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Sichere Arbeit

Megamaschinen menschengerecht montieren

ERGONOMIE

Auf Basis einer Untersuchung üblicher Großmontagearbeits­plätze wurde ein Vorgehensmodell entwickelt. Damit lassen sich ergonomische Erkenntnisse bei der Planung solcher Arbeitsplätze systematisch berücksichtigen.

Die ergonomische Gestaltung von Arbeitsplätzen und optimierte Arbeitsabläufe können Arbeitsunfälle und berufsbedingte Erkrankungen deutlich reduzieren (vgl. Landau 2003). Darüber hinaus verbessern sich meist auch die Leistung und die Arbeitszufriedenheit der Mitarbeiter. Die vielfältigen Vorgaben und Erfahrungen hinsichtlich der ergonomischen Gestaltung von Arbeitsplätzen werden leider zum Teil aus Unkenntnis oder aufgrund des vermeintlich hohen Aufwandes nicht umgesetzt. Dies trifft im besonderen Maße auf Arbeitsplätze für die Montage von großen und schweren Maschinen bzw. Aggregaten zu. Diese sind ohne geeignete Werkstückträgersysteme nur schwer handhabbar, so dass sich die betroffenen Mitarbeiter den Gegebenheiten anpassen müssen. Daraus resultieren erschwerende Arbeitshaltungen, die sich vor allem beim Manipulieren schwerer Lasten sehr ungünstig auswirken. Insbesondere diese physiologischen Belastungen bei energetischer Arbeit durch große und schwere bzw. schwierig zu manipulierende Werkstücke in variablen Arbeitshöhen, stark wechselnde Arbeitshaltungen, eingeschränkte Bewegungsbereiche (enge Greifräume und geringe Beinfreiheit) und die Erschwernis im Falle von Überkopfarbeit bei schwer zugänglichen Montagestellen sind anspruchsvolle Herausforderungen für die Arbeitsgestaltung. Der optimale und kostengünstigste Zeitpunkt zur präventiven Implementierung ergonomischer Gestaltungsmaßnahmen ist die Phase der Planung von Arbeitssystemen. Hier setzen das in diesem Projekt erstellte Vorgehensmodell bzw. eine Hilfe für den Arbeitsplaner an, um die Integration der Ergonomie in den Arbeitsplatzgestaltungsprozess zu unterstützen.

Montagearbeitsplätze

Montagen erfolgen

  • an Einzelarbeitsplätzen
  • an (getakteten) Montage­straßen
  • an (in der Regel) stationären Montagearbeitsplätzen mit mehreren
  • Arbeitsplätzen (mehreren Eingriffstellen)

Während bei konventionellen "tischgebundenen" Arbeitsplätzen mit "kleinerem Produktvolumen" die Anpassung der Arbeitsbedingungen und der Arbeitsplatzsituation nach ergonomischen Grundsätzen bei gutem Willen in der Regel relativ einfach ist, erweist sich das bei der Arbeit mit großem Produktvolumen als ungleich schwieriger. Charakteristisch für solche Montagesituationen sind große (und schwere) "unhandliche" Maschinen bzw. Aggregate. Diese lassen sich in ihrer Position schwer verändern - daher müssen sich die betroffenen Mitarbeiter den Gegebenheiten anpassen. Daraus resultieren ungünstige Arbeitshaltungen und oftmals das Manipulieren von schweren Lasten.

