Einfluss von Datenbrillen bei Kommissionieraufgaben auf ergonomische, biomechanische und subjektive Parameter

Autor: Mirko Kaufmann

Hochschule: Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Masterarbeit 2018

Kurzfassung: Die zunehmende Einführung neuer Technologien in der Industrie ("Industrie 4.0") stellt neue Anforderungen an den Arbeitsschutz, um die Sicherheit und Unterstützung der Arbeitnehmer zu gewährleisten. Eine Anwendung, die in der Logistikbranche bereits bei der Kornmissionierung erfolgreich erprobt wurde, sind Datenbrillen. Es zeigte sich, dass der Einsatz von Datenbrillen zu einer Steigerung der Kommissioniereffizienz führen kann. Der Einfluss von Datenbrillen bei Kommissionieraufgaben auf ergonomische, biomechanische und subjektive Parameter war jedoch noch nicht zufriedenstellend analysiert worden.

Ziel dieser Studie war es daher, den Einfluss von Datenbrillen durch eigene Messungen an einem ausgewählten Kommissionierarbeitsplatz zu ermitteln: Vierzehn Teilnehmer wurden mit dem Winkel-Motion-Capturing-Anzug CUELA ausgestattet. Sie arbeiteten 15 Minuten lang an einer Modellversion eines industriellen Kommissionierarbeitsplatzes. Die Aufgabe bestand darin, Kugeln aus einer zentralen Box in eine von vier umliegenden Boxen zu verteilen, während die Informationen über Menge und Zielort der Kugeln entweder auf einem Monitor über der Maschine oder auf dem Display einer Datenbrille angezeigt wurden. Nach jeder Messung werteten die Teilnehmer mithilfe von Fragebögen die wahrgenommene körperliche Belastung auf verschiedene Körperregionen aus.

Zur Analyse der Antworten des Fragebogens wurde ein t-Test für abhängige Stichproben durchgeführt. Für die ergonomische Bewertung wurden dreizehn Bewegungsparameter wie Kopf-, Rumpf­ und Schulterbewegungen analysiert. Die Bewertung erfolgte nach der ISO 11226, in der die prozentuale Verteilung der Winkel der Bewegungsparameter auf drei Bereiche (akzeptabel, bedingt akzeptabel und nicht akzeptabel) betrachtet wurde. Für die biomechanische Auswertung wurde die Aktivierung von sechzehn Muskelgruppen, darunter Nacken-, Rücken-, Schulter-, Brust- und Bauchmuskulatur, anhand der Winkeldaten und eines muskuloskelettalen Modells berechnet. Ein Wilcoxon-Vorzeichen-Rang-Test wurde auf charakteristische Werte der Winkel- und Aktivierungsdaten angewendet, um nach signifikanten Unterschieden zu suchen.

Die folgenden Hauptunterschiede wurden bei der Arbeit mit der Datenbrille festgestellt:

  • Erhöhte Kopf- und Rumpfneigung
  • Verminderter Bewegungsumfang für den Kopf
  • Erhöhte Aktivität in der Nackenmuskulatur
  • Verminderter Prozentsatz der Arbeit in einem Bereich, der als ergonomisch nicht akzeptabel für den Nacken eingestuft wurde
  • Verminderte wahrgenommene Belastung im Nacken und oberen Rücken
  • Erhöhte wahrgenommene Belastung für die Augen.

Aufgrund der Ergebnisse ist davon auszugehen, dass die Probanden den Rumpf beim Arbeiten mit der Datenbrille stärker nach vorne gebeugt haben und gleichzeitig eine höhere Kopfneigung hatten. Darüber hinaus ist davon auszugehen, dass die Probanden zur besseren Fokussierung der Anzeige in der Datenbrille den Bewegungsumfang des Kopfes reduzieren, d. h. den Kopf starrer halten, was zu einer erhöhten Belastung der Nackenmuskulatur führen würde. Diese Theorie könnte durch die erhöhte berechnete Aktivität der Nackenmuskulatur gestützt werden. Die subjektiv empfundene Belastung im Nacken war jedoch geringer, was darauf hindeuten könnte, dass die Messzeit zu kurz war.

Der Einsatz von Datenbrillen führte auch zu einer Verbesserung im Nackenbereich, da der Anteil der Arbeit in einem ergonomisch nicht akzeptablen Bereich abnahm. Aufgrund der Ergebnisse ist es jedoch schwierig, eine generelle Aussage über den Einfluss von Datenbrillen auf die Arbeitsbelastung an diesem Kommissionierarbeitsplatz zu treffen, da sowohl Verbesserungen als auch Verschlechterungen eingetreten sind.

Publikationen

Feist, T.; Kaulbars, U.: Die Vibrationsdosis messen oder schätzen (PDF, 2,4 MB) - Vergleich neuer Systeme mit normgerechten Messungen. Technische Sicherheit 7 (2017) Nr. 10, S. 20-24

Ansprechpartner

Dipl.-Ing. Uwe Kaulbars

Fachbereich 4: Arbeitsgestaltung, Physikalische Einwirkungen

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