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Methodik für die ergonomische Gestaltung von Arbeitssystemen
Ergonomieratgeber für Manuelle Produktionssysteme
Linear Motion andAssembly Technologies ServicePneumaticsHydraulics
Electric Drives and Controls
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Ergonomie – für motivierte Mitarbeiter, höhere Produktivität und bessere Qualität
Ein ergonomischer Arbeitsplatz erleichtert die Arbeit und schont die Gesundheit des Mitarbeiters. Die erfreulichen Ergebnisse: gesteigerte Motivation und Zufriedenheit, höhere Leistungsfähigkeit, Effizienz und Bearbeitungsqualität sowie ein geringerer Krankenstand. Unterm Strich bedeutet das ein dickes Plus beim Thema Produktivität, mehr Wirtschaftlichkeit und einen entscheidenden Vor-sprung im Wettbewerb – und damit nachhaltige Erfolge für Ihr Unternehmen.
Von Ergonomie profitierenNutzen Sie die Vorteile eines ergonomisch gestalteten Arbeits-platzsystems. Wir unterstützen Sie dabei und geben Ihnen wertvolle Anregungen. Zum Beispiel mit diesem Ergonomieratgeber, der die acht zentralen Grundregeln der Er-gonomie und damit die wichtigsten Aspekte der EN ISO 6385 enthält. Der Ratgeber dient als Richtschnur und methodische Anleitung zur Planung und Realisierung Ihrer Arbeitsplätze und Regalsysteme. Dabei werden unter anderem die Körpergrößen der Mitarbeiter, die Arbeitsaufgabe und die Beleuch-tung berücksichtigt.
Ergonomischer Arbeitsplatz: taktunabhängig, für Richt- und Kontrolltätigkeiten
Die 8 ergonomischen Grundregelnfür Arbeitssysteme
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1. Körpergröße und Arbeits-höhe
5.Die Blick-bereiche
2.Der Arbeits-bereich
6.Die Beleuch-tung
3. Der Greifraum
7. Die Einstellung der Arbeits-mittel
4. Die Teilebereit-stellung
8. Die Planungs-hilfsmittel
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1. Körpergröße und Arbeitshöhe
Manuelle Arbeitsplatzsysteme sollten für Personen unterschiedlichster Körpergrößen geeignet sein, damit ein möglichst hoher Prozentsatz der Bevölkerung berücksichtigt wird. Dabei sind länderspezifische Unterschiede und regionale Bestimmungen zu beachten. Für die Dimensionierung eines Arbeitsplatzes gilt beispielsweise in Deutschland die DIN 33 406.
Die wichtigsten Maße bei der Ge-staltung von Arbeitsmitteln sind beispielsweise die Arbeitshöhe, die Dimensionierung von Greifräumen und Beinfreiraum sowie Sehraum-Abmessungen. All diese Maße werden von der „normierten“ Kör-pergröße abgeleitet.
Einteilung der KörpergrößenDie Körpergrößen der Bevölkerung können in vier Gruppen eingeteilt werden:• Gruppe 1: kleinste Frau
(nur 5% sind kleiner)• Gruppe 2: durchschnittliche Frau und kleinster Mann• Gruppe 3: größte Frau und
durchschnittlicher Mann• Gruppe 4: größter Mann
(nur 5% sind größer)
Körpergrößenbereich Gruppe 1 Gruppe 2 Gruppe 3 Gruppe 4
Arb
eits
inha
lt
Hohe Anforderungen an: • visuelle Kontrolle• Feinmotorik
1100 1200 1250 1350
Mittlere Anforderungen an: • visuelle Kontrolle• Feinmotorik
1000 1100OptimaleArbeits-
höhe 1125
1150 1250
Geringe Anforderungen an:• visuelle KontrolleHohe Anforderungen an: • Bewegungsfreiheit Arme
900 1000 1050 1150
Optimale Arbeitshöhen in Abhängigkeit von Körpergröße und Tätigkeit
Durchschnittliche optimale Arbeitshöhe für alle vier Bevölkerungsgruppen
Häu
figke
it
1% 99%95%5% 50%
Männer: 1650mm 1750mm 1855mmFrauen: 1535mm 1625mm 1720mm
Gruppe 1 Gruppe 2 Gruppe 3 Gruppe 4
Gruppierung der Körper-größen in Deutschland nach DIN 33 402 sowie DIN EN ISO 7250
Für die Auslegung manueller Ar-beitsplatzsysteme sind alle vier Gruppen relevant. Diese repräsen-tieren 90% der Bevölkerung.
