| Abstract (english) | Konstruiranje je ključni proces u razvoju proizvoda kojim se definira funkcija i oblik proizvoda.
Taj proces se obično sastoji od aktivnosti koje se mogu podijeliti na razvojne i tranzicijske.
Razvojne aktivnosti su usmjerene na postizanje ciljeva konstruiranja (npr. izrada računalnog
modela), a tranzicijske na evaluaciju prethodnog i planiranje budućeg rada (npr. pregled
konstrukcije). Iako oba tipa aktivnosti utječu na ishode razvoja proizvoda, tranzicijske
aktivnosti su rijetko proučavane u kontekstu konstruiranja. S obzirom na to da se tijekom
tranzicijskih aktivnosti donosi niz važnih konstrukcijskih odluka, proučavanje tih aktivnosti
nužno je za razumijevanje i poboljšanje procesa konstruiranja.
Tranzicije se često provode kroz sastanke u kojima članovi konstrukcijskog tima raspravljaju o
proizvodu s ostalim dionicima u procesu razvoja proizvoda (npr., menadžeri, voditelji
proizvodnje, krajnji korisnici), tvoreći tako privremeni tranzicijski tim koji se sastoji od
unutarnjih i vanjskih članova. Zajedničkim radom unutarnjih i vanjskih članova, tranzicijski
tim donosi odluke za budući rad. Na taj način tranzicije pridonose unaprjeđenju konačnog
proizvoda.
Kako tranzicijski tim obično donosi odluke na temelju stanja razvijanog proizvoda, promjena
interakcije s prikazom proizvoda (npr. pregled 3D modela pomoću miša i tipkovnice ili pregled
3D modela pomoću tehnologija virtualne stvarnosti) može utjecati na izvršavanje tranzicija.
Također, promjena načina interakcije između članova tima (npr., isključivo verbalna
komunikacija ili verbalna komunikacijama s prenošenjem gestikulacija) može utjecati na
tranzicije.
Iako imaju veliki potencijal za promijeniti način na koji se provode tranzicije, tehnologije
virtualne stvarnosti nemaju uvijek pozitivni utjecaj na tranzicije. Dok dio istraživača zaključuje
da tehnologije virtualne stvarnosti poboljšavaju razumijevanje prikaza proizvoda i
razumijevanje ishoda tranzicija, drugi dio pokazuje da te tehnologije smanjuju ili ne utječu na
razumijevanje prikaza proizvoda i ishoda tranzicija. Osim toga, utjecaj tehnologija virtualne
stvarnosti na tranzicije ovisi o različitim faktorima, kao što su prethodno iskustvo članova
tranzicijskog tima, kompleksnost proizvoda, dostupne funkcionalnosti alata itd.
Kontradiktorni rezultati vezani uz utjecaj tehnologija virtualne stvarnosti mogu biti povezani s
nejasnim opisom tranzicija. Naime, razumijevanje tranzicija zahtijeva uvođenje spoznaja iz
različitih područja (inženjerstvo, psihologija, menadžment, sociologija). Iz područja inženjerstva i menadžmenta, tranzicije se opisuju kroz niz akcija koje postepeno mijenjaju
trenutno stanje tranzicijske aktivnosti u novo. Na primjer, pri pregledu reduktora, tranzicijski
tim može u jednom trenutku procjenom ili mjerenjem pokušati razumjeti visinu ulaznog vratila
reduktora (akcija razumijevanja). Zatim, tim može provesti provjeru visine ulaznog vratila
(akcija evaluacije) te predložiti eventualnu promjenu visine (akcija planiranja). Nizom takvih
akcija donose se odluke kojima se teži napraviti što bolji konačni proizvod. Iako je ovakav opis
omogućio djelomično razumijevanje tranzicija, proširenje opisa uključivanjem psiholoških i
društvenih aspekata može rezultirati boljim razumijevanjem ovih kompleksnih aktivnosti.
