6 Abschließende Bewertung der Methode

↓107

Abb. 34 : Schematischer Ablauf der Methodenentwicklung

Hauptbestandteil der Zielsetzung war die Bildung relevanter Indikatoren für den Vergleich der aufgezeichneten Bewegungsdaten. Der Nutzer gewinnt so aus den Daten Informationen, die als Basis für Entscheidungsfindungen dienen und das Wissen über Bewegungsabläufe erweitern. Im Ergebnisteil wurden Anwendungsbeispiele dargestellt und die definierten Indikatoren anwendungsorientiert diskutiert. Im folgenden werden alternative arbeitswissenschaftliche Methoden mit dem neuen System verglichen und in einem weiteren Schritt der mögliche Wissenszuwachs bezogen auf die Thematik im Forschungsbereich dargestellt.

6.1 Vergleich mit bisher angewandten Methoden

↓108

Das Bewegungsstudium verfolgt zwei Gestaltungsprinzipien: Es sollen Bewegungen vereinfacht werden, und es sollen Bewegungen verdichtet werden. Das gemeinsame Ziel ist, die Ausführungszeiten zu reduzieren. Das Hauptaugenmerk bei der Gestaltung ortsfester Arbeitsplätze, auf die sich der Einsatz des vorhandenen Bewegungsanalysesystems derzeit beschränkt, liegt auf den Hand-Arm-Bewegungen, dem Hinlangen, Greifen, Loslassen, Bringen oder Fügen. Wesentliche Einflussgrößen sind beim Bringen die Bewegungslänge, beim Greifen im Besonderen die Gegenstandslage und beim Fügen die geforderte Genauigkeit am Ende der Bewegung. Jeder dieser Einflussfaktoren verändert die für die Bewegung notwendigen Ausführungszeiten.

Systeme vorbestimmter Zeit

Bereits zu Beginn des 20. Jahrhunderts wurden diese Abhängigkeiten von F.B. Gilbreth (1868-1924) genau untersucht und Mitte des Jahrhunderts in den Systemen vorbestimmter Zeit (SvZ) weltweit bekannt. Um Systeme vorbestimmter Zeiten erfolgreich anzuwenden, muss der genaue Bewegungsablauf bekannt und möglichst standardisiert sein. Andernfalls entsteht ein erheblicher Aufwand für die Berechnung der Zeiten, um alle auf die Ausführungszeit wirkenden Eventualitäten zu berücksichtigen. Die Bewegungslänge für das Hinlangen und Bringen sollte für eine exakte Zeitvorhersage auf etwa 2 cm genau bekannt sein. Wichtig ist hierbei, dass die Arbeiten vom Menschen voll beeinflussbar sind. Die Umsetzung der Methode im Gartenbau kann sehr aufwendig sein, da die Arbeitsabläufe weniger standardisiert sind als in der industriellen Produktion. Form und Lage der Produkte variieren häufig, wodurch sich die aus den Tabellen zu entnehmenden Zeiten für jeden Arbeitsablauf verändern. Die Zeiten entsprechen dann nur jeweils einer Planungssituation und berücksichtigen weiterhin nicht die produktionsspezifischen Variationen oder die von der Arbeitsplatzgestaltung ausgehende Belastung (Kluth 1994).

↓109

Eine genaue Vorhersage für den Zeitbedarf, beispielsweise bei der Spargelernte, mittels SvZ scheint nahezu unmöglich, da weder die genaue Lage der Spargelstange im Damm vorhergesagt werden kann noch der Abstand von einer Stange zur nächsten etc.. Im Nacherntebereich ist der Einsatz dieser Systeme denkbar und macht ohne weitere Untersuchungen deutlich, dass beispielsweise die Reduzierung von Weglängen Zeit einspart, wie es die unter 5.1 beschriebenen Ergebnisse der ungünstigen Varianten durch die stark gestiegenen Bewegungssummen belegen. Da jedoch selbst die Kenntnis solcher überflüssigen Bewegungen nicht grundsätzlich dazu führt, dass sie vermieden werden, ist die Überprüfung bestehender Handlungsabläufe Grundlage für ein systematisches Vorgehen bei der Entwicklung neuer Handlungsweisen.

Zeitstudien

Da sich SvZ im Gartenbau nicht etablieren konnten, wird häufig die Ist-Zeitanalyse für die Verbesserung von Arbeitssystemen verwandt (z.B. Stoffert & Rohlfing 1980, 1982), durchgeführt nach den Kriterien vom REFA.

