DER NAUTIKER (Einführung) - forum

Vorstellung des Buchmanuskripts
490 Seiten, 25 Tabellen, 210 Abbildungen
Der Nautiker im Risikoprozess
Schiffsführung
Analyse, Charakter und Gestaltung von
Mensch -Technik- Relationen
auf der Brücke von Seeschiffen
Risiko und Gefahrenerkennung, Prozesscharakter, gute Seemannschaft, Situationsbewußtsein und Situationserkennung, Wahrnehmung, Schiffsführung als moderne Technologie, Qualitätsbestimmung von Schiffsführungsprozessen, Kompetenz, Komplexität,
Beanspruchung / Belastung, Tätigkeitsmerkmale, Assistenzaufgaben in Brückensystemen, Handlungsregulation, kognitives Modell, human error, Fehlhandlungen, Informationsmängel, Seeunfalluntersuchungsmethoden und Unfallursachen
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Diethard Kersandt
Rostock, 2014
Dr.Ing.habil. Dipl.-Ing.oec. Kapitän AG
Diethard Kersandt
Auf der Tenne 24
18059 Rostock
Generalsekretärs der IMO, Efthimios E. Mitropoulos, am 2.Juli 2007
"E-navigation
is the harmonized creation, collection, integration, exchange and
presentation of maritime information on board and ashore by electronic means to
enhance berth-to-berth navigation and related services, for safety and security at
sea and protection of the marine environment…
… This state of rapid technological development and change is occurring not just
in the arena of electronics, but also, and perhaps even more crucially, in the
design and operation of ships themselves. …
… We are fast approaching a watershed in this respect. The
imperative to evolve a radical new approach to the traditional art
and science of navigation is growing .
Most of the fundamental elements for such a change exist. The challenge now is
how we combine and integrate them into systems that will have a significant
beneficial effect far into the future.”
(http://www.imo.org/About/mainframe.asp?topic_id=1534&doc_id=8438
IALA E-Navigation Seminar)
PROZESSCHARAKTER DER SCHIFFSFÜHRUNG
Grundlage der operativen Arbeit des Nautikers sind Informationen und Informationsverarbeitungsvorgänge, d.h. Prinzipien, Verfahren und Methoden zur Aufnahme,
Verarbeitung, Speicherung und Weitergabe von Informationen in ihrer Art und Weise,
zweckmäßigen Auswahl und rationellen, situationsbedingten Kombination.
Für die Qualität dieser Vorgänge und ihres angestrebten Resultates, die sichere und
wirtschaftliche Ortsveränderung, spielen kognitive Prozesse und Formen mentaler
Beanspruchung eine erhebliche Rolle. Das sind :
geistige Tätigkeiten im engeren Sinne (aus vorliegenden
Informationen werden unter Verknüpfung mit gedächtnismäßig
gespeicherten und erlernten Sachverhalten Entscheidungen
abgeleitet und neu auftretende Probleme gelöst)
Überwachungstätigkeiten (das Funktionieren einer Anlage ist
zu überwachen und gegebenenfalls ist korrigierend einzugreifen)
Kontrolltätigkeiten (die Qualität und Quantität der Ortsveränderung
ist mit dem Reiseplan zu vergleichen)
Steuerungs-(Regelungs)-tätigkeiten (der Ablauf des Transportprozesses
ist mit dem Reiseplan abzustimmen, wobei ein dynamisches System zu
steuern ist)
KOGNITIVES MODELL
DER INFORMATIONSVERARHypothese
2
SOLLHypothese 2 BEITUNG
SOLLHypothese
Hypothese11
Zustand
Zustand
Hypothese
Hypothesexx
Situation awareness
ERKENNEN
ERKENNEN
ERFASSEN
ERFASSEN
IDENTIFIZIEREN
IDENTIFIZIEREN
SELEKTIEREN
SELEKTIEREN
BEWERTEN
BEWERTEN
HYPOTHESEN
HYPOTHESEN
BILDEN
BILDEN
MENSCH
DIAGNOSE
Welche Informationen liegen vor,
um ein realistisches Bild über den
aktuellen Zustand des Schiffsführungsprozesses zu erhalten und wie kann ich
ihn in Bezug auf die Erfüllung meiner
Aufgaben in der Seewache bewerten ?
SCHIFF
KOGNITIVES
KOGNITIVES MODELL
MODELL
UMWELT
Begrenztes Leistungsvermögen
THERAPIE
Falsch auswählen und bewerten
Falsche Annahmen
HANDELN
HANDELN
ENTSCHEIDEN
ENTSCHEIDEN
Falsch entscheiden
Unangemessen handeln
PROBLEM : begrenzte Leistungsfähigkeit des Gehirns
HUMAN ERROR
HUMAN ERROR
Vergleich des „inneren“ Modells (?!) mit
dem über Informationen beschriebenen
Abbild (?!) der objektiven Realität falsch.
KOGNITIVE PROZESSE BEI DER AUFGABENERFÜLLUNG
KOGNITIVE PROZESSE
Situationswahrnehmung
Bewertung
BEISPIEL, KURZCHARAKTERISTIK
Sinnlich oder gerätetechnisch vermittelte Zustände des Schiffsführungssystems und der Umwelt (z.B. die Lage von Fahrzeugen zum
eigenen Schiff bei Begegnungssituationen) bezogen auf eine innere
Repräsentation beim Wachoffizier; in der Regel bereits mit einer
Lagebewertung gekoppelt
Beurteilung von Zielen und Handlungen, gemessen am eigenen
„inneren“ Modell über den Sollzustand (im Idealfall ist das eigene
„innere“ Modell mit dem der „guten Seemannschaft“ identisch)
Entscheiden
Auswahl einer selbst erarbeiteten oder angebotenen Lösung bei Vorhandensein mehrerer Alternativen bzw. Beibehaltung der aktuellen Lösung
(z.B. Kurs- und / oder Fahrtänderung oder Beibehaltung der Parameter)
Problemlösen
Beseitigung des unerwünschten (weil sicherheitsgefährdenden) Istzustandes in den gewünschten Sollzustand (Ziel) mit akzeptablem Risiko
Antizipation
Gedankliche Vorwegnahme zukünftiger Prozesszustände (z.B. des
geplanten Passierabstandes bzw. der zulässigen Risikohöhe im
Moment der weiteren Annäherung bis zum Passieren
Lernen
Sensomotorische
Regelung,diskrete
Prozesseingriffe
Herausbildung neuer Erkenntnisse, Korrektur bisher ausgeübter Verhaltensweisen; Erfahrungen
Soll- Ist- Vergleich zwischen Prozessparametern (z. B. Höhe des aktuellen mit dem geplanten Risiko; Kurs, Fahrt, Zeitplan, Kosten), manuelle
Regelung von Abweichungen (z.B. Kurskorrektur, Fahrtkorrektur)
Nach Timpe, K.-P. u.a. : Mensch-Maschine-Systemtechnik.-2.Auflage.-Symposium Publishing GmbH.- Düsseldorf. Februar 2002
DER KONFLIKT
Eine längst gesicherte Erkenntnis : durch mehr Technik wurde der
Schiffsführungsprozess weder sicherer noch wirtschaftlicher; der Anteil
des menschlichen Versagens an den Seeunfallursachen blieb annähernd konstant.
