Wissenschaftliche Grundlagen zu den Ergonomieanforderungen im demografischen Wandel

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1 Wissenschaftliche Grundlagen zu den Ergonomieanforderungen g im demografischen Wandel AutoUni - Ergonomie in der Produktion Kassel Stev Glöckner Professur Arbeitswissenschaft, Technische Universität Chemnitz Dipl.- Wirtsch.-Ing. Stev Glöckner 1

2 Technische Universität Chemnitz Professur Arbeitswissenschaft TU Chemnitz Studierende 8F Fakultäten Fakultät Maschinenbau Maschinenbau Wirtschaftsingenieurwesen Systems Engineering Bachelor/Master Automobilproduktion Institut für Betriebswissenschaften und Fabriksysteme (IBF) Professur Arbeitswissenschaft i Professur Fabrikplanung und Fabrikbetrieb Professur Arbeitswissenschaft 36 Mitarbeiter Dipl.- Wirtsch.-Ing. Stev Glöckner 2

3 Ergonomie als strategischer Erfolgsfaktor Gliederung 1 Begriffe und Definitionen 2 Ergonomische Methoden und Gestaltungsempfehlungen 3 Herausforderungen der Zukunft Dipl.- Wirtsch.-Ing. Stev Glöckner 3

4 Arbeitswissenschaft als interdisziplinäre Wissenschaft Ingenieurs- wissenschaften Aspekt- wissenschaften Medizin Psychologie Soziologie Pädagogik Humanwissenschaften Physik Konstruktion Mess- und Regelungstechnik Wirtschafts- und Sozialwissenschaften Ökologie Rechtswissenschaft Arbeitswissenschaft Praxeologien Ergonomie (Mikro Ergonomics) Regeln für die Gestaltung von Arbeitsmitteln und Arbeitsplätzen Arbeitsorganisation (Makro Ergonomics) Regeln für die Gestaltung von Organisation, Betrieb und Arbeitsgruppen Quelle: Ergonomische Enzyklopädie Dipl.- Wirtsch.-Ing. Stev Glöckner 4

5 Theoretische Ergonomie Wissenschaftliche Definition Arbeitswissenschaft wird häufig mit dem Begriff Ergonomie gleichgesetzt. Ergonomie als Kunstwort: ergon (ergon) = Arbeit nomos (nomos) = Gesetz; Gesetzmäßigkeit Lehre von der menschlichen Arbeit! Ziele der Arbeitswissenschaft hohe Arbeitsproduktivität optimale Synthese menschengerechte Arbeit Dipl.- Wirtsch.-Ing. Stev Glöckner 5

6 Begriffe und Definitionen Arbeitssystem Belastung Umwelt Aufgabe Mensch individuelle Eigenschaften und Fähigkeiten Maschine Ergebnis Beanspruchung Rückmeldung Dipl.- Wirtsch.-Ing. Stev Glöckner 6

7 Begriffe und Definitionen Gestaltungsgrundsätze des Arbeitssystems 2. Erträglichkeit 1. Ausführbarkeit Körperhaltung Schichtarbeit Leistungsfähigkeit Konzentration Quelle: Rohmert (1983) 3. Zumutbarkeit Arbeitszeitregelung Arbeitsinhalte 4. Zufriedenheit individuelle Erwartungen und Bedürfnisse Dipl.- Wirtsch.-Ing. Stev Glöckner 7

8 Begriffe und Definitionen Warum ergonomische Gestaltung? Rechtliche Vorschriften Produktivität Humanitäre Aspekte Verpflichtung nach dem Arbeitsschutzgesetz (ArbSchG) Verpflichtung nach dem Sozialgesetzbuch BG-Vorgaben (Unfallversichungsträger, UVV) Optimierung von Fertigungszeiten Verbesserte Qualität und Reduzierung von Fehlern Einsatzmöglichkeiten jedes Mitarbeiters im Wertschöpfungsprozess Gute Arbeitsplatzbedingungen Altersstruktur der Belegschaft Leistungsgewandelte und ältere Mitarbeiter Dipl.- Wirtsch.-Ing. Stev Glöckner 8

9 Begriffe und Definitionen Ef Erfolgsstrategie t für wen? Dipl.- Wirtsch.-Ing. Stev Glöckner 9

10 Ergonomie als strategischer Erfolgsfaktor Gliederung 1 Begriffe und Definitionen 2 Ergonomische Methoden und Gestaltungsempfehlungen 3 Herausforderungen der Zukunft Dipl.- Wirtsch.-Ing. Stev Glöckner 10

