Modul Prospektive Ergonomie durch virtuelles Prototyping

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1 Modul Prospektive Ergonomie durch virtuelles Prototyping Grundlagen Anwendungsszenarien Nutzfahrzeuge Technische Gestaltungsoptionen Dr. rer. nat. Dietmar Gude IfADo Leibniz-Institut für Arbeitsforschung an der TU Dortmund

2 01 Strategien Korrektive Ergonomie: Gestaltungsdefizite von Arbeitssystemen werden nachträglich behoben Führt zu hohen Aufwendungen Prospektive Ergonomie: In frühen Phasen der Entwicklung werden verschiedene Gestaltungsaspekte anhand von digitalen Prototypen beurteilt Für eine realitätsnahe Darstellung werden Projektions- und Interaktionstechniken der Virtuellen Realität (VR) eingesetzt

3 02 Entwurfsbesprechung in einer virtuellen Umgebung Quelle: Daimler

4 03 Funktion des virtuellen Prototyping Entwurfszeichnung CAD-Modell Mängel? nein Mängel? nein Virtueller Prototyp Mängel? nein ja ja ja Gegenständlicher Prototyp Mängel? nein ja Das Gestaltungskonzept wird zunehmend konkreter und detaillierter dargestellt Jede Darstellungsform wird evaluiert, um Mängel so früh wie möglich zu identifizieren Werden Mängel entdeckt, werden sie in der aktuellen oder einer vorangegangen Darstellungsform korrigiert Insgesamt ist der Prozess eine Sequenz von Rückkopplungen, wobei jede Evaluation als Mängel- Filter dient Mit dem Virtuellen Prototyping wird dieser iterativen Optimierung ein zusätzlicher Filter hinzugefügt

5 04 Anwendungsszenario Gabelstapler

6 05 Anwendungsszenario Gabelstapler

7 06 Anwendungsszenario Gabelstapler

8 07 Anwendungsszenario Gabelstapler

9 08 Anwendungsszenario Seitenlader-Abfallsammelfahrzeug

10 09 Anwendungsszenario Seitenlader-Abfallsammelfahrzeug

11 10 Anwendungsszenario Seitenlader-Abfallsammelfahrzeug

12 11 Anwendungsszenario Seitenlader-Abfallsammelfahrzeug

13 12 Methoden zur Erhöhung von Immersion und Präsenz Modellierung 3D-Scans der Arbeitsperson Anzeigen 3D-Darstellung Großflächige Projektion Mehrseiten-Projektion Head-Mounted Display Interaktionsgeräte 3D-Maus Datenhandschuh Haptische Rückmeldung Integration Anzeigen und Interaktionsgeräte Gegenständliche und virtuelle Elemente

14 13 3D-Scans der Arbeitsperson Quelle: Human Solutions

15 14 3D-Darstellung auf großflächiger Projektion

16 15 Mehrseiten-Projektion Quelle: Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung

17 16 Head-Mounted Display Quelle: Kaiser

18 17 Head-Mounted Display Quellen: Oculus, Samsung, Google

19 18 3D-Maus Quelle: 3Dconnexion

20 19 Datenhandschuh Quelle: Immersion

21 20 Haptische Rückmeldung Quelle: SenseAble

22 21 Datenhandschuh mit Vibrationselementen Quelle: Immersion

23 22 Datenhandschuh mit Exoskelett Quelle: Immersion

24 23 Integration von Anzeigen- und Interaktionstechniken Quelle: Immersion

25 24 Integration von gegenständlichen und virtuellen Elementen Quelle: Heinz Nixdorf Institut

26 25 Grenzen des virtuellen Prototyping Die visuelle Wahrnehmung dominiert, andere Sinnesmodalitäten wie Hören, Tasten, Riechen werden bislang wenig bis gar nicht angesprochen Reduzierte und idealisierte Darstellung des Arbeitssystems, mit Gefahr von Fehleinschätzungen durch die Beurteiler Dynamische Aspekte des Arbeitssystems sind nur mit (i.d.r. großem) Zusatzaufwand zu simulieren Das Verhalten des Arbeitssystems in der Realität kann bislang nicht zuverlässig vorhergesagt werden => Auf gegenständliche Prototypen und Feldstudien wird auch zukünftig nicht verzichtet werden können

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