Ergonomische Arbeitsplatzgestaltung / 5 Methoden zur Arbeitsplatzgestaltung

5.1 Schablonensomatografie

Ein Hilfsmittel, welches bei der Gestaltung von Arbeitsplätzen zum Einsatz kommt, sind Körperumrissschablonen. Neben der Verwendung als Zeichen- und Konstruktionshilfe für die Auslegung neu zu konzipierender Arbeitsplätze und Produkte können die Schablonen auch zur Überprüfung und Bewertung bereits vorhandener Arbeitsplätze dienen. Die Schablonen zeigen die menschliche Gestalt in der Seitenansicht, in der Vorderansicht und in der Draufsicht. Für die Gestaltungsarbeit müssen dementsprechend Zeichnungen in 3 Ansichten vorliegen, in die mithilfe der Schablonen die menschliche Gestalt eingezeichnet werden kann. Die nach einem Hersteller bezeichneten "Bosch-Schablonen" (vgl. Abb. 14) stehen für 2 Körperhöhen zur Verfügung. Ihr Umriss schließt normale Arbeitskleidung und Schuhwerk ein. Die Annahme von festen Drehpunkten für die Gelenke ermöglicht eine einfache Darstellung verschiedener Körperhaltungen.

Abb. 14: Körperumrissschablone nach BOSCH-Rexroth

Genaueres Arbeiten ist mit den sog. Kieler Puppen DIN 33408 Teil 1 möglich, welche den menschlichen Körper lediglich mit Schuhen bekleidet darstellen. Sie besitzen eine detailliertere Ausarbeitung der Gelenke und berücksichtigen dabei Proportionsunterschiede von Männern und Frauen. Die Arbeit mit Schablonen ist zwar einfach, jedoch ist bei einer Variation der Bedingungen in einem iterativen Gestaltungsprozess der Änderungsaufwand hoch. Günstiger ist hier die Verwendung von digitalen Menschmodellen in sog. Ergonomiesystemen.

5.2 Digitale Menschmodelle

Die ersten Ansätze zur Entwicklung digitaler Menschmodelle sind in den 1950er- und 1960er-Jahren als Digitalisierung von 2-dimensionalen Anthropometrie-Schablonen zu finden. Im Gegensatz zu Körperumrissschablonen bieten digitale Menschmodelle die Möglichkeit, Körperhaltungen dreidimensional abzubilden und zu überprüfen.

Die Modelle kennzeichnet ein breites Einsatzfeld, sie unterstützen den Konstrukteur als Teil eines CAD-Systems bei der ergonomischen Arbeitsplatzgestaltung und den Planer als Bestandteil der Digitalen Fabrik bei der arbeitswissenschaftlichen Prozessplanung. Die häufig eingesetzten Menschmodelle haben ähnliche Funktionen und Eigenschaften. Aufgebaut aus einer Hüllfläche (Haut bzw. Kleidung) und einem Skelettmodell, sind sie durch Vorwärtskinematik, inverse Kinematik oder Zugriff auf eine Haltungs-Datenbank positionierbar. Die Modelle beinhalten anthropometrische und biomechanische Daten, bilden verschiedene nationale und internationale Körpergrößen und ‐proportionalitäten und lassen über Animationsmodule Interaktionen mit dem Gestaltungsobjekt zu. Abb. 15 zeigt Merkmale und Einsatzbereiche für die Menschmodelle HumanBuilder, Jack, RAMSIS und CharAT Ergonomics.

Abb. 15: Merkmale und Einsatzbereiche ausgewählter Menschmodelle^[1]

Die Softwarelösungen bieten entweder Import-/Exportschnittstellen zu CAD-Systemen oder das Menschmodell ist als Plug-In direkt in der CAD-Software implementiert. So können Sicht- und Erreichbarkeitsanalysen, Haltungsanalysen oder Analysen zur Lastenhandhabung durchgeführt werden. Abb. 16 zeigt ein Anwendungsbeispiel.

Abb. 16: Beispiel für eine digitale Haltungs- und Sichtanalyse^[2]

[1] Schmauder/Spanner-Ulmer, Ergonomie, 2022.

[2] Quelle: Kamusella in Ergotyping, www.ergotyping.de.