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Ergonomie am Arbeitsplatz

Thema des Monats

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Damit Arbeiter lange gesund bleiben, sind ergonomische Bewegungsabläufe wichtig. Wissenschaftler aus Hannover entwickeln jetzt ein System, das ungesunde Körperhaltungen erkennt und korrigiert. © IPH gGmbH Photo: Department for Business, Innovation and Skills / Creative Commons

"Achtung, diese Bewegung verursacht Rückenschmerzen" – so könnte ein digitaler Assistent in Zukunft warnen. Wissenschaftler aus Hannover entwickeln ein Kamerasystem, das Arbeitern bei der Montage über die Schulter schaut und auf unergonomische Bewegungen hinweist. Unternehmen können das System nutzen, um die Leistungsfähigkeit ihrer Arbeitskräfte dauerhaft zu erhalten. Für einen ersten Praxistest suchen die Wissenschaftler noch nach Partnerunternehmen.
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Auch filigrane Tätigkeiten können körperlich belasten. Direktes Feedback soll künftig helfen, die richtigen Bewegungsabläufe zu trainieren und beispielsweise Rückenschmerzen vorzubeugen. © IPH gGmbH

Rückenschmerzen, Knieprobleme, Sehnenscheidenentzündungen: Falsche Bewegungen am Arbeitsplatz können auf Dauer krank machen. Um Arbeiter davor zu schützen, entwickeln Wissenschaftler aus Hannover derzeit eine Technologie zur Ergonomiebewertung: 3D-Kameras sollen Bewegungsabläufe erfassen und dabei helfen, ungesunde Körperhaltungen zu korrigieren.

Das Besondere: Die Ergonomiebewertung erfolgt in Echtzeit und basiert ausschließlich auf Kameradaten. Bisher ist es ziemlich aufwendig, Bewegungen im Fabrikalltag zu analysieren und zu bewerten.

Die Arbeiter müssen dafür beispielsweise einen Ganzkörperanzug mit Markierungen tragen, damit der Computer die Position von Händen, Ellenbogen und Schultern erkennt. Das stört bei der Arbeit. Das neue System verzichtet gänzlich auf Marker sowie Sensoren und nutzt ausschließlich 3D-Kameras, um Körper und Hände zu erfassen.

Zudem soll die neue Technologie Bewegungen direkt analysieren und bewerten. Auch das ist mit bisherigen Systemen nicht möglich: Sie können lediglich Videos erzeugen und verarbeiten. Um zu beurteilen, wie ergonomisch die Bewegungsabläufe sind, muss anschließend ein Experte die Aufnahmen auswerten. Das ist teuer für die Unternehmen und ungünstig für die Arbeiter, die dadurch tage- oder wochenlang auf Feedback warten müssen.

Das neue Kamerasystem soll die Bewegungen automatisch analysieren – und zwar in Echtzeit. Dabei erkennt es nicht nur unergonomische Bewegungen, sondern bietet auch Alternativen an. So erhalten die Arbeiter direktes Feedback und können ungesunde Bewegungen sofort korrigieren.

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3D-Kameras sollen Arbeitsabläufe in Echtzeit erfassen, unergonomische Bewegungen erkennen und Alternativen anbieten. © IPH gGmbH - Image: IFA (Institut für Fabrikanlagen und Logistik)

Unternehmen können das System nutzen, um die Arbeitskraft ihrer Belegschaft dauerhaft zu erhalten. Korrekte Bewegungsabläufe lassen sich damit schon während der Einarbeitung trainieren und später immer wieder überprüfen. So bleiben die Mitarbeiter in der Montage länger fit, ermüden nicht so schnell und werden seltener krank – gerade in Zeiten des Fachkräftemangels wird dies für Unternehmen immer wichtiger.

Mit der neuen Technologie lohnt sich die Ergonomiebewertung auch für kleine und mittlere Unternehmen. Weil keine teure Sensorik nötig ist und die Experten-Auswertung entfällt, ist die Bewertung künftig schneller und günstiger möglich. Zudem genügt ein einziges Kamerasystem, um sämtliche Arbeitsplätze in der Montage zu bewerten.

"Wir entwickeln ein mobiles System. Sobald sich ein Mitarbeiter die richtigen Bewegungsabläufe angewöhnt hat, können die Kameras wieder abgebaut und an einem anderen Montage-Arbeitsplatz genutzt werden", sagt Sebastian Brede, Projektleiter am Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH (IPH).

