Evaluating systems usability in complex work - Development of a systemic usability concept to benefit control room design

Julkaisun otsikon käännös: Systeemikäytettävyyden arviointi monimutkaisessa työssä - Systeemisen käytettävyyskäsitteen kehittäminen valvomosuunnittelun tueksi

Paula Savioja

    Tutkimustuotos: Doctoral ThesisCollection of Articles

    Abstrakti

    Teollisuudessa käytettävien valvomoiden suunnittelu tähtää tuotannon, turvallisuuden ja ihmisten hyvinvoinnin tavoitteiden saavuttamiseen. Valvomoiden ja niissä käytettävien käyttöliittymien tulisi olla sellaisia, että ne mahdollistavat tuloksellisen ja tehokkaan työskentelyn kaikissa suunnitteluvaiheessa ennakoitavissa olevissa tuotannollisissa tilanteissa. Samalla käyttöliittymien tulisi mahdollistaa prosessinhallinta myös ennalta odottamattomissa tilanteissa turvallisuustavoitteista tinkimättä. Kehittyvää valvomoratkaisua arvioidaan valvomon suunnittelu- ja muutosprojekteissa tekemällä empiirisiä kokeita. Tämä väitöstyö käsittelee sellaisen valvomoarviointimenettelyn kehittämistä, joka mahdollistaa valvomon kehittämisen aikaisen arvioinnin edellä mainittujen yleisten tavoitteiden suhteen. Teollinen prosessinhallinta muodostaa sosioteknisen järjestelmän, jossa ihmisillä ja teknologioilla on useita, usein päällekkäisiä rooleja. Jotta sosiotekninen järjestelmä voisi saavuttaa turvallisuustavoitteet kaikissa tilanteissa, siinä tulisi olla sisäänrakennettua kyvykkyyttä käsitellä epävarmuuksia. Valvomo ja sen sisältämät käyttöliittymät ovat keskeinen osa sosioteknistä järjestelmää. Siten niiden rooli turvallisuuden rakentumisessa ja ylläpidossa on olennainen. Tässä väitöstyössä esitellään systeemikäytettävyyden käsite, jonka avulla voidaan eritellä valvomoratkaisujen systeemisiä vaikutuksia suunnittelun aikaisissa valvomoarvioinneissa. Systeemikäytettävyys on valvomoiden käyttöliittymien ihmiskeskeinen laatutekijä ja sinällään teknologian ominaisuus, mutta teknologian käyttöarvo liittyy aina toimintaan, jossa sitä käytetään. Systeemikäytettävyyden käsitteen kautta tämä tutkimus käsittelee siis teknologioiden merkitystä osana toimintajärjestelmää ja sen tavoitteiden saavuttamista. Systeemikäytettävyys erittelee työvälineen funktioita toimintajärjestelmässä toiminnan teorian pohjalta: Työväline on 1) instrumentti, 2) psykologinen väline ja 3) kommunikatiivinen väline. Jokaisen funktion merkitys tietyssä toiminnassa määritellään asiayhteydessään. Työvälineen laatua voidaan tarkastella kolmesta eri näkökulmasta toimintaan: suoritus, toimintatapa ja kokemus. Yhdistämällä työvälineen funktiot ja tarkastelunäkökulmat saadaan kehikko kontekstuaalisten hyvän valvomon indikaattoreiden määrittämiseen. Systeemikäytettävyyden käsitteen käyttäminen valvomoarvioinnissa vaatii mallipohjaista arviointia, jossa työn yleiset vaatimukset ymmärretään ja otetaan huomioon arviointiskenaarioiden suunnittelussa. Tässä väitöstyössä on kehitetty erityinen skenaariomallinnustekniikka: funktionaalinen tilannemallinnus (FSM, Functional situation model). FSM yhdistää funktionaalisen ja kronologisen näkökulman ope raattorivuoron toimintaan tietyssä tilanteessa. Tekemällä eksplisiittiseksi yhteydet vaadittujen operaatioiden ja prosessin kriittisten funktioiden välillä malli luo perustan operaattoritoiminnan analyysille prosessin kriittisten funktioiden näkökulmasta. Arvioinnissa on kiinnitettävä huomiota kehittyviin operaattorityön käytäntöihin ja siihen, että ne yleisesti tähtäävät turvallisuuden varmistamiseen kaikissa tilanteissa. Tätä tarkoitusta varten kehitetty operaattoritoiminnan analyysimenetelmä esitellään tässä väitöstyössä. Analyysi perustuu siihen, miten operaattorivuorot havaitsevat ja tulkitsevat valvomossa esiintyviä prosessista kertovia merkkejä. Merkit voivat olla informaatioteknologisia, mutta ne voivat olla myös esimerkiksi vuoron muiden jäsenten tekoja. Jos merkkien tulkinnassa pystytään tunnistamaan globaaleja yleisiä piirteitä, voidaan päätellä, että toiminta suuntautuu yleisten tavoitteiden, esimerkiksi turvallisuuden, ylläpitämiseen. Samalla tunnistetaan myös välittömien prosessinhallintaan liittyvien tekojen toteutuminen tai toteutumatta jääminen. Valvomoarvioinneissa on myös syytä tarkastella monimutkaisessa työssä ilmeneviä käyttäjäkokemuksia. Ydinvoimalaitoksen operaattoreiden käyttäjäkokemuksia tutkittiin kolmessa eri teknologiaolosuhteessa. Käyttäjäkokemuksia tutkittiin kyselymenetelmän avulla, joka on kehitetty systeemikäytettävyyskehikon pohjalta. Työssä esitellään käyttäjäkokemusindikaattorit kaikille kolmelle välinefunktiolle (instrumentti, psykologinen väline, kommunikatiivinen väline) ja eritellään kolmen eri tutkimuksen tuloksia. Työssä tarkastellaan myös käyttäjäkokemuksen merkitystä kehittyvän, ei vielä valmiin työvälineen arvioinnissa. Väitöstyön kontribuutio on inhimillisten tekijöiden ja ergonomian (human factors and ergonomics) ja käytettävyyssuunnittelun (usability engineering) välialueella. Työn teoreettinen perusta on toiminnan teoriassa ja kognitiivisessa järjestelmäsuunnittelussa (cognitive systems engineering). Empiirinen osuus on tehty seuraamalla suomalaisten ydinvoimalaitosten valvomokehityshankkeita, joiden yhteydessä erilaisia systeemikäytettävyysarviointeja on suoritettu.
    Julkaisun otsikon käännösSysteemikäytettävyyden arviointi monimutkaisessa työssä - Systeemisen käytettävyyskäsitteen kehittäminen valvomosuunnittelun tueksi
    AlkuperäiskieliEnglanti
    PätevyysTohtorintutkinto
    Myöntävä instituutio
    • Aalto-yliopisto
    Valvoja/neuvonantaja
    • Nieminen, Marko, Vastuuprofessori
    • Norros, Leena, Ohjaaja, Ulkoinen henkilö
    Kustantaja
    Painoksen ISBN978-951-38-8145-0
    Sähköinen ISBN978-951-38-8146-7
    TilaJulkaistu - 2014
    OKM-julkaisutyyppiG5 Artikkeliväitöskirja

    Sormenjälki

    Sukella tutkimusaiheisiin 'Systeemikäytettävyyden arviointi monimutkaisessa työssä - Systeemisen käytettävyyskäsitteen kehittäminen valvomosuunnittelun tueksi'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

    Siteeraa tätä