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Prozessführungssysteme

Book Description

Sicherheitskritische Mensch-Computer-Systeme und interaktive Echtzeitsysteme findet man heute zur Prozesssteuerung in großtechnischen Anlagen wie Kraftwerken, Fabriken, Verkehrsleitzentralen, in Transportsystemen wie Flugzeugen, Schiffen, Bahnen oder Kraftfahrzeugen, aber auch in Kliniken, Pflegeeinrichtungen oder im privaten Bereich. Der Zweck solcher Prozessführungssysteme ist die aufgaben- und menschengerechte Überwachung und Steuerung komplexer dynamischer technischer oder natürlicher Prozesse mit Hilfe von Leitwarten, Cockpits oder anderen interaktiven Computersystemen.

Das Buch "Prozessführungssysteme'' befasst sich in interdisziplinärer Weise mit informatischen, psychologischen, gestalterischen, ingenieurwissenschaftlichen und kulturellen Fragestellungen, Theorien, Modellen sowie Lösungsmöglichkeiten und Grenzen solcher Technologien.

Table of Contents

  1. Prozessführungssysteme
  2. Weitere empfehlenswerte Titel
  3. Titel
  4. Autor
  5. Impressum
  6. Vorwort
  7. Inhaltsverzeichnis
  8. Übersicht der Zeichnungen
  9. Übersicht der Tabellen
  10. 1 Einleitung
    1. 1.1 Prozessführung und Prozessführungssysteme
    2. 1.2 Echtzeitfähige Prozessführungssysteme
    3. 1.3 Sicherheitskritische Prozessführungssysteme
    4. 1.4 Multimediale Prozessführungssysteme
    5. 1.5 Ergonomie und Human Factors
    6. 1.6 Interdisziplinarität
    7. 1.7 Anwendungsgebiete
    8. 1.8 Zusammenfassung
  11. 2 Risiko und Sicherheit
    1. 2.1 Risiko als subjektive Wahrnehmung
    2. 2.2 Risiko als objektive Größe
    3. 2.3 Eintrittswahrscheinlichkeiten und Zuverlässigkeit
    4. 2.4 Risikomatrix
    5. 2.5 Risiko und Verantwortung
    6. 2.6 Sicherheit
    7. 2.7 Zusammenfassung
  12. 3 Incidents und Accidents
    1. 3.1 Menschliches und technisches Versagen
    2. 3.2 Gebrauchstauglichkeit und MTO
    3. 3.3 Ganzheitliche Sicht
    4. 3.4 Die Herausforderung
    5. 3.5 Zusammenfassung
  13. 4 Fehler, Versagen und Verantwortung
    1. 4.1 Fehlhandlungen und Handlungsfehler
    2. 4.2 Fehlfunktionen und Funktionsfehler
    3. 4.3 Fehler
    4. 4.4 Menschliche Fehler
    5. 4.5 Technische Fehler
    6. 4.6 Organisationale Fehler
    7. 4.7 Interaktionsfehler
    8. 4.8 Fehler und Versagen
    9. 4.9 Versagen und Verantwortung
    10. 4.10 Zusammenfassung
  14. 5 Der Mensch als Faktor
    1. 5.1 Belastungen und Beanspruchungen
    2. 5.2 Ermüdung
    3. 5.3 Monotonie
    4. 5.4 Psychische Sättigung
    5. 5.5 Langeweile
    6. 5.6 Herabgesetzte Vigilanz
    7. 5.7 Stress
    8. 5.8 Persönlichkeitsentwicklung
    9. 5.9 Soziale Interaktion
    10. 5.10 Zusammenfassung
  15. 6 Mentale, konzeptuelle undtechnische Modelle
    1. 6.1 Mentale Modelle
    2. 6.2 Konzeptuelle Modelle
    3. 6.3 Technische Modelle
    4. 6.4 Klassifikation von Modellen
    5. 6.5 Differenzierung mentaler, konzeptueller undtechnischer Modelle
      1. 6.5.1 Benennung von Modellen
      2. 6.5.2 Anwendungsfunktionalität vs. Benutzungsschnittstelle
      3. 6.5.3 Zeitliche Differenzierung von Modellen
      4. 6.5.4 Konkretisierung von Modellen
      5. 6.5.5 Kompatibilität von Modellen
    6. 6.6 Gemeinsame Mentale Modelle(Shared Mental Models)
      1. 6.6.1 Shared Mental Models in Teams
      2. 6.6.2 Shared Mental Models in Shared Situation Awareness
      3. 6.6.3 Shared Mental Models in der Systementwicklung