Im Forschungsprojekt "WorkCam – Echtzeitfähige und kamerabasierte Ergonomiebewertung und Maßnahmenableitung in der Montage" arbeitet das IPH mit dem Institut für Fabrikanlagen und Logistik (IFA) der Leibniz Universität Hannover zusammen.

Während sich die Wissenschaftler am IFA auf die Ergonomiebewertung konzentrieren, ist das IPH für die Entwicklung des Kamerasystems und die Auswertung der 3D-Daten verantwortlich. Das Projekt ist zum 1. April 2017 gestartet und läuft bis Ende März 2019 – bis dahin wollen die Wissenschaftler einen Prototyp des Kamerasystems entwickeln und bei Partnerunternehmen testen.

Unternehmen, die sich für die Ergonomiebewertung interessieren und das System in der Praxis testen wollen, können sich noch am Projekt beteiligen. Ansprechpartner ist Sebastian Brede, Telefon: +49-511-27976-225 / E-Mail: brede@iph-hannover.de

Über das IPH

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Das Institut für Integrierte Produktion Hannover (IPH) gemeinnützige GmbH forscht und entwickelt auf dem Gebiet der Produktionstechnik, berät Industrieunternehmen und bildet den ingenieurwissenschaftlichen Nachwuchs aus.

Gegründet wurde das IPH 1988 aus der Leibniz Universität Hannover heraus. Bis heute wird es als gemeinnützige GmbH von drei Professoren der Universität geleitet.

Das Unternehmen hat seinen Sitz im Wissenschaftspark Marienwerder im Nordwesten von Hannover und beschäftigt aktuell 65 Mitarbeiter, 26 davon als wissenschaftliches Personal (Stand: Februar 2017).

Forschung in der Produktionstechnik

Das IPH forscht anwendungsnah in den Ingenieurswissenschaften. Rund 30 wissenschaftliche Mitarbeiter arbeiten interdisziplinär an Forschungsprojekten zu den Kernthemen Prozesstechnik, Produktionsautomatisierung und Logistik. Schwerpunkte setzt das IPH zudem mit seiner Forschung zu XXL-Produkten – beispielsweise Windenergieanlagen, Schiffen oder Fördertechnik für den Bergbau – und zum Themenfeld Industrie 4.0.

Ziel des IPH ist es, neue Entwicklungen frühzeitig zu erkennen, innovative Ideen weiterzuentwickeln und dazu beizutragen, diese in der Industrie umzusetzen.

Schnittstelle zwischen Wissenschaft und Industrie

Das IPH sieht sich als Vermittler zwischen Theorie und Praxis. Um wissenschaftliche Erkenntnisse in die Industrie zu übertragen, kooperiert das IPH eng mit Unternehmen, sowohl in Forschungs- als auch in Beratungsprojekten. Zu den Kunden des IPH zählen Unternehmen aus den Branchen Werkzeug- und Formenbau, Maschinen- und Anlagenbau, Luft- und Raumfahrt sowie aus der Automobil-, Elektro- und Schmiedeindustrie.

Das IPH bietet seinen Kunden ganzheitliche Beratung im Bereich der Produktionstechnik und erarbeitet individuelle, bedarfsgerechte und oft unkonventionelle Lösungen. Ziel ist es, den Ablauf von Produktions- und Planungsprozessen nachhaltig zu verbessern und somit die Wirtschaftlichkeit zu erhöhen. Aktuelle wissenschaftliche Erkenntnisse gibt das IPH in zahlreichen Veranstaltungen an externe Fach- und Führungskräfte weiter – etwa in Seminaren und Arbeitskreisen.

Praxisnah studieren und promovieren

Verantwortung übernimmt das IPH auch bei der Qualifizierung des ingenieurwissenschaftlichen Nachwuchses. Das IPH bietet Vorlesungen und Praxisprojekte für Studierende an und gibt ihnen die Möglichkeit, in Forschungsprojekten mitzuarbeiten: Studentische Hilfskräfte übernehmen hier verantwortungsvolle, fachnahe Tätigkeiten und tragen maßgeblich zum Erfolg des IPH bei.

Absolventen haben am IPH die Möglichkeit zur Promotion – mit einer einzigartigen Mischung aus Theorie und Praxis. Als Doktoranden am IPH bearbeiten sie nicht nur wissenschaftliche Forschungsprojekte, sondern arbeiten auch eng mit Partnern aus der Industrie zusammen. So entstehen anwendungsnahe, praxisrelevante Dissertationen – und die Absolventen qualifizieren sich für anspruchsvolle Führungspositionen in Wirtschaft und Wissenschaft.