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Arbeitsunfälle durch verbesserte Instruktionen vermeiden

An der Professur Werkzeugmaschinenkonstruktion und Umformtechnik startet Forschungsprojekt zur Arbeitssicherheit beim Werkstückspannen

Zahlreiche Studien belegen: Die Mehrzahl aller Unfälle lassen sich auf den Menschen und damit auf menschliche Fehlhandlungen oder Unzuverlässigkeit zurückführen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Professur Werkzeugmaschinenkonstruktion und Umformtechnik der Technischen Universität Chemnitz wollen in einem neuen Forschungsvorhaben diesem Phänomen im Bereich Arbeitssicherheit auf den Grund gehen. Sie haben deshalb das Projekt „Erfassung und Vergleichbarkeit der menschlichen und technischen Zuverlässigkeit am Beispiel einer Werkstückspannung beim Vertikal-Drehen – kurz: MTZ-Dreh“ – ins Leben gerufen.

Ziel des Vorhabens ist es, am Beispiel des sicherheitstechnisch besonders kritischen Vertikal-Drehens eine neue Beurteilungsmethode der Ursache-Wirkung-Beziehungen beim Werkstückspannen zu entwickeln. „Das Gefährdungsrisiko des Bedieners ist bei dieser Art der Bearbeitung besonders hoch, weil durch die vertikale Auflage ein freigesetztes Werkstück radial aus dem Arbeitsraum geschleudert werden könnte“, erklärt Adrian Albero Rojas, wissenschaftlicher Mitarbeiter der Professur. Arbeiterinnen und Arbeiter seien damit einem hohen Verletzungsrisiko ausgesetzt. „Im Stillstand und bei geringen Drehzahlen hat das Werkstück in der Regel einen sicheren Stand und vermittelt dem Maschinenbediener unter Umständen eine trügerische Sicherheit“, fügt Abteilungsleiter Dr. Joachim Regel hinzu. „Mit ansteigender Drehzahl wachsen aber die Fliehkraft und damit die Gefährdung exponentiell.“ Wird das Werkstück manuell gespannt, entstehen trotz ausreichender technischer Zuverlässigkeit Unwägbarkeiten, die rein auf das menschliche Handeln zurückzuführen sind.

Der Chemnitzer Lösungsansatz stellt deshalb nicht nur die Betrachtung der technischen, sondern besonders der menschlichen Zuverlässigkeit in den Mittelpunkt des Projektes. Dafür sollen reale statistische Daten genutzt werden, die in Versuchen mit Probandinnen und Probanden zum manuellen Spannvorgang von Werkstücken ermittelt werden. Erkannte Schwächen gefährlicher Situationen können nicht nur für das Abstellen oder Mindern eines eventuell aufgedeckten technischen Nachbesserungsbedarfes der Spannsituation, sondern vor allem für eine verbesserte Instruktion genutzt werden.

An diesem Vorhaben sind die Starrag GmbH Chemnitz, die Heller Werkzeugmaschinen GmbH in Nürtingen, die Berufsgenossenschaft Holz und Metall, der Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau, die ARC Solutions GmbH, die ATB gGmbH, die Dynardo GmbH sowie die Mansfeld Anlagenbau und Umwelttechnik AG beteiligt. Die teilnehmenden Firmen profitieren von neuartigen Möglichkeiten zur Schulung des eigenen Bedienpersonals durch den direkten Zugriff auf Projektergebnisse. Im Fokus stehen dabei die Erhöhung der Spannsicherheit beim manuellen Werkstückspannen sowie die Reduktion der Bedienergefährdung in der eigenen Fertigung. 

Das Kick-Off-Treffen fand am 24. Juni 2020 bei der Starrag GmbH in Chemnitz statt. Zum Projektstart wird ein spezieller Versuchsstand der Heller Werkzeugmaschinen GmbH für statische Versuche verwendet, der mit einer Hochgeschwindigkeitskamera für dynamische Untersuchungen ausgerüstet werden kann. Die geplanten Beobachtungsstudien, Nutzertests und die experimentellen Arbeiten gepaart mit der anschließenden Berechnung sollen zeigen, für welche Bediener(fehl-)handlungen die Instruktionen verbessert werden können. Dazu werden Vorschläge erarbeitet, die auch den Einsatz neuer Medien und geeignete Interaktionsformen berücksichtigen.

Das Projekt „MTZ-Dreh - Erfassung und Vergleichbarkeit der menschlichen und technischen Zuverlässigkeit am Beispiel einer Werkstückspannung beim Vertikal-Drehen“ (IGF-Vorhaben Nr. 21034) im VDW-Forschungsinstitut e.V. wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Weitere Informationen erteilt Adrian Albero Rojas, Telefon 0371 531-30097, E-Mail adrian.albero-rojas@mb.tu-chemnitz.de

(Autoren: Katja Klöden, Adrian Albero Rojas)

Mario Steinebach
27.07.2020

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