↓110

Im Rahmen einer Zeitstudie werden die für bestimmte, in Ablaufabschnitte unterteilte, Arbeitsaufgaben benötigten Einzelzeiten ermittelt. Über die Ergebnisse können Problembereiche aufgedeckt werden. Die Zeit allein berücksichtigt jedoch nicht den dafür benötigten Aufwand, z.B. die Art der Bewegung oder die eingenommene Körperhaltung. Die Versuchsergebnisse haben gezeigt, dass eine ungünstige Arbeitsplatzgestaltung von einem motivierten Mitarbeiter durch schnelleres Arbeitstempo kompensiert wird (Abbildung 15). Die Zeit für die Ausführung einer Aufgabe ist unter anderem abhängig vom Leistungsangebot der Arbeitskraft. Dieser Variation im Leistungsangebot soll in Form der Leistungsgradbeurteilung entgegen gewirkt werden. Die Ist-Zeiten werden um den Leistungsgrad bereinigt. Basis des Leistungsgrades ist die Beurteilung des Bewegungsablaufes, der durch die Intensität und die Wirksamkeit beschrieben wird.

Im Rahmen einer genauen Leistungsgradvergabe müssten die aufgenommenen Zeiten in Zeitstudien automatisch an die gestiegene Bewegungsgeschwindigkeit angeglichen werden, sofern sie als ein Abweichen von der als besonders harmonischen, natürlichen und ausgeglichenen Arbeitsweise vom Zeitnehmer erkannt wird. Ob eine solche Kompensation erschwerter Bedingungen beispielsweise durch erhöhtes Arbeitstempo wirklich über den Leistungsgrad verrechnet wird, ist stark von der Kompetenz des Zeitnehmers abhängig. Somit ist die Erfassung der Zeitdauer als wirtschaftlich bedeutendster Faktor für die ganzheitliche Bewertung der Arbeitsgestaltung nicht ausreichend. Im vorliegenden Fließbandversuch (5.1) konnte die Leistung bei ungünstiger Produktbereitstellung unverändert beibehalten werden, die Belastung hingegen ist durch die weiteren Wege und das Rumpfbeugen (Abbildung 16 und 17) gestiegen.

Körperhaltungsanalysen

↓111

Eine Besonderheit im Gartenbau sind die durch die Produktionsprozesse bedingten ungewöhnlichen Körperhaltungen. In Regelwerken werden diese zum Teil als nicht akzeptabel gewertet bzw. ohne weitere Möglichkeiten der Differenzierung ausschließlich in Maßnahmenklassen hoher Dringlichkeit eingeordnet. Da die Ausführung dieser Prozesse im Rahmen der Ernte und Nachernte auf dem derzeitigen Stand der Technik noch unvermeidbar ist, sind vorhandene Regelwerke in diesen Fällen weder hilfreich noch anwendbar. Es gibt keine oder kaum Daten, die diese „ungewöhnlichen“ Arbeitshaltungen, wie sie beispielsweise bei der Ernte am Boden oder dem sitzenden Spargelstechen zu finden sind, beschreiben und zu verbessern helfen. Die im Rahmen der Spargelsitzplatzversuche durchgeführten Körperhaltungsanalysen über die computergestützte Bewegungsanalyse geben die Möglichkeit, die auftretende Belastung objektiv zu bewerten. Erst eine Verknüpfung mehrerer Indikatoren ermöglicht eine objektive Entscheidungsfindung für oder gegen eine Variante. Dabei ist als besonders vorteilhaft anzusehen, dass die Untersuchungen im laufenden Arbeitsprozess erfolgen und somit die Einflüsse, und zwar sowohl die aus der Arbeitssituation als auch die individualspezifischen, mit in die Bewertung eingehen.

Eine Körperhaltungsanalyse kann ohne technischen Aufwand mit der OWAS-Methode (Ovako Working Posture Analysing System, 1974 in Finnland entstanden) erfolgen. Ein Nachteil der Methode besteht allerdings darin, dass lediglich statische Körperhaltungen erfasst werden, d.h. die Körperdynamik wird nicht in die Bewertung mit einbezogen. Gerade die Rumpfneigung ist jedoch eine für die Wirbelsäulenbelastung wichtige Größe. Muskel-Skelett-Erkrankungen betreffen mit ca. 30% einen großen Teil der Berufstätigen, die Beschäftigten in der Landwirtschaft zählen zu den besonders gefährdeten Berufsgruppen. Die mit OWAS möglichen Klassifizierungen für eine Körperhaltungsanalyse sind sehr grob, Unterteilung in Oberkörper „gerade“ und „gebeugt“, und sind sicherlich nicht ausreichend für einen Beleg der aus Tätigkeiten möglicherweise resultierenden Schädigung der Arbeitskraft. Wichtige Informationen über die Dauer der Belastung und die Bewegungsgeschwindigkeit werden ebenfalls nur grob bzw. gar nicht erfasst. Dennoch wurde OWAS in der Landwirtschaft schon häufig eingesetzt und ist gegenüber einem gänzlichen Verzicht auf eine Bewertung der Körperhaltung in jedem Falle vorzuziehen.