Die zunehmende Anzahl und Vielfalt von Informationen verstärkte die
wahrgenommene Komplexität, führte zu einer verstärkten „indirekten“
Prozessteuerung und wirkte sich hemmend auf die Erkennung und Bewertung von Situationen aus.
Weder eine mengenmäßige Reduzierung der angebotenen Datenmengen noch ihre immer schönere Verpackung können das Problem lösen.
Trotz aller technischen Fortschritte ist es bisher nur unzureichend gelungen, die kognitiven Prozesse des Menschen in der Bewertung von Informationen zu unterstützen und den Bedeutungsaspekt in der Informationsverarbeitungskette hervorzuheben.
GESTALTUNGSSCHWERPUNKTE des menschlichen Faktors für die
Industrie Ermüdung
(16 % der Schiffsunfälle, 33 % der Personenunfälle)
“Human Error and Marine Safety” /
M.Rothblum U.S. Coast Guard
Research & Development Center
Ungeeignete Kommunikation
(70 % der Unfälle mit Lotsenbeteiligung)
Unzureichende allgemeine technische Kenntnisse
(35 % der Unfälle, z.B. falscher Radargebrauch)
Unzureichende Kenntnisse der eigenen Schiffssysteme
(trat bei 78 % der untersuchten Seeleute auf)
Schlechte Gestaltung der Automatisierung
(war bei !/3 aller ernsthaften Seeunfälle als ursächlich zu verzeichnen)
Entscheidungen, die auf unzureichenden Informationen basieren
(Mängel in der Informationsaufnahme und –verarbeitung, fehlende oder falsche
Nutzung von Informationen)
Fehlerhafte Standards, Anweisungen oder Praktiken
(mangelhafte Handbücher, Managementanweisungen, Verfahren, Regeln)
Fehlende Instandhaltung
(Mängel in der Wartung und Instandhaltung, Funktionsfehler in Systemen)
Gefährliche natürliche Umwelt
(Wind, Wellen, Nebel, Strömungen usw. werden unzureichend beachtet)
Human Error - ?
Lack of identifying and systematically
analyzing high-risk operations
Lack of identifying, developing, and implementing effective measures to
prevent the specific human error
problems that dominate casualties
Prevention Through People Quality Action Team Report. July 1995. U.S. Coast Guard, Washington, D.C. Fehlhandlungen
Situationsunangemessene, zeitlich und
örtlich ungeeignete Handlungsweise,
mit der das operative Ziel entgegen der
Absicht nicht erreicht werden kann.
Handlungsfehler
Zeitverlust ( mit finanziellen und
moralischen Konsequenzen für die
Reederei)
Qualitätsminderung (reversibler
Dem Menschen ist die ungeeignete
Handlungsweise im Moment der Ausführung nicht bewusst.
Zeitverlust oder / und irreversible
Ladungsbeschädigung)
Verstöße (gegen die SeeVO und /
Die ungeeignete Handlungsweise stellt
sich ein, obwohl der Mensch über geeignete Vorgehensweisen, Verfahren,
Methoden, Kenntnisse zur Lösung der
operativen Aufgabe verfügt.
Es existiert ein Mangel an Informationen,
die für die Einleitung eines situationsangemessenen Handelns unentbehrlich sind.
oder andere Ordnungen / Gesetze ohne
materielle Schäden)
Beschädigungen (des eigenen
Schiffes, anderer Fahrzeuge, Anlagen,
Seezeichen; Umweltverschmutzungen)
Personenschäden
IMO - DEFINITION „human error“
IMO : „Human
error ... an incorrect decision, an
improperly performed action, or an improper lack of
action (inaction).“
Fehler sind aber nicht das alleinige Ergebnis von Fehlern
des menschlichen Operateurs, sondern
„ ... a result of technologies, work environments, and
organizational factors which do not sufficiently consider
the abilities and limitations of the people who must
interact with them ...“
72 % Situation awareness & - assessment
19 %
8%
1%
Navigation
Kontrolle der Ausführung
Andere Ursachen
Menschliches Versagen – Tanker und Frachtschiffe (US Coast Guard – Daten)
Situation Awareness
(Endsley, 1995 : “… the perception of the elements in
the environment within a volume of space and time, the
comprehension of their meaning, the projection of their
status into the near future, and the prediction of how
various actions will affect the fulfillment of one’s
goals.”)
„Put simply, situation awareness means knowing what is
going on around you.“
(Jeannot u.a., 2003)
(Jeannot u.a., 2003)
VERLÄSSLICHKEIT IN DER SCHIFFSFÜHRUNG
Der Schiffsführungsprozess hat unter den
- organisationellen Bedingungen des Seetransportes,
- den umgebungs- und funktionsbedingten Beanspruchungen sowie unter
- Berücksichtigung der technischen Charakteristika der Arbeitsmittel und der
– psychischen und physischen Einflussfaktoren auf die menschliche Arbeitskraft
–
während einer vorgegebenen Zeitdauer und in einem vorgegebenen Raum den
Forderungen nach Verlässlichkeit (mit den verlangten Qualitäten :
Wirtschaftlichkeit und Sicherheit) zu genügen und damit die Stabilität des
Systems in seiner Gesamtheit zu bewahren.