Ermittlung der optimalen Arbeits-höheDie optimale Arbeitshöhe richtet sich nach dem Körpergrößenbe-reich und der Art der ausgeübten Tätigkeit (siehe Tabelle). Unter Berücksichtigung aller Körpergrö-ßen beträgt die durchschnittliche optimale Arbeitshöhe bei mittleren Anforderungen 1125 mm für Sitz-/Steharbeitsplätze.
1125mm ± 100mm
Gruppe 4 Gruppe 3 Gruppe 2 Gruppe 1
5
400 mm
600-750 mm
1100 mm
1400 mm
B
B
A
C
C
Empfohlene Arbeitshöhenan Regalsystemen
A Höheres Behältergewicht
B Geringeres Behältergewicht
C Gelegentliche Handhabung
Das Sitz-/Stehkonzept von Rexroth für die ProduktionBei dem von Rexroth ausgear-beiteten und empfohlenen Sitz-Stehkonzept kann bei gleicher Arbeitshöhe im Sitzen wie im Stehen gearbeitet werden. Unter-schiedliche Körpergrößen werden dabei weitgehend ausgeglichen. Das Konzept erlaubt wechselnde Körperhaltungen, reduziert somit Belastungen und steigert die Lei-stungsfähigkeit. Mit reinen Sitz- oder Steharbeitsplätzen ist dies nicht möglich.
Auslegung von RegalsystemenBehältergewicht und Art der Tä-tigkeit sind entscheidend für die Auslegung von Regalsystemen. Wir empfehlen die aus der Abbildung ersichtliche Einteilung. Darüber hinaus sollten folgende Aspekte bei der Zuführung und Entnahme von Material berücksichtigt werden:• Gesamtbelastung des Mitarbeiters
während seiner Schicht• Länderspezifische Bestimmungen
und Normen
Optimale Arbeitshöhen in Abhängigkeit von Körpergröße und Tätigkeit
Bei sehr variablen Werkstück-/Bauteilab-messungen und gravierenden Größenun-terschieden der Mitarbeiter bieten höhen-einstellbare Arbeitsplätze ein Maximum an Flexibilität
Relevante Parameter bei der Ermittlung der Tischhöhe für einen Sitz-/Steharbeitsplatz
Tisc
hhöh
e
Arb
eits
höhe
H
Ermittlung der TischhöheDie Tischhöhe ergibt sich aus der optimalen Arbeitshöhe abzüglich der Werkstück- oder der Einlege-höhe. Um auch für die Körper-größengruppe 4 ausreichenden Kniefreiraum zu gewährleisten, empfehlen wir eine Mindesthöhe von 1000 mm für Sitz-/Steharbeits-plätze. Weitere Kriterien, die zu beachten sind:1. Fuß- und Beinfreiraum, Tiefe und
Einstellbereich der Fußauflage2. Größe und Variation von Werk-
stückabmessungen3. Auftretende Kräfte und Gewichte4. Wechselnde Vorrichtungstypen
und Einlegehöhen 5. Stark variierende Sehabstände6. Standortspezifische Anforde-
rungen (abweichende Körper-größen, gesetzliche Bestimmun-gen usw.)
7. Methodische, sicherheitstech-nische und wirtschaftliche Aspekte
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2. Der Arbeitsbereich
Auf Basis einer vorgegebenen Zykluszeit werden die erforderlichen Tätigkeiten sowie der Arbeitsablauf festgelegt. Im Rahmen der Methodenanalyse wird unter Berücksichtigung zeitlicher, ergonomischer und wirtschaftlicher Aspekte die bestmögliche Arbeitsmethode ermittelt. Dabei sind auch das tendenziell steigende Alter sowie der Einsatz leistungsgewandelter Mitarbeiter zu beachten. Die Einbeziehung aller beteiligten Mitarbeiter, zum Beispiel aus Montage, Qualitätswesen und Logistik, sorgt dabei erfahrungsgemäß für beste Ergebnisse und stellt die langfristige Akzeptanz der Methode und damit des Ar-beitsplatzsystems sicher.
