Zunächst ist eine Beschreibung des Zwecks des Arbeitssystems vorzunehmen, wie sie hier beispielhaft für einen Arbeitsplatz in der Produktion mit sitzender Tätigkeit vorgenommen wurde.
Zweck des Arbeitssystems ist die Herstellung eines Produktes aus bereitgestellten Komponenten. Dabei werden jeweils zwei Einzelteile zum fertigen Produkt zusammengesetzt. In einer Schicht sind etwa 3000 Produkte herzustellen.
Beschreibung des Arbeitsplatzes und der Arbeitsumgebung
Es lassen sich Fotos nutzen oder ein Grundriss, um die Lage und räumliche Anordnung des Arbeitsplatzes im Arbeitsraum zu dokumentieren.
Abb. A2.1 Grundriss des Arbeitsplatzes in der Produktion
Beschreibung des Arbeitsablaufes und der Tätigkeiten
Aus der Beschreibung des Arbeitsablaufes muss sich das Zusammenwirken von Mensch, Betriebsmittel und Arbeitsgegenstand ergeben. Hier bietet sich z. B. eine Gliederung in Ablaufabschnitte an.
Die entsprechende Gliederung für das Herstellen eines fertigen Produktes umfasst insgesamt acht Ablaufabschnitte:
Die Ablaufabschnitte 4 bis 6 dauern insgesamt 10 Sekunden.
Belastungsermittlung
Bei der Belastungsermittlung sind u. a. zu berücksichtigen:
Das Ergebnis der für den beschriebenen Arbeitsplatz vorgenommenen Belastungsanalyse ist nachfolgend dargestellt:
Um die Tätigkeitsdurchführung in einer ergonomischen, d. h. gesunden Körperhaltung, durchführen zu können, muss der Arbeitsplatz u. a. unter Berücksichtigung der menschlichen Körpermaße gestaltet sein. Dazu wurden im Rahmen der anthropometrischen Analyse die folgenden Merkmale untersucht:
Beanspruchungsermittlung
Bei der Beanspruchungsermittlung können z. B. vorrangig die menschlichen Funktionsbereiche untersucht werden, bei denen Beanspruchungsschwerpunkte zu erwarten sind.
Die dargestellte Tätigkeit ist kurzzyklisch, wobei die Arbeitsfolge fest vorgegeben ist. Da die Komponenten richtig zu positionieren sind, verlangt die Tätigkeit weiterhin Daueraufmerksamkeit. Dementsprechend ist es sinnvoll, die psychischen Beanspruchungsfolgen zu ermitteln: Der Wiederholungscharakter der Tätigkeit macht zum Beispiel Sättigungs- oder Monotonieerlebnisse wahrscheinlich. Bedingt durch die unzureichende anthropometrische Gestaltung des Arbeitsplatzes und die dadurch bedingte ungünstige Körperhaltung lassen sich darüber hinaus zum Beispiel aber auch Rücken- und Kniebeschwerden nicht ausschließen, die daher ebenfalls zu erheben sind.
Die auftretenden zeitlichen und leistungsbezogenen Arbeitsanforderungen können grundsätzlich als für den Beschäftigten zu bewältigen eingeschätzt werden.
Die Beurteilung der ermittelten Belastung und Beanspruchung kann auf Grundlage der Kriterien der menschengerechten Arbeitsgestaltung vorgenommen werden.
Die entsprechende Beurteilung des Arbeitsplatzes führt zu folgendem Ergebnis:
Der Arbeitsplatz erfüllt zwar das Kriterium der Schädigungslosigkeit, nicht aber das Kriterium der Ausführbarkeit, da einige anthropometrische Kriterien nicht erfüllt werden. Darüber hinaus entspricht der Arbeitsplatz nicht dem Kriterium der Beeinträchtigungsfreiheit, da mit Monotonie- und Sättigungserlebnissen und körperlichen Beschwerden gerechnet werden muss.
Gestaltungsmaßnahmen sind somit erforderlich, wobei der Mindestfreiraum in Kniehöhe, die Beinraumtiefe für die Füße und die Beinraumhöhe im Sitzen größer zu dimensionieren sind. Darüber hinaus genügt der Verstellbereich des vorhandenen Arbeitsstuhls ebenfalls nicht den Vorgaben und ist zu ersetzen.
Dem Auftreten von Monotonieerlebnissen lässt sich entgegenwirken durch einen Tätigkeitswechsel (job rotation), Aufgabenerweiterung (job enlargement; der Arbeitsinhalt wird durch mehrere ähnliche Aufgaben angereichert, die gleiches Qualifikationsniveau erfordern), Aufgabenbereicherung (job enrichment; die Arbeitsperson erhält weitere Aufgaben, die zu höheren Anforderungen führen und damit auch höhere Qualifikationsanforderungen stellen) und Erholungspausen. Sättigungserlebnissen kann durch Aufgabenbereicherung (job enrichment) und Erholungspausen begegnet werden.
Das in diesem Beispiel betrachtete Arbeitssystem besteht aus einem Arbeitsplatz, der an der Fertigungsstraße eines Automobilherstellers eingerichtet werden soll. Die Arbeitsaufgabe besteht in der Montage von Türen an einer Karosse. Diese Tätigkeit soll von einem Mitarbeiter durchgeführt werden.
Beschreibung des Arbeitsplatzes und der Arbeitsumgebung
Die Tätigkeit ist taktgebunden und findet in einer Fertigungshalle statt. Die Montage an der Karosse (Produkt) erfolgt an einem Montageband. Die zu montierende Tür (Arbeitsgegenstand) wird in einer Distanz von drei Metern zum Montageplatz auf einem getakteten Transportband bereitgestellt. Dort muss sie aufgenommen und zum Montageplatz bewegt werden.
Die Bodenverhältnisse sind sauber und es stehen keine Hindernisse im Weg. An dem Arbeitsplatz werden sowohl Männer als auch Frauen eingesetzt.
Beschreibung des Arbeitsablaufes und der Tätigkeiten
Abb. A2.2 Wegediagramm zu den Transportbändern mit Arbeitsgegenstand und mit Produkt
Belastungsermittlung
Arbeitsaufgabe:
Arbeitsmittel:
Arbeitsplatz:
Arbeitsumgebung:
Beanspruchungsermittlung
Es treten bei der Durchführung der Tätigkeit ungünstige Körperhaltungen, z. B. Vorbeugen des Oberkörpers in Kombination mit der manuellen Lastenhandhabung auf.
Bei der dargestellten Tätigkeit ist die Arbeitsfolge ohne Freiheitsgrade fest vorgegeben. Da sich dadurch Monotonie-Erlebnisse nicht ausschließen lassen, erfolgte mit dem REBAVerfahren (Pohlandt et al. 1996) die Bestimmung der Monotonie, für die sich ein Wert von 40 ergab. Außerdem verlangt die Tätigkeit eine hohe Aufmerksamkeit aufgrund der Austaktung und den entgegengesetzt verlaufenden Transportbändern. Daher erfolgte weiterhin – ebenfalls mit dem REBA-Verfahren – eine Untersuchung der auftretenden Ermüdung. Hier ergab sich ein Wert von 46.
Zu prüfen war die Schädigungslosigkeit und Beeinträchtigungsfreiheit. In Anbetracht der manuellen Lastenhandhabung wurde hierfür die Leitmerkmalmethode (Heben, Halten, Tragen) herangezogen.
Bewertung:
| –– Lastgewicht: | 4 Punkte (14 kg, Frau) |
| –– Körperhaltung: | 3 Punkte (gerade und auf Schulter) |
| –– Ausführungsbedingungen: | 0 Punkte (gute Aufnahme und Platzierung) |
| –– Häufigkeit: | 6 Punkte (400 mal) |
| –– Gesamt: | 42 Punkte |
42 Punkte nach der Leitmerkmalmethode entsprechen der Einstufung „gelb“. Somit erreicht die Beanspruchung beim Heben und Tragen von Lasten ein Niveau, das Gestaltungsmaßnahmen empfiehlt.
Tages-Lärmexpositionspegel beträgt 50 dB am Arbeitsplatz und liegt damit unterhalb des zulässigen Grenzwertes (80 dB).
Das mittlere horizontale Beleuchtungsniveau beträgt 500 Lux und entspricht damit den Anforderungen der Tätigkeit.
Der für die Monotonie ermittelte Wert entspricht der Bewertungsstufe 3 und weist auf eine starke Befindensbeeinträchtigung hin, denen mit Arbeits- und Organisationsgestaltung entgegenzuwirken ist.
Das Ermüdungsniveau erreicht die Bewertungsstufe 2, d. h., es liegt eine leichte Befindensbeeinträchtigung vor. Da jedoch keine Leistungsverschlechterung beobachtbar war, sind Gestaltungsmaßnahmen hier nicht erforderlich.