Aufgabeninhalte, -strukturen und - abläufe sind diesem Ziel untergeordnet. Prinzipien,
Verfahren und Methoden zur Aufnahme, Verarbeitung, Speicherung und Weitergabe
von Informationen zwischen den für die Prozesssteuerung notwendigen Elementen in
ihrer Art und Weise, zweckmäßigen Auswahl und rationellsten Kombination bilden
eine wesentliche Grundlage der Situationserkennung.
Der Schiffsführungsprozess zeichnet sich durch eine sehr hohe und variable
Komplexität aus, kann sehr dynamisch verlaufen und wird durch das meistens
zufällige Zusammenwirken der verschiedenen Systemelemente gekennzeichnet. Die
Zustände der partiellen Prozesse werden durch ebenfalls zufällig auftretende
Ereignisse / Störungen geprägt.
(vergl. verschiedene Arbeiten von KERSANDT)
DEFINITION : VERLÄSSLICHKEIT
Verlässlichkeit (dependability) ist ein qualitativer Begriff zur Charakterisierung der anforderungsgerechten Zielerreichung eines Mensch-Maschine-Systems in seiner Gesamtheit (Zusammenwirken aller beteiligten Systeme : Individuen, Gruppen, Organisationen, Organisationsumwelt und
Technik) – sie ist die Fähigkeit zu Erhaltung verlangter Qualitäten unter
den Bedingungen einer möglichen Komplizierung der Situation bzw. die
Stetigkeit optimaler Arbeitsparameter des Individuums (vergl. Timpe 2002).
Mensch-Maschine-System : rückgekoppeltes System, in dem Menschen entsprechend ihrer organisatorischen Einbindung, ihrer Aufgabe und Zielstellung sowie der
Rückmeldungen über Prozesszustand und Umwelt Entscheidungen treffen und das
technische System steuern.
RISIKO UND GEFAHR
Mit dem Begriff „Gefahr“ wird die klassische Risikodefinition ergänzt und damit zum
Ausdruck gebracht, dass es sich um das „Eintreten eines schädigenden Ereignisses
und, soweit es nicht auf höherer Gewalt beruht, die Folge des Eingehens eines
Wagnisses“ handelt. „Das Wagnis ist ein bewusstes, nicht zwingendes, aber zufolge
bestehender Unsicherheiten hinsichtlich des erstrebten Erfolges mit Gefahren verbundenes Tun.“ (VIEL, 1966)
Das ermittelte Risiko soll „in einer Form dargestellt werden, die dem menschlichen
Vorstellungsvermögen entspricht.“ (KUTZSCHE, 1996).
RISIKO ist als Maß für die Höhe einer Gefahr definiert, die von
den Parametern einer prozessrelevanten Störung oder einer Gruppe von Störungen ausgeht und den Zustand des zu steuernden
Prozesses zwischen seinen möglichen Endpunkten „stabil“ und
„unstabil“ beeinflusst, wobei die Höhe dieser Differenz die Priorität einer Abfolge von Steuerungsoperationen bestimmt (KERSANDT).
„rischiare“ - Gefahr laufen : als Übernahme aus der italienischen in die deutsche
Sprache ;
Hinweis auf den lateinische Ursprung des Begriffes : „risicare“ - Klippen umschiffen
Fortbestehen des „HUMAN ERROR“: hohe Kosten, Verlust des Ansehens ...
Princess Cruises: Human Error Caused Listing Accident
As we noted here, the Crown Princess departing from Port Canaveral, Florida last
week listed suddenly, injuring hundreds of passengers. On Monday, the cruise
company published a letter apologizing for the accident: “[W]e can confirm that the
incident was due to human error and the appropriate personnel changes have been
made.”
Posted by Jim Benning • 7.26.06
No Room for Error Claims for incidents written off as 'human
error' cost the shipping industry $1 million a day. The real
costs are higher still - wasted time, lost business, lost jobs,
ruined reputations, injury and death. This video features
dramatic scenarios to show how to look beyond the 'active
failures' - the immediate causes of incidents - to identify the
'latent failures' - the root causes, often overlooked. It helps
mariners and shore staff avoid incidents by predicting when
and where they will occur.
$1.5 million fine in cruise ship sinking
6/18/2007, 12:08 p.m. PDT
By NICHOLAS PAPHITIS The Associated Press
... das Problem bleibt aktuell :
ATHENS, Greece (AP) — The owners, operator and captain of a cruise ship that hit the
rocks off the island Santorini and sank were fined a total of $1.57 million Monday for polluting
the Aegean Sea.
The Sea Diamond leaked an estimated 300 tons of fuel into the sea since sinking off the
island two months ago.
Nearly 1,600 people, most of them Americans, including two dozen students from North
Carolina, were evacuated from the Cypriot-owned ship on April 5, but two French tourists are
missing and presumed drowned. The Sea Diamond sank the next day, with some 450 tons of
fuel and lubricants in its tanks.
A ministry announcement also accused the companies and captain of not monitoring the
effect of the pollution on marine life in an environmentally sensitive area.
The ministry added that Santorini port authorities already have imposed additional daily fines
of $12,000 on the shipowners for pollution — adding up to some $750,000 in the past two
months.
Marinos, 35, and five other crew members are still facing criminal charges of negligence.
Greek authorities and Louis Cruise Lines blamed the shipwreck on human error.
A Louis Group spokesman said the company would not comment on the fine for now.
... das Problem bleibt aktuell :
Kapitän übernimmt Verantwortung
Zuvor hatte der Kapitän der „Sea Diamond“
bereits die Verantwortung übernommen. Wie der
griechische Rundfunk berichtete, sagte er dem
Staatsanwalt, er sei zum Zeitpunkt des Unglücks
auf der Brücke gewesen und übernehme „voll
und ganz“ die Verantwortung. Die „Sea Diamond“
war am Donnerstagnachmittag mit rund 1600
Menschen an Bord bei der Einfahrt in die Bucht
von Santorin auf ein Riff gelaufen.
http://www.focus.de/panorama/welt/luxus-liner_did_15178.html
Nach Darstellung des Kapitäns brachten starke
Strömungen sein Schiff vom Kurs ab. Die „Sea
Diamond“ sei deswegen auf das Riff
abgedriftet. Er habe alles unternommen, um die
Kollision mit den Felsen zu vermeiden.
Jeder Seeunfall hat eine anerkannte
Gesetzmäßigkeit.