Projektformulierung und Durchführung

Ausgehend von diesen Belastungsspektren bei der Montage von und an großen Maschinen sowie vielfältigen Praxiserfahrungen betreffend solche Arbeitsplätze und Arbeitssysteme, aus denen  immer wieder ähnliche Eindrücke und Ergebnisse resultierten, entwickelte sich das Vorhaben, ein geeignetes Projekt zur Erarbeitung eines ergonomischen Leitfadens für die Arbeits(platz)gestaltung an großen Maschinen durchzuführen. Das Grundkonzept des Leitfadens soll als Hilfestellung dienen, Arbeitsplätze konsequent im Sinne der Ergonomie umzusetzen und diese solcherart schon zu einem sehr frühen Zeitpunkt in die Arbeitsplatzplanung einzubeziehen. Natürlich ist es auch für die Kontrolle bereits bestehender Arbeitsplätze und Arbeitssysteme in diesem Sinne einsetzbar. Der entwickelte Leitfaden richtet sich insbesondere an Arbeitsplatzplaner, Präventivfachkräfte und Ergonomen. Um dieses Vorhaben möglichst interdisziplinär und umfassend durchführen zu können, wurde es im Rahmen eines von der AUVA finanzierten Projekts an den Lehrstuhl für Ergonomie (LfE) der Technischen Universität München und an das Ergonomiezentrum Tirol vergeben. Der Lehrstuhl für Ergonomie der TU München verfügt über umfassendes Know-how im Bereich der technischen Gestaltungsergonomie mit vielen unterschiedlichen Aspekten der Arbeitsplatz- und Arbeitssystemgestaltung. Das Ergonomiezentrum Tirol wiederum ist auf die Umsetzung von Ergonomieinhalten für die betriebliche Praxis spezialisiert. Damit ließ sich Ergonomiewissen zur Umsetzung bei der Großmaschinenmontage ideal bündeln. Ergänzt wurde dies durch die Möglichkeit, die Entwicklung des methodischen Planungsprozesses (siehe Abb. 2) in der Praxis an geeigneten Arbeitsplätzen der Firma GE Gas Engines Jenbach, Tirol, durchzuführen und zu testen. Der Firma GE Gas Engines, im Besonderen Frau Antje Suitner, die dieses Vorgehen im Unternehmen GE Gas Engines ermöglichte, sei an dieser Stelle ein ganz besonderer Dank ausgesprochen.

Die konkrete Durchführung bezog sich auf folgende Gestaltungsfelder:

  • Arbeitsaufgaben
  • Tätigkeiten/Tätigkeitsstrukturierung
  • Arbeitsraum und Arbeitsplatz
  • Arbeitsmittel, Hardware, Software
  • Arbeitsumgebung (insbesondere klimatische Einflüsse und Beleuchtung am Arbeitsplatz)
  • Sicherheitsaspekte

Damit folgt der Ansatz der Gliederung und umfassenden Beschreibung von Arbeitssystemen gemäß ÖNORM EN ISO 6385, Grundsätze der Ergonomie für die Gestaltung von Arbeitssystemen.

Vorgehensweise

Das Projekt wurde in fünf Phasen bearbeitet:

  1. Erhebung des Ist-Zustandes (Analyse der vorliegenden Arbeitsbedingungen)
  2. Erfassung der Planungspro­zesse und zugehörige Informationsabläufe
  3. Entwicklung des neuen, computergestützten Vorgehens­modells
  4. Validierung des Vorgehens­modells
  5. Programmierung des Modells und Ausgestaltung einer Textversion (Merkblatt der AUVA)

Die Arbeitsbedingungen und Planungsprozesse wurden in Kooperation mit der Firma GE Jenbacher an mehreren Arbeitsplätzen exemplarisch erfasst, um einen engen Praxisbezug zu erreichen. Das Hauptaugenmerk lag dabei auf den praxisnahen Arbeitsplanungs- und Evaluierungsprozessen sowie auf der Bedeutung und dem Umfang der ergonomischen Vorgaben innerhalb des Unternehmens. Im Projekt wurden die einzelnen Abschnitte des Planungsprozesses erfasst, für jeden Planungsabschnitt wurden zudem methodische und inhaltliche Hilfen erarbeitet.

Die folgende Vorgehensweise wird vorgeschlagen: Vorab erfolgt eine Analyse der Arbeitsaufgabe. Dabei ist zu klären, welche Tätigkeit bzw. Tätigkeitsschritte auszuführen sind und unter welchen Rahmenbedingungen dies erfolgt, um ergonomische und firmenspezifische Vorgaben aufgabengerecht auszuwählen. Diese Vorgaben dienen als Grundlage für die weitere Planung und für die spätere Evaluation. Der anschließende Planungsprozess gliedert sich in fünf Abschnitte (siehe Abb. 2):