Der Arbeitsbereich sollte stets zwi-schen 800 mm und 1500 mm Höhe liegen. Dabei gilt es, die folgenden Regeln zu beachten:• Arbeiten über Herzhöhe (über
1500 mm) vermeiden: Ansons-ten wird die Blutzirkulation und damit die Sauerstoffversorgung der Muskeln vermindert, was zur Leistungsabnahme führt
• Arbeiten, die Beugen erfordern (unter 800 mm), belasten den Mitarbeiter überproportional stark und sollten daher vermie-den werden
• Dynamische Tätigkeiten begüns-tigen: denn statische Haltearbeit hemmt die Blutzirkulation und Sauerstoffversorgung der Mus-keln. Dies kann zu Einbußen bei Leistung und Bearbeitungsquali-tät führen
Bei dynamischer Aktivitätist eine ausreichendeSauerstoffversorgunggewährleistet
Statische Aktivitäten, wie beispielsweise dauerhaftes Halten, reduzieren die Blut- bzw. Sauerstoffversorgung
Arbeitsbereich über Herz-höhe: verminderte Blutzirku-lation reduziert die Arbeits-leistung
Arbeitsbereich unterhalb Herz-höhe: gute Sauerstoffversor-gung der Muskeln und hohe Leistungsfähigkeit
Über Herzhöhe Unterhalb Herzhöhe Ruhe
Blutbedarf Blutzufuhr
Dynamische Aktivität
Blutbedarf Blutzufuhr
Statische Aktivität
Blutbedarf Blutzufuhr
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• Belastungswechsel ermöglichen: beispielsweise durch Sitz-/Steh-
arbeitsplätze oder Jobrotation. Belastungswechsel reduzieren die körperliche Belastung des Mit-arbeiters und steigern seine Leistungsfähigkeit
• Belastungen minimieren: zum Beispiel durch den Einsatz von Schiebestrecken oder Hebehilfen, sowie durch die Wahl leichter Werkstoffe
Ergonomische Arbeitsplätze stehen im Mittelpunkt der Fließfertigung. Die Sitz-/Steh-Ar-beitsplätze sowie die Behälter zur Materialbereitstellung von Rexroth bieten eine optimale Basis für ermüdungsfreies Arbeiten und können mitarbeitergerecht eingestellt werden.
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3. Der Greifraum
Bei der ergonomischen Gestaltung des Greifraums gelten folgende Grundsätze: Alle Behälter, Vorrichtungen und Bedienelemente sollten gut zugänglich im anatomisch-physiologischen Bewegungsbereich des Menschen ange-ordnet sein. Drehen des Rumpfes und Schulterbewegungen, insbesondere auch unter Last (Gewichte ≥ 1 kg), sind nach Möglichkeit zu vermeiden.
Am Arbeitsplatz können drei Greifräume unterschieden werden:• A: Arbeitszentrum, Beidhand-
Zone• B: Großer Greifraum• C: Erweiterte Einhandzone
Sitz-/Steharbeitsplatz mit Teileweitergabeüber Eco-Flow Schiebestrecke
Greifraumbereiche für die kleinste Frau (Körpergrößengruppe 1)
A
B
C
0
0
200
400Angaben in mm
300 700
Charakterisierung der drei GreifraumbereicheBereich A: • Optimal für Beidhandarbeit, da
beide Hände die Zone erreichen und sich im Gesichtsfeld des Mit-arbeiters befinden
• Für feinmotorische Bewegungen• Handhabung geringer Gewichte
sowie hoher Kontroll- und Koor-dinationsaufwand sind möglich
• Reine Unterarmbewegungen• Kleinere Muskelgruppen sind im
Einsatz• Bereich für Werkstückaufnahme,
Werkstückträger oder Vorrich-tung
Bereich B: • Für grobmotorische Bewegungen• Bereich für Werkzeuge und Teile,
die oft einhändig gegriffen werden• Ober- und Unterarmbewegung
ohne Schulterbewegung und Rumpfdrehung
Bereich C: • Für gelegentliche Handhabung,
z.B. von Leerbehältern oder Teile-weitergabe in den Bewegungsbe-reich des nächsten Mitarbeiters
• Mit Schulter- und Rumpfbewe-gung
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Um überflüssige, nicht wertschöpfende Bewegungen und damit Ver-schwendung zu vermeiden, sollten alle Greifwege möglichst kurz sein. Ideal sind deshalb Greif- beziehungsweise Teilebehälter, die in unmittel-barer Reichweite des Mitarbeiters angebracht sind. Die Position dieser Behälter sollte einen fließenden, bogenförmig ansteigenden, vom Körper weisenden Bewegungsablauf bei der Teileentnahme ermöglichen.
