbas, Ziegler 2006-2014 Folie 22

Warum Gebrauchstauglichkeit?

http://www.havenworks.com/

TU Dresden MMST © Urbas, Ziegler 2006-2014 Folie 23

Warum Gebrauchstauglichkeit?

Ticket Machine in Arkansas (US)

© wikimedia

TU Dresden MMST © Urbas, Ziegler 2006-2014 Folie 24

Definition von Gebrauchstauglichkeit

Gebrauchstauglichkeit:

– Ausmaß, in dem ein System, ein Produkt oder eine Dienstleistung durch bestimmte Benutzer in einem bestimmten Nutzungskontext genutzt werden kann, um Ziele effektiv, effizient und zufriedenstellend zu erreichen.[DIN EN ISO 9241-10]

Ziele der Gebrauchstauglichkeit:

– Benutzer zu Erreichung ihrer Arbeitsergebnisse zu befähigen

– dabei ihre Belange im jeweiligen Nutzungskontext beachten

TU Dresden MMST © Urbas, Ziegler 2006-2014 Folie 25

Ziele definieren

Anwendungsrahmen

Nutzungskontext bestimmen

Maße der Gebrauchstauglichkeit operationalisieren

Bildquelle: DIN EN ISO 9241-11, 1999, S.6

TU Dresden MMST © Urbas, Ziegler 2006-2014 Folie 26

Spezifikation von Gebrauchstauglichkeit

• Notwendige Informationen:

– Beschreibung der Komponenten des Nutzungskontexts

– Operationalisierte Maße der Gebrauchstauglichkeit

– Angestrebte oder tatsächliche Werte der Effektivität, Effizienz und Zufriedenstellung im vorgesehenen Nutzungskontext (Ziele)

Nutzungskontext:

– Benutzer, Arbeitsaufgaben, Arbeitsmittel (Hardware, Software und Materialien) sowie die physische und soziale Umgebung, in der das Produkt genutzt wird

TU Dresden MMST © Urbas, Ziegler 2006-2014 Folie 27

Beschreibung des Nutzungskontexts

Benutzer:

– Merkmale der Benutzer beschreiben

Kenntnisse, Fertigkeiten, Ausbildung, Erfahrung, Übungsgrad

Physische Merkmale, sensorische und motorische Fähigkeiten

Arbeitsaufgaben:

– Angabe von Aufgabenmerkmalen, die die Gebrauchstauglichkeit beeinflussen

– Beschreibung von Aktivitäten und Abläufen

– Beschreibung der Verteilung zwischen Benutzern und Technik

Beschreibung in Bezug zu den definierten Zielen setzen!

TU Dresden MMST © Urbas, Ziegler 2006-2014 Folie 28

Beschreibung des Nutzungskontexts

Arbeitsmittel:

– Beschreibung relevanter Merkmale

Menge von Systemkomponenten oder Menge von Attributen bzw. Verhaltensmerkmalen (HW, SW und Material)

Umgebung:

– Beschreibung von Merkmalen der physischen, organisatorischen und technischen Umwelt

Technische Umgebung (z.B. Lokale Netzwerke)

Physische Umgebung (z.B. Arbeitsplatz, Ausstattung, Klima)

Organisatorische Umgebung (z.B. Corporate Identity)

TU Dresden MMST © Urbas, Ziegler 2006-2014 Folie 29

Maße der Gebrauchstauglichkeit

Effektivität:

– Genauigkeit und Vollständigkeit, mit der Benutzer ein bestimmtes Ziel erreichen

– Effektivitätsmaße setzen (Teil)-Ziele des Nutzers ins Verhältnis zur Genauigkeit oder Vollständigkeit, mit der diese Ziele erreicht werden [DIN EN ISO 9241-10]

TU Dresden MMST © Urbas, Ziegler 2006-2014 Folie 30

Maße der Gebrauchstauglichkeit

Effizienz:

– Im Verhältnis zur Genauigkeit und Vollständigkeit eingesetzter Aufwand, mit dem Benutzer ein bestimmtes Ziel erreichen

– Effizienzmaße setzen Effektivitätsmaße ins Verhältnis zum dafür notwendigen Ressourcenaufwand [DIN EN ISO 9241-10]

TU Dresden MMST © Urbas, Ziegler 2006-2014 Folie 31

Maße der Gebrauchstauglichkeit

Zufriedenstellung:

– Freiheit von Beeinträchtigungen [des Nutzers] und positive Einstellungen gegenüber der Nutzung des Produkts

– Zufriedenstellungsmaße beschreiben das Ausmaß in dem Benutzer von Beeinträchtigung frei sind und die Einstellung des Benutzers zum Produkt [DIN EN ISO 9241-10]

TU Dresden MMST © Urbas, Ziegler 2006-2014 Folie 32

Maße der Gebrauchstauglichkeit

• Mindestens eine Operationalisierung für jedes Maß

Auswahl und Detaillierungsgrad abhängig von den Zielen der Untersuchung

Maße können unterschiedliche relative Bedeutung für die verfolgten Ziele haben

• Falls keine objektiven Operationalisierungen verfügbar sind, können subjektive Op. als Indikatoren dienen

Zufriedenstellung kann nur subjektiv gemessen werden

Interpretation von Messungen der Gebrauchstauglichkeit ist zeitvariant und kontextspezifisch!

