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Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 238 8. Arbeitsplatz,

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Präsentation zum Thema: "Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 238 8. Arbeitsplatz,"—  Präsentation transkript:

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2 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner Arbeitsplatz, Arbeitsmittel- und bewegungstechnische Arbeitsge- staltung 8.1 Anthropometrische Grundlagen Anthropometrie = Menschenmeßkunde - menschliche Körpermaße bedeutsam als Bezugspunkte für die Gestaltung von Arbeitsplätzen Betriebsmitteln Bewegungsabläufen Aristoteles:Der Mensch ist das Maß aller Dinge - menschliche Körpermaße sind different hinsichtlich Alter Geschlecht Rasse Region Zunahme der Körpermaße im zeitlichen Verlauf : = Akzelleration Zunahme Körpergröße je Jahrzent um 1mm Zu Alter : in Pubertät: Wachstumsschub bis 15 cm/a Wachstumsende bei Frauen 18. Lebensjahr; Männer 20. Lebensjahr ab 30. Lebensjahr Rückgang Zu Geschlecht : Mitteleuropa Männer 10 cm größer als Frauen Problematik: Männer und Frauen benutzen i.dR. gleiche Arbeitsmittel PC, Kraftfahrzeuge Zu Rasse weltweit starke Schwankungen Mittelwerte schwanken zwischen 145 und 188 cm Bedeutung für Export von Gütern Zu Region: Nordeuropa : Männer 7-8 cm größer als Südeuropa Norddeutsche 2 cm größer als Bayern (Untersuchungen bzgl. Sozialer Differenzierung : Unterschiede soziale Oberschicht und Mittelschicht 4 cm ) Ausführbarkeit von Arbeitssystemen

3 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 238a Aus dem Achskreuz (anthropometrische Vermaßung) rekonstruierte Darstellung eines ägyptischen Grabträgers ( 1400 v.Chr.) Chinesisches Proportionsschema aus der Ming-Zeit ( v. Chr.)

4 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 238a Körperlichen Voraussetzungen des Jan Ullrich Freiburger Sportmediziner Prof.Dr. Keul : 30 % der Leistung antrainiert, 70 % bringen 30 % der Leistung antrainiert, 70 % bringen Ullrich´s Maße Ullrich´s Maße Körpermaße 183 cm, 73 kg hervorragende Hebelwirkung durch Maße der Extremitäten; Oberschenkel 52 cm, Unter- schenkel 48 cm, Armlänge Schulter-Handgelenk 60 cm Herz Ruhepuls bei 35 Maximimalpuls 198; liegt nach 5 Minuten wieder bei 108 Herzvolumen Milliliter Lunge Lungenvolumen 6,8 Liter ( 4 x Hobbyradler) Leistung nach 63 Minuten Leistung von 500 W = 1 PS (entspricht Leistungsfähigkeit eines 15 kg schweren Spitzensportlers) tägliche Energiezufuhr Kalorien

5 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 238b Evander Holyfield (Box-Weltmeister 1998/99) Körpermaße Größe 197 cm Gewicht 105 kg Reichweite 198 cm Brustumfang 109 cm (eingeatmet 115 cm) Bizeps 41 cm Faust 32 cm Schlagkraft 520 kg Schlagkraft 520 kg 480 kg Vitali Klitschko :

6 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 238c Herr Silberrücken : bis 320 kg, bis 190 cm Frau Berggorilla : bis 100 kg, bis 140 cm Herr Orang : bis 170 kg, bis 170 cm Frau Orange : bis 100 kg, bis 140 cm Herr Bonobo : bis 60 kg, bis 120 cm Frau Bonobo : bis 40 kg, bis 110 cm Primaten (Herrentiere)

7 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 238d Messung Absprungkraft (Olympiastützpunkt Leipzig) Analyse Bewegungsablauf Kraulschwimmen

8 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner Das Perzentil Das gesamte Flächenintegral unter der Glockenkurve = Normalverteilung = 1000 % Durchschnitt einer Stichprobe -s-2s-3s+s+2s+3s s Standardabweichung einer Stich- probe c Faktoren mit denen sich Flächen- stücke der Glockenkurve berech- nen lassen Standardabweichung einer Grund- gesamtheit Durchschnitt einer Grundgesamt- heit Die Grenzen von Teilflächen berechnet man unter der Annahme =und S = nach +- c s c s F (c) -c-2c-3c+c+2c+3c das Flächenintegral zwischen den Wendepunkten beträgt 68,26 % ; d.h die Grenzen umschließen mehr als zwei Drittel des Flächenintegrals (c=1) s bei c =2 werden 95,44 der Fläche =Meßwerte erfaßt bei c = 3 werden 99,73 der Fläche = Meßwerte erfaßt -c +c-2c +2c-3c +3c 68,36% 99,44 % 99,73%

