Grenzenlos

Mensch und Maschine arbeiten immer flexibler zusammen.

Flexibel muss auch die Schnittstelle zwischen beiden sein, damit unterschiedlichste Bediener sie an ihre physischen Voraussetzungen anpassen können. Denn Ergonomie ist Pflicht! Stufenlos verstellbare Tragarmsysteme helfen, Grenzen zu überwinden.

In den Anfängen der Industrialisierung mussten sich die Menschen den Arbeitsplätzen anpassen. Die Bedürfnisse des Maschinenbedieners waren zweitrangig, Maschinen waren das Maß der Dinge. Zur gleichen Zeit wurden von den Pionierinnen der Hauswirtschaftsforschung bereits Kücheneinrichtungen an Arbeitsabläufe und die Anordnung der Gerätschaften unter Berücksichtigung ergonomischer Gesichtspunkte angepasst. Geschirrschränkte rückten weiter in Richtung Spüle, Vorrats- und Gewürzschränke näher zum Herd. Ausziehbare Tische in perfekter Arbeitshöhe und der dazugehörige Küchenhocker gehörten schon bald zur Standardausrüstung jeder Küche. Bis heute wird beim Kauf einer neuen Küche um jeden cm für die optimale Höhe der Küchenarbeitsplatte gefeilscht.

Ergonomische Anforderungen haben sich im Bereich der der Maschinenkonstruktion erst vor wenigen Jahren durchgesetzt. Heute spielen dort auch Ergonomie, Bedienbarkeit und eine dem menschlichen Körper angepasste Konstruktion von Maschinen, Anlagen und deren Steuerung eine immer größere Rolle. Ergonomie wird zu einem zentralen Kriterium bei der Planung und Entwicklung von Maschinen und Anlagen. 

Ergonomie – Bei der Maschinenkonstruktion ein Muss

Ergonomie ist eine Wissenschaft, die sich mit den Bedingungen der menschlichen Arbeit befasst. Ihr Ziel ist, das Umfeld, Körperhaltung, Arbeitsabläufe und Bewegungen so zu gestalten, dass der Mensch an seinem Arbeitsplatz so wenig wie möglich ermüdet oder gesundheitlich belastet wird. Dabei handelt es sich keineswegs um ein „nice to have“ – ergonomische Grundsätze müssen von Beginn an fester Bestandteil der Planung und Entwicklung sein. Für den Hersteller und Konstrukteur von Maschinen ist diese Benutzerfreundlichkeit längst in Regelwerken und unzähligen Normen festgeschrieben. Die Maschinenrichtlinie 2006/42/EG fordert in ihrem Anhang im Abschnitt 1.1.6: „Bei bestimmungsgemäßer Verwendung müssen Belastbarkeit, Ermüdung sowie körperliche und psychische Fehlbeanspruchung des Bedienungspersonals aus das mögliche Mindestmaß reduziert sein“. Damir definiert die MRL ganz eindeutig Vorgaben und Ziele für den Maschinenhersteller. Auch in den grundlegenden Sicherheits- und Gesundheitsschutzanforderungen an Maschinen sind viele Forderungen nach Ergonomie aufgeführt. 

Immer dort, wo Bewegungen, Körperhaltungen oder der Umgang mit Lasten zu einseitig oder extrem werden, entstehen hohe Belastungen für Rücken und Gelenke. Erkrankungen und Arbeitsunfälle können die Folge sein. Fast ein Viertel aller Arbeitsunfähigkeitstage in Deutschlang ist auf Muskel-Skelett-Erkrankungen zurückzuführen. Diese sind nach wie vor die zweithäufigste Ursache für Frühverrentungen. In jedem Fall sind sie neben dem persönlichen Leid der betroffenen Beschäftigten mit hohen Kosten für den Arbeitgeber und Maschinenbetreiber verbunden.

Somit müssen für die Konstruktion einer Maschine die folgenden Punkte von Beginn an berücksichtigt werden:

  • Der Bediener einer Maschine sollte die Möglichkeit haben, diese an seine individuellen Körpermaße, Körperkraft und Ausdauer anpassen zu können.
  • Die Maschine soll einen ausreichenden Bewegungsfreiraum für die Körperteile des Bedieners aufweisen.

Naturgemäß steht beim Thema Maschinenbedienung und Ergonomie die Mensch-Maschine-Schnittstelle (Human Machine Interface – HMI) im Fokus. Dabei ist gerade ihre Position relevant. 