1. Analyse der Ist-Zustandes
2. Planung
3. Evaluierung
4. Optimierung
5. Realisierung

 
Sollen bestehende Arbeitsplätze verbessert werden, erfolgt zunächst die Analyse des Ist-Zustandes, um Stärken und Schwächen der bisherigen Arbeitsplätze zu erkennen. Der Planer deckt damit Verbesserungspotenziale bzw. Schwachstellen auf. Das Ergebnis wird schriftlich dokumentiert, damit später die Verbesserungen nachweisbar sind.
In der Planungsphase werden verschiedene neue Konzepte zur Gestaltung bzw. zur Optimierung bestehender Arbeitsplätze erstellt. Hier fließen sowohl die Rahmenbedingen der Aufgabenanalyse als auch die Schwachstellen der Ist-Analyse ein. Anschließend werden die verschiedenen Lösungskonzepte in der Evaluierung darauf überprüft, inwieweit die betrieblichen und ergonomischen Vorgaben erfüllt sind. Die beste Variante wird als Testarbeitsplatz aufgebaut und mit den betroffenen Mitarbeitern sowie Fachvertretern anderer Abteilungen diskutiert. Auf diese Weise lassen sich Vor- und Nachteile der einzelnen Varianten anschaulich erkennen.

Erhebung und Prüfung

Bei der Arbeitsplatzplanung haben die Datenerhebung und die Prüfung zentrale Bedeutung. Der Planungsprozess beginnt mit der Analyse der Ist-Arbeitsplätze (siehe Abb. 3). Eine Kombination aus Mitarbeiterbefragung, Untersuchung der Einhaltung von Normen und einer Analyse der Arbeitshaltung (OWAS-Analyse) liefert ein detailliertes Bild der bisherigen Arbeitssituation. Das offenbart zum einen Probleme in der bisherigen Arbeitssituation und zeigt zum anderen die Verbesserungsmöglichkeiten auf.

Im Projekt wurde unter den Mitarbeitern zusätzlich eine Umfrage mittels Fragebogens durchgeführt. Es war dies ein erweiterter Slesina-Fragebogen (Slesina, 1987), der in seiner reinen Form Aufschluss über Belastungen und Beanspruchungen, die aus Sicht der Mitarbeiter auftreten, und eine Einschätzung der Häufigkeit bzw. der Intensität gibt. Hier wurde er durch Fragen zu Beschwerden während der Arbeitszeit und chronischen Leiden erweitert. Aus den Ergebnissen wählte man schließlich drei repräsentative Arbeitsplätze als Grundlage für die Ist-Analyse und die spätere Evaluation aus.

Parallel wurde eine Literaturrecherche vorgenommen, um alle relevanten Normen und Vorschriften für die Auslegung der Arbeitsplätze zu erfassen. Der Katalog umfasst das EU-Recht und damit in Verbindung stehende Normen sowie die österreichische ArbeitnehmerInnenschutzgesetzgebung. Er wurde durch deutsche Vorgaben und Expertenwissen des Lehrstuhls für Ergonomie der TU München ergänzt (Jastrzebska-Fraczek et al.: Ekides. 2006). Auf Basis dieser Daten entstand eine Checkliste zur Evaluierung der Arbeitsplätze. Nach der Untersuchung zum Erfüllungsgrad der Normenvorgaben erfolgte eine OWAS-Analyse (vgl. Karhu et al., 1977; Kivi & Mattila, 1991). Mit diesem einfach anwendbaren Verfahren können Haltungen auf Basis orthopädischer Kriterien beurteilt und darauf basierend Risiken für das Muskel- und Skelettsystem der Mitarbeiter abgeschätzt werden. Hierfür nimmt man über eine komplette Schicht hinweg Haltungen der Mitarbeiter in einem festen Zeitzyklus auf. Aus diesen Daten lässt sich eine Häufigkeitsverteilung erstellen, die Aufschluss über ungünstige bzw. schädliche Arbeitssituationen gibt.

