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Ergonomie
Im Bereich der Software-Ergonomie besteht ferner eine Beziehung zur Informatik. ... Informatik, Softwareergonomie (z. B. Universität Hamburg, Duale Hochschule …
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Grundidee und Ziele
Ergonomie oder Ergonomik ist die Wissenschaft von der Gesetzmäßigkeit menschlicher beziehungsweise automatisierter Arbeit. Sie untersucht und gestaltet die Bedingungen, unter denen Menschen mit Arbeitsmitteln, Maschinen, Werkzeugen und anderen Gegenständen tätig sind. Ziel ist eine Umgebung, in der Aufgaben möglichst nutzbar, sicher, effizient und komfortabel ausgeführt werden können.
Die ergonomische Gestaltung ordnet Arbeitsbedingungen, Arbeitsabläufe sowie die räumliche und zeitliche Anordnung von Werkstücken, Werkzeugen und Halbzeugen so an, dass ein qualitativ und wirtschaftlich optimales Arbeitsergebnis entsteht. Gleichzeitig sollen arbeitende Menschen möglichst wenig ermüden oder gesundheitlich geschädigt werden, auch wenn sie eine Tätigkeit über Jahre hinweg ausüben. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Benutzerfreundlichkeit, also auf der Verbesserung von Arbeitsplatz, Arbeitsorganisation und Mensch-Maschine-Schnittstelle.
Die Grundlagennorm DIN EN ISO 26800 Ergonomie – Genereller Ansatz, Prinzipien und Konzepte beschreibt Ziele, Prinzipien und Methoden der Ergonomie. Das allgemeine Ziel besteht darin, die Nutzbarkeit der menschlichen Umgebung, insbesondere der Arbeitsumgebung, zu optimieren. Dazu gehören beispielsweise handhabbare und komfortabel nutzbare Haushaltsprodukte, Werkzeuge und Maschinen. Ergonomie ist deshalb ein wichtiger Bestandteil des präventiven Arbeitsschutzes und der Arbeitssicherheit. Sie wird überall bedeutsam, wo Menschen mit Maschinen, Werkzeugen oder anderen Gegenständen in Kontakt kommen. Das gilt auch für menschenfreie Fertigungsstraßen, bei denen etwa lange Wege für Roboter vermieden werden sollen. Personen, die beruflich mit Ergonomie beschäftigt sind, werden Ergonominnen und Ergonom beziehungsweise Ergonom genannt.
Teilgebiete und fachliche Bezüge
Die Ergonomie ist ein interdisziplinäres Gebiet der Arbeitswissenschaft und verbindet Arbeit, Technik und menschliche Biologie. Üblicherweise wird zwischen Produktergonomie und Produktionsergonomie unterschieden. Die Produktergonomie, auch micro ergonomics genannt, befasst sich mit der Gestaltung von Arbeitsmitteln und Produkten. Die Produktionsergonomie, auch macro ergonomics genannt, berücksichtigt den späteren Nutzungskontext, also unter anderem Arbeitsumgebung, Arbeitsbedingungen und Arbeitsaufgabe. Bei komplexen Mensch-Maschine-Systemen ist die Grenze zwischen beiden Bereichen oft fließend.
Die Systemergonomie behandelt ergonomische Fragen von Mensch-Maschine-Systemen auf Grundlage der Systemtheorie. Dazu gehören die Aufteilung von Funktionen zwischen Mensch und Maschine, der Automatisierungsgrad sowie Bedingungen der Mensch-Maschine-Schnittstelle. Wichtig ist dabei das Verhältnis zwischen dem technisch verfügbaren Informationsangebot und dem Informationsbedarf, den Nutzer zur Aufgabenausführung haben.
Die Anthropometrie erfasst und beschreibt Eigenschaften des menschlichen Körpers für die räumliche Arbeitsplatzgestaltung. Die statische Anthropometrie untersucht Körperbau und Körperkräfte, die dynamische Anthropometrie Körperbewegungen. Die Software-Ergonomie gestaltet und bewertet die Mensch-Computer-Interaktion und Benutzungsschnittstellen interaktiver rechnerbasierter Systeme. Sie betrifft Büro- und Privatsoftware ebenso wie Systeme zur Maschinen-, Prozess- und Fahrzeugführung, Haushaltsgeräte, Fahrkartenautomaten und Unterhaltungselektronik. Die Gebrauchstauglichkeit technischer Systeme ist ein wesentlicher Gegenstand dieses Bereichs. Die Anpassung technischer Systeme an menschliche Fähigkeiten und Fertigkeiten wird nach Bernotat auch Anthropotechnik genannt.
Für einzelne Anwendungsfelder gibt es domänenspezifische Bereiche, etwa die Fahrzeugergonomie. Dort werden unter anderem Fahrerassistenz- und Navigationssysteme im Hinblick auf Nutzbarkeit, Fahrerverhalten und Fahrauswirkung untersucht. Die Ergonomie hat Beziehungen zu Ingenieurwissenschaften, Humanwissenschaften, Design und – im Bereich der Software-Ergonomie – zur Informatik. Arbeitsphysiologie untersucht die physiologischen Eigenschaften und die körperliche Leistungsfähigkeit des Menschen, Arbeitsmedizin die Wechselwirkungen zwischen Arbeit und Gesundheit. Arbeits- und Ingenieurpsychologie befassen sich mit psychologischen Fragen, darunter menschliche beziehungsweise Handlungszuverlässigkeit, Wahrnehmung, Kognition und die Gestaltung von Mensch-Maschine-Systemen. Produkt- und Industriedesign tragen zusätzlich dazu bei, dass Produkte neben ergonomischer auch optisch angemessene und marktattraktive Eigenschaften besitzen.