Psihološki aspekti koji se često uključuju u analizu konstrukcijskih aktivnosti su kognicija i
afekt. Iako su prethodna istraživanja pronašla vezu između kognicije i afekta i izvršenja
tranzicijskih akcija, spoznaje se uglavnom temelje na istraživanjima u kojima pojedinci
provode konstrukcijske aktivnosti. Takve spoznaje imaju ograničenu primjenu u praksi gdje se
često koriste timovi. Iako istraživači posljednjih godina sve više proučavaju timove, obično se
pretpostavlja da tim cijelo vrijeme radi kao cjelina. Međutim, rad u timu ne znači da članovi
uvijek rade kao cjelina, već da se zajednički cilj ostvaruje kombinacijom individualnog rada,
rada u podtimovima i rada svih članova zajedno. Stoga je za razumijevanje tranzicija nužno
uključiti i društvene aspekte koji proizlaze iz timskog rada.
Kombinacijom spoznaja iz različitih područja u koherentan opis tranzicija može rezultirati
boljim razumijevanjem ovih aktivnosti. Također, utjecaj tehnologija virtualne stvarnosti na
tranzicije može biti preciznije opisan. S obzirom na važnost tranzicija i nedostatak spoznaja o
njima, cilj istraživanja je razvoj teorijskog modela timskih tranzicijskih procesa (akcija) u
razvoju proizvoda, teorijskog modela timskih tranzicija te razvoj okvira za eksperimentalno
proučavanje timskog rada podržanog tehnologijama virtualne stvarnosti. Ovim istraživanjem
verificira se hipoteza da tehnologije virtualne stvarnosti u timskom radu proširuju
razumijevanje tranzicijskih procesa tijekom razvoja proizvoda i unaprjeđuju izvršavanje
aktivnosti evaluacije/planiranja tijekom razvojnih projekata prema definiranim metrikama.
Istraživanje je provedeno u skladu s osnovnom istraživačkom metodologijom znanosti o
konstruiranju, koja se sastoji od tri ciklusa istraživačkih aktivnosti: definiranje relevantnosti,
razvoj i utvrđivanje valjanosti. Ciklus definiranja relevantnosti sastoji se od pregleda područja
kojemu je cilj postavljanje zahtjeva vezanih uz tranzicije u razvoju proizvoda, konstrukcijske
timove i tehnologije virtualne stvarnosti. Ciklus razvoja započeo je razvojem teorijskih modela
i eksperimentalnog okvira na temelju dosadašnjih spoznaja. Modeli i okvir su zatim evaluirani kroz dvije eksperimentalne studije slučaja. Konačno, u ciklusu utvrđivanja valjanosti provedene
su teorijska i empirijska validacija modela i eksperimentalnog okvira.
Teorijski modeli
Na temelju pregleda istraživanja predložena su dva teorijska modela: model timskih
tranzicijskih procesa i model timskih tranzicija. Model timskih tranzicijskih procesa razvijen je
u kontekstu aktivnosti evaluacije/planiranja, a sastoji se od sekvenci tranzicijskih akcija koje
postupno mijenjaju stanje tranzicije prema cilju tih aktivnosti. Stanje tranzicije obuhvaća
karakteristike agenata, informacijski sadržaj, prostor konstruiranja i druge karakteristike
tranzicija. Agenti su adaptivni sustavi (npr. konstruktori, korisnici) koji su u interakciji s
informacijskim sadržajem i ostalim agentima. Agenti su sa psihološke perspektive opisani
kognitivnim (tj. stanje nesigurnosti) i afektivnim stanjem. Stanje nesigurnosti predstavlja
osviještenost agenata o ograničenjima njihovog trenutnog znanja ili razumijevanja dok stanje
afekta opisuje iskustvo agenta o njihovom emocionalnom intenzitetu. Informacijski sadržaj
opisan je okruženjem i artefaktima koji se često koriste tijekom tranzicija (prikaz
konstrukcijskog problema, prikaz konstrukcijskog rješenja, tranzicijski izvještaj, tranzicijski
cilj i avatari). Nadalje, prostor konstruiranja je opisan trenutnim i budućim stanjem
konstrukcije. Modelirana stanja mogu se mijenjati pomoću tranzicijskih akcija. Iako akcije
mogu promijeniti bilo koje od navedenih stanja, one se najčešće odnose na razumijevanje ili
evaluaciju trenutnog stanja konstrukcije te na planiranje budućeg stanja konstrukcije. Konačno,
kako bi se uključila društvena perspektiva, akcije se mogu izvršiti sa svim uključenim
članovima ili u podtimu, opisujući tako vrstu rada članova tima.