TU Dresden MMST © Urbas, Ziegler 2006-2014 Folie 33

Beschreibung der angestrebten Ziele

• Definition sämtlicher Ziele der Produktnutzung

• Spezifikation von Kriterien der Zielerreichung

– Niveau abhängig von den Grenzen des Arbeitssystems, das den Nutzungskontext ergibt

– Dekomposition in Teilziele möglich

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Ebenen der Gebrauchstauglichkeit

Analyse der Benutzer,Ihrer Aufgaben und des Anwendungskontexts

Definition des Funktions-umfangs und der benötigten Informationen

Erarbeitung der optimalen Abläufe und Prozesse

Ziele, Abläufe,

Anwendung

Systemstruktur,Datenbasis,

Funktionsallokation

Benutzungsschnittstelle, Dialoge, Gesamtobjekt

Analyse Gestaltung

TU Dresden MMST © Urbas, Ziegler 2006-2014 Folie 35

Warum nochmal Gebrauchstauglichkeit?

• Gebrauchstauglichkeit ist ein Wettbewerbsfaktor:

– fördert die Produktivität der Nutzer

– reduziert Support- & Trainingskosten

– erhöht Produktabsatz, bindet Kunden

– reduziert Entwicklungskosten

– definiert Marken-Image

• Gebrauchstauglichkeit ist ein Qualitätsmerkmal:

– Kann definiert/spezifiziert, dokumentiert und verifiziert werden

– Macht Produkte vergleichbar

NUTZERERLEBEN(USER EXPERIENCE)

TU Dresden MMST © Urbas, Ziegler 2006-2014 Folie 37

Noch mehr Gebrauchstauglichkeit?

The five Es of usability:

– Effective (completeness, accuracy)

– Efficient (speed, effort)

– Engaging (Pleasant, satisfying)

– Error tolerant (Error prevention and recovery)

– Easy to learn (Predictability, Consistency)

[Quesenbery, 2001]

TU Dresden MMST © Urbas, Ziegler 2006-2014 Folie 38

Noch mehr Gebrauchstauglichkeit?

• Die „five Es“ sind durch die ISO 9241 inspiriert.

– Lernförderlichkeit und Fehlertoleranz werden in mehreren Konzepten als eigene Dimensionen der GT definiert

ABER:

ISO 9241 berücksichtigt diese Konzepte bereits in den Grundlagen der Dialoggestaltung (Blatt 10)

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Joy of Use – Spaß bei der Arbeit?

• Erweiterung der ergonomisch-funktionalen Betrachtung um positives emotional-ästhetisches Erlebnis.

– Insbesondere bei Webseiten und Consumer-Produkten eingesetzt

– Barrierefreiheit, Emotionaler Mehrwert, herausfordernder und spielerischer Umgang, situativ angepasste Rückmeldung…

ABER:

Spaß kann nur auf einem nützlichen System einen Mehrwert generieren [Davis et al. 1992]

Ästhetik und Emotionalität können mit pragmatischen Forderungen in Konflikt stehen [Hassenzahl et al. 2000]

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User Experience –Mehr als Gebrauchstauglichkeit?

Nutzererleben (User Experience):

– Wahrnehmungen und Reaktionen einer Person, die aus der tatsächlichen und/oder der erwarteten Benutzung eines Produkts […] resultieren.

