Vorschlag für ein 3-D-Prozessinformationsdisplay zur Unterstützung der Bediener komplexer Mensch-Maschine-Systeme

Die steigenden Anforderungen an die Bediener moderner technischer Anlagen erhöhen den Bedarf an neuen, auf den Menschen und seine Fähigkeiten besser abgestimmten Mensch- Maschine-Schnittstellen (MMS). Während in den Anfangsjahren der Prozessautomatisierung noch das direkte Eingreifen des Bedieners in den Prozess im Vordergrund stand, verschob sich der Tätigkeitsfokus in den letzten Jahren verstärkt in Richtung Beobachten und Kontrollieren. Infolge dieser Veränderung und einhergehend mit der Entwicklung der Rechentechnik passte sich die Bedientechnik zunehmend an. So wurden u. a. die in Mosaiktechnik realisierten Fließbilder durch Bildschirmarbeitsplätze ersetzt. Die dadurch gestiegene Flexibilität in der Darstellung brachte allerdings den Nachteil mit sich, dass der Überblick über den Gesamtprozess nicht mehr durch eine Darstellung realisiert werden konnte. Als Ziel für neue Darstellungsverfahren auf dem Gebiet der MMS folgt daher, dass die wesentlichen Informationen zum Führen des technischen Prozesses in einer komprimierten und für den Bediener bestmöglich aufbereiteten Form wiedergegeben werden müssen, um so den Bediener sowohl während der routinemäßigen Überwachung als auch bei Eingriffen in Störsituationen zu entlasten und den Überblick über den Gesamtzustand des Prozesses zu ermöglichen. Im Rahmen dieser Arbeit werden im ersten Schritt die Mechanismen der menschlichen Wahrnehmung und Informationsverarbeitung untersucht. Ausgehend von diesen Ergebnissen werden im zweiten Schritt die zurzeit vorherrschenden Visualisierungsverfahren analysiert und ein Anforderungskatalog für künftige Darstellungsverfahren erstellt. Da die Informationsvisualisierung eng mit der Datenerfassung und -aufbereitung gekoppelt ist, werden einige grundlegende Verfahren diskutiert und ein agentengestütztes Modell zur Datenerfassung und -aufbereitung erarbeitet. Resultierend aus den in den ersten drei Schritten gewonnenen Erkenntnissen wird ein kognitiv-szenisches Darstellungsverfahren entwickelt, welches aufgrund der dreidimensionalen Struktur des Informationsraumes und der symbolischen Darstellung der Prozessgrößen die menschlichen Fähigkeiten zur Informationserfassung und Mustererkennung bestmöglich unterstützt. Im letzten Schritt wird dieses neu entwickelte Verfahren einer umfangreichen Bedienerevaluation unterzogen, um die Umsetzung des zuvor ermittelten Anforderungsprofils und die Einsatztauglichkeit zu überprüfen.