Noch einmal zurück in die Küche – das Feilschen um die Höhe der Arbeitsplatte ist in den meisten Fällen eine Entscheidung von zwei Personen. Andes bei der Maschine, die konstruiert wird, manchmal eine Sondermaschine, oftmals aber auch ein Serienprodukt. Sie wird nicht immer von Personen bedient, deren physische Konstitution nicht bekannt ist. Wie groß wird er wohl sein? Ist er überhaupt ein Er? Links- oder Rechtshänder? Eventuell gehandicapt und sogar im Rollstuhl? Und in der Regel wird eine Maschine ja nicht nur von einer Person bedient, sondern von mehreren unterschiedlichen Personen. Wo also liegt sie, die optimale Panelposition für das HMI?

Wie groß ist der Normmensch?

Man könnte sich nun nach der Norm über die Körpermaße des Menschen unter der Nummer 33402-2 richten. Diese wird von Zeit zu Zeit aufgrund der Veränderung der Körpermaße überarbeitet und ist aktuell aus dem Jahr 2005. Die Körpergröße der 18 bis 65-jährigen in Deutschland wohnenden Bevölkerung wird hier wie folgt beschrieben:

  • Mann: 5% der Männer sind unter 165 cm, 50% sind größer oder kleiner als 175 cm und 5% sind größer als 185,5 cm.
  • Frau: 5% der Frauen sind unter 153,5 cm, 50% sind größer oder kleiner als 162,5 cm und 5% sind größer als 172 cm.

Diese Norm bezieht sich aber nur auf die in Deutschland wohnenden Menschen. In einem internationalen Vergleich sind z. B. die chinesischen Frauen mit 158 cm gegenüber den deutschen Frauen im Schnitt 10 cm kleiner. Bei den Männern sind es 15 cm Unterschied und zwischen Frauen aus Indonesien und den Niederlanden sind es schon 23 cm.

Die ideale feste Panelposition kann es somit gar nicht geben. Vielmehr sollte es eine höhenverstellbare und idealerweise auch horizontal einstellbare Position sein. Die Haseke GmbH & Co. KG aus Porta Westfalica hat diese Entwicklung schon früh erkannt und bietet ein umfangreiches Baukastensystem aus horizontal und vertikal schwenkbaren Tragarmen für industrielle und medizinische Anwendungen mit Traglasten von bis zu 150kg. Größenunterschiede bei den Bedienern von bis zu 890 mm sind damit federleicht auszugleichen. Das Portfolio des Unternehmens umfasst neben stufenlos verstellbaren Lift- und Tragarmsystemen auch Gehäuse für Steuergeräte, Wandhalterungen und Fahrstative für die Industrie. Dabei wird die Produktpalette immer wieder erweitert und bestehende Produktreihen werden kontinuierlich weiterentwickelt. 

Ein konkretes Beispiel für die funktionale Reichhaltigkeit der Lift-Produkte kann Hasekes HMA Lift 25 geben: Durch Nutzung des Baukastensystems sind unterschiedliche Systemlängen verfügbar. Mit einem vertikalen Schwenkbereich von bis zu 1000 mm und stufenlos einstellbarer Hubbegrenzung, welche auf Knopfdruck arretiert werden kann, ist ein Optimum hinsichtlich der Vertikalbewegung realisiert. Sieben unterschiedliche Gewichtsbereiche von bis zu 31 kg, die durch Variation des Federdrucks ausgewählt werden können, erschließen dem HMA Lift 25 ein breites Anwendungsspektrum. Auch hinsichtlich der Benutzerfreundlichkeit entpuppt sich dieses System als wahre Konstruktionsleistung: Die innenliegende Kabelführung mit sehr mächtigem Kabelvolumen (Ø 40 mm) verfügt über besonders große Kabelöffnungen, sodass sich komplette Kabel mit ihren angegossenen Steckern problemlos einziehen oder ersetzen lassen. Dieser Vorteil wirkt sich zeitsparend bei Montage und Wartung aus und reduziert den Aufwand für den Anwender massiv. Zur praxisorientierten Benutzerfreundlichkeit gehören auch die von außen in 30°-Schritten versetzbare Drehbereichsbegrenzung des horizontalen Schwenkwinkels und die Ermöglichung verschiedener Anbindungspunkte für das Bedienpult, das am oberen oder am unteren Ende einer Maschine, hängend oder stehend montiert werden kann. Die minimalen Verstellkräfte, die bei einer Neuausrichtung nötig sind, sind selbst für Bediener mit feinmotorischen Anforderungsprofilen geeignet. Für Anwendungsbereiche, in denen eine Arretierung in der vertikalen Bewegung erwünscht ist, kann für das ansonsten freischwebende System eine blockierbare Feder angeboten werden. Die vielfältigen Variationsmöglichkeiten ermöglichen laut Anbieter eine optimale Konfiguration für jede Anwendung und jeden Anwender.