    7. 6.7 Gedächtnisstrukturen
      1. 6.7.1 Sensorisches Gedächtnis
      2. 6.7.2 Kurzzeitgedächtnis (Arbeitsgedächtnis)
      3. 6.7.3 Langzeitgedächtnis
    8. 6.8 Wissensstrukturen
      1. 6.8.1 Semiotische Modelle
      2. 6.8.2 Begriffe, Objektsysteme und Welten
      3. 6.8.3 Assoziationen und semantische Netze
      4. 6.8.4 Bedingungs-Aktions-Regeln und Produktionssysteme
      5. 6.8.5 Funktionale Modelle und Surrogate
      6. 6.8.6 Aufgabenbasierte Modelle und Mappings
      7. 6.8.7 Skripts und Szenarien
      8. 6.8.8 Strukturelle Modelle und Metaphern
      9. 6.8.9 Materielle Modelle
      10. 6.8.10 Räumliche Modelle und räumliches Schließen
      11. 6.8.11 Zeitliche Modelle und temporales Schließen
      12. 6.8.12 Subsymbolische Modelle und Automatismen
      13. 6.8.13 Schichtenmodell menschlichen Wissens
    9. 6.9 Vom Prozess zum mentalen Modell
      1. 6.9.1 Deformation von Prozessen
      2. 6.9.2 Interaktionsmodelle
      3. 6.9.3 Wissensformen in der Prozessführung
    10. 6.10 Zusammenfassung
  16. 7 Aufgabenanalyse und Aufgabenmodellierung
    1. 7.1 Arbeitssysteme
    2. 7.2 Soziotechnische Systeme
    3. 7.3 Modelle aufgabenzentrierter Arbeitssysteme
    4. 7.4 Tätigkeiten und Aufgaben
    5. 7.5 Rollen
    6. 7.6 Qualifikationen
    7. 7.7 Arbeitsobjekte
    8. 7.8 Werkzeuge
    9. 7.9 Zusammenfassung
  17. 8 Ereignisanalyse undEreignismodellierung
    1. 8.1 Ereignisse
    2. 8.2 Modelle ereigniszentrierter Arbeitssysteme
    3. 8.3 Klassifikation von Ereignissen
      1. 8.3.1 Anomalien und Störungen
      2. 8.3.2 Störfälle
      3. 8.3.3 Notfälle und Beinaheunfälle
      4. 8.3.4 Unfälle
    4. 8.4 Formen der Ereignisanalyse
      1. 8.4.1 Risikoanalysen
      2. 8.4.2 Reportingsysteme
      3. 8.4.3 Zustandsanalysen
      4. 8.4.4 Ursachenanalysen
      5. 8.4.5 Systemoptimierung
    5. 8.5 Methodische Randbedingungen für Ereignisanalysen
      1. 8.5.1 Ansätze zur Ereignisanalyse
      2. 8.5.2 Eignung von Ereignissen für die Ereignisanalyse
      3. 8.5.3 Phasen und Schritte einer Ereignisanalyse
      4. 8.5.4 Ereignisverläufe
      5. 8.5.5 Breite und Tiefe einer Ereignisanalyse
      6. 8.5.6 Ökonomie versus Sicherheit
      7. 8.5.7 Hilfsmittel zur Ereignisanalyse
      8. 8.5.8 Qualitätsmerkmale und Gütekriterien für Ereignisanalysen
      9. 8.5.9 Autoren und Nutzer von Ereignisanalysen
    6. 8.6 Ganzheitliche Ereignisanalysen
    7. 8.7 Zusammenfassung
  18. 9 Arbeitsteilung und Automatisierung
    1. 9.1 Arbeitsteilung zwischen Mensch und Maschine
      1. 9.1.1 Menschliche Fähigkeiten
      2. 9.1.2 Maschinelle Fähigkeiten
      3. 9.1.3 Asymmetrie von Mensch und Maschine
      4. 9.1.4 Grad der Automation
      5. 9.1.5 Stufen und Formen der Automation
      6. 9.1.6 Kritik an Automatisierung
    2. 9.2 Modelle zur Automation
      1. 9.2.1 Basismodell mit Schutzsystem
      2. 9.2.2 Multiloop-Modell zur Automatisierung
      3. 9.2.3 Supervisory Control
      4. 9.2.4 Adaptive Automation
      5. 9.2.5 Wissensbasierte Prozessführungssysteme
      6. 9.2.6 Kognitive Automation und Intention-Based Supervisory Control
    3. 9.3 Zusammenfassung
  19. 10 Situation Awareness
    1. 10.1 Mentale Modelle von Prozessen undder Prozessführung
    2. 10.2 Modelle der Situation Awareness
    3. 10.3 Komplexität und Kompliziertheit
    4. 10.4 Kontrolle und Grenzen der Aufmerksamkeit
    5. 10.5 Handlungsregulation und Feedbacksysteme