Die Schwierigkeit einer Körperhaltungsanalyse liegt ferner nicht in der Bestimmung der Körperhaltung selbst, sondern vielmehr in der Auswahl und Bewertung relevanter Parameter, welche eine Körperhaltung beschreiben. Eine Bestimmung der Körperhaltungen mit dem Bewegungsanalysesystem kann beispielsweise im Anschluss an eine OWAS-Analyse durchgeführt werden, um bei festgestellten dringlichen Änderungserfordernissen genauere Daten zu liefern und die Aussage zu verfeinern.

↓112

Neben der OWAS-Methode existieren noch zahlreiche andere Verfahren, die, basierend auf Beobachtungen, auftretende Körperhaltungen anhand von Skalen mehr oder weniger genau bestimmen. In einer Untersuchung von Lowe (2003) wurde festgestellt, dass bei geübten Ergonomen die Neigung besteht, die Abweichung der Haltung von der Ausgangsposition sowie ihren zeitlichen Umfang zu unterschätzen. Feinere Skaleneinteilungen unterlagen einer höheren Fehlerquote, der absolute Fehler wird jedoch geringer, da er selten über ein Skalenteil hinausreichte. Woodcock Webb (in Aghazadeh 1988) hingegen berichtet von einer Überbewertung der Beanspruchung bei Selbstbeurteilungen. Bei der Anwendung der auf der subjektiven Einschätzung der Beobachter oder der Arbeitskraft selbst basierenden Ergebnisse sind die genannten Probleme denen der geringeren Kosten oder einfacheren Handhabung gegenüberzustellen. Die von den genannten Autoren beschriebenen Abweichungen, nämlich das Über- und Unterschätzen zeitlicher Umfänge oder Körperwinkel, sprechen in jedem Falle für die automatische Erfassung solcher Daten auf sicheren Wegen (z: B. über die 3-D-Bewegungsanalyse).

Bei geschickter Anbringung der LED´s können mit dem Extrac-System alle relevanten Körperwinkel bestimmt werden. Über die entwickelte Software werden somit automatische Haltungsanalysen möglich. Die Genauigkeit übersteigt das für die Interpretation bisher übliche Maß, so dass die beschriebenen methodischen Ungenauigkeiten zwar zu bedenken sind sich aber auf die Ergebnisse nicht nachteilig auswirken. Günstig gegenüber anderen Haltungsanalysen ist dabei die nicht erforderliche a priori Entscheidung für eine Klasse im Moment der Dokumentation, wodurch das Ergebnis verfälscht werden kann. Neben der schwierigen Einteilung von Klassen (Anzahl, Grenzen, etc.) nach Größe und Umfang ist der Entscheidungsprozess für den Beobachter ein das Ergebnis beeinflussender Faktor.

Als grundsätzlicher Vorteil der Bewegungsanalyse gegenüber allen beurteilenden Verfahren ist die objektive, also vom Arbeitsplatzbeobachter unabhängige Datenerfassung zu nennen. Die Auswertesoftware liefert, basierend auf den ermittelten 3-D-Raumkoordinaten, die Winkelgrößen, ihren zeitlichen Umfang und die Geschwindigkeiten in den jeweiligen Punkten. Die Bewegungssumme gibt Auskunft über den Bewegungsumfang, die absolute Geschwindigkeit lässt Rückschlüsse auf die Belastung zu, und die Verteilung der Geschwindigkeiten beschreibt den statischen und dynamischen Anteil der Arbeitsaufgabe.

↓113

Die festgestellten Unterschiede bezüglich der Körperhaltung auf den beiden Sitzplätzen blieben bei einer OWAS-Analyse unentdeckt. Für das Stechen von Spargel ergibt sich hier, sowohl im Stehen als auch im Sitzen, die Zuordnung zur Maßnahmenklasse zwei, die sich als belastende Körperhaltung definiert und Verbesserungsmaßnahmen erforderlich macht. Weder eine Favorisierung einer Körperhaltung noch einer Sitzplatzvariante wäre damit zu begründen.

Der Einfluss von personen- und produktspezifischen Merkmalen auf den Arbeitsablauf ist im voraus besonders in der Landwirtschaft und im Gartenbau schwer zu bewerten. Die reale Arbeitssituation kann von der geplanten abweichen. Variationen in der Arbeitsausführung erschweren die Anwendung herkömmlicher Methoden.