Model timskih tranzicija razvijen je na srednjoj razini granularnosti, uzimajući u obzir spoznaje
modela timskih tranzicijskih procesa (mikro-razina). Model se sastoji od ulaza, medijatora,
izlaza i ishoda. Ulazi i izlazi sastoje se od faktora prostora konstruiranja (trenutačno stanje
konstrukcije, buduće stanje konstrukcije), faktora informacijskog sadržaja (okolina, artefakt),
faktora tima (kompozicija i kontekst) i drugih faktora tranzicija (proces konstruiranja, kontekst
zadatka tranzicija, organizacijski kontekst, kultura). Razlika između izlaza i ulaza prikazana je
ishodima koji su opisani promjenama u prostoru konstruiranja (npr. promjena u kvaliteti),
timovima (npr. učenje), informacijskom sadržaju (npr. kreirani artefakti) i procesu
konstruiranja (npr. tranzicija u novu fazu konstruiranja). Ti se ishodi postižu kroz medijatore,
podijeljene na timsko ponašanje i karakteristike koje proizlaze iz rada tima. Timsko ponašanje
opisano je pomoću dva faktora: tranzicijske akcije i način rada tima. Konačno, karakteristike koja proizlaze iz rada tima predstavljaju dinamičke promjene u kognitivnim i afektivnim
aspektima tima.
Eksperimentalni istraživački okvir
S obzirom da postoji veliki broj faktora koji mogu utjecati na tranzicije, te zbog specifičnosti
novih tehnologija virtualne stvarnosti, istraživači pri proučavanju tranzicija moraju razmotriti
brojne elemente planiranja eksperimenta. Kako bi se objedinili elementi koje je potrebno
razmotriti i time dala podrška istraživačima pri planiranju studija vezanih uz tranzicije podržane
tehnologijama virtualne stvarnosti, predložen je eksperimentalni okvir za osmišljavanje takvih
studija.
Okvir se sastoji od četiri kategorije razmatranja: eksperimentalna, teorijska, metodološka i
provedbena. Eksperimentalna razmatranja opisuju ograničenja koja istraživači trebaju uzeti u
obzir, kao što su istraživačka etika, raspoloživi resursi, pouzdanost eksperimenta,
ponovljivost eksperimenta te valjanost eksperimenta. Teorijska razmatranja odnose se na
tranzicijsku perspektivu i uključuju definiranje cilja istraživanja (npr. istraživačka pitanja,
hipoteza) i tranzicijskih faktora (npr. definiranje faktora korištenjem razvijenog teorijskog
modela timskih tranzicija). Nadalje, metodološka razmatranja opisuju načela planiranja
eksperimenta vezanih uz pouzdanost, ponovljivost i valjanost eksperimenta. Ova razmatranja
uključuju definiranje mjerenja faktora, uzorka, tipa eksperimenta i analize podataka.
Implementacijska razmatranja opisuju karakteristike eksperimenta, tranzicija i tehnologija
virtualne stvarnosti koje treba uzeti u obzir pri razvoju eksperimentalnog postava i procedure
za istraživanje tranzicija podržanih tehnologijama virtualne stvarnosti. Konačno, svako od
ovih razmatranja može se testirati pomoću probnih studija. Ova razmatranja korištena su pri
planiranju eksperimentalnih studija slučaja provedenih u sklopu ovog rada.
Eksperimentalne studije slučaja
U okviru rada, provedene su dvije eksperimentalne studije slučaja. Cilj prve eksperimentalne
studije slučaja bio je prikupiti empirijske podatke koji će služiti za evaluaciju teorijskog modela
timskih tranzicijskih procesa, dok je cilj druge bio prikupiti podatke za evaluaciju teorijskog
modela timskih tranzicija. Osim toga, obje studije su služile i za evaluaciju eksperimentalnog
istraživačkog okvira. Kako bi se provjerila značajnost zaključaka iz studija, prikupljeni podaci
su obrađeni prikladnom statističkom analizom (npr. hi-kvadrat test, t-test, analize varijance, multinomna logistička regresijska analiza), uzimajući u obzir pretpostavke kao što su
normalnost, homogenost varijanci i faktor inflacije varijance.
