Zur ergonomischen Analyse manueller Arbeitsprozesse wird an der Professur Arbeitswissenschaft ein Modell für dynamische Beanspruchungen entwickelt. Dazu wurden diese analytisch zerlegt und parametrisiert. In einem Laborversuchsstand werden elementare dynamische Beanspruchungen einzelner Körperteile systematisch mittels elektromyografischer Messung der beteiligten Muskeln untersucht und anschließend analysiert. Es konnten Zusammenhänge zwischen den Belastungsgrößen Bewegungsgeschwindigkeit, Bewegungswiderstand (Moment) und Bewegungsrichtung und der Beanspruchungsgröße der elektrischen Muskelaktivität gezeigt werden.

Arbeitswissenschaftliche digitale Menschmodelle werden als Werkzeuge virtueller Ergonomie zur Gestaltung menschengerechter Produkte und Arbeitsplätze genutzt. Der bislang nur qualitativ beschriebene Praxiseinsatz wird durch theoretische Analysen und eine empirische Studie systematisiert und darauf aufbauend werden die Schwachstellen der Systeme erörtert. Ein wesentlicher Ansatzpunkt für Weiterentwicklungen ist die Erarbeitung ergonomischer Bewertungsverfahren bzw. -modelle, insbesondere für Belastungen aufgrund von Bewegungen. Digitale Menschmodelle bieten das Potenzial, aus simulierten Bewegungsdaten und den damit zusammenhängenden Belastungen eine Bewertung der Arbeitsvorgänge zu generieren. In dieser Arbeit wird daher ein neues arbeitswissenschaftliches Bewertungsmodell für muskuläre Beanspruchungen erforscht, d.h. methodisch hergeleitet und evaluiert. Dazu ist ein Versuchsstand zur Standardisierung und Belastungserzeugung notwendig. In der darauffolgenden Laborstudie werden die Belastungsparameter statischer Momentanteil, Winkelgeschwindigkeit und Momentrichtung variiert und die daraus entstehende Veränderung der muskulären Beanspruchung von Probanden erforscht. Ein dafür benötigtes, neues Verfahren zur Normalisierung wird vorgestellt. Die Laborstudie zeigt, dass der statische Momentanteil linear steigend mit der Arbeitsbeanspruchung zusammenhängt. Die durchschnittliche Winkelgeschwindigkeit beeinflusst die Arbeitsbeanspruchung je nach Muskeltyp entweder linear steigend oder ohne Zusammenhang. / Digital human models for human factors are used as tools for virtual ergonomics and the design of products and workplaces. In this work the use of the systems is analysed with theoretical models and an empirical study. Therefore, disadvantages of the systems are identified. A main idea for further developments is the research on ergonomic approaches and models, especially for movements and the strain caused by movements. Digital human models are capable to assess work processes based on data from simulations. In this work a new human factors orientated rating model for muscular strains is developed and evaluated. A test stand generates and standardizes the stress. In a laboratory survey the stress parameters are analysed. The variation of the static torque part, the angular velocity and the torque direction cause changes in the muscular strains. Hence, these muscular strains are measured electromyographically. A new normalisation method, the normalized standard movement, is introduced. The survey shows the existence of a correlation of static torque part and work strain. Depending on the muscle type, the angular velocity either affects the work strain linear increasing or does not affect it.

Die Werkzeuge und Methoden der Digitalen Fabrik sind bereits seit vielen Jahren in den einzelnen Phasen des Produktentstehungsprozess im Einsatz. Sie werden dabei u.a. auch zur Planung und Gestaltung menschlicher Arbeit eingesetzt. Mit Hilfe digitaler Menschmodelle können Aspekte des Arbeitsablaufs, der Zeitwirtschaft und der Arbeitsplatzgestaltung bereits frühzeitig untersucht und verbessert werden. Die Entwicklung effizienter Simulationssysteme steht auf diesem Gebiet jedoch insbesondere im Vergleich mit anderen Bereichen, wie beispielsweise der Robotersimulation, noch am Anfang. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich zunächst mit der Analyse bereits existierender Menschmodell-Simulationssysteme. Aus den identifizierten Schwachstellen dieser Systeme und weiteren durch Experteninterviews sowie Literaturrecherche gewonnenen Erkenntnissen wird eine Anforderungsliste erstellt, die als Grundlage für die Konzeption und Umsetzung eines innovativen Ansatzes zur Ansteuerung und Bewegungsgenerierung für digitale Menschmodelle dient. Diese neuartige Methodik wird schließlich in ein Simulations-Softwaresystem implementiert und anschließend im Praxis-Einsatz evaluiert. Es konnte gezeigt werden, dass das neue System die Mängel der vorhandenen Systeme behebt und somit als Werkzeug zur effizienten Planung, Gestaltung und Bewertung menschlicher Arbeit geeignet ist. / For many years the tools and methods of the Digital Factory are used in various stages of the product development process. They are also used for the planning and design of human work, which is typically done using a digital human model. Aspects of the workflow, time management and workplace design can be investigated and improved upon in the early stages of the product development process using digital human models. But in this field the development of efficient simulation systems is not matured enough compared to other fields for e.g. robot simulation. This paper starts with an analysis of existing simulation systems for digital human models. Afterwards a requirements list is created from the identified weaknesses of these systems, knowledge gained through expert interviews and literature reviews. These requirements serve as the base for the design and implementation of an innovative approach for motion generation and control of digital human models. This new methodology is then implemented as a simulation software system and evaluated in practical applications. The developed system fixed the shortcomings of existing systems and thus it is a suitable tool for efficient planning, design and evaluation of human labor.