Physische, kognitive und organisatorische Gestaltung
Die physikalische Ergonomie befasst sich beispielsweise mit der Gestaltung von Industrie- und Büroarbeitsplätzen. Sie optimiert Arbeitsabläufe zur Steigerung der Effizienz und soll Haltungs- und Bewegungsschäden vermeiden.
Die kognitive Ergonomie betrifft vor allem die Gestaltung von Software. Im Mittelpunkt stehen damit Anforderungen an Wahrnehmung, Informationsverarbeitung und Denken bei der Nutzung technischer Systeme.
Die organisatorische Ergonomie untersucht unter anderem die Sitzordnung in Klassenräumen. Ihr Ziel ist es, die Effizienz der zwischenmenschlichen Kommunikation zu optimieren.
Ergonomie im Alltag und am Arbeitsplatz
Ergonomische Kriterien gelten nicht nur für die Arbeitswelt. Fast alle Tätigkeiten des täglichen Lebens können untersucht werden, zum Beispiel Bügeln, Kochen, Bildschirmarbeit und die nächtliche Bettruhe. Auch Sitzmöbel, Geräte und Türgriffe werden häufig als ergonomisch bezeichnet, wenn sie an die physiologischen Voraussetzungen des Menschen angepasst sind.
Bei Arbeitsplätzen werden neben körperlichen Belastungen auch Umgebungsbedingungen berücksichtigt. Dazu zählen Klima, Wärme, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Licht, Human Centric Lighting, Strahlung, Farbgebung, Lärm und Vibrationen. Ebenfalls wichtig sind anthropometrische Bedingungen sowie psychische Belastungen.
Das Muskel-Skelett-System ist der Stützapparat des Körpers und besteht aus Knochen, Muskeln, Bändern, Sehnen, Knorpel und Bindegewebe. Es kann durch Überforderung, aber auch durch Unterforderung belastet werden. Überforderung entsteht beispielsweise beim übermäßigen Heben, Tragen, Ziehen oder Schieben von Lasten, bei Zwangshaltungen, sich ständig wiederholenden Tätigkeiten oder Arbeiten mit hohem Kraftaufwand. Unterforderung kann durch Bewegungsmangel entstehen, etwa bei Büro- oder Fahrtätigkeiten.
Bei lang anhaltender statischer Arbeit, beispielsweise am Schreibtisch, sind ergonomisch entwickelte Möbel und eine geeignete Arbeitsplatzgestaltung wichtig. Dazu gehören die Ordnung der Arbeitsmittel, der Sehabstand zum Bildschirm, ausreichende Greif- und Bewegungsräume und eine passende Beleuchtung. Ungünstige Bedingungen können Verspannungen, Bandscheibenvorfälle oder chronische Nackenschmerzen begünstigen.
Belastungsmessung und Arbeitsschutz
Erkrankungen des Muskel-Skelett-Systems lagen 2015 mit 325,9 Arbeitsunfähigkeitstagen pro 100 Versichertenjahre an der Spitze aller Krankheitsarten. Ihr Anteil am Krankenstand betrug 21,7 Prozent. Die durchschnittliche Arbeitsausfallzeit infolge solcher Erkrankungen lag bei 18,3 Tagen. Rückenerkrankungen stellten innerhalb der Muskel-Skelett-Erkrankungen den größten Anteil und waren für fast 6 % der Arbeitsunfähigkeitstage ursächlich.
Zur Messung von Belastungen unter realen Arbeitsbedingungen entwickelte das Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung, kurz IFA, das Messsystem CUELA. Die Bezeichnung steht für Computer-Unterstützte Erfassung und Langzeit-Analyse von Belastungen des Muskel-Skelett-Systems. CUELA ist ein personengebundenes System mit moderner Sensorik, das an der Arbeitskleidung getragen werden kann. Die zugehörige Software WIDAAN wertet die Messdaten automatisiert nach arbeitswissenschaftlichen und biomechanischen Bewertungskriterien aus. Dadurch können notwendige Maßnahmen zur Vermeidung berufsbedingter Gesundheitsgefahren abgeleitet werden.
Auch Maschinenhersteller müssen ergonomische Grundsätze beachten. Die Neunte Verordnung zum Produktsicherheitsgesetz, 9. ProdSV, fordert im Anhang unter Nr. 1.1.6 Ergonomie, Belästigung, Ermüdung und psychische Belastungen bei der Benutzung von Maschinen auf ein Minimum zu reduzieren. Dies gilt nicht nur für den normalen Produktionsbetrieb, sondern auch für Einricht- und Rüstarbeiten sowie Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten.
Bewegung statt starrer Idealhaltung
Eine Schwierigkeit der Ergonomie besteht darin, dass eine als optimal gelernte Körperhaltung bei stundenlangem Verharren selbst belastend werden kann. Für die Rückenmuskulatur ist es günstiger, Bewegungen zu variieren, als dauerhaft in derselben – auch ergonomisch richtigen – Haltung zu bleiben.
Bei Waldarbeitern der Niedersächsischen Landesforsten, die bei der Holzernte täglich 6 Stunden mit einer Motorsäge von mindestens 10 kg in ergonomisch richtiger Haltung arbeiteten, konnten Rückenprobleme hoch signifikant reduziert werden. Dazu wurden die Bewegungsführungen variiert, auch in ergonomisch weniger zweckmäßige Formen, und zusätzlich ein von Arnd Krüger und Andree Niklas entwickeltes Core-Training-Programm für die Rückenmuskulatur durchgeführt. Eine ähnliche Veränderung der Lehrmeinung betrifft die Büroarbeit: Auch dort gilt Bewegung als vorteilhafter gegenüber dem langen Verharren in einer optimalen Haltung.