U prvoj studiji slučaja, 10 tročlanih studentskih timova konstruiralo je uređaje (uredska stolica,
naprava za vježbanje, dječja kolica, dječji tricikl i invalidska kolica) u sklopu projektnog
kolegija. Nakon što su timovi izradili 3D modele uređaja, proveden je eksperiment pregleda
konstrukcije (jedan tip tranzicije). U eksperimentu su dva recenzenta (industrijski eksperti) i
jedan konstruktor (student) pregledavali konstrukciju u 3D alatu (Onshape, Autodesk VRED)
koristeći tradicionalno računalno sučelje (miš, tipkovnica, monitor) ili tehnologije virtualne
stvarnosti (HTC Vive uređaji koje korisnici nose na glavi). Rezultati usporednih testova (npr.
t-test) i veličine učinka (npr. Cohenov D) pokazali su da je uzastopna verbalna komunikacija
između recenzenta bila značajno viša pri korištenju tehnologija virtualne stvarnosti u usporedbi
s radom na računalu. Također, tranzicijski timovi koji su koristili tehnologije virtualne
stvarnosti su značajno više radili kao cjelina (svi zajedno) od timova koji su koristili
tradicionalno računalno sučelje. Međutim, tranzicijski timovi koji su koristili tehnologije
virtualne stvarnosti identificirali su značajno manji broj grešaka od timova koji su koristili
tradicionalno računalno sučelje. Osim toga, hijerarhijskom multinomnom logističkom
regresijskom analizom pokazano je da model koji uzima u obzir nesigurnost i afekt agenata
znatno bolje predviđa tranzicijske akcije nego model koji kao prediktor ima samo nesigurnost.
Također je utvrđeno da nesigurnost, afekt i vrsta rada (svi zajedno, podtim) značajno bolje
predviđaju tranzicijske akcije kada je okruženje kontrolirano (npr. predviđanje akcija izvršene
tijekom tranzicija u kojima se koriste tehnologije virtualne stvarnosti).
U drugoj studiji slučaja, 14 tročlanih studentskih timova konstruiralo je dječja kolica, također
u sklopu projektnog kolegija. Nakon što su izradili 3D model uređaja, proveden je eksperiment
pregleda konstrukcije. Tijekom eksperimenta, dva recenzenta (industrijski eksperti) i dva
konstruktora (studenti) su provela dva pregleda konstrukcije koristeći 3D alat (Onshape,
Siemens NX) u jednom od dva okruženja: tradicionalno računalno sučelje (miš, tipkovnica,
monitor) i tehnologije virtualne stvarnosti (HTC Vive uređaji koje korisnici nose na glavi). Prvi
pregled je bio vezan uz tranzicijski cilj verifikacije kako bi se provjerilo zadovoljava li rješenje
postavljeni konstrukcijski problem. Drugi pregled je bio vezan uz tranzicijski cilj validacije
kako bi se provjerilo rješenje s obzirom na vrijednosti koje imaju korisnici kolica (npr. roditelji,
djeca). Rezultati kombinirane analize varijanci (engl. mixed analysis of variance) nisu pokazali
značajne razlike u broju identificiranih grešaka, ali jesu da kontekst identificiranih grešaka ovisi
o okruženju (tradicionalno računalno sučelje ili tehnologije virtualne stvarnosti). Točnije, rad pomoću tehnologija virtualne stvarnosti rezultirao je u značajno većem broju identificiranih
grešaka koje se odnose na konstrukcijski problem i na one koje se odnose na odnos konstrukcije
i vanjskih elemenata (npr. korisnik, vozna podloga). Osim toga, pregled u virtualnoj stvarnosti
rezultirao je značajno većom efektivnošću validacijskog dijela tranzicije. Naposljetku, timovi
koji su proveli tranziciju korištenjem tehnologija virtualne stvarnosti imali su tijekom kasnijih
konstrukcijskih aktivnosti veći udio akcija vezanih uz kreiranje novih elemenata na 3D modelu
od timova koji su proveli tranziciju korištenjem tradicionalnog računalnog sučelja. Ovi rezultati
poslužili su kao osnova za empirijsku validaciju teorijskih modela i eksperimentalnog
istraživačkog okvira.
