Industrial Engineering (Arbeitswissenschaft I / Betriebsorganisation)

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1 Industrial Engineering (Arbeitswissenschaft I / Betriebsorganisation) Musterlösung zur Übung der Lehreinheit 11 Computergestützte Büroarbeit Wintersemester 2009/2010 Dipl.-Inform. Nicole Jochems Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft RWTH Aachen Bergdriesch Aachen Tel.: n.schneider@iaw.rwth-aachen.de

2 Aufgabe 1 Ergonomische Schriftgröße DIN Nach DIN muss die angulare Zeichenhöhe mindestens 16 betragen (absolutes Minimum für Erkennbarkeit) und soll bei Büroarbeit zwischen 20 und 22 liegen. Berechnen Sie, welche Zeichenhöhe für die in Abbildung gezeigten räumlichen Bedingungen einen ergonomisch optimalen Sehwinkel ermöglicht 11-2

3 Aufgabe 1 Lösung Ein optimaler Sehwinkel von 22 kann mit folgender Formel berechnet werden: Zeichenhöhe z [mm] = Sehabstand [mm] / 155 z = 750 mm / 155 = 4,84 mm Eine Zeichenhöhe von ca. 4,8 mm ermöglicht eine beschwerdefreie Bildschirmarbeit für den Benutzer. 11-3

4 Aufgabe 1 Lösung Wenn von einem Sehwinkel 22 ausgegangen wird. Z.B. 21 I Zeichenhöhe = z Sehwinkel = Sehabstand = s tan( ) z s z s tan( ) 750mm 21 tan( 60 ) 4,58mm 1 =

5 Aufgabe 2 Lichtstärke eines Projektors Wie groß ist die mittlere Lichtstärke eines Projektors mit dem Nutzlichtstrom von 120 lm und einem Öffnungswinkel des Lichtkegels von 20? Der Raumwinkel lässt sich auf den ebenen Öffnungswinkel ω des Lichtkegels mit Hilfe folgender Formel zurückführen: 2 (1 cos( 2 )) 11-5

6 Aufgabe 2 Lösung Lichtstärke I: Lichtstrom der je Raumwinkeleinheit in eine bestimmte Richtung abgestrahlt wird. I 120lm 2 (1 cos(10 )) sr 1257cd Die mittlere Lichtstärke des Projektors beträgt etwa 1257 cd. 11-6

7 Aufgabe 3 Beleuchtung im Konstruktionsbüro Ein Konstruktionsbüro (Länge = 5 m, Breite = 4 m), in dem technische Zeichnungen angefertigt werden, ist mit 3 baugleichen Leuchten ausgestattet. Jede Leuchte ist mit jeweils zwei Leuchtstofflampen bestückt. Der Nennlichtstrom je Leuchtstofflampe beträgt 3200 lm, Alterung und Verschmutzung der Lampen sind mit einem Aufschlag von 25 % zur geforderten Nennbeleuchtungsstärke zu berücksichtigen. Prüfen Sie unter Verwendung von Tabelle 1, ob die nach DIN geforderte Nennbeleuchtungsstärke eingehalten wird. Berücksichtigen Sie dabei die Alterung und Verschmutzung der Leuchten. 11-7

8 Aufgabe 3 Beleuchtung im Konstruktionsbüro Art der Tätigkeit DIN IES Grobe Montagearbeit Montagearbeit Feine Montagearbeit Grobe Arbeit an Werkzeugmaschinen Arbeit an Werkzeugmaschinen Feine Arbeit an Werkzeugmaschinen Technisches Zeichnen Büroarbeit

9 Aufgabe 3 Lösung E A lm 5 m 4 m lm m Oges vorh 960 E gef 1000 lx 1, lx lx E vorh E gef Die geforderte wird nicht erreicht. Nennbeleuchtungsstär ke von 1250lx 11-9

10 Aufgabe 4 Beleuchtung in einer Uhrmacherwerkstatt Für einen Tischarbeitsplatz in einer Uhrmacherwerkstatt ist die erforderliche Beleuchtung auszulegen, die durch eine Leuchte senkrecht über dem Arbeitsplatz realisiert werden soll. Die Größe der Arbeitsfläche beträgt 80 cm x 60 cm, ihr durchschnittlicher Reflexionsgrad liegt bei 40 %. Die geforderte Nennbeleuchtungsstärke von 1500 lx soll berücksichtigt werden. Für diffuse Sekundärstrahler (Lambert-Strahler) gilt: L E 11-10

11 Aufgabe 4 Beleuchtung in einer Uhrmacherwerkstatt Aufgabe a: Bestimmen Sie den Lichtstrom, der zur Bestrahlung der Arbeitsfläche erforderlich ist. Aufgabe b: Wie groß ist die vom Uhrmacher maximal wahrnehmbare Leuchtdichte beim Betrachten der Arbeitsfläche? Gehen Sie davon aus, dass die Leuchtdichte unabhängig von der Betrachtungsrichtung konstant ist (Lambert-Strahler)

12 Aufgabe 4 Lösung Aufgabe a: Bestimmen Sie den Lichtstrom, der zur Bestrahlung der Arbeitsfläche erforderlich ist. Aufgabe a: E = 1500 lx = E A = 1500 lx 0,8 m 0,6 m = 720 lm Aufgabe b: Wie groß ist die vom Uhrmacher maximal wahrnehmbare Leuchtdichte beim Betrachten der Arbeitsfläche? Gehen Sie davon aus, dass die Leuchtdichte unabhängig von der Betrachtungsrichtung konstant ist (Lambert-Strahler). Aufgabe b: L = E / 0, lx / 191 cd/m

13 Weitere Übungsmöglichkeit mittels folgendem Online-Tool: