製造業における認知的負荷：オーグメンテーションによる意思決定の改善

製造業のパフォーマンスを低下させる要因は数多くあります。しかし、私たちは、通常の容疑者の長いリストの中で、認知的負荷という1つの顕著な欠落に気づきました。

認知的負荷は、教育や人間工学では長い歴史がありますが、製造 業では まだ 始まったばかりの概念です。

この記事では、メーカーが認知的負荷を気にする理由を説明し、拡張技術が認知的負荷を最小限に抑えてパフォーマンスを向上させるのに役立ついくつかの方法を概説します。

認知的負荷とは、人のワーキングメモリに対する要求がどのように学習やパフォーマンスを阻害するかを説明するための概念です。認知的負荷理論によると、記憶や注意に本来備わっている限界を超えるようなタスクは、情報の保持や成功率を急激に低下させます。

認知負荷理論では、認知負荷には3つのタイプがあります。

1. 本質的 - これは、トピックやタスクに関連する認知的負荷です。本質的な認知負荷は、タスクの客観的な難易度と考えることができます。
2. 外在的 - 情報やタスクの提示方法。どのように情報に出会うかによって、その情報を解釈するためのリソースが決まります。
3. Germane - Psychologists Worldによると、germane loadは「スキーマの構築によって生み出され、新しいスキルやその他の情報の習得を助けるため、望ましいと考えられています」。

私たちの目的では、内在的負荷と外在的負荷が最も重要です。

製造の仕事は本質的に難易度が高い - ほとんどの反復作業はオートメーションが担っているため、現場の従業員は現在、複雑で変化しやすい仕事をこなしています。エンジニアは、複雑なシステムを理解し、改善する責任があります。

簡単に言うと、製造業の仕事は大変なんです。

製造作業は外的負荷が高い - 製造作業の構造や形態は、必ずしも正確な実行を助長するものではありません。さらに、多くの製造業者は、十分な技術的サポートなしに作業を行っています。カスタマイズのオプションがある多品種アセンブリに携わるオペレーターは、多くの場合、紙の作業指示書に従って作業を行います。また、インダストリー4.0の進歩にもかかわらず、多くのエンジニアはいまだにストップウォッチとクリップボードでデータを収集しています。

つまり、従来のワークフローやツールは、作業者の認知的負荷を増大させるのです。

製造業においてヒューマンエラーが問題であることは周知の事実です。

それでも、ヒューマンエラーはひどく誤解されています。

最近の研究では、産業界におけるミスのほとんどは、個々の労働者の責任ではないことが示されています。むしろ、こうしたミスは「潜在的な組織の弱点」、つまり「エラーの罠」となる作業システムの側面の産物なのです。

この研究は、組織や心理学に関する長年の研究結果を裏付けるものでした：

• 人間は強いストレスや時間的なプレッシャーがかかるとパフォーマンスが低下する傾向があります。
• 人間の "誤謬性 "は、多くの場合、労働者に人間性の限界を超えることを求める条件の結果です
• 複雑なシステムの中で働くと、エラーが起こりやすい
• 人は、困難な労働条件下で自分の管理能力を過大評価します。

では、製造業がヒューマンエラーの問題を抱えているのは、本当に不思議なことなのでしょうか？労働者は時間やシフトのノルマに追われ、限られた資源で非常に複雑な作業を要求され、その作業は複雑なシステムに組み込まれています。

これらはすべて、認知の過負荷を招き、最終的にはパフォーマンスの質を低下させることになります。

作業員の認知的負荷を軽減することは、より効率的な生産からより高い品質のスループット率まで、ライン全体のパフォーマンスを向上させる簡単な方法です。

製造業における認知的負荷を軽減するコツは、ワーカーの心身のリソースを最大限に活用できるような作業システムを構築することです。

そのためには、作業員が目の前の作業に集中できるようなツールをラインに装備することを検討すべきです。新技術は、ストレスや時間的プレッシャーの影響を最小限に抑えながら、作業者のコントロールの及ばない多くの変数を管理下に置く能力を備えています。

認知負荷を軽減する最善の方法は、拡張技術です。拡張技術は、オペレーターやエンジニアの作業を支援します。これらは製造環境に統合され、作業者の能力を強化します。

認知負荷を軽減することで製造パフォーマンスを向上させることができる拡張技術の例をいくつかご紹介します。

紙ベースの作業指示書は、従うのが困難です。次のステップを見つけることは、オペレーターの注意を作業からそらすことになりかねません。作業指示書の解釈に費やす精神的なエネルギーはすべて、付加価値の高い作業に費やされないエネルギーです。

インタラクティブなデジタル作業指示書は、複雑なプロセスを通して作業者をガイドすることで、認知的負荷を軽減するのに役立ちます。これらの作業指示書は、作業者とともに進み、必要なときに必要な情報を提示します。写真やビデオのようなリッチメディアは、作業員が次のステップを完了する方法を正確に示します。また、IoT コネクティビティはラインをポカヨケにし、作業員のストレスを軽減し、一般的なエラーの原因を方程式から取り除きます。

認知負荷理論は教育の研究から生まれました。そのため、特にトレーニングの応用に適しています。

デジタルトレーニングアプリのような拡張テクノロジーは、学習者に的を絞ったインタラクティブなモジュールで情報を提示することで、学習プロセスを効率化します。これらのアプリは、問題のタスク専用に設定することができるため、受講者は実行するタスクを正確に練習することができます。さらに、トレーニングアプリは、難解で複数のパートからなるプロセスを、消化しやすいサブタスクに分解することができます。これにより、作業範囲を単純化することで認知負荷を軽減し、各ステップを正確に学習することができます。

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