Willkommen zur Demo der Ereignisanalyse und Bewertung menschlicher Zuverlässigkeit mit CAHR.

1. Willkommen zur Demo der Ereignisanalyse und Bewertung menschlicher Zuverlässigkeit mit CAHR. Weiter mit beliebigem Tastendruck, Esc für Ende. CAHR bedeutet "Connectionism Assessment of Human Reliability" (Konnektionistische Beurteilung der menschlichen Zuverlässigkeit). Das Datenbanksystem CAHR ist ein Werkzeug zur Analyse von Betriebsstörungen, die durch Personalhandlungen oder organisatorische Faktoren zustande kommen. Es wurde unter MICROSOFT ACCESS implementiert. Zur Analyse steht eine generische Wissensbasis zur Verfügung, die sich durch eingegebene Ereignisse selbständig erweitert. Die Wissensbasis enthält Angaben für die Beschreibung des Systemzustandes, der Aufgaben sowie der Fehlermöglichkeiten und Einflußfaktoren. Demo Version, 7.2000

2. Ursprünglich wurde das Verfahren zur Analyse von Ereignissen in Kernkraftwerken angewendet: • Erste Studie 1994 zu 165 Vorkommnissen in Siedewasser-Reaktoren • Zweite Studie 1998 zu 55 Vorkommnissen in Druckwasser-Reaktoren • Dritte Studie 2000 zu Kommunikationsverhalten • Die Ergebnisse fanden bisher Anwendung in: • Der Bewertung kognitiver Aspekte bei Sicherheitsanalysen von Kernkraftwerken • Der Weiterentwicklung von Methoden zur Analyse und Bewertung menschlicher Fehler, insbesondere sogenannter „Errors of Commission“ • Derzeit entwickeln wir es für für die folgende Bereiche weiter: • Vorhersage kognitiver Fehler bei Luftfahrtunfällen • Vorhersage von Verhalten in Entscheidungssituationen(in der Prozesstechnik und dem Automobilbereich)

3. Ereignis Ereignis- Detailierte Analyse der Unterereignisse als Auswertung Ereigniszer- Mensch-Maschine System legung in Fehler Situation Baukastenartig kann aus einem MMS ein Ereignis mit mehreren MMSs (ein Arbeitssystem) beschrieben werden. Unterereignisse Situative Bedingun- Umgebung gen PSFs Operateur Maschine - organisatorisch I n f o r m a t i o n s v e r a r b e i t u n g - ergonomisch Rück- - technisch meldung Wahr- Bedie- Motorik - kognitiv nehmung nung System- Wechselwirkungen Aufgabe größe zwischen System- Analyse des ausgang - Fehlern und PSFs Informationflusses - verschiedenen PSFs - Organisation - situativen Bedin- - Kommunikation gungen und Fehlern Auftragserteilung Auftragserledigung oder PFSs Bewertung und Optimierung Aufbau des Verfahrens Das Verfahren geht einen neuen Weg bei der Analyse und Bewertung der Rolle des Menschen in technischen Systemen. CAHR gliedert sich in die Teile  Ereignisanalyse CAHR gliedert sich in die Teile  Ereignisanalyse ....und.... Ereignisauswertung  Bindeglied ist die Analysestruktur des Mensch-Maschine Systems (MMS) denn es beinhaltet... • Die zugrundeliegende Philosophie des Verfahrens beinhaltet: • Analysefokus ist das Arbeitssystem, nicht der Mensch. Versagen oder Schuld des Menschen sind nicht Gegenstand der Analyse. • Menschliche Fehler resultieren aus der Wechselwirkung einer Vielzahl von situativen und kausalen Faktoren im Arbeitssystem, dem sogenannten Kontext • Das Verfahren gibt eine feste Struktur aber keine feste Taxonomie vor (offenes Verfahren) und ist damit auf beliebige Ereignisse und Technikbereiche übertragbar • Deutliche Trennung zwischen beobachtetem Verhalten, Fehlerklassifikation und Ursachenzuordnung(auftretensorientierte, ursachenorientierte Klassifikation) Ergonomische Aspekte Technische Aspekte Organisatorische Aspekte Kognitive Aspekte

4. In der Ereignisanalyse werden zunächst die ereignisrelevanten Informationen beschrieben und verwaltet. Allgemeine Verwaltungsinformationen Anlage und Anlagentyp Ereignisdatum und Ereigniszeit Kategorisierung der Bedeutung des Vorkommnisses Bearbeitungszustand des Vorkommnisses • Informationen über • betroffene Systeme • ob es ein menschlicher Fehler war oder • ob der Mensch das Ereignis erfolgreich beendet hat

5. In der Ereignisanalyse wird ferner die Ereignisbeschreibung verwaltet. Sprachliche Beschreibung des Vorkommnisses Fotos, weitere Unterlagen (über OLE-Objekte)

