Människan och komplex teknik varför blir det rätt ibland och fel ibland? Introduktionskurs i MTO/Human factors

Transkript

1

2 Människan och komplex teknik varför blir det rätt ibland och fel ibland? Introduktionskurs i MTO/Human factors

3 Innehåll Varför human factors? Människan och systemet Risker och säkerhet Team management Säkerhetskultur

4 Läroboksdefinition Human factors är studiet och utvecklingen av människa-maskinsystem med målsättningen att optimera den mänskliga förmågan samtidigt som sannolikheten för fel minskas. Human factors kan studeras både i befintliga system och i samband med utvecklingen av nya system.

5 Syften enligt HFES Upptäckt och utbyte av kunskap om mänskliga egenskaper och karakteristika relevanta för utveckling av system och apparatur Tillämpning av denna kunskap för att nå en optimal fördelning av funktioner mellan människa och maskin Att uppnå kompatibilitet i interaktiva människamaskin-system för att skapa effektivitet, säkerhet och användarvänlighet Bidra till människans välbefinnande i arbetssituationen

6 Människa-systeminteraktion

7 Egenskaper hos människan som påverkar interaktionen med systemet Perception (varseblivning) Inlärning Minne Beslutsfattande

8 Perception = verklighet?

9 Vi får nog kolla ritningen en gång till

10 Perception är en aktiv, kreativ process i vilken information som registreras av våra sinnesorgan kodas till nervsystemets elektriska språk och tolkas och ges mening på grundval av våra unika erfarenheter

11 Uppmärksamhet Stimuli Receptorer Perception Beslut Utförande Respons SSTS Långtidsminne Arbetsminne

12 Människan som informationsbehandlare Selektiv uppmärksamhet fel information behandlas, man väljer tydliga i stället för relevanta ledtrådar Fokuserad uppmärksamhet klarar inte att koncentrera på en enda informationskälla Delad uppmärksamhet svårigheter att fördela uppmärksamheten mellan stimuli

13 Minnesstrukturerna och deras karakteristika Minne Varaktighet Kapacitet Glömska Sensoriskt 250 ms stor maskning, decay Korttids-/ 20 sek 7+-2 interferens, org. arbetsminne decay Långtids- år obegr interferens, ledminnet trådsberoende org. decay

14 Beslutsfattande Val av ett bland flera möjliga alternativ Tidsram för valet > 1 sek (alltså inte reaktionstid) Sannolikheten för att ett valt alternativ är det bästa är avsevärt lägre än 1.0, antingen pga informationens probabilistiska natur eller pga operatörens kognitiva begränsningar

15 Beslut ur informationsbehandlingsperspektiv anchoring salience bias (tydlighetsfel) as if (all information behandlas som om den vore lika viktig)

16 Naturalistiskt beslutsfattande Hur erfarna personer faktiskt fattar beslut i komplexa miljöer Tar hänsyn till situationsbedömning (inte bara beslutstillfället) Utvärderas mot måluppnående, inte optimalt val Påverkas av uppgift och sammanhang

17 Osäkra dynamiska förhållanden Tidsstress Växlande eller konkurrerande mål Dåligt strukturerade problem Beslutsfattande i Komplexa miljöer Hög risk Operatörers kunskap och erfarenhet Organisationsmål, normer och policy Många intressenter Aktivitet Feedback

18 Systemdesign

19

20

21

22 Exempel på guidelines Allmänna designkrav Design för underhåll Människa-maskingränssnitt Människa-datorgränssnitt Arbetsplatsutformning Manualer Säkerhet Personlig säkerhet Arbetsmiljön Antropometri och biomekanik

23 Nielsen och Molich s nio guidelines Enkel och naturlig dialog Använd användarnas språk Minimera användarnas behov av att komma ihåg Var konsistent Ge återkoppling Lägg in genvägar Gör det möjligt att ångra Felmeddelanden Förhindra att fel görs

24 Vad behöver vi veta om användarna Utbildning Träning Erfarenhet Motivation Ålder Antropometri Utvald grupp? Handikapp Sjukdom

25 Användarrelaterade risker Produkten används på ett sätt som man inte förutsett Produkten kräver förmåga som överstiger användarens Produkten är inte konsistent med användarens förväntningar eller intuition Miljön påverkar produktens funktion på ett sätt som användaren inte förstår

