Innovation für die Ergonomie: 3D-Software, die mitdenkt

Kamera, Action und direkte Einschätzung – ein spannender Blick in die Zukunft der ergonomischen Bewertung. 

Bei Montagetätigkeiten sind erfahrene Fachkräfte im Einsatz, die Tag für Tag ihr Know-how in die entsprechenden Prozesse einbringen. Gleichzeitig ist ihre Arbeit in der Montage bekanntlich eine kraftraubende Angelegenheit. Daher besteht die Herausforderung darin, diese wertvolle Arbeitskraft möglichst lange zu erhalten – bei gleichzeitiger Wirtschaftlichkeit. Verschleißerscheinungen muss gezielt vorgebeugt werden. Daher kommt der ergonomischen Arbeitsplatzgestaltung in der Industrie große Bedeutung zu. Auf dieser Grundlage setzt ein innovatives Projekt des Instituts für Integrierte Produktion Hannover (IPH) in Zusammenarbeit mit dem Institut für Fabrikanlagen und Logistik (IFA) der Leibniz Universität Hannover an. Es widmet sich folgender Frage: Wie lässt sich flexibel und budgetfreundlich erkennen, ob die eigenen Mitarbeiter am Industriearbeitsplatz ergonomisch arbeiten? Gerade für kleine und mittelständische Unternehmen ist diese Thematik höchst relevant, da nicht jedem Mitarbeiter zur initialen Schulung ein eigener Ergonomie-Coach zur Verfügung gestellt werden kann.

Status Quo in der Ergonomiebewertung

Zunächst ein Blick auf die derzeitige Situation: Aktuell kommen bei der Einschätzung der Frage, ob ergonomische Bewegungen ausgeführt werden, oftmals Sensorik am Körper oder Motion-Capture-Anzüge zum Einsatz. Hierfür trägt die Person, deren Bewegungen eingefangen werden sollen, einen Ganzkörperanzug mit Markern. Nimmt man die Bewegungen der Marker in den Aufnahmen der Kamera zusammen, lassen sich anhand dieser Trockenübung 3D-Modelle berechnen. Das Ergebnis kennt man auch aus Hollywood-Filmen wie „Der Herr der Ringe“ oder Fußball-Videospielen: Animierte Starfußballer oder Fantasiefiguren bewegen sich wie lebensecht oder so flüssig wie in der Imagination.

Im Kontext der Ergonomie gibt es bei der Verwendung von Motion Capturing mittels Markenzügen allerdings einen entscheidenden Haken: Wer in veränderter Umgebung, zumal unter besonderer Beobachtung, seine Arbeit verrichtet, wird sich kaum natürlich verhalten. Selbst wenn ein solcher Test am gewöhnlichen Arbeitsplatz durchgeführt wird, wirkt das Ganze eher irritierend. Eine andere Option ist die Aufstellung einer Kamera für einen bestimmten Zeitraum, deren Aufnahmen anschließend von einem Physiotherapeuten ausgewertet werden. Beide Verfahren sind aufwendig, sodass sie nur für große Unternehmen wirtschaftlich sind.

Ergonomie für den Mittelstand

Genau an diesem Punkt setzt das Workcam-Projekt an: „Wir möchten diesen Aufwand für eine solche Bewertung minimieren. KMU können sich es sich ja nicht leisten, einen teuren Spezialisten abzustellen“, sagt Sebastian Brede, Projektleiter am IPH. Ziel ist es, ein mobiles Kamerasystem zu entwickeln, das an eine Software gekoppelt ist, die selbstständig Ergonomie-Bewertungen vornimmt. Während das IPH die Entwicklung der Kameratechnik und Datenauswertung übernimmt, arbeiten die Kollegen des IFA an der Ergonomiebewertung. Hierfür gibt es zwei Alternativen, die momentan noch abgewogen werden: Die erste Möglichkeit besteht darin, alle Idealpositionen in das System einzuspeichern und bei einer Abweichung davon den Werker zu alarmieren. Andernfalls könnte man alle Fehlhaltungen einspeisen, sodass das System bei der Erkennung einer solchen auf den Kamerabildern Alarm schlägt.

Auf diese Weise kann der Werker ganz normal an seinem Industriearbeitsplatz arbeiten und wird gleichzeitig einer ergonomischen Betrachtung unterzogen. Dieser Punkt ist für Herrn Brede entscheidend: „Der Arbeitsprozess wird nicht aufgehalten. Alles ist wie gehabt, in der gewohnten Umgebung, ohne Overall und Marker.“ Neben der unveränderten Effizienz während der Analyse ist die Flexibilität ein weiterer Pluspunkt des Systems: Ist ein Werker über etwaige Fehlhaltungen aufgeklärt und diesbezüglich sensibilisiert, geht es direkt weiter an den nächsten Montagearbeitsplatz. So können alle Werker nach und nach lernen, wie sie ihre Gesundheit schonen und Krankheiten vorbeugen. Das zum 1. April 2017 gestartete, innovative Ergonomie-Projekt wird noch bis zum 31.03.2019 laufen. Auf die bis dahin fest eingeplante Entwicklung eines Demonstrators darf man sehr gespannt sein.

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