6. Dann kommt das Interessante in der Ereignisanalyse: Die Analyse hinsichtlich menschlicher Fehler. Die Eingabe wird von allgemeinen Fragen zu Informationen, die beim Ereignis beobachtbar waren (Objekt, Aktion), zu Fehler (Angabe) und Einflußfaktoren (Eigenschaft) und bezogen auf die Kategorien bzw. Klassen des MMS aufgebaut. In der Spalte „Element“ können Zusatzinformationen angegeben werden, die für das Verständnis des Ereignisses wichtig sind Ein Satzzeichen dient zur Trennung und korrekten Zuordnung von Objekt, Aktion und Fehler-Angabe. Es kann ja z.B. sein dass Ventil B zu spät geöffnet und Ventil C zu früh geschlossen wurde. Das Beschreiben eines Vorkommnisses geschieht implikativ, d.h. es darf z.B. nur dann ein Fehler in der Spalte 'Angabe' eingetragen werden, wenn bereits ein Objekt und eine Aktion angegeben wurden. Entsprechendes gilt für die Einflußfaktoren in der Spalte 'Eigenschaft'. Hierdurch ist gewährleistet, daß die Analyse eines Ereignisses mit der beobachtbaren beginnt sowie der Wirkungszusammenhang zwischen Aktionen, Fehlern und Einflußfaktoren dargestellt wird und somit festgelegt ist, worauf der Einflußfaktor gewirkt hat.

7. Die relevanten Informationen zu menschlichen Handlungen werden interaktiv eingegeben. Per Doppelklick erhält man eine für die jeweilige Beschreibung gültige Taxonomie z.B. hier: Welche Fehlerarten treten bei Tätigkeiten aus? Click... Click...

8. Die relevanten Informationen zu menschlichen Handlungen werden interaktiv eingegeben. Wieder einen Schritt weiter in der Ereignisbeschreibung • Ereignisse bestehen oft aus • mehreren Unterereignissen: • andere beteiligte Personen • andere Phase des Ereignisses • anderer Handlungsort • Hierzu wählen wir NEU

9. Die relevanten Informationen zu menschlichen Handlungen werden interaktiv eingegeben. Für ein neues Unterereignis Wenn die getroffenen Vorkehrungen beschrieben werden sollen. Dies ist ganz nützlich, um sie dann mit den tatsächlichen Ursachen zu vergleichen (was oft nicht gleich ist). Um die kognitives Aspekte des Unterereignisses zu analysieren.

10. Die relevanten Informationen zu menschlichen Handlungen werden interaktiv eingegeben. Hier das neue Unterereignis zum Ausfüllen mit Hilfe der Taxonomie Hier die in diesem Fall getroffene Vorkehrung

11. Wenn mehrere Ereignisse analysiert und eingegeben sind, was dann? • Auswerten natürlich! • Das geht mit CAHR hinsichtlich • Einfacher Abfragen zu Ereignissen • Qualitativer Analysen der Ursachen menschlicher Fehler • Quantitativer Schätzungen zu menschlichen Fehlerwahrscheinlichkeiten Ereignis 1 : Ereignis i : Ereignis n

12. Zunächst kann man sich einen Überblick über Häufigkeiten, Bearbeitungsstatus o.ä. verschaffen. Click und... Schauen wir mal, wieviele Ereignisse aus Siedewasserreaktoren (SWR) bearbeitet wurden und als Fehler bzw. Leistung des Menschen zu verbuchen sind...

13. Zunächst kann man sich einen Überblick über Häufigkeiten, Bearbeitungsstatus o.ä. verschaffen. Leistungen Fehler Ganz gut, dass Menschen hochautomatisierte Systeme überwachen, oder? Würden Sie bei so einem Verhältnis zugunsten der Leistungen des Menschen von Menschlichem Versagen sprechen wollen?

14. Nun analysieren wir die Fehler genauer. Warum machen Menschen Fehler? Ein genaueres Bild erhalten wir, wenn wir die Ereignisse hinsichtlich der uns interessierenden Problemstellung zusammenfassen, z.B.: Fehler einer bestimmten Personengruppe bei der Betätigung von Ventilen. Das geht ganz analog wie bei der Ereignisbeschreibung und natürlich interaktiv. Verschiedene Abfrageaspekte können mit UND, ODER NICHT verbunden werden. Click und...

15. Nun analysieren wir die Fehler genauer. Warum machen Menschen Fehler? ... mit einem aufwendigen Rechenverfahren, dem konnektionistischen Teil von CAHR,... ... finden wir 10 vergleichbare Fehler in 220 Fällen bzw. 10 in 400 Unterereignissen Welche Ursachen führen zu so einem Fehler? Click und... ...und natürlich Unsicherheiten, denn ein Ereignis ist nie vollständig beschrieben Aber wir können immerhin einen Schätzwert für die menschliche Fehlerwahrscheinlichkeit (Human Error Probability - HEP) mit CAHR generieren, der nach allen bisherigen Studien kompatibel zu den Schätzwerten anderer Verfahren wie z.B. THERP ist.

