Digitale Ergonomie und Gestaltungstools

Die Entwicklung sicherer und gesunder Arbeitsbedingungen erfordert eine sorgfältige Gestaltung von Produkten und Arbeitssystemen. Durch den Einsatz virtueller Gestaltungstools können Defizite frühzeitig erkannt und ergonomische Verbesserungen vorgenommen werden.

Body-Shape-Anthropometrie
© iStock/janiecbros

Genauere Themenbestimmung

Die Digitale Ergonomie wird als Oberbegriff für digitale Modelle und Methoden zur Planung, Realisierung und kontinuierlichen Verbesserung von Produkten und sozio-technischen Arbeitssystemen verstanden. Dabei steht der Mensch im Mittelpunkt. Er ist der Maßstab für das Produkt oder System, das gebrauchstauglich bzw. sicher und gesund zu gestalten ist. Eine wesentliche Grundlage der digitalen Ergonomie stellt die Anthropometrie dar. Neben der Erfassung und modernen Verarbeitung anthropometrischer Daten sind die Möglichkeiten der virtuellen Planung individualisierter Arbeit wichtige Fragestellungen in diesem Arbeitsfeld. Über die anthropometrischen Aspekte hinaus werden Bewegungs- und Haltungsanalysen mit Hilfe von sensorgestützten Technologien durchgeführt. Digitale Menschmodelle bilden dabei, unter Berücksichtigung der menschlichen Biomechanik, die Grundlage für ergonomische Arbeitsbewertungen. Des Weiteren werden Kognitive Menschmodelle in der digitalen Ergonomie entwickelt, um die menschlichen Verarbeitungsprozesse zu untersuchen, also wie wir Dinge wahrnehmen und bewerten.

Unsere Forschung

Digitale Ergonomie umfasst die Gestaltung und Bewertung von Arbeitsplätzen mit neuen Technologien. Dabei werden anthropometrische Daten benötigt, um aktuelle Gestaltungsmaße für Produkte und Arbeitssysteme zu erhalten. Der Forschungsschwerpunkt liegt in der Aufbereitung und Bereitstellung aktueller anthropometrischer Datensätze. Im Themenfeld Ergonomische Arbeitsbewertung werden die Einsatzmöglichkeiten moderner Sensortechniken zur systematischen Erfassung und Bewertung von Körperhaltungen untersucht, um Gefährdungen, z. B. durch Fehlbelastungen am Arbeitsplatz, frühzeitig zu erkennen.

Methodische Ansätze

Im Bereich der digitalen Ergonomie kommen sowohl im Labor als auch im Feld vielfältige Methoden zum Einsatz, um aktuelle Fragestellungen zu beantworten. Dabei werden moderne Messtechniken zur Datenerfassung eingesetzt und die Potenziale der Technologie abgeschätzt. Die Messinstrumente umfassen dabei:

  • 3D-Body-Scanner (zur Erfassung anthropometrischer Daten)
  • Bewegungserfassungsysteme (Kamera- oder sensorbasiert)
  • Elektromyographie (Erfassung von Muskelaktivität)
  • Kraftsensorik (Erfassung externer Kräfte)

Publikationen

Comparing univariate and multivariate analysis of anthropometric measurements from 3D body scans for ergonomic work system designs

Aufsatz 2022

Der Tagungsbeitrag "Comparing univariate and multivariate analysis of anthropometric measurements from 3D body scans for ergonomic work system designs" ist in englischer Sprache im Sammelband "3DBODY.TECH 2022. 13th International Conference and Exhibition on 3D body scanning and processiong …

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Anthropometric dataset for the German working-age population using 3D body scans from a regional epidemiological health study and a weighting algorithm

Aufsatz 2023

Dieser Artikel ist im Journal "Ergonomics" (2023) erschienen.

First Online: 4. November 2022

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Anthropometrie in der digitalisierten Arbeitswelt

Aufsatz 2020

Der gesamte Artikel kann von der Internetseite des Journals "Arbeitsmedizin, Sozialmedizin, Umweltmedizin", Volume 55, Nr. 5, S. 278-281 heruntergeladen werden: "Anthropometrie in der digitalisierten Arbeitswelt" (ggfs. kostenpflichtig).

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Entwicklung eines Verfahrens zur digitalen Erfassung von Körperhaltungen und Bewegungsmustern

baua: Dissertation 2019

Durch aktuelle Veränderungen im deutschen Gesundheitssystem, dem demographischen Wandel und Änderungen in der Sozialgesetzgebung, gewinnt die arbeitsplatzbezogene Rehabilitation zunehmend an Bedeutung. Mit Hilfe der arbeitsplatzbezogenen Rehabilitation soll eine Verbesserung der Teilhabe am …

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Digital Assessment of Anthropometric and Kinematic Parameters for the Individualization of Direct Human-Robot Collaborations

Aufsatz 2016

Der Tagungsbeitrag "Digital Assessment of Anthropometric and Kinematic Parameters for the Individualization of Direct Human-Robot Collaborations" ist im Abstractband "Proceedings of the 7th International Conference on 3D Body Scanning Technologies, Lugano, Switzerland, 30 Nov.-1 Dec. 2016", Paper

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A Customizable Digital Human Model for Assembly System Design

Aufsatz 2016

Der gesamte Artikel "A Customizable Digital Human Model for Assembly System Design" ist ein Beitrag zum Sammelband "Advances in Ergonomics of Manufacturing: Managing the Enterprise of the Future, Proceedings of the AHFE 2016 International Conference on Human Aspects of Advanced Manufacturing, July …

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Evaluation of Physical Workload Using Simulation Versus Motion Capturing Data for Biomechanical Models

Aufsatz 2020

Dieser Artikel ist im Tagungsband "DHM 2020. Proceedings of the 6th International Digital Human Modeling Symposium, August 31 - September 2, 2020" (2020) erschienen.

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The impact of using exoskeletons on occupational safety and health

Kooperation 2019

Die Publikation "The impact of using exoskeletons on occupational safety and health" kann von der Internetseite der Europäischen Agentur für Sicherheit und Gesundheitsschutz am Arbeitsplatz (EU-OSHA) heruntergeladen werden.

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Biomechanical Digital Human Models: Chances and Challenges to Expand Ergonomic Evaluation

Aufsatz 2019

Der gesamte Artikel "Biomechanical Digital Human Models: Chances and Challenges to Expand Ergonomic Evaluation" ist ein Beitrag zum Sammelband "Human Systems Engineering and Design Proceedings of the 1st International Conference on Human Systems Engineering and Design (IHSED2018): Future Trends …

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Synthesis and validation of a virtual anthropometric user population of German civilians based on an up-to-date representative dataset

baua: Fokus 2017

Für den jeweiligen Anwendungskontext geeignete anthropometrische Datensätze sind die Basis für die virtuellen Planung, Gestaltung und Konstruktion von sicheren und ergonomisch gut gestalteten Produkten und Arbeitssystemen. In diesem Kontext müssen insbesondere die menschliche Variabilität sowie …

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