Univ., Diss u.d.T.: Bühler, Caroline: Berufliche Identität im Wandel--Bern, 2004.

Das weite Feld der Digitalisierung findet in Deutschland unter dem Begriff "Industrie 4.0" erste Anwendungen in der Arbeitswelt. Die vorliegende Bachelorarbeit untersucht industrielle Assistenzsysteme. Diese können in ganz unterschiedler Art und Weise dem Mitarbeiter zur Verfügung gestellt werden. Unterstützung bei der Verrichtung von Arbeitsaufgaben ist das Ziel. Dabei können die Systeme als tragbare Kleinstcomputer am Körper eingesetzt werden, oder als umfassendes Verarbeitungssystem von Produktionsdaten im Unternehmen implementiert werden. Betrachtet werden zwei prägnante Beispiele aus diesem Bereich der Assistenz für den Mitarbeiter im produzierenden Unternehmen. Eine ständig wachsende Menge von Assistenzsystemen am Markt lässt sich bislang nur anhand von Werbung und Produktvorstellungen charakterisieren. Das Ziel dieser Arbeit ist es, die beiden Beispielsysteme nach Gesichtspunkten der Arbeitswissenschaft zu untersuchen. Tauglichkeit für das Tagesgeschäft, ergonomische und mitarbeiterfreundliche Bedienung werden betrachtet. In den theoretischen Grundlagen wird ein allgemeines Verständnis der Begriffe aus dem Bereich der Digitalisierung aufgebaut. Weiterhin wird ein Überblick über die verwendeten Beispielsysteme ausgehend von deren Produktvorstellungen gegeben. Diese Systeme werden mit qualitativen Forschungsmethoden durch einen Experten der Branche evaluiert. Kernaussagen aus verschiedenen Bereichen, wie beispielsweise Ergonomie und Einsetzbarkeit werden abgeleitet. / The broad field of digitalisation finds its first applications in the German working environment under the term "Industry 4.0". This bachelor thesis examines industrial assistance systems that can be made available to employees in many different ways, with the goal to support the performance of work tasks. The systems can be used as portable microcomputers on the body or implemented as a comprehensive processing system for company production data. The thesis examines two concise examples from this area of employee assistance in manufacturing companies. To date, a constantly growing number of assistance systems on the market can only be characterised by advertising and product concepts. The aim of this thesis is to analyize the two example systems from an ergonomics point of view as well as suitability for day-to-day business and employee-friendly operations. In the theoretical basics, a general understanding of terms from the field of digitalisation is developed. Furthermore, an overview of the example systems utilized is provided based on their product presentations. These systems are evaluated by an industry expert using qualitative research method to determine core statements from various areas, such as ergonomics and usability.

In der Arbeit werden mit der Bedienungstheorie eine analytische und mit der Simulationstechnik eine experimentelle Methode zur Gestaltung von Mehrstellenarbeit in der Teilefertigung behandelt. Der theoretische Kontext wird über die Arbeitspsychologie mit der Handlungsregulationstheorie und den Operativen Abbildsystemen als Erklärungsmodell sowie den verschiedenen Ebenen der psychischen Regulation von Arbeitstätigkeiten hergestellt. Ein Praxisbeispiel zur Planung und Bewertung eines Arbeitsbereiches einer Teilefertigung mit Mehrstellenarbeit hinterlegt das Theoriegerüst.

Digitale Menschmodelle sind wichtige Werkzeuge der Produkt- und Prozessentwicklung. In diesem Beitrag wird der Stand der Technik der Modelle, die in CAx- oder PLM-Systemen eingesetzt werden, dargelegt. Wichtige Eigenschaften der einzelnen Modelle sowie eine zusammenfassende Einschätzung der Vor- und Nachteile werden vorgestellt. / Digital human models are important tools for product and process design. This paper describes state of the art models used within CAx- or PLM-Systems.