16. Nun analysieren wir die Fehler genauer. Warum machen Menschen Fehler? ... deren Häufigkeiten ... und deren relative Häufigkeiten • ... wir finden eine Reihe von • Ursachen aus den Bereichen • Organisation • Kognition • Ergonomie • Technik • die alle in ihrem Zusammenwirken • zu dem Fehler führen. Damit können wir insgesamt Systematiken erkennen und optimale Verbesserungen finden. Aber denken Sie an das Zusammenwirken der Faktoren

17. Kein Ereignis ist wie ein anderes! • Ganz unterschiedliche Begriffe sind notwendig, • um ein Ereignis zufriedenstellend mit seinen • individuellen Wirkungszusammenhängen zu • beschreiben. • Eine Taxonomie muss nach jedem • Ereignis überprüft und evtl. überarbeitet werden. • Die Variabilität der Ereignisse wird berücksichtigt, indem • CAHR nur die Beschreibungsstruktur und • nicht die Taxonomie streng vorgibt. • Um mit dieser Offenheit bei der • Ereignis-Analyse umzugehen, • hat CAHR noch einige Werkzeuge: • Einen Klasseneditor • Einen Taxonomie Editor

18. Mit dem Werkzeug Klasseneditor können unterschiedliche Begriffe zusammengefaßt werden ... z.B. verschiedene Personengruppen zur Klasse „Personen“ Bei der Auswertung der Ereignisse können dann verschiedene Begriffe so genutzt werden, als wenn die Ereignisse mit diesen beschrieben worden wären.

19. Mit dem Taxonomie-Editor können alte Begriffe verändert oder neue Begriffe eingeführt werden

20. Zusammenfassung der Methode CAHR ACCESS Fall-Datenbank Klassen Konnektionistische Editor Datenbank Fälle Taxonomien Interface Falleingabe Ursachenbe- schreibung Situatives Muster Modul für Diagnose Modul für HRA Probabilistische Qualitative Betriebs- erfahrung Anfrage Faktoren und Daten Daten Ursachen Nutzer-Ausgabe mögliche Fakto- ren und Ursachen HRA / Qualitative Analysen Nutzer-Eingabe Fragestellung Vorkommnis der Analyse

21. Was können Sie mit CAHR tun? Einen retrospektiven Blick in das Vergangene, um... • ...verschiedene Ereignisse systematisch zu analysieren und beschreiben... • ... dies auch für verschiedene Technologien • ...die Wirkungsbeziehungen von Faktoren zu verstehen, die zu einer Fehlerkette in einem Ereignis geführt haben Einen prospektiven Blick in die Zukunft, um... • ...Ursachen und situative Bedingungen zu finden, die für die Entstehung menschlicher Fehler wichtig sind • ...Sicherheitsbeurteilungen in Risiko-Analysen durchzuführen • ...Verbesserungsmaßnahmen für Ihr System zu finden und deren Qualität und Wirksamkeit zu bewerten • ...Vorkehrungsmaßnahmen zu verbessern und optimieren

22. Wir hoffen, Ihnen hat die Tour gefallen. Wollen Sie menschliche Fehler erfassen und bewerten? Wir beraten Sie gerne. Wollen Sie diese Datenbank nutzen? Wir machen Ihnen gerne ein Angebot. Kontakt & Entwicklung: Prof. Dr. Oliver Straeter Universität Kassel Fachbereich Maschinenbau Arbeits- und Organisationspsychologie Heinrich-Plett-Strasse 40 D-34132 Kassel Tel: +49 561 804 4211 eMail: straeter@ifa.uni-kassel.de • Sträter, O. (1997) Beurteilung der menschlichen Zuverlässigkeit auf der Basis von Betriebserfahrung. Dissertation an der Technischen Universität München. GRS-138. GRS. Köln/Germany. (ISBN 3-923875-95-9) • Sträter, O. & Bubb, H. (1998) Assessment of Human Reliability based on Evaluation of Plant Experience: Requirements and their Implementation. Reliability Engineering and System Safety. Elsevier. Vol. 63, No. 2, p. 199-219. • Reer, B., Sträter, O., Dang, V. & Hirschberg, S. (1999) A Comparative Evaluation of Emerging Methods for Errors of Commission Based on Applications to the Davis-Besse (1985) Event,. PSI. Schweiz. Nr. 99-11 (ISSN 1019-0643) • Sträter, O. & Reer, B. (1999)A Comparison of the Application of the CAHR method to the evaluation of PWR- and BWR-events and some implications for the methodological development of HRA. In: Modarres, M. (Ed). PSA‘ 99 - Risk-Informed Performance-Based Regulation. American Nuclear Society. LaGrange Park, Illinois, USA.