26 Åtgärder mot identifierade användarrelaterade risker Modifiera gränssnittet Begränsa gruppen som får använda artefakten Utbilda

27 Gränssnittsproblem Under denna rubrik behandlas informationspresentation allmänt i system inte speciellt datorgränssnitt

28

29

30

31

32 Viktiga principer för informationspresentation Läsbarhet/hörbarhet Begränsa antalet absoluta bedömningar Informationen får inte strida mot uppbyggda förväntningar Redundans Diskriminerbarhet Bildrealism Rörelse i enlighet med användarens mentala modell Närhet/kompatibilitet Prediktion Minnesstöd

33 Åtta gyllene regler för gränssnittsutformning Eftersträva konsistens Gör det möjligt för vana användare att ta genvägar Erbjud informativ återkoppling Utforma avslutade dialoger Erbjud skydd mot fel och utforma enkel felhantering Det ska vara enkelt att ångra åtgärd Understöd känslan av kontroll Reducera belastningen på arbetsminnet

34 Övning: Bilinstrumentering Hastighet Varvtal Kylartemperatur Oljetryck Bränslemängd Klocka

35 Automatisering för- och nackdelar

36 Vanliga skäl till automatisering Farlig eller omöjlig uppgift Svår eller obehaglig uppgift Utvidgning av den mänskliga förmågan (stöd, planering) Tekniskt möjligt

37 Möjliga konsekvenser av automatisering för låg arbetsbelastning under vissa perioder medförande svårigheter att bibehålla uppmärksamheten och situationsmedvetenheten överbelastning i samband med omprogrammeringar svårigheter att växla mellan olika nivåer av arbetsbelastning uttråkning, monotoni problem med att övergå till manuell kontroll när automatiken fallerar bristfällig situationsmedvetenhet svårigheter att korrigera efter automatikfel operatören litar för mycket på datorgenererade lösningar tvekan att ta över från automatiken svårt att upprätthålla sällan använda grundläggande och viktiga färdigheter

38 Human-centered automation att implementera automatisering efter noggranna human factors-studier att hålla operatören informerad om automatikens systemtillstånd liksom om tillståndet hos det system som automatiken styr eller övervakar att träna operatören i manuellt övertagande och i automatikens logik och algoritmer (för att bl a undvika reaktioner av typen vad gör den nu? ) att göra automatiken flexibel, dvs låta användaren i viss utsträckning bestämma när och hur automatiken ska användas.

39 Komplexa system

40

41 Hög komplexitet är associerad med t ex: Olika tidsfördröjningar De olika stegen i produktionsprocessen sker nära varandra Begränsade möjligheter att isolera komponenter som inte fungerar Begränsad förståelse för kopplingarna beroende på att personalen är högt specialiserad Många parametrar att styra efter som inte är oberoende av varandra Indirekt information Begränsad förståelse för en eller flera delprocesser etc

42 Komplexa system och olyckor enligt Perrow I ett komplext system finns potential för oförut-sedd växelverkan. Kopplingen beskriver hur snabbt effekter sprider sig i systemet. Charles Perrow menar att olyckor är naturligt förknippade med mycket komplexa, starkt kopplade system sådana system genererar oundvikligen olyckor som Perrow kallar normala olyckor.

43 Mänskligt felhandlande

44 Knowledge and error flow from the same sources, only success can tell the one from the other Ernst Mach, 1905

45 Definitioner Fel = allmän term som omfattar alla situationer där en planerad sekvens av mentala eller fysiska aktiviteter inte når avsett resultat och detta inte beror på slump Slips/lapses = fel som är resultat av missar i utförande och/eller lagringssteget i en handlingssekvens (oavsett om planen var adekvat eller ej) Mistakes = brister eller missar i slutlednings- eller bedömningsprocesser i val av mål eller medel att nå målet (oavsett om beslutade handlingar utfördes enligt plan)

46 Kognitiv nivå med motsvarande feltyp Planering Lagring (minne) Handling Mistakes Lapses Slips

47 Hur studera mänskligt felhandlande? Samla in information om gjorda fel Frågeformulär Laboratoriestudier Simulatorstudier Fallstudier

48 Beteende-/prestationsnivåer (Rasmussen) Färdighetsbaserat Regelbaserat Kunskapsbaserat fel hänför sig till koordination av rörelser och/eller tid fel hänför sig till felklassning av situationer fel regel eller felaktig hågkomst av procedurer fel pga resurs-/kapacitetsbegränsningar; ofullständig/felaktig kunskap

