Darstellung von Methoden zur Untersuchung und Bewertung von Arbeitsplätzen unter ergonomischen Gesichtspunkten

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1 Darstellung von Methoden zur Untersuchung und Bewertung von Arbeitsplätzen unter ergonomischen Gesichtspunkten Dipl.-Ing. Dirk Franzen, Institut für Gießereitechnik ggmbh

2 Einleitung Im Rahmen des Projektes INDINA Innovativer Dialog in der Branche Erfolgreiche Wettbewerbsstrategien mit leistungsfähigen Belegschaften durch nachhaltigen Arbeitsund Gesundheitsschutz realisieren erfolgte in Gießereien eine Untersuchung von Arbeitsplätzen unter ergonomischen Gesichtspunkten. Zum Einsatz gekommen sind zwei unterschiedliche Methoden: Die Leitmerkmalmethode. Bei der Leitmerkmalmethode handelt es sich um eine sogenannte Papier und Bleistift Methode. Das Messsystem CUELA. CUELA steht für: Computer-Unterstützte Erfassung und Langzeit-Analyse von Belastungen des Muskel-Skelett-Systems. Ziel der Untersuchungen: Ermittlung der Arbeitsschwere bei Beschäftigten in der Gießerei. Dabei liegt das Hauptaugenmerk auf der Analyse eingenommener Körperhaltungen. Die zum Einsatz gekommenen verschiedenen Methoden zur Untersuchung von Arbeitsplätzen ermöglichen eine Beurteilung von Belastungen von Beschäftigten unmittelbar am Arbeitsplatz und unter realen Arbeitsbedingungen. Die vorliegende Ausarbeitung beschreibt die einzelnen eingesetzten Methoden, berichtet über die praktische Anwendung der einzelnen Methoden und gibt eine Empfehlung in Hinblick auf eine mögliche Vorgehensweise, falls Gießereien eine Arbeitsplatzuntersuchung unter ergonomischen Gesichtspunkten vornehmen möchten. Darstellung der Leitmerkmalmethode Arbeitsschutzgesetz ( 5 und 6) sowie Lastenhandhabungsverordnung ( 2) fordern die Beurteilung der Arbeitsbedingungen, wenn Gefährdungen bei der manuellen Handhabung von Lasten nicht sicher auszuschließen sind. Für die Untersuchung einzelner Arbeitsplätze wird von der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) und dem Länderausschuss für Arbeitsschutz und Sicherheitstechnik (LASI) die Leitmerkmalmethoden empfohlen. Leitfaden Ergonomie 2

3 . Leitfaden Ergonomie 3

4 Abb. 1: Leitmerkmalmethode für hebende, haltende oder tragenden Tätigkeiten. Quelle: Die Leitmerkmalmethode als sogenannte Papier und Bleistift Methode kann für die Untersuchung und Bewertung der Arbeitsschwere herangezogen werden. Die Leitmerkmalmethode erlaubt die Beurteilung der Arbeitsplatzsituation in Hinblick auf die Tätigkeiten: Heben, Halten und Tragen sowie Schieben und Ziehen Beispielhaft soll die Leitmerkmalmethode für die Tätigkeiten Heben, Halten und Tragen dargestellt werden, vgl. Abbildung 1. Leitfaden Ergonomie 4

5 1. Schritt: Bestimmung der Zeitwichtung Für die Bestimmung der Zeitwichtung ist nur eine Spalte aus der Tabelle auszuwählen, die den Arbeitsplatz entsprechend der Tätigkeit charakterisiert. Tätigkeiten, die durch Hebe-, Absenk- oder Umsetzvorgänge gekennzeichnet sind Tätigkeiten, die durch Halten einer Last gekennzeichnet sind Tätigkeiten, die durch Tragen einer Last gekennzeichnet sind 2. Schritt: Bestimmung der Wichtungen von Last, Körperhaltung und Ausführungsbedingungen 2.1 Bestimmung der Wirksamen Last Die Lastwichtung ist für Männer und Frauen getrennt vorzunehmen. Mit der wirksamen Last ist die Gewichtskraft bzw. Zug-/Druckkraft gemeint, die die/der Beschäftigte tatsächlich bei der Lastenhandhabung ausgleichen muss. Dabei ist zu beachten, dass je nach Ausführung der Tätigkeit, beispielsweise durch Kippen, das Gewicht der Last variieren kann. 2.2 Bestimmung der Körperhaltung Bei der Bestimmung der Haltungswichtung ist darauf zu achten, diejenige Körperhaltung auszuwählen, die der tatsächlichen Körperhaltung am Arbeitsplatz am ehesten entspricht. 2.3 Bestimmung der Ausführungsbedingungen Bei der Bestimmung der Ausführungswichtung sind die zeitlich überwiegenden Ausführungsbedingungen zu verwenden. Ein gelegentlicher Diskomfort ohne sicherheitstechnische Bedeutung nicht zu berücksichtigen. 3. Schritt: Bewertung Die einzelnen Wichtungen werden addiert. Die berechnete Summe wird mit der Zeitwichtung multipliziert. Mit dem Ergebnis kann, mit Hilfe der Abbildung 2, eine Bewertung des Arbeitsplatzes vorgenommen werden. Leitfaden Ergonomie 5