Mit Hilfe eines geeigneten Manipulators wird die Belastung beim Heben und Tragen von Lasten soweit gesenkt, dass der Arbeitsplatz den Anspruch der Schädigungslosigkeit erfüllt (Einstufung grün). Ein Manipulator ist dann geeignet, wenn er nachfolgende Kriterien erfüllt:
Anhand eines Unterstützungsmotors und durch die Einhand- Bedienung konnte die leichte Bedienbarkeit gewährleistet werden. Dadurch kann die zweite Hand als zusätzliches Hilfsmittel zur genauen Positionierung genutzt werden. Des Weiteren erhielt der Manipulator einen Druckspeicher mit Anzeige, um bei Energieverlust die Funktionsfähigkeit zu sichern.
Um das Monotonie-Erleben zu reduzieren, erfolgte die Einführung von Job-Rotation.
Zweck des Arbeitssystems ist die Abfallbehälteraufnahme und -entleerung über ein Fahrzeug mit einem Auslegerarm (Seitenladerfahrzeug), welches in Kleinstädten und ländlichen Gebieten eingesetzt wird.
Beschreibung des Arbeitsplatzes und der Arbeitsumgebung
Beim Arbeitsmittel handelt sich um ein Nutzfahrzeug mit einem Auslegerarm, der rechts hinter der Fahrerkabine positioniert ist. Zur Verbesserung der Sicht im Arbeitsbereich des Auslegerarms ist das Fahrzeug mit einem Rechtslenkerfahrerhaus ausgestattet. Die Fahrerkabine hat eine Innenabmessung von 2036 mm Breite, 1570 mm Höhe und 1500 mm Tiefe. Auf der linken Seite des Fahrerarbeitsplatzes befinden sich ein Joystick, ein Betätigungspult, das über weitere Schalter zur Steuerung des Greifarms verfügt, und ein Hebel für das Automatikgetriebe. Auf dem Armaturenbrett ist ein Monitor angebracht. Über diesen Monitor kann sich der Fahrer drei Kameraperspektiven anzeigen lassen. Die eine Kamera ist im rückwärtigen Bereich des Fahrzeuges angebracht, sodass der Fahrer für Rückwärtsfahrten den Bereich hinter seinem Fahrzeug einsehen kann. Eine Kamera ist auf der linken Seite des Fahrzeuges montiert und erfasst die Fahrbahn und den Straßenverkehr. Diese Kameraperspektive unterstützt den Fahrer beim Einfädeln in den fließenden Straßenverkehr. Die dritte Kameraperspektive dient der Überwachung des Greifarms innerhalb des Schüttraumes zur Kontrolle der Behälterentleerung.
Abb. A2.3 Fahrerarbeitsplatz in der Fahrerkabine
(Quelle: Hillecke, M.; Schütte, M.; Laurig, W.:
Anthropometrische Analyse und Gestaltung
des Fahrerarbeitsplatzes eines Seitenlader-Abfallsammelfahrzeuges.
Z. ARB. WISS. 54, 2000,
3-4, S. 249–257)
Der Fahrer befindet sich in einer klimatisierten geschlossenen Fahrerkabine.
Beschreibung der Tätigkeiten
Die Tätigkeiten des Fahrers umfassen das Fahren im Straßenverkehr, Anfahren von Abfallbehältern, das Betätigen des Auslegerarms über Joystick: Abfallbehälter greifen, zum Schüttraum führen, in den Schüttraum entleeren, das Wiedereinfädeln in den Straßenverkehr und Anfahren des nächsten Abfallbehälters. Dabei muss er das Passieren von Engpässen, das Umfahren von Hindernissen und sonstige ungünstige Straßenverhältnissen (geringe Durchfahrtshöhen, weiche Bankette und erhöhtes Verkehrsaufkommen) im Rechtslenkerfahrerhaus bewältigen. Des Weiteren muss er Personen im Gefahrenbereich erkennen und entsprechend reagieren. Bei ungünstig abgestellten Abfallbehältern wird ggf. das Fahrzeug verlassen, der Behälter umgestellt, das Fahrzeug wieder bestiegen und der Auslegearm betätigt.
Belastungsermittlung
Bei der Belastungsermittlung sind u. a. zu berücksichtigen:
Bei der Überprüfung der Gestaltung der Arbeitsmittel wird von einem Menschmodell einer kleinen Frau (5. Perzentil) und eines großen Mannes (95. Perzentil) ausgegangen (siehe auch Literaturverzeichnis: DIN 33402-2 Ergonomie – Körpermaße des Menschen – Teil 2: Werte (Ausgabedatum: 2005-12)).
Die für den beschriebenen Arbeitsplatz vorgenommene Belastungsanalyse ergibt:
Abb. A2.4 Sehbedingungen des Fahrers bei aus- und eingefahrenen Auslegerarm in Draufsicht und Vorderansicht
(Quelle: Hillecke, M.; Schütte, M.; Laurig, W.: Anthropometrische Analyse und Gestaltung des Fahrerarbeitsplatzes
eines Seitenlader-
Abfallsammelfahrzeuges. Z. ARB. WISS. 54, 2000, 3-4, S. 249–257.)