Er entwickelt sich aus mehreren,
zunächst unabhängig voneinander
existierenden Einzelgefahren, die
das Potenzial eines dynamischen
Wachstums und des Bedürfnisses
nach zunehmender Komplexität in
sich tragen.
Aus dieser Gesetzmäßigkeit leiten sich Anforderungen an die Möglichkeiten der Gefahrenerkennung und – beseitigung ab.
Ihre Beherrschung ist eine Grundlage der Verlässlichkeit der MenschMaschine-Interaktion in einem Risikoprozess.
INTERNATIONALE ARBEITEN – eine Auswahl
A New Bridge Resource Management Textbook:
Shipboard Bridge Resource Management
by Michael R. Adams
A study of human factors aboard ship.
This new, peer-reviewed textbook describes all BRM principles
recognized by the U.S. Coast Guard and the International
Maritime Organization. Through his command and teaching
experience and the use of case studies, Michael R. Adams
explains the integration of traditional seamanship and modern
ship navigational resources and demonstrates the practice and
practical utility of BRM.
Click here for the complete jacket copy from the book.
Contents
• Human Factors
• Voyage Planning
• Standardized Procedures
• Situational Awareness and Voyage Monitoring
• Stress, Complacency, and Distraction
• Communications
• Fatigue
• Pilot Integration
• Teamwork
• Error Chains
• Index
NATIONALE ARBEITEN – eine Auswahl
Human Factors
Psychologie sicheren Handelns in Risikobranchen
Badke-Schaub, Petra; Hofinger, Gesine; Lauche, Kristina (Hrsg.)
2008, Etwa 310 S. 50 Abb., Geb.
ISBN: 978-3-540-72320-2
Erscheinungstermin: Juni 2008
Inhaltsverzeichnis
I. Human Factors und sicheres Handeln.- Human Factors.- Sicherheit.- Fehler.- II. Der
Mensch als Basis von Sicherheit und Fehlern.- Wahrnehmung, Aufmerksamkeit und
Situation-Awareness.- Denken, Entscheiden, Handeln.- Motivation, Emotion, Stress.Handeln in Gruppen.- Kommunikation.- III. Organisationen als Basis von Sicherheit und
Fehlern.- Organisationen.- Führung.- Neue Formen der Zusammenarbeit in
Organisationen.- IV. Anforderungen für die Zukunft in verschiedenen Risikofeldern.Luftfahrt.- Medizin.- Prozessindustrie: Chemie, Nuklear, Öl.- Militär.- Polizei.- V. Prozesse
gestalten im Dienst der Sicherheit.- Komplexität reduzieren, Handeln vereinheitlichen,
Organisationen sicher gestalten.- Systemgestaltung und Automatisierung.- Sicheres
Handeln trainieren.
Dieses Buch bietet ein breites Spektrum an aktuellen Arbeiten und
grundlegenden Betrachtungen zum interdisziplinären Fachgebiet
Mensch-Maschine-Systemtechnik. Die 23 Einzelbeiträge des Bandes
sind den Themenkreisen
·
Interdisziplinarität
·
Automatisierung – Möglichkeiten und Grenzen
·
Assistenz in Mensch-Maschine-Systemen
·
Entwerfen und Gestalten
·
Multimodalität
·
Organisationale Faktoren und Training
zugeordnet. Sie widmen sich unterschiedlichen Anwendungsbereichen
wie Kraftfahrzeugführung, Flugsicherung, Schiffsführung,
Prozessführung, industrieller Produktion oder Medizin. Das Buch, an
dem Autoren aus Wissenschaft und Industrie mitwirkten, entstand
anlässlich der Emeritierung und zu Ehren von Prof. Dr. rer. nat. KlausPeter Timpe.
Mensch-Maschine-Systemtechnik
z.B. :
Mensch-MaschineSystemtechnik
Hrsg.: K.-P. Timpe,
T. Jürgensohn, H. Kolrep
Hardcover, 363 Seiten
2. Auflage
ISBN 3-933814-83-9
ISBN 978-3-933814-83-8
Erscheinungsjahr: 2002
EUR 68,-
Technisches Versagen und menschliche Zuverlässigkeit:
Bewertung der Zuverlässigkeit in Mensch-Maschine-Systemen
von Hans Gerhard Giesa, Klaus-Peter Timpe
Perspektiven der Mensch-Maschine-Systemtechnik
Schriftenreihe der Bundesanstalt für Arbeitsschutz
und Arbeitsmedizin
(- Sonderschrift – S 81)
Schröder, J.-U.
Datenerfassung bei Unfallursachen und begünstigenden Faktoren
für Unfälle in der Seeschifffahrt
Dortmund / Berlin / Dresden 2004
„Hindernisse und Probleme für die Verallgemeinerung von Seeunfallursachen :
- Einheitliche Untersuchungsmethoden werden audf internationaler Ebenen in der
Seeschifffahrt erst seit ca. 15 Jahren diskutiert.
- Die HE (Human Error) Forschung liefert bis zum heutigen Tag keine allgemein
akzeptierten Modelle und Definitionen für die Erklärung des HE in technischen
Systemen
- Durch unterschiedliche internationale Regeln und Standards ist bis zum heuitgen
Tag keine geeignete Datenbasis verfügbar, die für detaillierte HE Untersuchungen
herangezogen werden kann.“
Reiner Onken and Axel Schulte
System-Ergonomic Design of
Cognitive Automation
Dual-Mode Cognitive Design of Vehicle Guidance
and ControlWork Systems
2009 Springer-Verlag Berlin Heidelberg
ERGOSHIP 2011
The first conference on Maritime Human Factors
September 14-16 2011 in Göteborg, Sweden
Important dates
Full paper submission: November 1st, 2010
(abstract)
April 1st, 2011 (paper)
Poster submission:
February 1st, 2011
(expression of intent)
April 1st, 2011 (poster)
HUMAN FACTORS RESEARCH GROUP
DEPARTMENT OF SHIPPING AND MARINE TECHNOLOGY
INTERNATIONALE EINRICHTUNGEN
MARS
International Marine Accident Reporting Scheme
MAIB
The Marine Accident Investigation Branch (MAIB) examines and investigates all
types of marine accidents to or on board UK ships worldwide, and other ships in UK
territorial waters. The sole objective of MAIB accident investigations is to determine
the circumstances and causes of the accident with a view to preserve life and avoid
accidents in the future, not to apportion blame or liability.