4. Die Teilebereitstellung
Bei der Teilebereitstellung sind fol-gende Aspekte zu berücksichtigen:• Positionierung aller Greifbehälter
im Bereich A und B• Je häufiger auf einen Behälter zu-
gegriffen wird, desto kürzer sollte der entsprechende Greifweg sein
• Um überflüssige Belastungen (z.B. durch Heben und Senken) zu vermeiden, sollten schwere Teile in den unteren Behältern im Greifbereich gelagert werden
• Nutzung geometrischer und physikalischer Teileeigenschaften bei der Weitergabe, zum Beispiel durch den Einsatz einer Gleit-schiene oder Rollenbahn
• Auslegung der Behältergröße nach Teilegeometrie, Maximal-gewicht und Nachfüllzyklus
Im Greifbereich platzierte Teilebehälter verkürzen Greifwege
Wechselwagen zur Materialbereitstellung reduzieren Rüstzeiten
45°
30°60°
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5. Die Blickbereiche
Zur optimalen Gestaltung von Arbeitsplätzen sollten die ergonomischen Empfehlungen zum Thema Sehbedingungen eingehalten werden. Grundsätzlich unterscheidet man zwei Blickbereiche:• Im Gesichtsfeld (roter Sehbereich) können ohne Augen- und Kopfbewegungen mehrere Objekte
gleichzeitig scharf gesehen werden. Ein zusätzliches Fokussieren in der Tiefe kann dabei erforder-lich sein.
• Im Blickfeld (hellgrauer Sehbereich) lassen sich Objekte mit Augen-, aber ohne Kopfbewegungen wahrnehmen. Auch hier ist eventuell ein Fokussieren in der Tiefe notwendig.
Außerhalb dieser Bereiche sind Kopfbewegungen erforderlich. Die Blickneigung beträgt im Stehen 30° und im Sitzen 45° zur Waagrechten.
Informationsbereitstellung am Arbeitsplatz
Festlegung von Montageplatz und Teilebereitstellung Beim Planen sind folgende Aspekte zu berücksichtigen:• Unnötige Augen- und Kopf- bewegungen vermeiden• Realisierung möglichst identi-
scher Sehentfernungen macht ein eventuelles Neufokussieren über-flüssig
• Nicht einsehbare Fügestellen vermeiden
Die Beachtung dieser drei Punkte sorgt für Arbeitserleichterung und steigert die Produktivität. Denn jedes Drehen des Kopfes, jeder Wechsel in der Blickrichtung und jedes Neufokussieren kostet Zeit und damit Geld. Die exakten Werte können mit den MTM-Verfahren ermittelt werden.
Grafische Darstellung der beiden Blickbereiche: Das Gesichtsfeld ist rot, das Blickfeld hellgrau markiert
90° 30°
6. Die Beleuchtung
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Grundvoraussetzung für hohe Effizienz und Bearbeitungsqualität ist die richtige, auf den jeweiligen Arbeitsplatz und die entsprechende Tätigkeit abgestimmte Beleuchtung. Denn optimale Lichtverhältnisse verhindern vorzeitiges Ermüden, verbessern die Konzentrationsfähigkeit und reduzie-ren das Fehlerrisiko.
Die Beleuchtung ist – wie auch die Aspekte Klima, Lärm, mechanische Schwingungen und Gefahrenstoffe – ein Umweltfaktor, den es zu berück-sichtigen gilt.
Nennfeldbeleuchtungsstärke plus Umfeldbeleuchtung (300 Lux)Empfehlung nach DIN EN 12464
Die richtige Rexroth Systemleuchte für jede Aufgabe
Arbeitsaufgabe Nenn- beleuchtungs- stärke (Lux)*
Rexroth SL 36
RexrothSL 72
RexrothSL 78
RexrothSL 78
+ SL 36 Duo
Grobe und mittlere Maschinen- und Montagearbeiten wie Drehen, Fräsen und Hobeln 300
Feine Maschinenarbeiten mit zul. Abweichungen bis < 0,1 mm 500
feine Montagearbeiten, z.B. Telefone, wickeln von mittleren Spulen, Anreiß-, Kontroll- und Messplätze 750
Montage sehr fein, z.B. Messinstrumente, Werkzeug-, Lehren und Vorrichtungsbau, Präzisions- und Mikromechanik 1000
Montage feinster Teile, Prüfen und Justieren 1500
* bei Abstand Tischplatte bis Leuchte 1,25m
Berechnungsbeispiel der erforderlichen ArbeitsplatzbeleuchtungRexroth SL 78 (Nennbel.stärke) 500 Lux+ Umfeldbeleuchtung 300 Lux= Arbeitsplatzbeleuchtung 800 Lux
Wichtige Aspekte bei der Planung der Arbeitsplatzbeleuchtung sind:• Starke Kontraste vermeiden• Blendung und Reflektion vermeiden• Erforderliche mittlere Beleuch-
tungsstärken enthält die DIN EN 12 464 oder die untenstehende Tabelle
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7. Die Einstellung der Arbeitsmittel
Um den Erhalt der Leistungsfähigkeit und der Produktivität zu fördern sollten sämtliche Arbeitsmittel im Umfeld des Arbeitsplatzes genau auf den Mitarbeiter und dessen Tätigkeit abgestimmt sein. Denn die richtige Einstellung von Tisch, Stuhl, Fußauflage, Greifbehälter, Werkzeugbereitstellung und Materialwagen trägt zur Reduzierung von Bewegungen und somit zur Verringerung von körperlichen Belastungen und Fehlzeiten bei.