Die Aufgabe des Fahrers wird insbesondere erschwert durch Personen im Gefahrenbereich (Auslegerarm, Fahr- und Rückfahrbereich), Verkehr, schlechte Straßen- und Witterungsbedingungen.
Beanspruchungsermittlung
Es werden folgende Beanspruchungsschwerpunkte ermittelt:
Zum Einsehen des Gefahrenbereiches am Greifarm während der Behälteraufnahme und -entleerung muss der Fahrer je nach Anzahl der zu entleerenden Abfallbehälter sehr häufig eine ergonomisch ungünstige Haltung einnehmen. Deswegen ist auch bei gesunden Beschäftigten mit einer hohen Beanspruchung zu rechnen.
Die dargestellte Tätigkeit zur Steuerung der Maschine verlangt gerade bei vielen Personen im und in der Nähe des Gefahrenbereiches sowie bei schlechten Straßenverhältnissen und hohem Straßenverkehrsaufkommen eine hohe Daueraufmerksamkeit.
Die Beurteilung der Belastung und Beanspruchung ist auf der Grundlage von Kriterien der menschengerechten Arbeitsgestaltung vorzunehmen (siehe auch Literaturverzeichnis: DIN EN 894-1 Sicherheit von Maschinen – Ergonomische Anforderungen an die Gestaltung von Anzeigen und Stellteilen – Teil 1: Allgemeine Leitsätze für Benutzer-Interaktion mit Anzeigen und Stellteilen (Ausgabe 2009-01) und DIN 33408-1 Körperumrissschablonen – Teil 1: Für Sitzplätze (Ausgabedatum: 2008-03)).
Die entsprechende Beurteilung des Arbeitsplatzes führt zu folgendem Ergebnis:
Der Arbeitsplatz erfüllt nicht das Kriterium der Schädigungslosigkeit, da durch das häufige Auftreten von Körperhaltungen mit stark gedrehtem Kopf und Rumpf gesundheitliche Beeinträchtigungen nicht ausgeschlossen werden können.
Von den für die Fahrt relevanten Bedienelementen 1. Ordnung (Lenker, Blinker etc.) befinden sich alle innerhalb des physiologisch maximalen Greifraums. Damit entspricht die Tätigkeit dem Kriterium der Ausführbarkeit.
Die Arbeitsfolge zur Behälterentleerung lässt wenige Variationen zu. Mit Monotonie- und Sättigungserlebnissen ist jedoch aufgrund der sich ändernden Begebenheiten im Straßenverkehr und Einflussnahme des Fahrers durch sein Fahrverhalten trotzdem nicht zu rechnen. Die erhöhte Daueraufmerksamkeit bei teilweise nicht optimalen Sichtbedingungen in Fahrzeugnähe kann Beanspruchungsfolgen wie Ermüdung und eine herabgesetzte Wachsamkeit bewirken, die wiederum Fahrfehler zur Folge haben können.
Die ungünstige Körperdrehung bei der Behälterentleerung kann vermieden und die Sehbedingungen können verbessert werden durch den Einbau eines drehbaren Fahrersitzes, Verlagerung des Joysticks (z. B. Integration im Fahrersitz und mit dem Fahrersitz mitdrehend) und einer breiteren Fensterfläche auf der rechten Seite des Fahrers. Diese bauliche Veränderung des Fahrzeuges ist in Abstimmung mit dem Fahrzeughersteller vorzunehmen und ggf. einer Prüfung zur Betriebserlaubnis nach der Richtlinie 70/156/EWG zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über die Betriebserlaubnis für Kraftfahrzeuge und Kraftfahrzeuganhänger bzw. nach Straßenverkehrs-Zulassungs-Ordnung (StVZO) zu unterziehen (Fahrzeugzulassung). Bei weiteren Maßnahmen zur Veränderung der maschinellen Aufbauten wie z. B. dem Greifarm sind die Bestimmungen zum Bereitstellen auf dem Markt, z. B. das Maschinenrecht, zu befolgen. Die Maßnahmen sind bei der Auswahl (Erwerb) weiterer Seitenladerfahrzeuge zu berücksichtigen.
Einer Ermüdung bedingt durch die ständige Daueraufmerksamkeit kann durch zusätzliche Kurzpausen und Gestaltung der Abfuhrgebiete (z. B. Größe der Abfuhrgebiete, Aufteilung auf mehrere Fahrer, ggf. Rotation der Abfuhrgebiete mit schwierigen Straßenverhältnissen etc.) begegnet werden.