6.2 Informationsgewinn

Die Bewegungsanalyse ist in der Lage, in einem Arbeitsgang eine Vielzahl von Informationen zu gewinnen, die mit bisher angewandten Methoden nur durch Verknüpfung von mehreren Verfahren und nicht in derselben Genauigkeit vorliegen würden.

↓114

Die eben genannte Variabilität den Arbeitsablauf betreffende Parameter kennzeichnet die gartenbauliche Arbeitsgestaltung. Sie erfordert eine gute Einweisung der Arbeitskräfte und deren Eigeninitiative, auf die sich ändernden Umweltbedingungen richtig zu reagieren. Zur Beschreibung und Steuerung des Realprozesses ist neben den aufgezeigten quantitativen Aspekten menschlicher Arbeit auch die qualitative Seite zu berücksichtigen. Das Gesamtarbeitsvolumen setzt sich aus unterschiedlichen Tätigkeiten mit verschiedenen Anforderungen an die Arbeitskraft zusammen, denen entsprechende Qualifikationen gegenüber stehen müssen.

Als wesentliche Vergleichsgröße zweier Gestaltungsvarianten dient im Rahmen der Bewegungsanalyse die Bewegungssumme, d.h. die Summe aller Teilstrecken zwischen den Messpunkten. Die Genauigkeit ist im Rahmen der digitalen Messungen sehr hoch. Sie ist abhängig von der apparativen Genauigkeit, auf die im Kapitel 4.3 eingegangen wurde, und vom Umfang der notwendigen Interpolation bedingt durch fehlende Messwerte. Aus den aufgezeichneten 3-D-Raumkoordinaten werden die Strecken automatisch berechnet. Der mögliche Stichprobenumfang vergrößert sich mit der digitalen Technik erheblich. Da die Berechnung nicht mehr davon abhängig ist, dass die Bewegungslinien sichtbar sind, können sich beliebig viele Bewegungsabläufe überlagern. Je größer der Stichprobenumfang wird, desto besser kann eine statistische Absicherung gelingen. Ein Versuchsablauf ohne Pausen erhöht die Übertragbarkeit auf die Praxissituation.

Die Bewegungssumme ist ein objektives Maß für den Aufwand des beobachteten Körperpunktes zur Ausführung einer bekannten Aufgabe. Theoretisch ist der Körperteil mit der höchsten Bewegungssumme leistungsbegrenzender Faktor und besitzt, als Ansatzpunkt für Verbesserungen im System, oberste Priorität.

↓115

Am Beispiel der Variation der Arbeitshöhen in Versuch 1 konnte gezeigt werden, dass eine verbesserte ergonomische Gestaltung die Belastung verringert und somit die Vorraussetzung für höhere Leistungen schafft. Die Bewegungssummen waren bei optimaler Arbeitshöhe niedriger (Abbildung 14).

Über die Definition geeigneter Indikatoren lassen sich somit gestalterische Vorteile messen und monetär bewerten. Gerade monetär-quantifizierbare Daten liegen wiederum in Klein- und Mittelbetrieben nur in wenig differenzierter Form vor (Rühmann 1991).

Trotz gesicherter Erkenntnisse über die ergonomische Gestaltung von Steh- oder Sitzarbeitsplätzen ist immer wieder zu beobachten, dass sowohl in Gartenbaubetrieben als auch branchenübergreifend wesentliche Parameter nicht beachtet werden. Primäres Augenmerk ist auf die ergonomische Gestaltung der Arbeitsumgebung zu richten (Maintz 2001). Neben den technischen Gegebenheiten oder dem Tätigkeitsprofil müssen die Körpermaße der Zielpopulation bekannt sein. Die Körpermaße spezieller Berufsgruppen sind bislang jedoch nur vereinzelt gesammelt worden (Greil 2001).

↓116

Als Beispiel aus der gartenbaulichen Praxis sei die individuelle Regulierung der Arbeitshöhe an einem Fließband für mehrere Arbeitskräfte genannt. Zu niedrige Arbeitshöhen führen nachgewiesenermaßen zu übermäßigen Belastungen im Bereich der Lenden- oder Halswirbel und im ungünstigsten Fall zu Schmerzen in den belasteten Regionen (Stoffert 1990). Schmerzen wiederum reduzieren die Leistungsfähigkeit und können Langzeitschäden verursachen. Ziel einer guten Arbeitsplatzgestaltung ist die Vermeidung solcher zusätzlicher Belastungen. Das Zusammenwirken mehrerer negativer Faktoren, wie beispielsweise der aufgrund der Fließtätigkeit reduzierte Entscheidungs- und Verhaltensspielraum, die Gefahr der Monotonie und die auftretenden Schmerzen, gefährden die Leistungsbereitschaft der Arbeitskräfte erheblich. Durch Verminderung der Handlungsbereitschaft und der Reaktionsfähigkeit besteht eine erhöhte Unfallgefahr (Fauß 2003; Sochatzy 2003).

