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ESF Nachwuchsforschergruppe Smart Virtual Worker

Ergonomie- und Zeitbestimmung

Teammitglied: Michael Spitzhirn

Mitarbeiter an der Professur Arbeitswissenschaft und Innovationsmanagement

Einleitung

Ein Schwerpunkt des Projektes liegt in der Einbindung von ergonomischen und zeitwirtschaftlichen Verfahren in das digitale Menschmodell kurz des „The Smart Virtual Worker“ sowie dessen benutzerorientierter Gestaltung, die den Einsatz insbesondere in KMU ermöglichen soll.

So wurde aufbauend auf einer arbeitswissenschaftlichen Aufgaben- und Tätigkeitsanalyse ein Arbeitsszenario als Grundlage für die gemeinsame Bearbeitung der Projektabschnitte entwickelt und mittels der CAD-Software Delmia und dem digitalen Menschmodell Human Builder modelliert. Das Szenario stellt eine Tätigkeitsfolge mit ausreichender Variantenvielfalt dar, die eine automatische Ablaufplangenerierung unter der Verwendung von Algorithmen aus der Künstlichen Intelligenzforschung (KI -vgl. Abschnitt Handlungsselektion) sowie eine Einbeziehung verschiedener Emotionszustände erlaubt. Aktuelle Untersuchungen konzentrieren sich auf das „Schweißen von zwei U-Profilen auf Traverse“. Mit Hilfe dieses Prozessabschnittes lassen sich eine Vielzahl potenzieller Gefährdungen und qualitätsbeeinflussender Faktoren abdecken, die erhöhte Anforderungen an den Arbeitsplatz, den Arbeitsprozess und die Arbeitskraft stellen [1].

Abb. 1: Ausschnitt aus dem Arbeitsszenario (Darstellung: Michael Spitzhirn)

Ergonomiebestimmung - RULA, EAWS -

Für die automatische Ablaufgenerierung werden Optimierungsparameter benötigt. Diese werden unter anderen durch ergonomische und zeitwirtschaftliche Kennzahlen gebildet. Die Bestimmung der ergonomischen Parameter erfolgt mit Hilfe der Verfahren RULA [2] für die Bewertung der einzelnen Handlungsaktionen sowie EAWS [3] für die Gesamtbewertung des Arbeitsprozesses. Diese Bewertungen werden um weitere arbeitswissenschaftliche Erkenntnisse sowie personenbezogene Faktoren wie Alter und Geschlecht wie auch ausgewählten Umweltfaktoren erweitert. Dadurch soll eine menschengerechtere Gestaltung von Arbeitsprozessen möglich sein.

Zeitbestimmung - MTM -

Als zeitwirtschaftlicher Parameter wird der benötigte Zeitbedarf für die Ausführung der einzelnen Handlungsaktionen unter der Anwendung des MTM-1 Verfahrens verwendet. Auf der Ebene der Grundbewegungen lassen sich damit Normzeiten in Abhängigkeit verschiedener Zeiteinflussfaktoren für unterschiedliche Arbeitsweisen bestimmen [4] und in Verbindung mit den ergonomischen Parametern eine optimierte Arbeitsmethode festlegen. Das gewährleistet, dass ein Arbeitsprozess sowohl wirtschaftlich, als auch menschengerecht gestaltet ist.

Die Abbildung 2 stellt die Zusammenhänge zwischen den einzelnen ergonomischen und zeitwirtschaftlichen Parametern dar, die als Optimierungsparameter für die automatische Ablaufbestimmung eines Arbeitsprozesses dienen.

Abb. 2: Ergonomische und zeitwirtschaftliche Gestaltung des digitalen Menschmodells kurz des „The Smart Virtual Worker“ (Darstellung: Michael Spitzhirn).

Um eine hohe Akzeptanz und einen hohen Nutzungsgrad digitaler Menschmodelle zu erreichen, liegt ein weiterer Forschungsschwerpunkt auf der benutzerfreundlichen und intuitiven Gestaltung kurz des „The Smart Virtual Worker“. Dies wird durch regelmäßige Tests mit unterschiedlichen Nutzergruppen sowie Befragungen im Entwicklungsprozess unterstützt. Bei Interesse können Sie gern mit uns in Kontakt treten. Auf eine gemeinsame Zusammenarbeit freuen wir uns.

 

Quellen:

[1] Grothe, I., Kraume, G. (2001). Arbeitsschutz beim Schweißen. Einrichtung von Schweißwerkstätten unter Arbeitsschutzaspekten. 2. Auflage Bremerhaven: Wirtschaftsverlag NW Verlag für neue Wissenschaft GmbH.

[2] McAttamney, L., Corlett, N. E. (1993)., RULA: A survey method for the investigation of work-related upper limb disorders. Zugriff: 24.08.2012. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/000368709390080S

[3] Schaub. K, Caragnano, G., Britzke, B. Bruder, R. (2012).: The European Assembly Worksheet, Theoretical Issues in Ergonomics Science. DOI:10.1080/1463922X.2012.678283

[4] Bokranz, R., Landau, K. (2006). Produktivitätsmanagement von Arbeitssystemen. Stuttgart: Schäffer-Poeschel Verlag.

Presseartikel