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.