Da gute ergonomische Rahmenbedingungen das Leistungspotential positiv beeinflussen, ist es ein Fehler, die Ergonomie als eigenständiges Gestaltungskriterium zu betrachten (Röbke 1985). Sie ist als Bestandteil der Produkt- oder Maschinenentwicklung in den Gestaltungsprozess zu integrieren. Die Erfüllung ergonomischer Grundprinzipien ist notwendig, um in der Rohmert´schen Bewertungshierarchie die höchste Stufe zu erreichen. Die Eignung ausgewählter Indikatoren für eine ergonomische Bewertung wurde im Ergebnisteil der Arbeit ausführlich dargestellt.

Die Bewegung verschiedener Körperteile mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten erfordert koordinatorische Leistungen oder zeigt motorische Defizite auf. Über die Bewegungslinien können Unterschiede sichtbar gemacht werden.

↓117

Bei körperlicher Arbeit steigt die Bewegungsgeschwindigkeit mit steigendem Abstand des Körperteils vom Körperstamm bzw. vom Drehpunkt, d.h. die Bewegungssumme der Hände ist größer als die der Elle und die der Elle wiederum größer als die der Schulter. Entsprechend verhalten sich die Bewegungsgeschwindigkeiten. Gleiches gilt für den Kopf, wenn man arbeitsbedingtes Rumpfbeugen beobachtet. Ein auftretender Geschwindigkeitsgradient zwischen Schulter und Kopf könnte somit als Belastungsindikator verwendet werden.

In den meisten Fällen wurden Bewegungssummen für die Hände ermittelt, da es sich bei dem Hauptteil der betrachteten Aufgaben um Bringen oder Fügen mit den Händen handelt. Die Hände sind somit in der Regel leistungsbegrenzender Faktor im System und sind im Falle von Rotationsbewegungen der Arme die vom Drehpunkt am weitesten entfernten Orte.

Das Ausmaß der Kopfbewegung hat sich als sehr aufschlussreich dargestellt, vorausgesetzt die Bewegungen bieten ein Mindestmass an Dynamik (siehe Kapitel 4.3).

↓118

Die Aufzeichnung der Handbewegungen unterliegt in der Regel dem größten Fehler, bedingt durch Sichtbarkeitsprobleme. Die große Beweglichkeit der Hände erschwert die Verfolgung der auf ihnen angebrachten Dioden bzw. erfordert im Idealfall den Einsatz von Systemen mit mehr als nur zwei aufzeichnenden Kameras. Mit Hilfe der Bewegungssumme können nun verschiedene Gestaltungsvarianten objektiv miteinander verglichen werden. Entsprechend dem einen Grundprinzip des Bewegungsstudiums sind die Varianten zu bevorzugen, die bei dem selben Ergebnis einen geringeren Bewegungsaufwand verursachen.

Die bisherigen Untersuchungen berücksichtigen keine ermüdungsbedingten Veränderungen der Bewegungen. Interessant ist bei komplexen Methodenvergleichen die Erfassung der personenspezifischen Beanspruchung, die sich in Form von Ermüdung äußern kann. Insbesondere die physische Ermüdung, die in nachlassender Muskelleistung und Störungen der peripheren Koordination sichtbar wird, kann nur in Bewegungsaufzeichnungen veranschaulicht werden (Rohmert & Rutenfranz 1983). Bei der Aufzeichnung gleichförmiger, wiederkehrender Bewegungen, die im Gartenbau häufig anzutreffen sind, können zunächst über Bewegungsanalysen die geometrischen Räume ermittelt werden, innerhalb derer ein optimierter Bewegungsablauf stattfinden sollte. Dank der digitalen Aufzeichnung kann eine, nur durch die Speicherkapazität begrenzte, beliebige Überlagerung der Spuren aufgenommen werden, so dass Aussagen über die Wiederholgenauigkeit getroffen werden können. In aufeinanderfolgenden Versuchsphasen lassen sich die persönlichen Fertigkeiten von den ermüdungsbedingten Bewegungsveränderungen abgrenzen. Bei der Interpretation der Abweichungen ist darauf zu achten, ob diese personenspezifisch variieren. Funke (1989) verwendete die geringere Wiederholgenauigkeit als Beleg einer motorischen Auffälligkeit.