6 4) Vermindert belastbare Personen sind: Personen älter als 40 Jahre oder jünger als 21 Jahre, Neulinge im Beruf oder durch Erkrankung leistungsgeminderte Beschäftigte 5) Gestaltungsmaßnahmen sind: Gewichtsverminderung, Verbesserung der Ausführungsbedingungen, Verringerung der Belastungszeiten Abbildung 2: Darstellung des Risikobereiches anhand des ermittelten Punktwertes Die Einschätzung des Risikobereiches erfolgt wie bei einem Ampelsystem. Punktwerte bis 25 gelten für normal belastbare Personen als praktisch sicher, grüner Bereich Punktwerte im Bereich oberhalb 25 bis 50 liegen im gelben Bereich. Diese Arbeitsplätze sind näher, unter Berücksichtigung individueller Belastbarkeiten der Beschäftigten, zu untersuchen Punktwerte größer 50 sind stark risikobehaftet, roter Bereich. Hier ist die Notwendigkeit einer Umgestaltung, technischer oder organisatorischer Art und Weise, vorzunehmen. Darstellung des Messsystems CUELA Das CUELA Messsystem wurde im Institut für Arbeitsschutz der DGUV (IFA) entwickelt, um Belastungen des Muskel-Skelett-Systems, wie sie in einer Vielzahl beruflicher Tätigkeiten anzutreffen sind, unmittelbar am Arbeitsplatz unter realen Arbeitsbedingungen messen zu können. Das CUELA Messsystem ist ein mechanisch/elektronisch personengebundenes Messsystem mit dessen Hilfe sich eingenommene Körperhaltungen des Beschäftigten Leitfaden Ergonomie 6

7 am Arbeitsplatz erfassen lassen. Für die Durchführung der Messung wird der Beschäftigte mit der CUELA Messtechnik ausgestattet, Abbildung 3. Abbildung 3: Darstellung des CUELA Messsystems Die CUELA Messsensorik erfasst beispielsweise die Rumpfneigung, die Hüftneigung und die Knieneigung des Beschäftigten, vgl. Abbildung 3. Sämtliche Körperhaltungen werden auf einer Datenspeicherkarte gespeichert und können auf einem Computer ausgelesen werden. Während der gesamten Messdauer erfolgt zusätzlich eine Erfassung der Körperhaltungen mittels Videodokumentation. Grundlage für die Auswertung der gewonnenen Informationen sind: Die Auswertesoftware WIDAAN Die OWAS Methode Die Auswertesoftware WIDAAN Die Auswertesoftware WIDAAN (Winkel-Daten-Analyse) ist das Verarbeitungs- und Auswertungsprogramm zum CUELA System. WIDAAN erkennt automatisch die nach der OWAS Methode klassifizierten Arbeitshaltungen und wertet die nach OWAS klassierten Arbeitshaltungstypen statistisch aus. Mit Hilfe der Auswertesoftware WIDAAN in Anlehnung an die OWAS Haltungsanalyse ist es möglich, einen guten Überblick über die Körperhaltung in Abhängigkeit der getragenen Lastgewichte und der ausgeübten Tätigkeiten zu erhalten. Leitfaden Ergonomie 7