The Marine Accident Investigators' International Forum (MAIIF) is an
international non-profit organisation dedicated to the advancement of
maritime safety and the prevention of marine pollution through the
exchange of ideas, experiences and information acquired in marine accident
investigation. Its purpose is to promote and improve marine accident
investigation, and to foster cooperation and communication between marine
accident investigators.
Publications : Marine Accidents
Purpose
The Marine Accident Inquiry Agency (MAIA) clarifies the causes
of marine accidents through lawsuit-like procedures called
"marine accident inquiry", in order to contribute to the prevention
of such accidents.
Japan
Australien
Frankreich
Deutschland
Mission
Our mission is to help improve the standards of sea transport and
marine recreational activities in our nation, and raise an awareness
among Japanese nationals of the importance of maritime safety, through
our efforts to :
(1) identify and understand causes of marine accidents with the aim to
advance prevention strategies;
(2) gain further knowledge, new skills and technologies related to marine
safety;
(3) cooperate with other maritime countries and international
organizations; and
(4) promptly inform the nationals about investigation results and safety
measures.
Publikationen der Bundesstelle für Seeunfalluntersuchung
Die Untersuchungsverfahren der BSU enden mit der
Zusammenfassung der Ergebnisse der Untersuchung in einem
Untersuchungsbericht und seiner Veröffentlichung.
In der Rubrik Unfallberichte können alle von der BSU
veröffentlichten Berichte als .pdf herunter geladen werden.
Des weiteren werden BSU-Sicherheitsempfehlungen,
Jahresstatistiken und eine Liste der aktuell laufenden
Untersuchungsverfahren in diesem Bereich veröffentlicht.
EINE AMERIKANISCHE INITIATIVE (1995)
Welcome To The Human Element
Bibliographic Resource Page!
Prevention Through People
Prevention Through People Quality Action Team Report. July 1995. U.S. Coast Guard, Washington, D.C. The purpose of this site is to provide a
searchable database containing information on
human element related studies and reports.
The database will be used by the
U.S. Coast Guard and the
International Maritime Organization (IMO) as
an information resource on issues related to
human error in maritime casualties. The
studies database is part of the Coast Guards's
Prevention Through People (PTP) Program.
The PTP Program is one of the top priorities for
the Marine Safety and Environmental
Protection Directorate, and is intended to
develop a long-term strategy to refocus the
regulatory efforts on prevention of casualties
caused by human error. We hope that this site
and the various related links will aid your safety
program.
The IMO'sInternational Convention on Standards of Training, Certification and Watchkeeping for Seafarers (STCW),
1978 was the first internationally-agreed Convention to address the issue of minimum standards of competence for
seafarers. In 1995 the STCW Convention was completely revised and updated to clarify the standards of competence
required and provide effective mechanisms for enforcement of its provisions.
In 1997, IMO adopted a resolution setting out its vision, principles and goals for the human element. The human
element is a complex multi-dimensional issue that affects maritime safety, security and marine environmental
protection involving the entire spectrum of human activities performed by ships' crews, shore based management,
regulatory bodies and others. All need to co-operate to address human element issues effectively.
Strategische Schlüsselelemente
Prevention Through People Quality Action Team Report. July 1995. U.S. Coast Guard, Washington, D.C. Use of risk management tools to identify root
causes and cost-effective preventive measures
for casualties and near-miss events
Employment of human error detection,
assessment, and prevention techniques
Improvement of investigative methods,
collection, analyses, and feedback.
data
Human Error fordert neue Lösungen
Prevention Through People Quality Action Team Report. July 1995. U.S. Coast Guard, Washington, D.C. The Coast Guard's PTP initiative represents a revolutionary
breakthrough in maritime safety. By taking a systematic approach
to the human element in maritime safety, government, industry,
mariners, and classification societies will be able to continually
assess and maintain the necessary balance in the safety system.
This balance will be achieved by
(1) deliberately detecting, assessing, and predicting human error in maritime
operations,
(2) identifying the root causes in maritime casualties,
(3) collectively developing and implementing preventive solutions to root
causes, and
(4) collectively sharing analyses, best practices, and lessons-learned.
Warum der Aufwand ? - Human Error !
Prevention Through People Quality Action Team Report. July 1995. U.S. Coast Guard, Washington, D.C. We classified the predominant human errors into five groups:
•Management: (For example, faulty standards and legislation and inadequate
communications or coordination.)
•Operator Status: (For example, inattention or carelessness, fatigue.)
•Working Environment: (For example, poor equipment design, hazardous natural
environment.)
•Knowledge: (For example, inadequate general technical knowledge, inadequate
knowledge of shipboard operations.)
•Decision-making: (For example, poor judgment, inadequate information.)
EIGENE (Kersandt, D.) F/E- PROJEKTE 2005 - 2009
Ingenieurwissenschaftliche Lösung zur „verlässlichen Brücke“ - ein ganzheitlicher
Lösungsansatz
aufgabenorientiert
NAUTIKER
wissensbasiert
situationsabhängig
INTERFACE
verlässlich
d-BoS
d-BoS
VERFAHREN
1,2
DEPENDABLE
BRIDGE on SHIPS
1
0,8
0,6
TECHNIK
0,4
Aufgabenorientierte Kontrolle, Steuerung und Überwachung
von
0,2
Schiffsführungsprozessen auf See - ein ganzheitlicher Lösungsansatz
0
18 17 16 15 14 13 12 11 10 9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
FH Oldenburg/Ostfriesland/
Wilhelmshaven
Der Schiffsführungssimulator
am Fachbereich Seefahrt in Elsfleth
Entwicklung , Erprobung und
Validierung eines nautischen
Assistenzsystems
zur Gefahrenerkennung und –
messung (situation awareness)
im Schiffsführungsprozess
Im Jahre 2006 liefen umfangreiche Experimente zum Test des Assistenzsystems
NARIDAS der Firma Interschalt - AVECS
Corporation in Elsfleth.
Dabei wurden sowohl die Kopplung des
Systems an den Simulator als auch die
Weiterentwicklung der Bedienoberfläche und
der Diagnosenverfahren erprobt. Die Experimente standen unter der Leitung der TU
Berlin, Zentrum MMS.
Die Anwendbarkeit für Gefahrenerkennung
(im Sinne der „situation awareness“) und
Kompetenzbewertung wurde bestätigt, die
Gebrauchseigenschaften wurden in umfangreichen Validierungen im Rahmen einer
Dissertation nachgewiesen.