Positiv für die Bewegungsanalyse ist, dass die Untersuchungen die Arbeitskraft in ihrer Bewegung nicht behindern. Die Aufnahmen erfolgen bei optimalen Lichtverhältnissen. Der in der Zielsetzung formulierten möglichst geringen Einflussnahme der Methode auf die Ergebnisse wird somit Rechnung getragen. Offensichtlich liegt mit der Bewegungsanalyse ein sehr gutes und vielseitiges Messinstrument vor. Die Objektivität, Reliabilität und die inhaltliche sowie innere empirische Validität eines Messinstrumentes werden wesentlich durch die Standardisierbarkeit beeinflusst. Vorausgesetzt die Markerpositionen sind exakt beschrieben, dann ist die Güte der Messungen sehr hoch. Die Messergebnisse werden hauptsächlich durch Verhaltensvariationen der Versuchspersonen und systemische Faktoren beeinflusst. Die Unabhängigkeit der Auswertealgorithmen von der Versuchsdurchführung ermöglichen umfassende Gestaltungsansätze durch Wahl des aussagekräftigsten Indikators und spätere Veränderungsmöglichkeiten. Der vorhandene Bestand der Grunddaten, der Weg-Zeit-Verlauf der verfolgten Körperpunkte, kann in Anpassung an verschiedene Fragestellungen optimal ausgewertet werden.

↓119

Die Bewertung der mit Hilfe der Bewegungsanalyse ermittelten Körperhaltungen erfordert aufgrund der insgesamt schwierigen Problematik die Zusammenarbeit mit Arbeitsmedizinern. In der Interpretation werden die zuvor exakt ausgerechneten Körperwinkel auf Minima, Maxima und Bereiche reduziert, deren zeitliches Auftreten gewisse Aussagen ermöglicht.

Die Wirkung der verschiedenen Belastungsfaktoren auf den Muskel-Skelett-Apparat ist als komplexes mehrdimensionales Netzwerk zu betrachten. Der Nachweis der Ursachen von Muskel-Skelett-Erkrankungen ist schwer, was sich darin äußert, dass die Zahl der gemeldeten Berufserkrankungen sehr viel höher ist als die Zahl später gezahlter Renten. Die direkte Schlussfolgerung von Messwerten auf eine mögliche Gesundheitsschädigung ist nicht zulässig, man muss die gesamte Arbeitssituation berücksichtigen (Borowski 1981).

Die Wirkung schädigender Faktoren ist außerdem sehr personenspezifisch, unter anderem abhängig vom Trainingszustand, der Vorbelastung, der Konstitution und vom Geschlecht. Erst bei Einwirkung der Belastung über einen langen Zeitraum (bei der Anerkennung einer Berufskrankheit in der Regel nach 10jähriger Exposition) ist ein Schaden einer bestimmten Ursache zuzuordnen. Das frühzeitige Erkennen der Belastungsfaktoren bleibt daher im Rahmen der Prävention weiterhin sehr wichtig. Im Rahmen einer mehrdimensionalen Betrachtungsweise können die Schwere der Belastung beeinflussende Faktoren, wie z. B. die Zeitdauer einer eingenommenen Haltung sowie gleichzeitig auftretende zusätzliche Belastungen, mit Hilfe der Bewegungsanalyse automatisch aufgezeichnet werden.

↓120

Im Rahmen einer ergonomischen Bewertung stellen die Messwerte eine fundierte Grundlage zum Soll-Ist-Vergleich dar und erlauben eine tendenzielle Bewertung der Gesamtsituation sowie die Benennung von Risikofaktoren. Eine genaue quantitative Bewertung der Belastungssituation ist im Rahmen der Bewegungsanalyse nicht möglich, was jedoch nicht ein Mangel der Methode ist, sondern aus der Komplexität der Belastungs-Wirkungs-Mechanismen resultiert. Die Ermittlung von Bewegungsgrunddaten und Körperhaltungen kann in Verbindung mit weiteren geeigneten Messmethoden, z.B. über Elektromyographie, eine Bewertung der Belastungssituation verbessern (Aaras 1988; Rullmann 2003).

Die Möglichkeiten der plastischen Darstellung der Ergebnisse über grafische Funktionen der Auswertesoftware oder durch Einlesen der Ergebnisse in andere Datenverarbeitungsprogramme ist als besonders hilfreich zu bewerten. Für Beratungstätigkeiten müssen einfache Darstellungsmöglichkeiten vorliegen. Die verwendeten Winkelverlaufsdiagramme lassen sich in kritischen Bereichen entsprechend farblich gestalten und zeigen dann das Gefahrenpotential bestimmter Körperhaltungen sofort auf. Das gilt sowohl für die zeitlichen Verlaufsdiagramme als auch für die Winkel-Winkel-Diagramme, siehe 5.2.2. Die Problematik der extremen Körperhaltungen im Gartenbau und der mangelnden Beschreibung dieser in Regelwerken ermöglicht teilweise nur spekulative oder subjektiv begründete Bewertungen.