8 Die OWAS - Methode Die OWAS Methode ist ein arbeitswissenschaftliches Verfahren, zur Klassifizierung und Beurteilung von Arbeitshaltungen. Die Idee der Methode stammt aus der finnischen Schwerindustrie. Die Methode wurde im Unternehmen OVAKO (1974) entwickelt. OWAS unterscheidet vier Belastungsgruppen, denen vier verschiedene Maßnahmeklassen zugeordnet werden. Maßnahmeklasse 1: Die Körperhaltung ist normal. Maßnahmen zur Arbeitsgestaltung sind nicht notwendig. Maßnahmeklasse 2: Die Körperhaltung ist belastend. Maßnahmen, die zu einer Verbesserung der Arbeitshaltung führen, sind in der nächsten Zeit durchzuführen. Maßnahmeklasse 3: Die Körperhaltung ist deutlich belastend. Maßnahmen, die zu einer besseren Arbeithaltung führen, müssen so schnell wie möglich vorgenommen werden. Maßnahmeklasse 4: Die Körperhaltung ist deutlich schwer belastend. Maßnahmen, die zu einer besseren Arbeitshaltung führen, müssen unmittelbar getroffen werden. Die Maßnahmenklassen ergeben sich aus dem OWAS Auswertevordruck. Zur Ermittlung der Maßnahmenklassen (MK I bis MK IV) ist es erforderlich, Arbeitshaltungen mithilfe eines OWAS Zifferncodes zu beschreiben. Der OWAS Zifferncode ergibt sich aus der Beschreibung von Körperhaltung und Lastgewicht. Die anhand des Zifferncodes ermittelten Arbeitshaltungen werden in den OWAS Auswertevordruck übertragen. Die Maßnahmenklasse (MK I bis MK IV) ergibt sich entsprechend der Farbkennzeichnung aus dem OWAS Auswertevordruck, Abbildung 4. Leitfaden Ergonomie 8

9 . Abbildung 4: OWAS Auswertungsvordruck Kurze Darstellung der Bestandteile des Zifferncodes: Ziffer 1: Darstellung der verschiedenen Rückenhaltungen Ziffer 2: Darstellung der verschiedenen Armhaltungen Ziffer 3: Darstellung der verschiedenen Beinhaltungen Ziffer 4: Darstellung der verschiedenen Lastgewichtsklassen Darstellung der praktischen Anwendbarkeit des Messsystems CUELA Die Vorteile des Messsystems CUELA lassen sich beispielsweise folgendermaßen formulieren Das Messsystem CUELA bewertet alle Arbeitsabläufe während der Messzeit, d.h. nicht nur die charakteristischen Arbeitsabläufe. Berücksichtigung findet die Gesamtheit aller Körperhaltungen. Branchenunabhängiger Einsatz des Messsystems. Ein Messsystem ist keiner möglichen Subjektivität unterworfen. Leitfaden Ergonomie 9

10 Der Einsatz des Messsystems fördert die Bereitschaft zum Dialog zwischen der Unternehmensleitung und den Beschäftigten. Der Dialog wird intensiviert, werden die Ergebnisse der Auswertung an die Beschäftigten weitergeleitet oder gemeinsam besprochen. Aufgrund der zeitgleichen Videodokumentation des Beschäftigten, während der Messung und bei Verrichtung seiner Tätigkeit, lassen sich einzelne Arbeitsabläufe auch zu einem späteren Zeitpunkt ansehen. Dies kann ebenfalls hilfreich sein, auch wenn die Arbeitsabläufe zusammen mit dem Beschäftigten besprochen werden sollten. Die Nachteile des Messsystems CUELA lassen sich beispielsweise folgendermaßen formulieren Geringe Verfügbarkeit des Messsystems. Lange Vorlaufzeiten hinsichtlich eines angestrebten Einsatzes. Damit wird der Vorteil der Leitmerkmalmethode zum Nachteil des Messsystems. Die Leitmerkmalmethode kann jederzeit eingesetzt werden! Die Auswertung der Messergebnisse ist für Personen, die sich nicht intensiv mit dem Messsystem beschäftigt haben unmöglich! Je nach Arbeitsplatzbedingungen ist das Messsystem nicht einsetzbar. Entsprechende Arbeitsbedingungen sind beispielsweise: Fertigungsbereiche, in denen sehr hohe Temperaturen vorherrschen, beispielsweise an Brennplätzen oder wo enge räumliche Verhältnisse vorhanden sind. Beispielsweise bei der Erneuerung des Pfannenfutters oder bei der Erneuerung von Ofenauskleidungen. Anwendungsmöglichkeiten des Messsystems CUELA in der Gießerei Für die Durchführung ergonomischer Arbeitsplatzuntersuchungen existieren zwei verschiedene Versionen des Messsystems. Eine Unterscheidung zwischen beiden Systemen besteht beispielsweise darin, dass die Vollversion den Schulter-Arm-Bereich elektronisch mit erfasst. Beide Versionen haben natürlich ihre Berechtigung und entsprechende Vor- und Nachteile. Die Wahl des Messsystems hängt final auch davon ab, wie sich die Arbeitsplatzsituation darstellt. Im Rahmen des Projektes INDINA wurde das Messsystem CUELA beispielsweise in nachfolgenden Fertigungsbereichen einer Gießerei eingesetzt. Fertigungsbereich: Gussputzerei Fertigungsbereich: Formerei Fertigungsbereich: Kernmacherei Nachfolgende Abbildung verdeutlicht beispielhaft den Einsatz des Messsystems in einer Gießerei für den Bereich Handformerei Großguss. Leitfaden Ergonomie 10