Alle Rexroth Komponenten zur Ausrüstung von Arbeitsplätzen bilden ein ergonomisches, perfekt aufeinander abgestimmtes System.
Anpassung des Arbeitsplatzes an den Mitarbeiter
Anpassung von Materialwagen an den Mitarbeiter
Rexroth Produkte bieten eine Viel-zahl von Einstellmöglichkeiten, die eine ermüdungsarme Körper-haltung ermöglichen. Wir machen Ergonomie einfach – Sie profitieren davon. Hier einige wichtige Hin-weise:
• Bei der Einstellung von Arbeits-stuhl und Fußauflage ist darauf zu achten, dass ein rechter Win-kel zwischen Ober- und Unter-schenkel entsteht
• Informationstafeln sollten auf Augenhöhe angebracht sein, um unnötige Kopfbewegungen zu vermeiden
• Neigung der Ebenen zur Material-bereitstellung sind so einzustel-len, dass kurze, direkte Greifwege entstehen
• Hubgeräte zur Bereitstellung schwerer Teile nutzen
Einstellung nach Wunsch:1 = Höhe2 = Tiefe3 = Neigung
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• Monitorhalterungen und Werk-zeugregale lassen sich mit der Profilnut auf jede beliebige Höhe einstellen
• Die optimale Arbeitshöhe kann bei höheneinstellbaren Arbeits-plätzen entsprechend der Per-sonen- und Produktgröße einge-stellt werden
• Hinweise zur Einstellung von Ar-beitsvorrichtungen können über Informationstafeln bereit gestellt werden
Aufgrund von prozess- oder pro-duktspezifischen Veränderungen sowie wechselndem Personal ist die ergonomische Einstellung der Arbeitsmittel regelmäßig zu über-prüfen.
Der höheneinstellbare Arbeitsplatz von Rexroth ermöglicht sicheres und gesund-
heitsschonendes Arbeiten
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8. Die Planungshilfsmittel
Mit Hilfe der Planungsschablonen können Sie auf einfache Weise Planungsskizzen erstellen oder CAD-Aus- drucke auf ergonomische Auslegung überprüfen. Oder Sie nutzen MPScalc oder MTpro – diese besonders anwen-derfreundliche Software macht die Planung anwendungsspezifischer Arbeitsplätze, Regale und Materialwagen schneller und einfacher. Auch die komplette Bestellung gelingt im Handumdrehen. Und über eine CAD-Schnitt-stelle können die Daten auch in Ihre CAD- oder VR (Virtual Reality)-Umgebung überspielt werden.
Ergonomie-Schablonen für die durchschnittliche Frau/den kleinsten Mann (Gruppe 2). Maßstab 1:10
Wenn Sie noch weitere Fragen zum Thema Manuelle Produktionssysteme haben, wenden Sie sich bitte [email protected]
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MPScalc und MTpro bieten Ihnen:
– Zeitersparnis– Flexibilität– Fehlervermeidung – Übersichtlichkeit – Standardisierung
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Bosch Rexroth AGLinear Motion and Assembly TechnologiesPostfach 30 02 0770442 Stuttgart, DeutschlandTel. +49 711 811-30698Fax +49 711 811-30364www.boschrexroth.com/dcl
ÖsterreichBosch Rexroth GmbHTriester Straße 20A-8020 GrazTel. +43 316 724539-0Fax +43 316 724539-1910
SchweizBosch Rexroth Schweiz AGHemrietstrasse 2CH-8863 ButtikonTel. +41 55 4646-111Fax +41 55 4646-222
Bosch Rexroth AGRegionalzentrum Mitte Waldecker Straße 13 64546 Mörfelden-Walldorf Tel. +49 6105 702-3 Fax +49 6105 702-444
Bosch Rexroth AGRegionalzentrum Südwest Siemensstraße 170736 FellbachTel. +49 711 51046-0 Fax +49 711 51046-199
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