U-Linien-Montagesysteme Einsatz von Instrumenten zur Gefährdungsbeurteilung und arbeitswissenschaftliche Gestaltungsempfehlungen zur Prävention BGHM Innovationtag 15.11.2018 Mainz Prof. Dr. Oliver Sträter, Prof. Dr.- Ing. Ralph Bruder, Priv.-Doz. Dr. Ulrich Glitsch

Ausgangssituation Typische Kennzeichen von U-Linien Tätigkeiten - Geringe Arbeitsinhalte (in Kombination mit Automaten und / oder kurzzyklische Taktung) Geometrie – seitliche Anordnung der Arbeitsstationen und einseitige Rotationsrichtung Arbeitsstationen – Übergänge und dynamische visuelle Tätigkeiten Beispiele Mehrere Arbeitsbereiche Karavanen-Prinzip Belastungen physisch und psychisch

Forschungsansatz Muskelaktivität Bewegungsabläufe cEYEberman Aufnahme von Blick- und Körperbewegungen Ermüdungserscheinungen BMS, SALSA, Irritationsskala Erfassung von psychischer Ermüdung, Monotonie, Sättigung, Stress sowie Belastungen und Ressourcen Ganzheitliche Betrachtung Kraft & Haltung Bewegungs- formen Psychische Aspekte Muskelaktivität Bewegungsabläufe Wahrnehmungs-Handlungs-Kopplung Befragungsinstrumente IAD-Konzept zum physiologischen Fokus CUELA-Messsystem Haltungs- und Belastungs- analyse

Überblick Messungen Anzahl Unternehmen 6 Anzahl gemessene Linien 19 Anzahl Probanden 63 Durchschnittsalter 43,5 Jahre Anteil Geschlecht weiblich: 64 % männlich: 36 % Messstunden gesamt 126 h

Exemplarische Ergebnisse: 1) Repetitionsbelastung und Mikropausen Beobachtung Repetitionsbelastung zyklisch vs. außerzyklisch Arbeitsschicht Arbeitsschicht EMG Mikropause (UA-Flexoren) Ergebnisse Kompensationseffekte oft nur gering

Exemplarische Ergebnisse: 13. Januar 2019 Exemplarische Ergebnisse: 2) Einseitige Arbeitsrichtung im One-Piece-Flow Beobachtung Muskuläre Beanspruchung in Beinen (links und rechts); durchschnittlicher Zyklus; eine exemplarische Messung Schlussfolgerung Die Werte der EA-dynamisch liegen im rechten Beinmuskel in allen Messreihen fast doppelt so hoch im Vergleich zu dem linken Bein-Muskel je geringer die Zykluszeit desto schneller bewegt sich der Proband und desto höher ist die Muskelaktivitäten |

Exemplarische Ergebnisse: 3a) Verdrehung insbesondere am „Knick“ des U Beobachtung In acht von zwölf der analysierten Linien wurden Verdrehungen an den „Knicken“ des U’s sichtbar. Rotation= Winkel in Grad [°] (Verdrehung des Oberkörpers) Verdrehungsgeschwindigkeitsplot einer U-Linie Verdrehungsgeschwindigkeitsplot einer U-Linie Ergebnisse Knick und „Überbrückung von Automaten“ führen zu ungünstigen Körperhaltungen

Exemplarische Ergebnisse: 3b) Ermüdung, Monotonie & Sättigung Beobachtungen Starke Belastung des visuellen Systems Spontaner Anstieg von Ermüdungserscheinungen nach x Minuten Beleg für psychische Belastungen (Monotonie) Empfehlungen Psychische Belastungen können durch Analyse der Blickdispersion objektiviert werden => Konkretes Gestaltungspotential hinsichtlich meist eher „subjektiv“ interpretierten psychischen Belastungen Entsprechende Rotationssysteme insbesondere bei qualitativ hochwertigen Produkten

Zusammenfassende Erkenntnisse (1v3) Tätigkeitsarten: Die Bedienung von reinen U-Linien kann zu erhöhten Repetitionsbelastungen der oberen Extremitäten oder auch zu einseitigen Belastungen und daraus resultierenden muskulären Beanspruchungen im gesamten Körper führen. Hohe Repetitionsbelastungen sind insbesondere durch einen geringen Zeitanteil an Mikropausen gekennzeichnet. Eine durch Belastungswechsel gekennzeichnete Bedienung von mehreren Arbeitsstationen kann zur Vermeidung von einseitigen Belastungen/Beanspruchungen in oberen und unteren Extremitäten dienen; daraus resultieren geringere muskuläre Beanspruchungen. Vorhersehbare Abweichungen vom Normalzyklus oder regelmäßige Zusatztätigkeiten aus den Bereichen Kontrolle, Wartung und Logistik können zur Minderung der Repetitionsbelastung dienen, wenn diese geeignete Belastungswechsel bedeuten oder zur Erholung muskulärer Beanspruchungen in der U-Linie dienen.

Zusammenfassende Erkenntnisse (2v3) Geometrie: U-Linien können dem Mitarbeiter eine Mischung aus seitlichen Schritten und vorwärts ausgeführten Schritten oder eine Mischform beider abfordern. Schritte mit seitlicher Ausrichtung sowie die Mischform sind stärker belastend als in Blickrichtung vorwärts ausgeführte Schritte. U-Linien mit engen Arbeitsplatzabmessungen erfordern mehr sogenannte „seitliche“ Schritte des Mitarbeiters. Schritte mit seitlicher Ausrichtung sind stärker beanspruchend als „normal“ vorwärts ausgeführte Schritte. Die Laufrichtung der Mitarbeiter gegen den Uhrzeigersinn rufen im Vergleich von rechts und links im rechten Bein deutlich höhere muskuläre Beanspruchungen hervor. Dies kann langfristig zu Problemen im rechten Fuß-Bein-System und im Bereich der unteren Wirbelsäule führen. Grundlage einer Beanspruchungsanalyse innerhalb einer U-Linie soll die tatsächlich geleistete Arbeitsleistung und das tatsächliche Arbeitsverhalten sein; die vorgegebene/vorgedachte Arbeitsleistung muss nicht der tatsächlich geleisteten Arbeitsleistung entsprechen.

Zusammenfassende Erkenntnisse (3v3) Übergänge zwischen Arbeitsstationen: Insgesamt kann aus dem Vorhaben resümiert werden, dass die einzelnen untersuchten Arbeitsstationen in sich überwiegend ergonomisch optimiert gestaltet sind oder gemäß existierender Standard gestalten lassen. Die Ergebnisse zeigen Probleme in der Gestaltung der Übergänge zwischen Arbeitsstationen. In der Gestaltung der Übergänge spielen ergonomische Faktoren eine große Rolle wie Beleuchtungshomogenität, Geometrie und Verdrehungen bedingt durch die Arbeitsabläufe sowie Planungsaufwände der Mitarbeiter (Planungsblicke). Beispiel: Hohe Leuchtdichte-Unterschiede in den Linien führen zu schnellerer Ermüdung der Augen. Weiterer Forschungsbedarf ergonomische Betrachtungen (psychisch & physisch) in U-Linien bezüglich des Übergangs zwischen einzelnen Arbeitsstationen, Entsprechende Analyse, Bewertung und Gestaltung erforderlich.

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