9 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 240 Das Perzentil ist ein Lageparameter auf der x- Achse, der ein bekanntes oder gesuchtes Flächenintegral abgrenzt, d.h. Die Angabe von Perzentilen bei einem Maß sagt aus, um wieviel Prozent der untersuchten Bervölkerungs- gruppen einen bestimmten Meßwert überschreiten bzw. unterschreiten In der Praxis angewandte Perzentile 5. Perzentil Repräsentiert das Körpermaß klein; nur 5% aller Bevölkerungswerte liegen unter diesem Genzwert 50. Perzentil Repräsentiert das Körpermaß mittelgroß 50 % aller Bevölkerungswerte liegen darüber bzw. darunter 95. Perzentil Repräsentiert das Körpermaß groß nur 5% aller Bevölkerungswerte liegen darüber Damit werden 90 % der Bevölkerung erfaßt ( Produktanforderung) 10 % der Bevölkerung ist auf Sonderfertigung angewiesen ( Serienfertigung für Extremmaßemeist nicht wirtschaftlich)

10 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 241 Maßtabellen

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16 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 247 Ausgewählte Anwendungsbeispiele Gestaltung BildschirmarbeitsplätzeGestaltung Bildschirmarbeitsplätze

17 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 248 KonfektionsgrößenKonfektionsgrößen

18 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 249

19 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 250 Geometrische Gestaltung von Arbeitsgeräten Tour de France 2000 : 6 verschiedene Fahrräder

20 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 251 Simulation von Montageprozessen Simulation von Montageprozessen

21 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 252 Automobilbau Automobilbau Nahezu alle Produzenten werben mit ergonomischen Konzepten

22 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner Gestaltung wichtiger Arbeitsplatzgruppen Stehende Arbeitshaltung Höhe der Arbeitsflächen Körperhaltung (Sitzen,stehend, alternierend) Blick-Gesichtsfeld Wirkraum des Menschen Unterarm auflegen Arbeitshöhe cm über Tischhöhe Arbeitshöhe cm unter Ellbogen Muskulatur Oberkörper in Arbeit einbeziehen; cm unter Ellbogen Zu hohe Arbeitsebene : Kompensationsversuch Hochziehen der Schulter ( Verkrampfung, arbeitsplatzbedingte Fehlhaltung) Zu niedrige Arbeitsebene : ungesunde Buckelhaltung, Dauerschäden Wirbelsäule

23 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 254 Steharbeitsplätze für Kontroll- und Steuerfunktionen A Werkbank B Schreibplatz C optimaler Bereich für Stellteile und Anzeigen D Bereich wichtige Stellteile und Anzeigen E Bereich für wesentliche Anzeigen und unwesentliche Stellteile F Hilfsfeld weniger wichtige Anzeigen

24 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 255 Maß Körperhaltung Minimum Optimal Hocken ABAB Höhe Breite Kniebeuge C Breite DEFDEF Knien Breite Höhe Handhöhe ü. Boden

25 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 256 Problematik der Verwendung Maßtabellen, Schablonen, Dummies Trotz DIN-Vorschriften Es gibt keinen Perzentilmenschen Keine stereotype Verwendung von Maßtabellen, Meßschablonen und Dummies Jede Variable muß in Abhängigkeit zu anderen Variabeln betrachtet werden !!

26 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner Sitzende Arbeitshaltung Tätigkeitsmerkmale Arbeitssystem Bildschirmarbeitsplatz

27 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 257a

28 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 258 Häufigkeiten körperlicher Beschwerden bei sitzender Tätigkeit ( nach GRANDJEAN und BURANDT) Arbeitswissenschaftliche Schlußfolgerungen + Empfehlungen Jeder Arbeitssitz soll höhenverstellbar sein ( cm) Jeder Arbeitssitz soll höhenverstellbar sein ( cm)

29 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 259 Arbeitssitz gegen Standfestigkeit, Kippen und Abgleiten sichern Arbeitssitz gegen Standfestigkeit, Kippen und Abgleiten sichern 5 Abstützpunkte, Rollwiderstand N Rückenlehne muß möglichst große Stützfläche für Lendenwirbel aufweisen Rückenlehne muß möglichst große Stützfläche für Lendenwirbel aufweisen Arbeitsstuhl nach DIN 4551 Stuhlgestaltung abhängig vom Sitzverhalten Stuhlgestaltung abhängig vom Sitzverhalten Möglichst dynamisches Sitzen = häufiger Lastwechsel Rumpf- und Gesäß

30 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 260 Arbeitsplätze für vordere und hintere Sitzhaltung feste oder schwenkbare Arbeitssitze mit hoher Rückenlehne) (Bandscheibenentlastung,Muskulatur) Rückenlehne : cm lotrecht über ein- gesessener Sitzfläche Rückenlehnenbreite : cm Rückenlehne mit Lendenbausch cm über tiefsten Punkt der Sitzfläche Sitzflächenneigung nach oben

