VDI 4006 Blatt 1-2015 Human reliability - Ergonomic requirements and methods of assessment.pdf

1、sVEREIN DEUTSCHERINGENIEUREMenschliche ZuverlssigkeitErgonomische Forderungen und MethodenHuman reliabilityErgonomic requirements and methodsof assessmentVDI 4006Blatt 1 / Part 1Ausg. deutsch/englischIssue German/EnglishVDI-Handbuch ZuverlssigkeitVDI-RICHTLINIENZubeziehendurch/AvailablefromBeuthVerl

2、agGmbH,10772BerlinAlleRechtevorbehalten/Allrights reservedVereinDeutscherIngenieuree.V.,Dsseldorf2015VervielfltigungauchfrinnerbetrieblicheZweckenichtgestattet/ReproductionevenforinternalusenotpermittedICS 13.180, 21.020 Mrz 2015 March 2015Inhalt SeiteVorbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3、 . 2Einleitung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Anwendungsbereich . . . . . . . . . . . . . . 32 Begriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Sachzusammenhnge . . . . . . . . . . . . . 63.1 Menschliche Zuverlssigkeit Wahrscheinlichkeit der menschlichenFehlhandlung . . . . . . .

4、 . . . . . . . . . 103.2 Leistungsbeeinflussende Faktoren . . . . . 113.3 Systemkomponenten . . . . . . . . . . . . 143.4 System und Aufgabe . . . . . . . . . . . . 184 Forderungen an ein Sicherungsprogramm unter Bercksichtigung der Ergonomie. . . . 264.1 Sicherungsmanahmen whrend der Systementwickl

5、ung . . . . . . . . . . . . . 264.2 Sicherungsmanahmen durch Gestaltungdes Arbeitssystems . . . . . . . . . . . . . 274.3 Personalbezogene Forderungen . . . . . . . 31Schrifttum. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36Contents PagePreliminary note . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Introducti

6、on . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Terms and definitions . . . . . . . . . . . . . 33 Context . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63.1 Human reliability probability ofhuman errors . . . . . . . . . . . . . . . . 103.2 Performance-

7、shaping factors . . . . . . . . 113.3 System components. . . . . . . . . . . . . 143.4 System and task. . . . . . . . . . . . . . . 184 Requirements for a safety program underconsideration of ergonomic requirements . . 264.1 Safety measures during system development . . . . . . . . . . . . 264.2 Sec

8、urity measures in the form ofworking system design . . . . . . . . . . . 274.3 Requirements related to personnel . . . . . 31Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich. The German version of this standard shall be taken as authorita-

9、tive. No guarantee can be given with respect to the English trans-lation. FrhereAusgabe:11.02Formeredition:11/02VDI-Gesellschaft Produkt- und Prozessgestaltung (GPP)Fachbereich Zuverlssigkeitder BewertungB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF8DD9NormCD - Stand 2015-03 2 VDI 4006 Blatt 1 / Part 1

10、 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2015VorbemerkungDer Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Be-achtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richt-linie VDI 1000.Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der

11、bersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstndig, sind vorbehalten.Die Nutzung dieser VDI-Richtlinie ist unter Wahrung des Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenz-bedingungen (www.vdi.de/richtlinien), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich.Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung di

12、eser VDI-Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt.Eine Liste der aktuell verfgbaren Bltter dieser Richtlinienreihe ist im Internet abrufbar unter www.vdi.de/4006.EinleitungUnter menschlicher Zuverlssigkeit versteht man die Fhigkeit des Menschen, eine Aufgabe unter vorge-gebenen Bedingungen ein gegeb

13、enes Zeitintervall im Akzeptanzbereich durchzufhren. Der Mensch, der sich einer Maschine gleich welchen Komplexitts-grades bedient, kann als ein Systemglied des so ent-standenen Mensch-Maschine-Systems (MMS) ver-standen werden. Er beeinflusst damit die Zuverls-sigkeit und Sicherheit dieses Systems.

14、Nur durch Be-rcksichtigung der Wechselwirkung von Mensch und Maschine, wozu wesentlich die Kenntnisse der in diesem Zusammenhang spezifischen Eigenschaften und Fhigkeiten des Menschen und der Maschine notwendigk sind, ist eine zuverlssige und sichere Funktion des Gesamtsystems zu erreichen und auf-r

15、echtzuerhalten.Diese Richtlinie beschreibt ausgehend von grund-stzlichen Kenntnissen ber das Zusammenwirken von Mensch und Maschine Manahmen zur Erh-hung der Zuverlssigkeit und Sicherheit des MMS. Diese Manahmen beziehen sich in erster Linie auf eine menschengerechte Gestaltung der technischen Arbei

16、tsmittel. Es wird auch auf verschiedene Trai-nings- und Ausbildungsaspekte eingegangen. Auer-dem werden Methoden angesprochen, mit denen man sowohl bearbeitungsbedtftige Schwachstellen ent-decken als auch den Erfolg der vorgenommenen Manahmen validieren kann.Preliminary noteThe content of this stand

17、ard has been developed in strict accordance with the requirements and recom-mendations of the standard VDI 1000.All rights are reserved, including those of reprinting, reproduction (photocopying, micro copying), storage in data processing systems and translation, either of the full text or of extrac

18、ts.The use of this standard without infringement of copy-right is permitted subject to the licensing conditions (www.vdi.de/richtlinien) specified in the VDI Notices.We wish to express our gratitude to all honorary con-tributors to this standard.A catalogue of all available parts of this series of s

19、tandards can be accessed on the Internet at www.vdi.de/4006.IntroductionHuman reliability refers to the ability of humans to perform a task under given conditions for a given time interval in the range of an accepted limit. The human being can be understood as a system element of the working environ

20、ment, described as a man-ma-chine system (MMS) and this independently of the complexity of the machine. The MMS determines the reliability and safety of a system. By considering the interaction of man and machine, including the knowl-edge of the specific properties and capabilities of the human bein

21、g, a reliable and safe functioning of the overall system can be achieved and maintained.This standard describes the fundamental knowledge about the interrelationships of man and machine in order to increase the reliability and safety of the MMS. This relates primarily to a human-centered de-sign of

22、technical equipment. It also addresses various training and educational aspects. In addition, meth-ods are addressed to discover processing needs and weaknesses as well as the validation of the measures taken. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF8DD9NormCD - Stand 2015-03VDI 4006 Blatt 1 / Par

23、t 1 3 All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 20151 AnwendungsbereichIn dieser VDI-Richtlinie werden auf der Basis der grundstzlichen Kenntnisse ber das Zusammenwir-ken von Mensch und Maschine Manahmen zur Er-hhung der Zuverlssigkeit des Zusammenspiels von Mensch und Maschine

24、 abgeleitet und Hinweise auf Mglichkeiten zur Erhhung der Sicherheit gegeben. Diese Manahmen beziehen sich in erster Linie auf eine menschgerechte Gestaltung der technischen Arbeitsmittel. Es wird aber auch auf verschiedene Trainings- und Ausbildungsaspekte eingegangen, durch die die noch verbleiben

25、de Differenz zwischen Anforderung durch das technische Gert und Fhig-keit des daran arbeitenden Menschen verkleinert wer-den kann, wenn dies mit technischen Mitteln bei ver-tretbarem Aufwand nicht mehr mglich ist. Auer-dem werden Methoden angesprochen, mit denen man sowohl bearbeitungsbedrftige Schw

26、achstellen ent-decken als auch den Erfolg der vorgenommenen Manahmen validieren kann.2 BegriffeFr die Anwendung dieser Richtlinie gelten die fol-genden Begriffe:Aktive SicherheitVermindern der Eintrittswahrscheinlichkeit einer Be-triebsstrung.Anmerkung: Vgl. passive Sicherheit.AkzeptanzbereichGrenze

27、n, innerhalb derer die erreichte Arbeitsqualitt als den Anforderungen entsprechend betrachtet wird.ArbeitPlanmige, auf das Ziel der Bedarfsdeckung gerich-tete und mit sittlichen Mitteln durchgefhrte krper-liche und/oder geistige Ttigkeit des Menschen.Arbeitsaufgabe (Aufgabe)Aus dem Arbeitszweck abge

28、leitete Aufforderung an die Arbeitsperson(en), eine Arbeit unter gegebenen Arbeitsbedingungen und nach einem vorgegebenen Arbeitsverfahren auszufhren und ein bestimmtes Arbeitsergebnis anzustreben.Arbeitsfehler (Fehlhandlung, Fehler)Menschliche Handlung, die eine gesetzte Akzeptanz-grenze berschreit

29、et.Arbeitsleistung (Leistung)Die in der Zeiteinheit erreichte Arbeitsqualitt.1 ScopeOn the basis of fundamental knowledge about man-machine interaction, this VDI standard deduces measures to increase the reliability of man-machine interaction and indicates opportunities for increase of safety. These

30、 measures are mostly related to the de-sign of work tools according to human needs. More-over, we will tackle the various training and educa-tional aspects, which could decrease the incompati-bility of the specifications of technical tools and the persons who use them, wherever technical tools can-n

31、ot provide a solution at justifiable expense. Also, methods are indicated which can both identify weak points, which have to be improved and also validate the success of the measures taken.2 Terms and definitionsFor the purposes of this standard, the following terms and definitions apply:Active safe

32、tyReduction of the probability of an unwanted event.Note: Cf. passive safety.Acceptance areaThe limits which define the quality of work as in ac-cordance with the requirements.WorkPhysical and/or intellectual human activity that is planned and targeted to cover needs with decent means.Work task (tas

33、k)Request to the working persons (operators), derived from the purpose of the work, to do a task under given working conditions and following a given working procedure with the goal of achieving a defined work-ing result.Work error (erroneous action, error)Human action which exceeds a defined accept

34、ance limit.Work performance (performance)The quality of work attained in a defined period of time.B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF8DD9NormCD - Stand 2015-03 4 VDI 4006 Blatt 1 / Part 1 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2015Arbeitsqualitt (Qualitt)Erfllungs