    6. 10.6 Team und Shared Situation Awareness
    7. 10.7 Gestaltungsprinzipien für Situation Awareness
    8. 10.8 Zusammenfassung
  20. 11 Diagnostik und Kontingenz
    1. 11.1 Beobachtungen und Symptome
    2. 11.2 Allgemeine diagnostische Verfahren
      1. 11.2.1 Backward-Chaining
      2. 11.2.2 Forward-Chaining
      3. 11.2.3 Differenzial- und Ausschlussdiagnostik
    3. 11.3 Spezielle diagnostische Verfahren
      1. 11.3.1 Topographic Search
      2. 11.3.2 Pattern Recognition
      3. 11.3.3 Decision Table Search
      4. 11.3.4 Hypothesis and Test
    4. 11.4 Entscheidungsprozesse und Decision-Support
    5. 11.5 Sicherheitsgerichtete Diagnostik und Kontingenz
      1. 11.5.1 Facts Fakten)
      2. 11.5.2 Options (Optionen, Alternativen)
      3. 11.5.3 Risks (Risiken)
      4. 11.5.4 Decisions (Entscheidungen)
      5. 11.5.5 Execution (Ausführung)
      6. 11.5.6 Control/Check (Kontrolle)
      7. 11.5.7 Ablauf bei FORDEC
    6. 11.6 Zusammenfassung
  21. 12 Interaktion mit Prozessen
    1. 12.1 Echtzeitsysteme
    2. 12.2 Interaktion in Echtzeit
      1. 12.2.1 Interaktion durch Fertigkeiten
      2. 12.2.2 Interaktion durch regelbasierte Prozesse
      3. 12.2.3 Interaktion durch wissensbasierte Prozesse
    3. 12.3 Multimediale und Multimodale Interaktion
      1. 12.3.1 Multimedialität
      2. 12.3.2 Multimodalität
      3. 12.3.3 Synästhesie
      4. 12.3.4 Direktheit, Einbezogenheit und Direkte Manipulation
      5. 12.3.5 Gemischte oder Virtuelle Realitäten
    4. 12.4 Ein- und Ausgabesysteme
      1. 12.4.1 Ausgabeformen
      2. 12.4.2 Holistische Displays
      3. 12.4.3 Eingabeformen
      4. 12.4.4 Holistische Controls
      5. 12.4.5 Analoge Prozessführung
    5. 12.5 Zusammenfassung
  22. 13 Entwicklung von Prozessführungssystemen
    1. 13.1 Usability-Engineering (Design for Usability)
    2. 13.2 Cognitive-Engineering (Design for Cognition)
    3. 13.3 Fehlersensitives Systemdesign (Design for Error)
    4. 13.4 Situationsorientiertes Systemdesign (Design for Situation Awareness)
    5. 13.5 Resilience-Engineering (Design for Robustness)
    6. 13.6 Verantwortungsorientiertes Systemdesign (Design for Responsibility)
    7. 13.7 Zusammenfassung
  23. 14 Betrieb
    1. 14.1 Betreiber
      1. 14.1.1 Betriebszulassung
      2. 14.1.2 Betreiberlizenzen
      3. 14.1.3 Zuverlässigkeit
    2. 14.2 Betriebsprozesse
      1. 14.2.1 Normalbetrieb
      2. 14.2.2 Notbetrieb
      3. 14.2.3 Instandsetzung
      4. 14.2.4 Instandhaltung
      5. 14.2.5 Revision
    3. 14.3 Qualitäts- und Sicherheitsmanagement
      1. 14.3.1 Qualitätsmanagement
      2. 14.3.2 Sicherheitsmanagement
      3. 14.3.3 Sicherheitsindikatoren
      4. 14.3.4 Sicherheitskultur
    4. 14.4 Qualifizierung
      1. 14.4.1 Ausbildung
      2. 14.4.2 Fachkunde und Fortbildung
      3. 14.4.3 Teamtraining
      4. 14.4.4 Weiterbildung
      5. 14.4.5 Evaluation
    5. 14.5 Gesellschaftliche Strukturen und Faktoren
      1. 14.5.1 Gesetzgeber
      2. 14.5.2 Zulassungsbehörden und Aufsichtsbehörden
      3. 14.5.3 Technikfolgenabschätzung
      4. 14.5.4 Ethik der Techniknutzung
    6. 14.6 Zusammenfassung und Ausblick
  24. Literatur
  25. Normen und Standards
    1. IAEA: International Atomic Energy Association
    2. ISO: International Organization for Standardization
    3. MIL: Militärische Standards
  26. Organisationen und Verbände
  27. Abkürzungen
  28. Glossar
  29. Index