11 Abbildung 5: Fertigungsbereich Großguss Darstellung der praktischen Anwendbarkeit der Leitmerkmalmethode Die Vorteile der Leitmerkmalmethode (LMM) lassen sich beispielsweise folgendermaßen formulieren: Die LMM Methode kann von betrieblichen Fach- und Führungskräften nach einer intensiven Einarbeitungszeit eigenständig durchgeführt werden. Vorraussetzung dafür ist eine solide Kenntnis der entsprechenden Arbeitsplatzbedingungen und der zu beurteilenden Tätigkeiten. Die LMM Methode ist nicht auf eine Branche festgelegt und eignet sich daher für den Einsatz in Gießereien. Die LMM Methode fördert die Bereitschaft zum Dialog zwischen der Unternehmensleitung und den Beschäftigten. Der Dialog wird intensiviert, werden die Ergebnisse der Auswertung an die Beschäftigten weitergeleitet oder gemeinsam besprochen. Mit Hilfe der LMM Methode kann eine Analyse und Bewertung der physischen Belastungen bei Tätigkeiten des Hebens, Haltens und Tragens und des Ziehens und Schiebens vorgenommen werden. Die Einschätzung des Risikobereiches erfolgt mit einem Ampelsystem anhand des errechneten Punktwertes. Dadurch ist auch gleichzeitig geklärt, welche Maßnahmen hinsichtlich ihrer Priorität zuerst zur Anwendung kommen sollten. Die LMM Methode kann als Dokumentation entsprechend 6 ArbSchG genutzt werden. Leitfaden Ergonomie 11

12 Die LMM Methode ist durch die zugrundeliegenden mathematischen Berechungen und vorgegebenen Bewertungstabellen in allen Phasen durchgängig durchschaubar und nachvollziehbar. Die Durchführungszeit der LMM Methode ist überschaubar, ist allerdings abhängig von der Komplexität der Arbeitsabläufe am entsprechenden Arbeitsplatz. Ergebnisvergleich Messsystem CUELA und Leitmerkmalmethode Das Messsystem CUELA erfasst alle während der Messung eingenommenen Körperhaltungen des Beschäftigten. Die Anzeige des Ergebnisses der Messung erfolgt in Form einer grafischen Darstellung. Beispielsweise erfolgt die Zuordnung einzelner eingenommenen Körperhaltungen in einzelne Maßnahmeklassen. Abbildung 6 verdeutlicht beispielhaft die zeitliche Verteilung der eingenommenen Körperhaltungen während der Messung für den Fertigungsbereich Großguss. Abbildung 6: Maßnahmenklassen für den Fertigungsbereich Großguss Gegenüber der Leitmerkmalmethode erfolgt durch den Einsatz des Messsystems CUELA eine Aufteilung einzelner Körperhaltungen in einzelne Maßnahmenklassen. Durch die Videodokumentation und durch die entsprechende Auswertesoftware ist die Möglichkeit gegeben, eine beliebig gemessene Körperhaltung einer Maßnahmeklasse zuzuordnen und diese am Bildschirm anhand des aufgenommenen Videos anzuzeigen. Eine solche exakte Zuordnung einzelner Körperhaltungen zu einzelnen Maßnahmeklassen wird durch den Einsatz der Leitmerkmalmethode nicht erreicht. Das Ergebnis der Leitmerkmalmethode ist die Zuordnung zu einer Risikoklasse (Maßnahmenklasse), da hier die charakteristischen Arbeitsverläufe mit den entsprechenden Körperhaltungen festgehalten werden. Demgegenüber werden durch das Messsystem CUELA sämtliche Körperhaltungen, über den Zeitraum der Messung hinweg, aufgezeichnet. Leitfaden Ergonomie 12