49 Tre sätt att upptäcka fel Egen-kontroll Något i omgivningen indikerar att fel föreligger Felet upptäcks av någon annan som därefter gör en uppmärksam på det

50 Exempel på mänskligt felhandlande Teneriffa 1977 Three Mile Island 1979 Bhopal 1984 Challenger 1986 Chernobyl 1986 Herald of Free Enterprise 1987 Kings Cross 1987 Piper Alpha 1988 USS Vincennes 1988

51 Risker och säkerhet Aktiva fel och latenta förhållanden

52 Organisation Kompetens Flygtrim Psykosocial status Teknik Människa Regelverk Planering Utbildning Design Utrustning och verktyg Personlig säkerhetsutrustning OLYCKA Reason s s k schweizerostmodell

53 Aktiva fel Aktiva fel är fel eller överträdelser utförda av operatörer i direkt kontakt med människasystemgränssnittet. Konsekvenserna blir synliga nästan direkt eller som mest inom ett par timmar (Reason)

54 Latenta förhållanden Latenta förhållanden är förhållanden som byggts in i systemet efter beslut på högre nivåer i organisationen eller systemet. Besluten gäller utformning eller konstruktion av anläggningar eller utrustning, organisationens struktur, planering eller schemaläggning, träning och urval, prognoser, budgetering, allokering av resurser osv. Effekterna av dessa beslut kan komma efter mycket lång tid. (Reason)

55 Exempel på stora olyckor med latenta fel Designen av Herald of Free Enterprise var instabil mm O-ringarna i Challengers raketer Inadekvat inneslutning och korroderade sprinklers på gasplattformen Piper Alpha Misstaget att inte uppfatta risken för brand i Londons tunnelbanstationer (King s Cross) Den gradvisa urholkningen av kontroll som skulle utföras av förmän/överordnade som ledde till både järnvägsolyckan Clapham Junction och till kollapsen av Barings Bank

56 Isbergsteorin De stora olyckorna är för få och mycket olika. Studier av dem ger föga ledning för att minska risker. Tillbuden är fler och kan användas för att identifiera latenta förhållanden och brister i barriärer. Allvarliga skador (1) Mindre skador (10) Maskin- och inventarieskador (30) Tillbud (600)

57 Organisatoriska faktorers inverkan på säkerhet och risktagande Ledning/ledarskap Organisationskultur/säkerhetskultur Organisationsklimat Normer/regler/procedurer Policy

58 Organisatoriska olyckor förlopp (Reason) De organisatoriska processerna leder till latenta förhållanden Detta leder till förutsättningar på arbetsplatsnivå för fel och överträdelser Operatörsfel eller överträdelser Ibland är förhållandena sådana att säkerhetsbarriärer bryts eller passeras Utfallet kan bli allt från en gratis läxa till katastrof

59 Exempel på organisatoriska faktorers roll vid olyckor/incidenter Bristfälliga procedurer och direktiv. Bristfällig initial-, vidare- och nödträning. Bristfällig uppsikt över den operativa verksamheten (på operativ såväl som ledningsnivå). Otillräcklig standard/krav. Bristfälligt informationsutbyte (otillräcklig, alternativt fel i tid). Ledningsinducerat tryck. Felaktig dokumentation. Bristfällig dokumentations-/ansvarsprocess. Otillräckliga resurser.

60 HRO (High Reliability Organizations) Beslut kan tas långt ut i organisationen, för att få tillgång till bred och allsidig kompetens. Alla medarbetare är tränade för att hantera en risksituation, men det finns samtidigt också en tydlig befälsordning. Flexibilitet. Byråkrati avseende effektiva instruktioner och utbildning. Alla medarbetare i organisationen känner ansvar för säkerheten. Möjligheter till samverkan mellan olika personalgrupper i organisationen.

61 HRO (forts.) Tillämpning av organisatoriskt lärande. Organisationen har ett aktivt, sökande förhållningssätt och god förmåga att hantera information. Det finns ett uppmärksamt sätt att upptäcka indikationer på fel och brister. Detta innebär bl. a. att uppmuntra kommunikation, rapportering av fel och misstag och att ha effektiva rapporterings- och uppföljningssystem. Skydd mot enskilda fel finns i form av barriärer och redundanta skyddssystem. Alla medarbetare känner ägarskap för säkerhetsfrågor. Tydlighet och konsensus i organisationen om att säkerhet är ett viktigt mål. Kommunikation och förtroendefullt samarbete mellan ledning och personal.