Das gemessene, notwendige Ausmaß an Bewegungen im Rahmen der Aufgabenerfüllung ermöglicht die Erstellung von Nutzerprofilen bzw. den Abgleich zwischen anthropometrischen Vorgaben der Konstruktion und der späteren Nutzergruppe. Das sogenannte „human modeling“, welches in der modernen computergestützten Konstruktion (CAD) gerne für Komfortanalysen der Konstruktionsumgebung und in eingeschränktem Maße für die Bestimmung des Greifraumes genutzt wird, vermag bisher keine den realen menschlichen Handlungen entsprechende Bewegungsmodulation (Chaffin 2003) außerhalb der untersuchten Räume. Derzeit finden weltweite Bemühungen statt, die computergestützten Menschmodelle von diesem Mangel zu befreien und sie für einen breiteren Einsatz vorzubereiten (Delleman 2003).

↓121

Solange die Bewegungsmodulation nicht sicher gelingt und die Anschaffungskosten von Systemen mit der entsprechenden Kompetenz für kleine Unternehmen finanziell nicht tragbar sind, kann die Bewegungsanalyse auf dem aktuellen Stand der Technik, z.B. im Gartenbau im Sinne der proaktiven Ergonomie, erfolgreich eingesetzt werden. Gleichzeitig werden im Rahmen der Messungen Grunddaten menschlicher Bewegungsabläufe gesammelt, die für die Weiterentwicklung von virtuellen Arbeitskräften genutzt werden können, denn die Grundlage aller Simulationen sind Datenbasen menschlicher Bewegungen.

6.3 Ausblick

Nach umfangreicher Prüfung der Methode erscheint der Einsatz der Bewegungsanalyse in vielen Situationen im Gartenbau und in der Landwirtschaft sinnvoll. Im Verlauf der Entwicklung der Software konnten eine Vielzahl bewegungsbeschreibender Größen definiert werden.

Vor allem in der Entwicklungsphase von Mensch-Maschine-Systemen ist der Einsatz der Bewegungsanalyse wünschenswert. Prototypen können im Labor einfach getestet werden und ein Soll-Ist-Vergleich kann erfolgen. Die bewegungsanalytische Überprüfung repetitiver Aufgaben im Rahmen der Massenproduktion kann einen hohen Nutzen erbringen. Oft wird verkannt, dass die Auswirkungen eines unnötigen Arbeitsweges bei repetitiven Tätigkeiten einen Multiplikatoreffekt mit beträchtlichem wirtschaftlichem Ausmaß besitzen. Im Bereich der Massenproduktion sind die Ausführungszeiten vieler Aufgaben so kurz, dass sie nur noch automatisch erfasst werden können.

↓122

Die Bestimmung von Greifräumen im Rahmen der Aufgabenausführung ist hierfür besonders geeignet. Das Einhalten von anthropometrisch festgelegten Greifräumen kann überprüft werden (Georg 1999; Ude 2002) um konstruktiv erforderliche extreme Bewegungen zu vermeiden (Choi 2003).

Der Einsatz des verwendeten Bewegungsanalysesystems ist besonders für ortsfeste Arbeitsplätze geeignet. Eine Erweiterung des Systems auf mehrere Kameras sowie die telemetrische Übertragung der Markersignale könnten einen umfangreicheren Einsatz ermöglichen und den auftretenden Sichtbarkeitsproblemen entgegenwirken. Die Simulation von Arbeiten auf fahrenden Geräten hat sich jedoch als gute Alternative zur nicht möglichen aktiven Verfolgung einer Arbeitskraft mit dem Meßsystem erwiesen. Sie ist der aktiven Verfolgung aus dem Grunde vorzuziehen, da es sich bei den Simulationen um standardisierte Bedingungen handelt und die Aufzeichnungen innerhalb des kalibrierten Raumes gewährleistet sind. Es kann eine unbegrenzte Anzahl von Wiederholungen durchgeführt werden.

Die Verknüpfung mehrerer Indikatoren in der Gesamtbewertung ist ein großer Vorteil, den die Methode bietet. Aus einem Datensatz werden mehrere Parameter gewonnen, z.B. die Zeitdauer, die Bewegungssumme, auftretende Körperwinkel und Bewegungsgeschwindigkeiten. Die aus den Raumkoordinaten errechneten Indikatoren unterliegen dann alle denselben Einflüssen. Da die äußeren Einflussfaktoren im Gartenbau bereits sehr groß sind, ist gerade hier eine Methode gefragt, die möglichst viele Parameter in einem Arbeitsgang erfasst.