Der Nautiker im
Risikoprozess
Schiffsführung
TEIL 1
Risiko und Gefahrenerkennung, Prozesscharakter, gute Seemannschaft, Situationsbewußtsein und Situationserkennung, Wahrnehmung, Schiffsführung als moderne
Technologie, Qualitätsbestimmung von Schiffsführungsprozessen, Kompetenz,
Komplexität, Beanspruchung / Belastung, Tätigkeitsmerkmale, Assistenzaufgaben
in Brückensystemen, Handlungsregulation, kognitives Modell, human error,
Fehlhandlungen, Informationsmängel, Seeunfalluntersuchungsmethoden und
Unfallursachen
1.
1.1
1.2
1.3
1.3.1
1.3.2
Einführung
Versagen die Nautiker ?
Schiffsführung ist ein Risikoprozess
Traditionelle Seeunfall-Ursachendarstellung
MAIB – Studie
US Coast Guard (USCG) und andere Untersuchungen
7
7
10
20
20
24
2.
2.1
2.2
2.3
Risiko und Gefahr
„Gute Seemannschaft“ und Verlässlichkeit
Risiko als Ressource und Gestaltungselement
Gefahr
32
32
43
56
3.
Schiffsführung als technologische Disziplin
3.1
Herausbildung der Technologie
3.2
Technologische Grundprinzipe der Technologie
3.3
Zum Charakter von Definitionen
3.4
„Schiffsführung“
3.4.1 Definition
3.4.2 Partielle Aufgabenstellungen und Betriebszustände
3.4.3 Qualitätsberechnung von Schiffsführungsprozessen
3.4.3.1 Grundlagen
3.4.3.2 Qualitativer Zustand der Gestaltungsindikatoren (Beispiel)
3.4.3.3 Qualitativer Zustand der Einflussindikatoren (Beispiel)
3.5
Komplexität
3.5.1 Begriffe und Probleme
3.5.2 Berechnung der Komplexität
3.6
Kompetenz, Schiffsführungskompetenz
59
59
72
76
79
79
89
106
106
126
134
137
137
146
149
Der Nautiker im
Risikoprozess
Schiffsführung
TEIL 1
Fortsetzung
4.
4.1
4.2
4.3
4.3.1
4.3.2
4.3.3
4.4
4.5
4.6
Merkmale und Charakter der Tätigkeit des Nautikers
Stellung und Funktion des Nautikers
Charakter und Merkmale der Tätigkeit
Wahrnehmung und Handlung
Situationsbewußtsein
Handlungsregulation
Handlungsstrategien
Kognitives Modell und Informationsverarbeitung
Beanspruchungen und Belastungen
Das Ermüdungsproblem – Fatigue und seine Auswirkungen
159
159
164
177
177
181
193
198
209
212
5.
Der „Human Error“
5.1
Begriffe, Definitionen
5.2
Charakterisierung eines Seeunfalls und IMO – Definition
5.3
Warum ist der Anteil des „Human Error“ noch immer so hoch ?
5.4
Fehlhandlungen – Handlungsfehler
5.4.1 Entstehung von Fehlhandlungen
5.4.2 Fehlhandlungen in der Seewache – Beispiele und Probleme
5.4.3 Fehlermöglichkeiten in komplexen Situationen der Schiffsführung
5.5
Versuche zur Systematisierung von Fehlhandlungen
5.5.1 Generic Error- Modelling System (GEMS)
5.5.1.1 Fehlleistungen auf fertigkeitsbasierter Ebene
5.5.1.2 Fehlleistungen auf regelbasierter Ebene
5.5.1.3 Fehlleistungen auf wissensbasierter Ebene
5.6
Ergebnisse der Merenkulkulaitos – Studie
5.7
Weitere Verfahren zur Identifizierung des menschlichen Versagens
218
218
221
224
228
228
233
243
251
251
255
257
260
265
268
LITERATURVERZEICHNIS
MERKSÄTZE
FORUM-SCHIFFSFUEHRUNG (INFO)
VITA
VERÖFFENTLICHUNGEN (Liste)
275
287
293
294
295
Der Nautiker im
Risikoprozess
Schiffsführung
TEIL 2
6.
6.1
6.2
Seeunfalluntersuchung – ein ingenieurwissenschaftlicher Ansatz
Ausgangssituation
Untersuchungsmethodik
7
7
16
7.
7.1
7.2
7.2.1
7.2.2
7.2.3
7.3
7.4
Untersuchung des Informationsmangels
Ansatz und Methodik
Praktische Beispiele
Anwendungsbeispiel : Kollision FGMS „H“ mit MS „NS“
Anwendungsbeispiel : Phänomen „Kadetrinne“
Anwendungsbeispiel :Kollision zwischen der MS „E“ und der MS „IG“
Ergebnisse einer Informationsmangelanalyse
Fehlerreduktion
32
32
42
42
45
49
53
56
8.
8.1
8.2
Seeunfälle – komplexe Beispiele
Ereignis ohne benennbare Zeugen (Fischkutter „Beluga“)
Ein Seeunfall aus der Sicht organisationeller Verantwortlichkeit
(Fregatte „Mecklenburg – Vorpommern“)
Menschliches Versagen oder Informationsmangel ? (“Cosco Busan”)
Menschliches Versagen oder Informationsmangel ? („Costa Concordia“)
63
63
8.3
8.4.
74
82
104
Der Nautiker im
Risikoprozess
Schiffsführung
TEIL 2
Fortsetzung
9.
9.1
9.2
9.3
9.3.1
9.3.2
9.4
9.4.1
9.4.2
9.4.3
9.4.4
9.5
10.
