Cognitive compatibility in modern manual mixed-model assembly systems

Abstract

The compatibility concept is widely used in psychology and ergonomics. It describes the fit between elements of a sociotechnical system which is a prerequisite to successfully cooperate towards a common goal. For at least three decades, cognitive compatibility is of increasing importance. It describes the fit of externally presented information, information processing, and the required motor action. However, with increasing system complexity, probability for incompatibility increases, too, leading to time losses, errors and overall degraded performance. The elimination of cognitive incompatibilities through ergonomic measures at the workplace requires a lot of creativity and effort. Using practical examples from mixed-model assembly, improved information management and the use of informational assistance systems are discussed as promising ergonomic approaches. The ultimate goal is to avoid cognitive overload, for example in part picking or assembly tools choosing. To find a fit between externally mediated work instructions via displays and the subjectively used internal models and competencies is a challenging task. Only if this fit is given the system is perceived as beneficial. To achieve this, the assistance system should be configurable to fit individual needs as far as possible. Successful system design requires early participation and comprehensive integration of the assistance systems into the existing IT infrastructure. Practical relevance : Varied manual assembly requires a high degree of cognitive work. A rise in complexity of the assembly task increases the risk that cognitive incompatibility and thus cognitive overload will occur more frequently. It is shown that such unhealthy conditions can be countered by better information presentation and by the use of individually adaptable informational assistance systems. Das Kompatibilitätskonzept findet in Psychologie und Ergonomie breite Verwendung. Es beschreibt die Passung zwischen Elementen eines soziotechnischen Systems und stellt die Voraussetzung für das erfolgreiche Zusammenwirken auf ein Systemziel hin dar. Von zunehmender Bedeutung ist die kognitive Kompatibilität. Sie beschreibt die Passung von extern präsentierter Information, ihrer internen Verarbeitung sowie der anschließend ausgelösten Arbeitshandlung. Mit zunehmender Komplexität nimmt die Wahrscheinlichkeit zu, dass es zu Inkompatibilitäten kommt, die zu Zeitverlusten, Fehlern und damit defizitärer Performanz führen. Gleichzeitig bedarf es eines höheren Aufwandes, kognitiven Inkompatibilitäten durch ergonomische Maßnahmen zu begegnen. Am Beispiel der variantenreichen manuellen Montage wird der Einsatz von informatorischen Assistenzsystemen in Verbindung mit ergonomischen Maßnahmen zur Informationspräsentation erörtert. Ziel ist es, kognitive Überforderungen im komplexen Montageprozess zu vermeiden. Herausfordernd ist hierbei vor allem die Passung zwischen extern vermittelter Arbeitsinstruktion und den individuell eingebrachten internen Modellen und Kompetenzen. Praktische Relevanz : Die variantenreiche manuelle Montage erfordert ein hohes Maß an kognitiver Arbeit. Eine Zunahme der Komplexität der Montageaufgabe steigert das Risiko kognitiver Inkompatibilität, die sich in kognitiver Überlastung ausdrückt. Fallbeispiele zeigen, dass dieser Gefahr durch bessere Informationsdarbietung und durch den Einsatz von individuell anpassbaren informatorischen Assistenzsystemen begegnet werden kann.