↓123

Die untersuchten und recht allgemeinen Problemstellungen können zum Teil auf andere Bereiche übertragen werden. Die vorgestellte Analysesoftware ist auf allgemeinen arbeitswissenschaftlichen Grundlagen erarbeitet worden, so dass problemlos verschiedenartige Produktionsbereiche anderer Branchen betrachtet werden können.

Um langfristig Beweise zu erbringen, dass bestimmte Körperhaltungen gesundheitsschädlich sind, bedarf es weiterer Untersuchungen der besonderen, im Produktionsgartenbau auftretenden, Bewegungsmuster. Derzeit verfügbare Regelwerke reichen nicht aus, um beispielsweise dynamisches Arbeiten im Sitzen oder Liegen zu bewerten. Die Bewegungsanalyse ist in der Lage, fehlende Grundkenntnisse zu erbringen, um diese in Zusammenarbeit mit der Medizin zu interpretieren.

Weitere Untersuchungen sollten der Frage nach der Definition von Bewegungen dienen, und inwieweit diese Größe als Bewertungskriterium verwendet werden kann. Ein Messinstrument für die objektive Bewertung von Fertigkeiten bei der Erledigung von bestimmten Aufgaben wäre eine interessante Neuerung.

↓124

Eine weiteres erfolgreiches Anwendungsgebiet für die Bewegungsanalyse könnte die Überprüfung von Displaysicherheit und die Durchführung von Fehlerrisikoanalysen in den zunehmend automatisierten Produktionsanlagen sein.

Eine Bewegungsanalyse im realen Arbeitsprozesse erbringt grundlegende Ergebnisse zu den auftretenden Bewegungsmustern. Durch Befragung kann das Komfortempfinden in verschiedenen Situationen ermittelt werden. Die Rahmenbedingungen gartenbaulicher Produktionsstrukturen sehen allerdings derartige Fragestellungen noch nicht vor. Im Produktionsprozess steht die kostengünstige Arbeitsausführung im Vordergrund. Um dennoch präventiv ergonomisch zu wirken, wäre die Weiterentwicklung des Systems in Richtung eines Arbeits- und Ergonomietrainers denkbar. Im Bewegungsprozess muss die Arbeitskraft ein Feedback über seine erbrachte Leistung, die Bewegungseffizienz und die Körperhaltung erhalten, um diese im positiven Falle beizubehalten oder aber zu verändern. Die Kenntnis über spezielle Fähigkeiten oder den aktuellen Leistungsstand einer Arbeitskraft ermöglichen zudem ihren optimalen Einsatz im Produktionsablauf.

6.4 Fazit

Nachdem die Problematik der Arbeitsgestaltung im Gartenbau dargestellt wurde, besteht weiterhin die Forderung nach einem Instrument, welches den Optimierungsprozess im Gartenbau vorantreibt, und das einfach und kostengünstig für die Verbesserung der Arbeitsbedingungen eingesetzt werden kann. Die Forderung nach definierter Qualität bei den Erzeugnissen muss auf die innerhalb der Produktion herrschenden Arbeitsbedingungen ausgedehnt werden. Nur eine umfangreiche Analyse bestehender Arbeitssituationen und die Publikation der Ergebnisse kann das Bewusstsein von Betriebsleitern und anderen ausführenden Organen schärfen und das bestehende Wertesystem im Gartenbau verändern.

↓125

Erfolgreiche technische Weiterentwicklungen erfolgen nur, wenn zwischen der bestehenden Wirklichkeit und dem gestaltungsrelevanten Wertsystem eine Diskrepanz besteht (Baum 1986). Die Technikentwicklung benötigt Impulse. Sie muss, sofern die kostengünstige Produktion die Hauptanforderung ist, die Kostenreduzierung ermöglichen, um erfolgreich in neue beständige Organisationsformen eingeführt zu werden. Da der Beweis für höhere Leistungen in den dargestellten Versuchen an mehreren Stellen erbracht wurde, besteht eine reale Chance, das neue bewegungsanalytische Instrument bereits heute in den Gestaltungsprozess zu integrieren, in dem noch die Wirtschaftlichkeit der Produktion allen anderen Kriterien vorangestellt wird.


© Die inhaltliche Zusammenstellung und Aufmachung dieser Publikation sowie die elektronische Verarbeitung sind urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung. Das gilt insbesondere für die Vervielfältigung, die Bearbeitung und Einspeicherung und Verarbeitung in elektronische Systeme.
DiML DTD Version 4.0Zertifizierter Dokumentenserver
der Humboldt-Universität zu Berlin
HTML-Version erstellt am:
07.06.2005