13 Empfehlungen für die praktische Umsetzung in Gießereien Wie bereits geschildert lassen sich Arbeitsplätze sinnvoll mit der Leitmerkmalmethode und mit dem elektronischen Messsystem CUELA untersuchen und bewerten. Beide Methoden sind in der vorliegenden Ausarbeitung vorgestellt worden. Sinnvoll für die Praxis scheint, beide Methoden miteinander zu kombinieren. Das heißt: Der Einsatz der Leitmerkmalmethode erfolgt unter zeitgleicher Videodokumentation. Dieses Vorgehen hätte den Vorteil, dass nach der Beurteilung des Arbeitsplatzes mit der Leitmerkmalmethode die Arbeitsabläufe zu einem späteren Zeitpunkt noch mal abgerufen werden können. Angenommen: Die Anwendung der Leitmerkmalmethode hätte als Ergebnis die Maßnahmeklasse 2 ergeben. Durch die Videodokumentation können einzelne Arbeitsabläufe noch einmal betrachtet werden. Gemeinsam mit dem Beschäftigten könnten einzelne Arbeitsabläufe analysiert werden. Dabei würde sich für den Einzelfall herausstellen, dass sich der Beschäftigte bei einer bestimmten Körperhaltung nicht in Maßnahmeklasse 2 sondern vielleicht in Maßnahmeklasse 3 oder nur in Maßnahmeklasse 1 befand. Durch die Videodokumentation ergeben sich entscheidende Vorteile: Eine gemeinsame Basis der Analyse mit dem Beschäftigten wird ermöglicht. Der Beschäftigte sieht sich selber bei der Ausübung seiner Tätigkeiten. Gemeinsam könnten also die Arbeitsabläufe besprochen und Maßnahmen zur Verbesserung der Arbeitssituation erörtert werden. Zu beachten ist: Liegen die Ursachen für eine Einteilung des Beschäftigten in eine entsprechende Maßnahmenklasse im Arbeitsplatz begründet, ist durch die Analyse noch nicht der Arbeitsplatz verbessert. Allerdings kann die beschriebene Vorgehensweise helfen, Möglichkeiten zur Arbeitsplatzverbesserung aufzuzeigen, vielleicht auch gemeinsam mit dem Beschäftigten. Werden Möglichkeiten zur Verbesserungen des Arbeitsplatzes aufgedeckt, kann die beschriebene Vorgehensweise dazu beitragen, die Bewegungsabläufe des Beschäftigten im Rahmen einer Übergangszeit zu verbessern. Liegt die Ursache für die entsprechende Einordnung nicht auf dem Arbeitplatz begründet, so kann diese Vorgehensweise helfen, gezielt auf mögliche Verbesserungen in Hinblick auf die bislang verübten Bewegungsabläufe des Beschäftigen hinzuwirken.. Leitfaden Ergonomie 13

14 Literaturverzeichnis [1] Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA), Themen-von-A-Z/Physische-Belastung/Gefaehrdungsbeurteilung.html [2] Ellegast, R.P., BIA-Report 5/98, Personengebundenes Meßsystem zur automatisierten Erfassung von Wirbelsäulenbelastungen bei beruflichen Tätigkeiten Ihr Ansprechpartner Sollten Sie Interesse an weiteren Informationen oder der Durchführung einzelner Analyse- oder Gestaltungsinstrumente in Ihrem Unternehmen haben, dann nehmen Sie Kontakt mit uns auf: Dipl.-Ing. Dirk Franzen Institut für Gießereitechnik ggmbh Sohnstraße Düsseldorf Tel. 0211/ Diese Publikation entstand im Rahmen des Verbundprojekts INDINA, das durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (bmb+f) und mit Mitteln des Europäischen Sozialfonds unter dem Kennzeichen 01FM07017 gefördert wird. Die inhaltliche Verantwortung liegt bei den Autor/innen. Leitfaden Ergonomie 14