Validacija
Validacija doprinosa provedena je koristeći metodu Validacijskog kvadrata (engl. Validation
Square) u kojoj se empirijskim rezultatima i teorijskom raspravom vrednuje unutarnja
konzistentnost i učinak doprinosa. Također, s obzirom da se validacija modela u znanosti o
konstruiranju izvodi postepeno od laboratorijskih do stvarnih okruženja, doprinosi su u okviru
istraživanja testirani u laboratoriju pod kontroliranim uvjetima.
Teorijskom raspravom za svaki element i njihovu integraciju potvrđena je unutarnja
konzistentnost modela timskih tranzicijskih procesa. Učinak modela ispitan je u okviru prve
studije slučaja gdje je utvrđeno da nesigurnost i afekt agenata zadovoljavajuće predviđaju
tranzicijske akcije bez obzira na okruženje, a nesigurnost, afekt i vrsta rada (svi zajedno ili u
podtimu) u kontroliranom okruženju. Ovi rezultati podržavaju uključivanje različitih
perspektiva u model i tako empirijski potvrđuju glavne relacije u modelu timskih tranzicijskih
procesa.
Model timskih tranzicija je također validiran teorijskom raspravom za svaki element i njihovu
integraciju, te empirijskim studijama za testiranje specifičnih relacija. Eksperimentalne studije
slučaja ukazuju da okruženje (tradicionalno računalno sučelje ili tehnologije virtualne
stvarnosti) i cilj tranzicije (validacija ili verifikacija) utječu na medijatore i ishode. Preciznije,
tehnologije virtualne stvarnosti utjecale su na medijatore povećanjem broja verbalnih sekvenci
između recenzenata, povećanjem razine afekta i povećanjem broja akcija koje su proveli svi
članovi (suprotno od provođenja aktivnosti u podtimu). Nadalje, utjecaj tehnologija virtualne
stvarnosti na ishode tranzicije bio je moderiran ciljem te aktivnosti. Dok je u verifikacijskoj
tranzicijskoj sesiji rad s tehnologijama virtualne stvarnosti rezultirao manjim ili podjednakim
brojem identificiranih grešaka, u validacijskoj tranzicijskoj sesiji je broj grešaka vezanih uz cilj bio veći pri korištenju tehnologije virtualne stvarnosti. Korištenje tehnologija virtualne
stvarnosti je također rezultiralo identifikacijom većeg broja specifičnih vrsta grešaka. Točnije,
tranzicije pomoću tehnologija virtualne stvarnosti rezultirale su većim brojem grešaka koje se
odnose na interakciju između konstrukcije i vanjskih elemenata (npr. korisnik, vozna podloga)
te grešaka koje se odnose na konstrukcijski problem. S obzirom da rezultati podržavaju relacije
između faktora predviđene modelom te da faktori odgovaraju modelima u literaturi, model
timskih tranzicija je validiran.
Eksperimentalni istraživački okvir validiran je usporedbom različitih pristupa planiranju
eksperimenata. Točnije, elementi pristupa planiranju ostalih istraživača mapirani su na elemente
razvijenog okvira specifičnog za tranzicije podržane tehnologijama virtualne stvarnosti. Time se
zaključuje da istraživački okvir ima sve potrebne elemente. Dodatno, provedenim
eksperimentalnim studijama pokazano je da razvijeni okvir može rezultirati etički ispravnim
istraživanjem koje ima zadovoljavajuću pouzdanost, ponovljivost i valjanost. Zadovoljavanje
etičkih principa potvrđeno je prilagodbom eksperimenta smjernicama za korištenje tehnologija
virtualne stvarnosti i odobravanjem istraživanja od strane etičkog povjerenstva. Pouzdanost
eksperimenta je osigurana korištenjem već provjerenih mjera i njihovom definicijom te
izračunom podudaranja dva ocjenjivača za različite mjere korištene u analizi: tranzicijske akcije,
nesigurnost, afekt, tip rada, kontekst grešaka, raspravljani elementi i povezanost raspravljanih
elemenata s ciljem tranzicije. Kako su podudaranja znatna, pouzdanost eksperimenta je
prihvaćena. Ponovljivost je osigurana detaljnim opisima eksperimentalnih studija slučaja.