– umfasst sämtliche Emotionen, Vorstellungen, Vorlieben, Wahrnehmungen, physiologischen und psychologischen Reaktionen, Verhaltensweisen und Leistungen, die sich vor, während und nach der Nutzung ergeben

– Kriterien der Gebrauchstauglichkeit können angewendet werden, um Aspekte der User Experience zu beurteilen

[EN ISO 9241-210]

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Usability vs. User Experience

Usability fokussiert auf

– Die Reduktion von Stress und dem Beseitigen von Barrieren

– Objektivität

– Instrumentelle Qualitäten und die Aufgaben des Nutzers

User Experience fokussiert auf

– Verbesserung des subjektiven Erlebens (Freude, Spaß, Attraktivität…)

– wahrgenommene/subjektive Qualität (Konsequenzen)

– Balance zwischen instrumentellen und nicht-instrumentellen Qualitäten

Herausforderung, Schönheit, Neuartigkeit, Selbstausdruck

[Hassenzahl u.a., 2008,

Thüring&Mahlke 2009]

TU Dresden MMST © Urbas, Ziegler 2006-2014 Folie 42

User Experience

… hat sich in Wissenschaft und bei Anwendern etabliert als

– Erweiterung der klassischen Usability-Konzepte um hedonischeund ästhetische Dimensionen

– Erweiterung des Betrachtungsrahmens über die eigentliche Nutzung hinaus

– Ganzheitlicher Betrachtungsansatz (phenomänologische, gestaltungs-, emotions- und qualitätsorientierte Ansätze)

ABER:

Bislang keine allgemeingültige Definition und kein etablierter Methodenbaukasten [vgl. Law&Schaik 2010]

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Arbeitsmodell UX nach Hassenzahl u.a.

Wesentliche UX-Aspekte:

1. Durch den Gestalter intendierte Produktqualität

2a. Subjektive Qualitäts-wahrnehmung durch den Nutzer

2b. Ganzheitliche Bewertung der Attraktivität

3. Verhaltens- und emotionale Konsequenzen

[Hassenzahl u.a., 2008]

www.attrakdiff.de

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Das CUE-Modell nach Thüring & Mahlke

• Betrachtung der Konsequenzen der Wahrnehmung der Qualitäten

• Emotionen als wesentlicher mediierender Faktor [Thüring&Mahlke 2009]

www.meCUE.de

TU Dresden MMST © Urbas, Ziegler 2006-2014 Folie 45

UX – Alles neu?

Fokus auf wahrgenommene/subjektive Qualität

Betrachtung der Konsequenzen der Wahrnehmung

Mediierende Effekte

… sind prinzipiell schon seit langem bekannte Konzepte

[Technology Acceptance Model (TAM )

nach Davis u.a. 1989]

TU Dresden MMST © Urbas, Ziegler 2006-2014 Folie 46

Zusammenfassung

• Ergonomie

– Ganzheitliches, multidisziplinäres und multidimensionales Bindeglied zwischen Arbeit, Technik und Mensch

• Gebrauchstauglichkeit

– Ist ein ganzheitliches Konzept zur Optimierung von MMS

– Kann systematisch überprüft und erzeugt werden

– Ist genormt in der DIN EN ISO 9241

• User Experience

– Erweitert GT um hedonische und ästhetische Aspekte

– Sieht subjektive, emotionsgeleitete Bewertung als Mediator

– Betrachtet die Konsequenzen des Nutzers als Hauptkriterium

TU Dresden MMST © Urbas, Ziegler 2006-2014 Folie 47

Literatur

• Norman, Donald A. (1986): User Centred System Design: New Perspectives on Human/Computer Interaction. Lawrence Erlbaum Associates Inc.

• Nielsen, Jakob (1993): Usability Engineering. Morgan Kaufmann.

• Mayhew, Deborah J. (1999): The Usability Engineering Lifecycle: A Practitioner's Handbook for User Interface Design. Morgan Kaufmann.

• Rosson, Mary B.; Carroll, John M. (2001): Usability Engineering: Scenario-Based Development of Human-Computer Interaction. Morgan Kaufmann.

• Norman, Donald A. (2002): The Design of Everyday Things. Perseus Books.

• Wickens, C.D.; Lee, J. D.; Liu, Y.; Becker, S. E. G. (2004): An Introduction to Human Factors Engineering. Second Edition. New Jersey: Pearson Prentice Hall.

• Leventhal, Laura; Barnes July (2008): Usability Engineering: Process, Products and Examples. New Jersey: Pearson Prentice Hall.

TU Dresden MMST © Urbas, Ziegler 2006-2014 Folie 48

Hausaufgabe

• Literaturstudium:

– DIN EN ISO 9241-11: Anforderungen an die Gebrauchstauglichkeit – Leitsätze

– DIN EN ISO 26800: Ergonomie - Genereller Ansatz, Prinzipien und Konzepte

• Vorbereitung der Übung:

– Lesen Sie die Übungsaufgaben!

– Belesen Sie sich über die HTA und die Kontextanalyse ( siehe Literaturstudium)!

Normen sind im TU-Netz kostenlos verfügbar:

– www.dbod.de => Datenbanken => Perinorm 2010 - Datenbank für Normen und technische Regeln => Vereinbarungen zustimmen => Los geht`s!