11 Ergonomische Methoden und Gestaltungsempfehlungen Belastungsfaktoren durch die Aufgabe Arbeitssystem: Belastungen Physische h Belastungen Körperhaltungen Körperbewegungen Kraftaufwendungen Arbeit mit Lasten Aufgabe Psychische Belastungen Aufgabeinhalte Mensch-Maschine Umwelt Belastung Mensch individuelle Eigenschaften und Fähigkeiten Beanspruchung Umwelt Rückmeldung Maschine Ergebnis Dipl.- Wirtsch.-Ing. Stev Glöckner 11

12 Ergonomische Methoden und Gestaltungsempfehlungen Bewertungsverfahren Methoden zur Arbeitsbewertung Methoden der Arbeitsbewertung Belastungs- und Beanspruchungsverfahren (psychisch/physisch) Systemtechnische Analyse und Bewertung (physisch) Psychische Belastungen Manuelle Lastenhandhabung Repetitive Tätigkeiten Kombination Softwareverfahren Digitale Menschmodelle KPB BMS REBA SGA TAI LMM NIOSH DIN EN 1005 REFA VDI LMM DIN EN 1005 OCRA ISO HAL-TLVs TBS NPW EAWS /AAWS MTMergonomics (EAWS) AP-Ergo (EAWS) APSA (AAWS) OWAS RULA NIOSH Dipl.- Wirtsch.-Ing. Stev Glöckner 12

13 Ergonomische Methoden und Gestaltungsempfehlungen Bewertungsverfahren: physische Belastungen EAWS (European Assembly Worksheet) Körperhaltung Aktionskräfte Lastenhandhabung Repetitive Tätigkeiten Körperstellung Rumpfhaltung erweiterter Greifraum Hand-Finger-Kräfte Arm-Schulter-Kräfte Ganzkörperkräfte Umsetzen Halten Tragen Ziehen und Schieben Reale Aktionen Hand-Arm-Schulter Weitere Faktoren Dauer Dipl.- Wirtsch.-Ing. Stev Glöckner 13

14 Ergonomische Methoden und Gestaltungsempfehlungen MTO-Ansatz Mögliche ergonomische Verbesserung bei physischen Belastungen Handlingsgeräte Assistenzsysteme Mensch-Maschine- Interaktion Technik Mensch Arbeitsplatzrotation Pausenregelung Arbeitsorganisation (z.b. Vormontagen) Organisation Verhaltensergonomie Training und Übung Dipl.- Wirtsch.-Ing. Stev Glöckner 14

15 Ergonomische Methoden und Gestaltungsempfehlungen Beispiel Karosseriebau: Türeinbau Einsatz eines Handlingsgerätes Vorher: Hohe Risikobewertung (rot) 25 kg Tür (rechts und links) 6 kg + 7,5 kg Türgewichte Nachher: Mittl Ri ik b t ( lb) Finger-Bedienung Entlastung für Jung und Alt H h Ri ik b t ( t) Mittlere Risikobewertung (gelb) Dipl.- Wirtsch.-Ing. Stev Glöckner 15

16 Ergonomische Methoden und Gestaltungsempfehlungen Belastungsfaktoren durch die Umwelt Arbeitssystem: Umwelteinflüsse Lärm Beleuchtung Umwelt Klima Gerüche Aufgabe Mensch individuelle Eigenschaften und Fähigkeiten Maschine Ergebnis Beanspruchung Rückmeldung Dipl.- Wirtsch.-Ing. Stev Glöckner 16

17 Ergonomische Methoden und Gestaltungsempfehlungen Beispiel Beleuchtung: Gestaltung eines Montagearbeitsplatzes Schlechte Beleuchtung Zusatzbeleuchtung Gute Beleuchtung Schnelle Ermüdung Geringere Leistungsfähigkeit Zwangs- und Fehlhaltungen Kopf- und Augenschmerzen Anpassung an Sehvermögen des Nutzers und der Arbeitsaufgabe Kombination aus Indirekt- und Direktbeleuchtung Dipl.- Wirtsch.-Ing. Stev Glöckner 17

18 Ergonomische Methoden und Gestaltungsempfehlungen Belastungsfaktoren an der Mensch-Maschine-Schnittstelle Arbeitssystem: Mensch-Maschine-Schnittstelle Aufgabe Belastung Mensch individuelle id Eigenschaften und Fähigkeiten Umwelt Anthropometrie Informationsgestaltung Maschine Ergebnis Beanspruchung Rückmeldung Dipl.- Wirtsch.-Ing. Stev Glöckner 18

19 Ergonomische Methoden und Gestaltungsempfehlungen Gestaltungsempfehlungen für die Mensch-Maschine-Schnittstelle Anthropometrische Gestaltung von Arbeitsplätzen Körperhöhe Vo orher 95. Perzentil Reichweite 5. Perzentil her Nach Inneres Maß orientiert sich am 95. Perzentil Mann Äußeres Maß orientiert sich am 5. Perzentil Frau anthropometrische Auslegung DIN Frauen DIN Männer Dipl.- Wirtsch.-Ing. Stev Glöckner 19