62 Team/team management Team = en grupp människor som utifrån sina skilda kompetensområden samarbetar mot ett gemensamt mål. Ett team verkar normalt inom ett organisationsbaserat eller socialt system som har etablerat eller valt gruppen och står till svars inför detta. Det måste finnas identifierbara gränser som skiljer gruppmedlemmarna från dem som inte är med.

63 Teamets livscykel Utvecklingsstadium Prestationsstadium Underhållsstadium Förnyelse- eller avvecklingsstadium

64 Mål Resultat Utvärdering Ramfaktorer Teamarbete Stödfaktorer Teamet Kunskaper Färdigheter Förhållningssätt Samarbetsfärdigheter Motivation

65 Teamledare Fullmaktsgivare, organisatör, praktisk administratör, tränare inspiratör, katalysator och riktvisare En bra teamledare är en person somhar en vision om vad teamet kan klara av och som förmår att förmedla detta till gruppen på ett sätt så att den tar till sig detta och arbetar sig fram mot målet

66 Besluts-/problemlösningsprocess i team Beskriv problemet som kräver en reaktion Identifiera ett antal möjliga lösningar Välj den bästa lösningen Verkställ detta

67 Möjliga problem med gruppbeslut Grupptänkande

68 Grupptänkande Osårbarhetsillusioner man anser att man är osårbar och gör inga fel Illusioner om att man är moraliskt överlägsna och har rätt att göra det man gör Enhällighetsillusioner man tror att alla i gruppen är överens trots att så inte är fallet

69 Grupptänkande karakteriseras också ofta av Rationaliseringar man bortförklarar problem med logik Stereotyp uppfattning om motparten vars ledare ofta betraktas som svag eller inkompetent Självcensur man stoppar egna tankar som avviker från gruppens Man litar på självutnämnd tankepolis som silar information utifrån

70 Säkerhetskultur

71 Definition (HSE; Health and Safety Executive, UK) En organisations säkerhetskultur är produkten av individers och gruppers värderingar, attityder, perceptioner, kompetenser och beteendemönster som bestämmer engagemanget för och effektiviteten hos en organisations säkerhetsledning. Organisationer med en positiv säkerhetskultur karaktäriseras av kommunikation baserad på ömsesidigt förtroende, av en gemensam uppfattning om säkerhetens betydelse och av förtroende för effektiviteten hos preventiva åtgärder.

72 Modell för säkerhetskultur (Skriver, 2004) Riskstyrning Förståelse Beteende

73 Modell för (forts) Riskstyrning Förståelse Beteende

74 Modell för.. (forts) Riskstyrning Förståelse Beteende olycka

75 Säkerhetskultur forts. Säkerhetskultur i en organisation består av de attityder och värderingar som delas av medlemmarna och som bestämmer hur individer uppfattar, tänker, och beter sig m.a.p säkerhet ( så gör vi här ). Reason: En säkerhetskultur är en lärande, rapporterande, rättvis och flexibel kultur. Denna definition har fördelen att den är lätt att använda om man kontinuerligt vill förbättra (bibehålla) en god säkerhetskultur

76 Säkerhetskultur forts En god säkerhetskultur förutsätter ett bra ledarskap Det räcker inte med ett bra ledningssystem och bra regler. Reglerna ska följas och säkerhetspraxis ska ständigt förbättras då har vi en bra säkerhetskultur.

77 Förslag till fortsatt läsning Wickens, C.D., Lee, J., Liu, Y. & Becker, S.D. (2004) An Introduction to Human Factors Engineering. Upper Saddle River, N.J. : Pearson/Prentice Hall, ISBN Helander, M. (2006) A Guide to Human Factors and Ergonomics. Boca Raton, FL: Taylor & Francis, ISBN Reason, J. (1990) Human Error. Cambridge, UK: Cambridge University Press, ISBN Reason, J. (2008) The Human Contribution. Unsafe acts, Accidents and Heroic recoveries. Farnham, UK: Ashgate, ISBN Dekker, S. (2007) Just Culture. Balancing Safety and Accountability. Aldershot, UK: Ashgate, ISBN

78 Tack för visad uppmärksamhet!