Eine Digitalisierung des EAWS-Verfahrens kann bei der Identifikation ergonomischer Probleme und der Ableitung darauf aufbauender Maßnahmen unterstützen. Aktuelle EAWS-Digitalisierungen beschränken sich mehrheitlich auf die Darstellung von EAWS-Punkten und Belastungen. Um EAWS-Auswertungen bedarfsgerecht weiterzuent-wickeln, wurden mit Hilfe einer Online-Befragung der Bedarf und die Anforderungen an EAWS-Auswertungsfunktionen und Gestaltungs-elemente ermittelt. Hierzu wurden auch der EAWS-Nutzungskontext sowie die eingesetzten EAWS-Auswertungssysteme und deren Bewertung erhoben. Insgesamt nahmen 61 Personen u. a. aus den Bereichen Arbeits-planung, IE, Ergonomie, Gesundheitswesen und Management teil. Die Ergebnisse zeigen, für was das EAWS-Verfahren eingesetzt wird, welche Personen daran beteiligt sind, welche Systeme genutzt und welchen Auswertungsfunktionen ein besonderer Bedarf zugeordnet wird. Daraus lassen sich Schwerpunkte für die Weiterentwicklung von EAWS-Auswertungen ableiten.

Bei einer altersgerechten Arbeitsgestaltung mittels digitaler Menschmodelle (DMM) sind die altersbedingten Veränderungen der menschlichen Leistungsfähigkeit zu berücksichtigen. Altersbedingte Veränderungen wie bspw. der Beweglichkeit sind aktuell nur rudimentär bei der virtuellen Arbeitsprozessgestaltung abbildbar. Deshalb wird im Beitrag ein Konzept zur Integration von Altersfaktoren in DMM vorgestellt. Dem User-Centered-Design Prozess folgend, werden die einzelnen Schritte zur Integration von Altersfaktoren am Beispiel der Beweglichkeit dargestellt. Dazu werden die erhobenen Nutzeranforderungen und die Darstellung der nutzerorientierten Konfiguration der Altersfaktoren im DMM dargestellt. Im Ergebnis wird gezeigt, wie altersbedingte Veränderungen der menschlichen Leistungsfähigkeit in DMM nutzer-orientiert eingebunden werden können. Dem Nutzer soll damit perspektivisch eine effektive und effiziente altersgerechte Gestaltung in DMM mittels akkurater, relevanter Daten sowie geeigneter Unterstützung ermöglicht werden.

In dieser Masterarbeit wird ein digitalisiertes Assistenzsystem, welches weniger erfahrenen Mitarbeitern hilft, Instandhaltungsaufgaben zu verrichten, in einer Laborumgebung implementiert. Aus theoretischen Vorbetrachtungen über den digitalen Wandel, welcher im Bereich der Instandhaltung feststellbar ist, wird die Untersuchungsfrage abgeleitet. Diese Masterarbeit setzt sich das Ziel, herauszufinden, wie Problemlösungprozesse von Instandhaltern mittels industrieller Assistenzsysteme unterstützt werden können. Dabei werden eine App (im Folgenden: Wartungsapp), eine Testumgebung sowie ein Kategoriensystem aufgebaut, um der Untersuchungsfrage nachgehen zu können. Ergebnisse aus einer Arbeitsbeobachtung von Testpersonen in Interaktion mit der Wartungsapp werden in Form von Transkripten und Prozessdarstellungen festgehalten. Die Interpretation der Ergebnisse zeigt auf, dass verschiedene Stellschrauben anzunehmen sind, die über Erfolg oder Misserfolg der kosten- und ressourcensparenden Implementierung eines industriellen Assistenzsystems für die Instandhaltung entscheiden können. Zusammenhänge über Schutzfunktionen, Menüführung und Gestaltung der Benutzeroberfläche werden anschließend erläutert und für eventuelle Folgeprojekte vorbereitet. / In this master thesis a digitalized assistance system, which helps less experienced employees to perform maintenance tasks, is implemented in a test environment. The research question is derived from theoretical considerations about a certain digital change that can be observed in the field of maintenance. This master thesis aims to find out how problem solving processes of maintenance personnel can be supported by industrial assistance systems. An app (in the following: maintenance app), a test environment and a category system are developed to answer the research question. Results from a work observation of test persons in interaction with the maintenance app are recorded in the form of transcripts and process representations. The interpretation of the results shows that there are several factors that can determine the success or failure of an industrial maintenance assistance system. Furthermore protective functions, menu navigation and design of the user interfaces are explained and prepared for possible follow-up projects.