20 Ergonomische Methoden und Gestaltungsempfehlungen Gestaltungsempfehlungen für die Mensch-Maschine-Schnittstelle Gestaltung eines Bedientableaus system mergonomis sche Regeln Sichtbarkeit B S h if öß Betätigbarkeit Gruppierung Kodierung Kompatibilität z.b. Schriftgröße z.b. Tastengröße z.b. Übersichtlichkeit z.b. nach Farben z.b. Richtungspfeile Reduzierung von mentaler Belastung Vermeidung von Bedienfehlern (Prozesssicherheit) Verkürzung von Anlernzeiten Dipl.- Wirtsch.-Ing. Stev Glöckner 20

21 Ergonomie als strategischer Erfolgsfaktor Gliederung 1 Begriffe und Definitionen 2 Ergonomische Methoden und Gestaltungsempfehlungen 3 Herausforderungen der Zukunft Dipl.- Wirtsch.-Ing. Stev Glöckner 21

22 Herausforderung der Zukunft Demografischer Wandel Erhöhung der Produktivität Quelle: VDA (2010) Dipl.- Wirtsch.-Ing. Stev Glöckner 22

23 Begriffe und Definitionen Megatrend demografischer Wandel Veränderung der Erwerbsbevölkerung Quelle: Statistisches Bundesamt 2009 Dipl.- Wirtsch.-Ing. Stev Glöckner 23

24 Herausforderung eausodeu gder Zukunft u Altersstruktur und Altersmerkmale Arbeitssystem: Individuelle Eigenschaften und Fähigkeiten Belastung Umwelt Aufgabe Mensch Maschine Ergebnis Beanspruchung Rückmeldung Dipl.- Wirtsch.-Ing. Stev Glöckner 24

25 Herausforderung eausodeu gder Zukunft u Altersstruktur und Altersmerkmale Was bedeutet Altern? Dipl.- Wirtsch.-Ing. Stev Glöckner 25

26 Herausforderung eausodeu gder Zukunft u Ergonomische Maßnahmen Alter erleben: Alterssimulationsanzug MAX Projektpartner: Dipl.- Wirtsch.-Ing. Stev Glöckner 26

27 Herausforderung eausodeu gder Zukunft u Ergonomische Maßnahmen Veränderungen im Alter: altersdifferenzierte Tätigkeitsanalyse und Screening-Verfahren (ATS) Chemnitzer Altersdatenbank ATS Fähigkeitskategorien des Menschen Dipl.- Wirtsch.-Ing. Stev Glöckner 27

28 Herausforderung eausodeu gder Zukunft u Anwendung erfordert Wissen Erkenntnisse kognitiver Forschung zum Alter Rückgang der Informationsverarbeitungs- it geschwindigkeit Abnahme der Lerngeschwindigkeit Lernprozesse sind störanfälliger Lernmethoden mit erfahrungsorientierter Problembearbeitung Lernmotivation durch Erkennen des Nutzens und praktische Anwendung Altersdifferenzierte Schulungskonzepte für ältere Mitarbeiter sind notwendig! Dipl.- Wirtsch.-Ing. Stev Glöckner 28

29 Herausforderung der Zukunft Demographische Wandel und die Auswirkung auf die Arbeitsgestaltung Alter(n)sgerechte Gestaltung von Arbeitsplätzen wird in Zukunft noch größere Bedeutung erlangen Verläufe der Leistungsfaktoren in Abhängigkeit des Alters sind sehr unterschiedlich. Zur Analyse und Bewertung von Alterseinflüssen müssen altersrelevante Arbeitsanforderungen identifiziert und diese an den Leistungsverläufen gespiegelt werden. Weiterführende wissenschaftliche Untersuchungen sind notwendig. Für alter(n)sgerechte Gestaltung von Produkten und Arbeitsplätzen gilt: Entwickle für die Jungen und du schließt die Alten aus. Entwickle für die Alten und du schließt die Jungen ein. Dipl.- Wirtsch.-Ing. Stev Glöckner 29

30 Ergonomie als zentraler Schlüssel für den Erfolg von morgen! Mit Ergonomie geht alles einfacher heute und in Zukunft! Dipl.- Wirtsch.-Ing. Stev Glöckner 30

31 Ergonomie als zentraler Schlüssel für den Erfolg von morgen! Professur Arbeitswissenschaft Kontakt: Stev Glöckner Erfenschlager Straße 73 D Chemnitz Tel.: Postanschrift: Professur Arbeitswissenschaft Technische Universität Chemnitz D Chemnitz Dipl.- Wirtsch.-Ing. Stev Glöckner 31