Konačno, valjanost eksperimenta je teorijski raspravljena i potvrđena za svaki od tri aspekta:
valjanost mjera, unutarnja valjanost, i vanjska valjanost. S obzirom da elementi
eksperimentalnog okvira odgovaraju ostalim pristupima planiranju eksperimenta te da okvir
može rezultirati eksperimentima koji zadovoljavaju etičke uvjete i uvjete kvalitete istraživanja
(pouzdanost, ponovljivost, valjanost), eksperimentalni istraživački okvir je validiran.
Verifikacija hipoteze
Provedeno istraživanje djelomično je potvrdilo istraživački hipotezu. Prvi dio hipoteze
(tehnologije virtualne stvarnosti u timskom radu proširuju razumijevanje tranzicijskih procesa
tijekom razvoja proizvoda) je potvrđen. Budući da timski rad ovisi o okruženju koje koriste
tranzicijski timovi, istraživanje je pokazalo da tehnologije virtualne stvarnosti mogu proširiti
razumijevanje društvenog aspekta tranzicijskih procesa. Nadalje, uvođenje tehnologije
virtualne stvarnosti rezultiralo je rekonceptualizacijom informacijskog sadržaja. Za razliku od prethodnih studija koje promatraju informacijski sadržaj kao cjelinu neovisno o načinu
interakcije, u ovom istraživanju pokazano je da različite vrste interakcije utječu na izvršenje
tranzicija, sugerirajući da je potrebno razlikovati okruženja i artefakte. Treće, uvođenje
tehnologija virtualne stvarnosti također je pomoglo u razumijevanju moderirajućeg utjecaja
cilja tranzicija na odnos između okruženja i ishoda. Konačno, mogućnosti tehnologija virtualne
stvarnosti da utječu na znakove koji služe za prostornu percepciju, na način komunikacije te na
vrstu interakcije s okruženjem omogućuje istraživačima da korištenjem te tehnologije prošire
razumijevanje tranzicija. Time je prvi dio hipoteze potvrđen.
Drugi dio hipoteze (tehnologije virtualne stvarnosti unaprjeđuju izvršavanje aktivnosti
evaluacije/planiranja tijekom razvojnih projekata prema definiranim metrikama) je djelomično
potvrđen. Naime, tehnologije virtualne stvarnosti unaprijedile su samo specifične aspekte
aktivnosti evaluacije/planiranja (tranzicije). Prvo, tehnologije virtualne stvarnosti potaknule su
da članovi tima izvršavaju akcije svi zajedno, a ne u podtimovima. Ova spoznaja sugerira da bi
te tehnologije mogle poboljšati izvršenje tranzicija poticanjem kolektivnog donošenja odluka.
Drugo, tehnologije virtualne stvarnosti su u usporedbi s tradicionalnim računalnim sučeljem
unaprijedile identifikaciju grešaka povezanih s konstrukcijskim problemom, dok se
identifikacija grešaka povezanih s rješenjem nije značajno razlikovala. Osim toga, tehnologije
virtualne stvarnosti pospješile su identifikaciju grešaka koje razmatraju odnos između
konstrukcije i okoline (npr. dijete, atmosferski uvjeti), ali i smanjile identifikaciju grešaka
vezanih uz odnos unutar konstrukcije (npr. veličina provrta za vijak). Konačno, tehnologije
virtualne stvarnosti unaprijedile su identifikaciju grešaka vezanih uz cilj validacijskih tranzicija,
ali ne i verifikacijskih tranzicija. Stoga unaprjeđenje izvršavanja tranzicija pomoću tehnologija
virtualne stvarnosti ovisi o cilju tranzicija i o korištenim metrikama. Dobiveni rezultati
sugeriraju da tehnologije virtualne stvarnosti unaprjeđuju izvršenje tranzicija kada je njihov cilj
usmjeren prema krajnjim korisnicima i razumijevanju konstrukcijskog problema – uobičajeni
cilj u ranim fazama razvoja proizvoda. Time je drugi dio hipoteze djelomično potvrđen.
Ovo istraživanje rezultiralo je boljim razumijevanjem tranzicija iz različitih perspektiva i načina
na koji nove tehnologije, poput virtualne stvarnosti, mogu podržati njihovo proučavanje i
izvođenje. |