10.1
10.2
10.3
10.4
10.5
Hinweise für die Konstruktion von Brückensystemen
Einführung
Ingenieurwissenschaftlicher Lösungsansatz
Die AIT – Lösung
Begriffe und Anforderungen
Assistenzsysteme
Methodisch-technische Realisierung
Grundsätze, allgemeine Anforderungen
Anforderungen an die Funktionalität
Gesamtforderungen
Struktureller Aufbau
Grafische Darstellung / Benutzeroberfläche aus der Sicht situativer
Gefahrenwahrnehmung
131
131
136
137
137
144
147
147
152
152
157
161
Wissensgewinnung und Wissensnutzung – Gegenstand
moderner Prozessführung
169
Wissenschaft und Bildung – eine kurze Bestandsaufnahme
169
Datenaufzeichnung und Wissenserwerb
183
Einige Schlussfolgerungen aus der Sammlung von Wissen
187
Geteiltes Wissen
192
Situation awareness and shared mental model : Erklärungen und Schwächen 200
Diethard Kersandt / Etappen der beruflichen Entwicklung :
Lehrling, Matrose, III., II.., I. Nautischer Offizier Handelsschiffahrt (1960 - 1971)
Patent Kapitän auf Großer Fahrt (1966, Seefahrtschule Wustrow)
Dipl.Ing.oec. Seetransportwesen (1974, Verkehrshochschule Dresden / Universität Rostock)
Wissensch. Assistent / Oberassistent, Hochschuldozent (1971 – 1992, Hochschule für Seefahrt
Warnemünde / Wustrow, darunter 5 Jahre Seefahrt als Nautiker, Expeditionsleiter und Erprobungsingenieur)
Promotion Dr.-.Ing. (1978, Fachgebiet Navigation)
Berufung zum Hochschuldozenten und Lehrbefähigung (1982) – Navigation / Prozess-Simulation
Habilitation Dr.Ing.habil. (1984, Fachgebiet Schiffsführung)
Sales Manager für zivile und militärische Schiffsführungssysteme (1992 – 1993, Sperry Marine )
Projektleiter für : Elektronische Seekarte, Risikoabschätzung, Seeunfallursachenforschung,
Expertensysteme, nautische Sicherheit (1994 – 1997, MarineSoft GmbH)
Berater der Firmen Anschütz / Raytheon und AVECS Coorporation AG bzw. INTERSCHALTmaritime
systems AG sowie Gutachtertätigkeit und Auslandseinsätze als Experte für Schiffsführung 1997 – 2008 ;
Entwicklung und Erprobung von wissensbasierten Systemen zur Zustandserkennung in der Schiffsführung;
seit 40 Jahren wissenschaftliche Arbeit auf den Gebieten Schiffsführung, nautische Sicherheit /
Assistenzsysteme, Mensch-Maschine-Interaktion, Expertensysteme, nautische Aus- und Weitebildung,
Seeunfallanalyse, zahlreiche Veröffentlichen in der Fachpresse, im INTERNET und auf nationalen und
internationalen wissenschaftlichen Kongressen, Sachverständigentätigkeit in privatem Auftrag bei
verschiedenen Seeunfällen.
Aus dem VORWORT :
Wenn Du Dein Schiff und die See begreifen willst, musst Du Dich selbst
erkennen.
Dieser Einsicht widmet sich der Inhalt des vorliegenden Buches.
Der Begriff „Risiko“ wurde mit dem Beginn der Neuzeit aus der italienischen in die
deutsche Sprache übernommen („rischiare“, „Gefahr laufen“). Das deutet auf den
lateinischen Ursprung des Begriffes hin : „risicare“ – „Klippen umschiffen“. Gefahren
und Seefahrt gehörten also zusammen. Die Bedeutung des Begriffes „Risiko“ lag nicht
allein darin, anteilige Gefahren zu beschreiben, sondern bezog sich auf die Gefahren, die
bewusst eingegangen werden, um ein gestecktes Ziel zu erreichen.
Der Begriff „Risiko“ wurde damit zurecht eng mit dem menschlichen Handeln und seinen
Folgen verknüpft.
Nautiker standen und stehen traditionell im Mittelpunkt des Schiffsführungsprozesses,
seiner praktischen Widersprüchlichkeit und seines wissenschaftlichen Potentials.
Die Gestaltung von Prozessen, in denen der Mensch eine sehr enge Bindung zur
Umgebung besitzt, setzt ihre Erkennbarkeit und Beschreibbarkeit voraus und schließt
qualitativen Kenngrößen als Maß für Sicherheit und Wirtschaftlichkeit ein.
Bringen „Störungen“ die Qualitätskenngrößen des Prozesses in Gefahr - was unter den
spezifischen Bedingungen der Seefahrt in der Regel der Fall ist - ist es die Aufgabe des
Nautikers, diese Gefahren und ihre Wirkungen zu erkennen und zu bewerten. Dabei kann
er aus verschiedenen Gründen Fehler machen.
Die Vermittlung und die Analyse von Kenntnissen über die Funktionsweise eines
„Schiffsführungssystems“ werden heute fast ausschließlich auf technische Komponenten
ausgerichtet. Das ist, so wichtig gute Kenntnisse der technischen Systeme auch sind,
unter anderen Gründen eine der Ursachen, warum im Verlaufe von
Seeunfalluntersuchungen in der Regel nach „menschlichem Versagen“ gesucht und das
technische System als die eigentlich funktionierende Einheit dargestellt wird.
Aus dem VORWORT :
Die Methoden und Inhalte der traditionellen maritimen Fachgebiete reichen nicht mehr
aus, um die Probleme der Beherrschbarkeit des Schiffsführungsprozesses in seiner
Gesamtheit darzustellen und neue Erkenntnisse in der Steuerung von Risikoprozessen zu
vermitteln.
Die Kenntnisse müssen durch das Wissen sowohl über die veränderte Funktion und das
Tätigkeitsprofil des Nautikers als auch durch die Erkennung von Fehlerursachen und die
Methoden der Gefahrenabschätzung ergänzt werden.
Die Seewache ist das taktische, die Reise das strategische Gestaltungs- und
Spannungsfeld zwischen Mensch, Technik und Umwelt. Um in diesen dynamischen und
komplexen Prozessen das Schiff in der geplanten Qualität führen zu können und die
Wirkungsmechanismen zwischen den Systemelementen zu verstehen und mit zu
gestalten, ist die Verlässlichkeit des Menschen in seiner Einheit mit der Technik, d.h. des
Systems in seiner Gesamtheit, die Voraussetzung für eine moderne „gute
Seemannschaft“.
Die Stellung des Nautikers in der Seewache und die anforderungsgerechte Planung,
Überwachung und Gestaltung (Steuerung) des Schiffsführungsprozesses begründen sich
mit seiner Fähigkeit, Informationen aufzunehmen, zuzuordnen, zu bewerten, zu
speichern und daraus solche Entscheidungen abzuleiten, die eine sichere und
wirtschaftliche Führung des Schiffes gewährleisten.