Resultate des Projektes

Die Ergebnisse des Projektes fließen zum einen in eine Textversion, die als AUVA-Merkblatt publiziert werden soll. Zum anderen wurde ein Programm zur gezielten Planung und Evaluierung von Arbeitsplatzkonzepten bzw. bereits bestehenden Arbeitsplätzen an großen Maschinen entwickelt. Das Merkblatt soll eine schnelle, einfach verständliche Übersicht bieten und in erster Linie dabei helfen, Arbeitsplaner auf die Bedeutung der Ergonomie bei der Arbeitsplanung aufmerksam zu machen. Darüber hinaus soll es Orientierung über die vielfältigen Normen und Vorgaben geben. Fachlich fundierte Gestaltungshilfen bietet das entwickelte  Programm "Ergo-Montage-Check". Es folgt in seinem Verlauf dem üblichen Planungsprozess und führt den Nutzer durch die einzelnen Planungsschritte. Erklärungen zu den Prozessschritten legen verständlich deren Hintergrund und die Zielsetzung offen.

Für die Evaluierung bestehender oder geplanter Arbeitsplätze dient dem Benutzer die aus der Literaturrecherche entstandene Checkliste. Damit ist sichergestellt, dass alle wichtigen ergonomischen Forderungen aus Normen, Richtlinien und Vorgaben berücksichtigt werden. Um die Übersicht zu verbessern und den Fokus auf bestimmte Aspekte der Arbeitsplanung legen zu können, ist es möglich, nicht zutreffende Kategoriengruppen auszublenden und unzutreffende bzw. nicht zu beantwortende Kriterien auszugrauen. Bei Fragen, die auf Messwerte abzielen, können die gemessenen Zahlenwerte eingefügt und so mit den detaillierten Grenzwerten verglichen werden.

Da das Programm die Resultate klar in den bekannten Ampelfarben zeigt, sind die Schwachstellen verschiedener bewerteter Varianten schnell zu erkennen. Das Programm "Ergo-Montage-Check" kann sowohl als Tool zur Ist-Analyse bestehender Arbeitsplätze als auch als Konzeptions- und Planungstool gesehen werden.

Literatur
- Jastrzebska-Fraczek I., Schmidtke, H., Bubb, H. & Karwowski W. 2006, Ergonomics Knowledge and Intelligent Design System (EKIDES) Software Tool for Design, Assessment and Ergonomics Teaching in International Encyclopedia of Ergonomics and Human Factors, Second Edition, edited by W. Karwowski, Taylor & Francis.
- Karhu O. et al. 1977, Correcting working postures in industry: A practical method for analysis, Applied Ergonomics, 8 (4),199-201.
- Kivi, P & Mattila, M. 1991, Analysis and improvement of work postures in the building industry: application of the computerized OWAS method, Appl. Ergon., 22 (1), 43-8.
- Landau, K. 2003, Good Practice: Ergonomie und Arbeitsplatzgestaltung. Stuttgart: ergonomie Verlag oHG.
- Slesina, W. 1987: Fragebogen zur subjektiven Einschätzung der Belastungen am Arbeitsplatz (FEBA). In: Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (Hrsg): Instrumente zur Erfassung psychischer Belastungen. http://www.rueckenkompass.de/cd/doc/Fragen-Slesina.pdf

Uwe Herbst,
Lehrstuhl für Ergonomie, TU München, Garching,
Deutschland
Walter Ambros,
Ergonomiezentrum Tirol, Ellbögen bei Innsbruck, Österreich
Herbert Rausch,
Lehrstuhl für Ergonomie, TU München, Garching,
Deutschland
Michael Wichtl,
AUVA Hauptstelle, Wien, Österreich

Zusammenfassung

Auf Basis einer Untersuchung üblicher Großmontagearbeitsplätze wurde ein Vorgehensmodell entwickelt, mit dem ergonomische Erkenntnisse bei der Planung solcher Arbeitsplätze systematisch berücksichtigt werden können. Eine Textversion, die als AUVA-Merkblatt publiziert werden soll, und das Softwaretool "Ergo-Montage-Check" unterstützen Planer gezielt bei den einzelnen Planungsschritten und den ergonomischen Vorgaben. Mit dem AUVA-Merkblatt "Ergonomische Großmaschinenmontage" können Arbeitsplaner die wichtigsten ergonomischen Vorgaben und Richtlinien schon früh im Planungsprozess berücksichtigen, ohne Gefahr zu laufen, wichtige gesetzliche Vorgaben und Normen zu übersehen. Das Programm "Ergo-Montage-Check" liefert darüber hinaus umfangreiche Checklisten, um verschiedene Planungsvarianten zu vergleichen.

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