31 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 261 Arbeitssitz mit ausreichender Bewegungsfreiheit bieten Arbeitssitz mit ausreichender Bewegungsfreiheit bieten Verwendung von Fußstützen Verwendung von Fußstützen Richtige Distanzierung Stuhl - Arbeitsplatz Richtige Distanzierung Stuhl - Arbeitsplatz wichtigste Beziehung = Abstand Sitzhöhe - Arbeitshöhe = cm (Beachtung Perzentile Mann und Frau)

32 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner : norwegische Designer + Ärzte + Physiotherapeuten entwickeln neues Sitzinstrument = Mittelding zwischen Sitzen und Stehen Maximale Entlastung der Wirbelsäule bei geringster Muskelanspannung

33 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner Gestaltung von Arbeitsmitteln Arbeitsmittel (Werkzeuge) = integraler Bestandteil des Arbeitssystems Arbeitsmittel im engeren Sinn: Werkzeuge Bedienelemente Signale Anzeigen Anthropometrische Arbeitsmittelgestaltung kann nicht losgelöst von Gestaltungsmaßnahmen des spezifischen Arbeitsplatzes betrachtet werden ! Gestaltung von Handarbeitsmitteln ( auch fußbetätigte) Arbeitsseite : Werkstoff- bzw. Werkstück zugewandt Handseite : Körper des Menschen zugewandt Bsp.: Schaufel Arbeitsseite = Schaufelblatt; Ausprägung durch Art und Schüttgewicht Handseite = Schaufelstiel ; Anpassung an Menschen Taylor um Jahrhundertwende: günstigste Schaufellast 9 kp bei Schüttgewichten zwischen kp/m 3 spe- zielle Einstechkanten und Aufwölbungen Reduktion von 800 auf 20 Schaufeltypen für alle Schüttgüter

34 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 264 Im Vergleich zur systematischen Entwicklung der Arbeitsseite (Standzeiterhöhung, Erhöhung Arbeitsgeschwindigkeit) wurde Handseite vernachlässigt Erst in 70èr Jahren wurde Handarbeitsseite arbeitsgerecht gestaltet Gestaltungsschritte zur systematischen ergonomischen Gestaltung der Handarbeitsseite (Nach REFA) Gestaltungsschritte stellen sicher, daß keine einseitige Beanspruchung großer Muskelgruppen eintritt Erhöhung Dauerleistungsgrenze

35 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 265 Gestaltungsschritte in Abhängigkeit spezifischer Arbeitsaufgaben (nach REFA) ( Zahlen verweisen auf Gestaltungsschritte im vorab gezeigten Schema)

36 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 266 Prüfliste zur Gestaltung handbetätigter Arbeitsmittel Erzwingen Anordnung oder Gestaltung der Arbeitsmittel ungünstige Körper- stellungen in Hinblick auf vermeidbare Belastungen ? Entsprechen Körperstellungen den Anforderungen der Arbeitsaufgabe hin- sichtlich der aufzubringenden Kräfte und der erforderlichen Genauigkeit ? Stimmen Funktionsachsen ( Bewegung,Kräfte, Drehmoment ) mit den ana- tomisch bevorzugten Lagen (Kraftübertragungsrichtung - Handlängsachse) überein ?

37 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 267 Kann beim Zugriff am Arbeitsmittel das Handgelenk in Normallage bleiben ? Entsprichjt die Greifart ( im Hinblick der beteiligten Fingerglieder) dem geforderten Arbeitswiderstand ? Große Kraft Große Bewegung

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39 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 269 MIG 29

40 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 270 Ist für die Bearbeitung großer Arbeitswiderstände Formschluß, für das Erreichen großer Drehwinkel Reibschluß vorgesehen ? Entspricht die Form der Handseite der Greifart ? günstigerungünstigergünstigerungünstiger

41 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 271 Wurde Griffmaterial im Hinblick auf elektrische - und Wärmeleitfähigkeit, Gewicht, Reibungskoeffizient der menschlichen Hand und der Reinigungsmöglichkeit geprüft ? Hat man bei der Festlegung der Abmessungen die Handgröße des Menschen und den geforderten Arbeitswiderstand berücksichtigt ?

42 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 273 Gestaltungskriterien bei zu Fuß betätigten Stellteilen Wichtigste Tretarten an Stellteilen nach DIN Prüfliste zur Gestaltung fußbetätigter Stellteile Werden Fußpedale beim Stehen vermeiden und ist ihre Anzahl beim Sitzen auf zwei beschränkt ? Erlaubt der Oberschenkelfreiraum eine Betätigung des Pedals ohne Bewegungs- grenzen durch die Tischplatte ?

43 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 274 Ist es möglich, während des Stellvorganges Vorfuß oder Ferse auf den Boden abzustützen ? Ist der Gegendruck des Pedals in Abhängigkeit vom Arbeitswiderstand und der Körperhaltung richtig gewählt ? Entspricht die gewählte Pedalart den Anforderungen im Hinblick auf Stellkraft, Stellweg und Stellgeschwindigkeit ? Wird durch entsprechende Maßnahmen (Materialauswahl, Oberflächengestaltung) ein Abgleiten des Fußes vom Pedal vermieden ?


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