35、grad der Arbeitsaufgabe durch das Ar-beitsergebnis (Ergebnis).ArbeitssystemGesamtheit und Zusammenwirken aller fr die Erfl-lung eines Auftrags einzusetzenden Personen und Maschinen.Beispiel: Mikrosystem oder MakrosystemAuftragserledigungMndliche oder schriftliche Mitteilung der Arbeits-person an ein

36、e andere Person oder an ein technisches System, dass die Aufgabe bzw. Teilaufgabe als erle-digt angesehen wird.AuftragserteilungDurch eine andere Person schriftlich oder mndlich oder durch ein technisches Signal erfolgte Aufforde-rung an die Arbeitsperson, mit der Durchfhrung der Arbeitsaufgabe oder

37、 einer Teilaufgabe zu beginnen.Belastung (Arbeitsbelastung)Gesamtheit der ueren Bedingungen und Anforde-rungen im Arbeitssystem, die den physischen und/oder psychischen Zustand einer Person ndern kann.BeanspruchungAuswirkung der Arbeitsbelastung auf eine Person in Abhngigkeit von ihren individuellen

38、 Eigenschaften und Fhigkeiten.ErgonomieTeilgebiet der Arbeitswissenschaft zur menschenge-rechten Gestaltung der Arbeitsbedingungen, das sich mit dem Entwurf von Maschinen, Bedienungen und Arbeitsumgebungen befasst, sodass sie menschlichen Fhigkeiten und Grenzen entsprechen.Fertigkeitsbasiertes Verha

39、ltenVerhalten meist oft ausgebten Aufgaben gegenber, bei dem ein geringer Grad von bewusster Denkttig-keit erforderlich ist.GrenzrisikoRisiko, das gesellschaftlich gerade noch toleriert wird.KompatibilittWiderspruchsfreie Vereinbarkeit zwischen allen bei einer Ttigkeit bentigten Informationsquellen,

40、 den damit verbundenen inneren Vorstellungen und Er-wartungen des Menschen, sowie den daraus resultie-renden Handlungen.Quality of work (quality)Extent of meeting the working task defined by the working result (result).Working system Entire set of persons and machines used to accom-plish a task or m

41、ission, including all required cooper-ation between persons and machines.TaskdispatchOral or written report of a working person to a third person or a technical system to indicate that a certain task or sub-task has been accomplished.TaskorderInitiation of a task or sub-task for a working person ora

42、lly, written, or via a technical signal and usually gives the signal to start with the task or sub-task.Work loadEntirety of all external conditions and requirements in the working system, which could influence a per-son physically and/or psychologically.Work stressEffect of the work load on a perso

43、n relative to his/her individual characteristics and capabilities.ErgonomicsArea of ergonomics with the purpose of designing working conditions adapted to human beings with the design and handling of machines as well as with working environments so that these match human ca-pabilities and limitation

44、s.Skill-based behaviorBehavior mostly related to frequent tasks, where only a small degree of conscious thinking activity is re-quired.Accepted riskMaximum risk still tolerated by society.CompatibilityContradiction-free match of all information sources used for an activity, the related internal mode

45、ls (men-tal models) and expectations of a human being as well as the thereof resulting actions.Example: microsystem or macrosystemB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF8DD9NormCD - Stand 2015-03VDI 4006 Blatt 1 / Part 1 5 All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2015Leistu

46、ngsbereitschaftPhysische und psychische Verfassung des Menschen, seine individuelle Disposition und Motivation einzu-bringen, um eine Arbeitsaufgabe seiner Eignung ent-sprechend zu erledigen. Anmerkung: Sie stellt den Zustand einer Arbeitsperson dar, in dem diese technisch, physisch und psychisch zu

47、r unmittelbaren Ausfh-rung bestimmter Arbeiten fhig und gewillt ist.LeistungsfhigkeitGesamtheit der Leistungsvoraussetzungen des Men-schen, die fr die Bewltigung bestimmter Leistungs-anforderungen eingesetzt werden kann.Anmerkung: Sie stellt das aufgrund der individuellen Eigenschaf-ten und Fhigkeit

48、en des Menschen gegebene lngerfristige Poten-zial zur Leistungserbringung dar.MakrosystemKomplexes Gesamtsystem bestehend aus mehreren, gegebenenfalls unterschiedlichen Mikrosystemen, die in ihrer Gesamtheit eine definierte Aufgabe erfl-len.MMS (Mensch-Maschine-System)Zusammenwirken und Gesamtheit d

49、er Wechselbezie-hungen zwischen Mensch und Betriebsmitteln bei der Arbeit.Menschliche ZuverlssigkeitFhigkeit des Menschen, eine Aufgabe unter vorge-gebenen Bedingungen fr ein gegebenes Zeitintervall im Akzeptanzbereich durchzufhren.MikrosystemSystem bestehend aus einem oder mehreren bedie-nenden Menschen und einem technischen System.Beispiel: Fahrer Fahrzeug, Pilot und Co-Pilot FlugzeugPassive SicherheitVermindern der Schdigungswahrscheinlichkeit nach Eintritt e