Bei der Erfüllung dieser Aufgabe stößt der Nautiker nicht selten an seine
Leistungsgrenzen, die vor allem mit Mängeln im Situationsbewußtsein und in der
Situationseinschätzung begründet und im allgemeinen Sprachgebrauch als
„menschliches Versagen“ oder „menschliche Fehler“ klassifiziert werden. In zahlreichen
praktischen Beispielen werden Erscheinungsformen des „human error“ verständlich
erläutert.
Aus dem VORWORT :
Neben der Darstellung bekannter Verfahren zur Systematisierung von Fehlhandlungen
werden Methoden zur Untersuchung des Informationsmangels durch Beispiele aus dem
Schiffsführungsprozess erläutert. Zahlreiche praktische Fälle geben Hinweise auf
Fehlermöglichkeiten in komplexen Situationen. Auf der Grundlage der informationellen
Beziehungen zwischen allen Bereichen der Schiffsführung und der entwickelten
Fehlerklassifikation wird eine neue Möglichkeit für die ursachenorientierte
Ereignisanalyse aus ingenieurwissenschaftlicher Sicht erläutert. Sie dient in erster Linie
der Prävention von Seeunfällen und der Gewinnung von Wissen über die
Entstehungsmechanismen von Informationsmängeln und daraus resultierenden
Handlungsfehlern.
Möglichkeiten der Bewertung von Gefahren für die Erfüllung der geplanten Qualität (als
Zielparameter „guter Seemann-schaft“) auf den Gebieten Kollisionsverhütung, Vermeidung
von Grundberührungen, Bahneinhaltung, Umwelteinflüsse und menschliche
Leistungseigenschaften veranschaulichen den Hintergrund der
ingenieurwissenschaftlichen Prozessbetrachtung.
Für die Gestaltung eines Assistenzsystems für die „situational risk awareness“ des
Nautikers in der Seewache werden inhaltliche und methodische Hinweise für die gegeben.
Der gewählte ingenieurwissenschaftliche Lösungsansatz stellt einen Baustein für die
Entwicklung „verlässlicher“ Brückensysteme dar.
Die Erfüllung des übertragenen Transportauftrages hinsichtlich der messbaren Qualität
von Sicherheit und Wirtschaft-lichkeit wird als ein Maßstab für die Kompetenz des
Nautikers aufgefasst. Der Gewinnung von Wissen als „Rohstoff“ widmet sich ein
gesonderter Abschnitt.
Mit dem Buch „Der Nautiker im Risikoprozess Schiffsführung“ wird der Versuch
unternommen, die traditionellen Inhalte der Schiffsführung in den Rahmen einer neuen
Betrachtungsweise als Prozess moderner, wissenschaftlich begründeter technologischer
Ausprägung zu stellen, der den Hintergrund für die Tätigkeit des Nautikers bildet.
Diethard Kersandt
Rostock, 2014
Mit dem Buch „Der Nautiker im Risikoprozess Schiffsführung“ wird der Versuch
unternommen, die traditionellen Inhalte der Schiffsführung in den Rahmen einer
neuen Betrachtungsweise als praktischer Prozess und als Prozess moderner,
wissenschaftlich begründeter technologischer Ausprägung zu stellen, der den
Hintergrund für die Tätigkeit des Nautikers bildet.
Sie soll anregen, die eigenen Stärken und Schwächen zu erkennen, Leistungsreserven aufzudecken und die Gestaltung neuer technischer Systeme auf der
Brücke in Einklang mit dem Menschen zu bringen.
Ohne Menschen geht es nicht !
Diethard Kersandt Rostock, 2011
… This state of rapid technological development and change is
occurring not just in the arena of electronics, but also, and perhaps
even more crucially, in the design and operation of ships
themselves. …
… We are fast approaching a watershed in this respect.
The imperative to evolve a radical new approach to the
traditional art and science of navigation is growing .
Generalsekretärs der IMO, Efthimios E. Mitropoulos, am 2.Juli 2007
THESE 1 : Ein entscheidender, wenn nicht der entscheidende Mangel (und möglicherweise
eine der Hauptursachen für menschliches Versagen) , ist der Sachverhalt, dass für die
Steuerung eines Risiko-Systems keine diesbezüglichen risikobasierten Steuerungsgrößen
existieren und dass die auf der Grundlage diskreter Zustandsbeschreibungen vermittelten
Abbilder der objektiven Realität fast ausschließlich subjektiv interpretiert, zusammengefügt
und mit den eigenen, momentan verfügbaren subjektiven Vorstellungen über Risiko oder
Gefahr (innere Modelle, bestimmt durch Wissen, Erfahrungen) verglichen werden. Das birgt
ein hohes Gefahrenpotenzial in sich, das darauf wartet, im günstigsten Moment
loszuschlagen.
THESE 2 : Eine den heutigen wissenschaftlichen und technischen Möglichkeiten
widersprechende Lösung bestünde in der rein technisch-funktionellen Unifizierung von
Handlungen, Ergebnissen, Gestaltungsmerkmalen, Geräteanordnungen, Anzeigen, Daten,
Informationen usw., was letzlich zu einer Vereinfachung der Bedienung führen würde.
Dabei ist die Leichtigkeit in der Bedienung natürlich ein erstrebenswertes Ziel der Konstrukteure und wird von den Nutzern sehr positiv bewertet, doch darf „Vereinfachung“ nicht
mit „Verarmung“ der Beziehungen zwischen Mensch und Prozess gleichgesetzt werden,
sondern muss eine neue, aufgabenorientierte und tätigkeitsspezifische Gestaltung
technischer Systeme einschließen, deren Bedienung deshalb einfacher ist, weil sie den
Nautiker nicht als „Bediener“ neben den Prozess stellt, sondern ihn als Systembestandteil
mit gestalterischer Funktion einordnet.
Zitiert aus „forum - schiffsfuehrung“ : „DER NAUTIKER IM RISIKOPROZESS SCHIFFSFÜHRUNG“
http://www.forum-schiffsfuehrung.com
Phone : +49 (0) 381 4001040
e-mail (privat) : [email protected]
web : www.forum-schiffsfuehrung.com
Dr.Ing.habil. Dipl.-Ing.oec. Kapitän AG
Diethard Kersandt
Auf der Tenne 24
18059 Rostock