Die Entwicklung des MTM-Systems begann in den 40er Jahren in den USA mit dem Vorsatz, ein System vorbestimmter Zeiten für die Planung und Bewertung von Produktionsprozessen zu schaffen. Das erste Buch zum Thema mit dem Titel “Methods-Time Measurement” wurde 1948 veröffentlicht. Seitdem kam eine Wandlung von MTM als ein System vorbestimmter Zeiten zu einem Produktionsmanagementsystem auf. Mittlerweile ist Produktivitätsmanagement mit MTM weltweit der geläufigste Ansatz zur Produktionsoptimierung und ist daher als Weiterbildungsform in Form von Kursen und Zertifikaten für Studenten und Absolventen interessant, die sich mit Produktionsmanagement beschäftigen. Insbesondere Wirtschaftsingenieure sollten das MTM-System kennen, verstehen und idealerweise auch anwenden können.

MTM bedeutet ferner, durch:

• den Einsatz von passfähigen Methoden und Werkzeugen,
• Standardisierung der Produktion mit durchgängigen Datenkonzepten sowie durch
• Bereitstellung von Zeitstandards auf Basis normierter Bezugsleistung…

..über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg mittels Methodenplanung die Vermeidung von Verschwendung herbei zu führen. Dafür gibt es zwei Ansätze: Das MTM-Planungskonzept und das MTM-Optimierungskonzept.

Mit dem Planungskonzept soll vor Produktionsanlauf bis zum Start of Production (SOP) fabrikplanerisch ein bestmögliches, durch Benchmarks abgesichertes Produktivitätsniveau erreicht werden. Das Optimierungskonzept gilt für Arbeitssysteme, die bereits gestaltet wurden und im laufenden Betrieb sind.

Durch die Umsetzung von MTM, insbesondere auch in Kombination mit den Ansätzen aus dem Lean Management (beispielsweise Kaizen), sollen Arbeitssysteme in ihren Prozessbausteinen möglichst von Anfang an systematisch und mit einem Minimum an Verschwendung geplant und aufgebaut werden. Produktionsbezogenes Lean Management verfolgt komplementäre Ziele mit MTM. Lean bedeutet im Kontext des Lean Management höchste Effizienz durch die Synchronisation des Flusses zu erzeugen. Dabei soll dies durch Reduzierung von Zeit-, Lagerbestands- und Arbeitskraftverschwendung sowie durch kürzere Zyklus- und Lieferzeiten im Sinne der Kundenzufriedenheit erreicht werden.

MTM hat im Vergleich zu anderen Systemen vorbestimmter Zeiten weltweit die größte Verbreitung als Instrumentarium der Arbeits- und Zeitwirtschaft. Zudem handelt es sich bei den Methoden im MTM-System um weltweit einheitliche Standards zur Beschreibung und Quantifizierung manueller Arbeitsabläufe. Ob in den USA, Deutschland oder China, dieses System ist durch internationale Standardisierung weltweit identisch.

MTM befasst sich jedoch überwiegend mit Berechnung der Auftragszeit sowie teilweise mit Zeitzuschlägen im REFA-Zeitsystem. In der reinen Automatisierung spielt MTM höchstens eine untergeordnete Rolle. MTM findet umso breitere Anwendung, je höher der Anteil von Menschen beeinflussbarer Zeiten ist.

MTM steht für Gestaltung der Arbeitsabläufe (Geschäftsprozesse) durch

• Beschreibung
• Strukturierung
• Planung
• Analyse/Synthese

mittels inhaltlich und zeitlich definierter Prozessbausteine.

Innerhalb eines Produktionssystems kann MTM als Gestaltungsstandard die Funktion einer gemeinsamen Prozesssprache ausüben und kann Basis für das Messen, Vergleichen und Verändern in allen Ebenen dieses Systems sein.

Handbuch Industrial Engineering: Produktivitätsmanagement mit MTM

MTM bietet reproduzierbare Methodenbeschreibung, eindeutige Methoden-Zeit-Beziehung, Vorausplanung von Methoden und Zeit sowie international anerkannte Zeitstandards.

Beratung und Weiterbildung

Die Deutsche MTM-Vereinigung e.V. bietet anderen Unternehmen Beratung an. Da eine Gewinnerzielungsabsicht vorliegt, wurde hierfür die MTM-Gesellschaft Industrie- und Wirtschaftsberatung mbH gegründet. Produzierende Unternehmen können sich von der MTM-Gesellschaft hinsichtlich Produktionsoptimierung und effizienter Arbeitsgestaltung beraten lassen. Auch für das Handwerk, Logistikunternehmen und sogar für Finanzdienstleister und öffentliche Einrichtungen werden interessante Beratungsleistungen angeboten. Das Motto lautet dabei von Anfang an richtig auf Effizienz abstimmen.

Die MTM-Vereinigung e. V. bietet Unternehmen an, ihre Mitarbeiter für die Produktionsoptimierung zu sensibilisieren und entsprechend weiter zu bilden. Auch Einzelpersonen können an den Kursen teilnehmen. Es gibt ein sehr umfangreiches Lehrangebot, welches sich in einer Vielzahl von aufeinander aufbauenden Ausbildungskursen ausdrückt. Hochschulstudenten sollten sich an ihre Hochschule wenden, denn manche Hochschulen bieten gemeinsam mit der MTM-Vereinigung sehr günstige Weiterbildungsmaßnahmen (Basic MTM) direkt in den Räumlichkeiten der Hochschulen an.

Langfristiges Ziel ist die Erhaltung der erreichten Zustände, wenn diese vorteilhaft sind, und die Erreichung weiterer Verbesserung. Verbesserung ist im Sinne des Kaizen immer möglich und das Streben nach Verbesserung darf niemals aufhören. Selbstzufriedenheit gibt es demnach nicht. Im Gegensatz zum Re-Engineering ist jedoch keine sprunghafte Verbesserung das Ziel, sondern die langfristig-schrittweise Innovation im Unternehmen. Der Weg des Kaizen folgt der schrittweisen Perfektionierung von Prozessen, Prozessketten und -netzwerken.

Da kleine Schritte auch nur kleine Verbesserungen verursachen, muss diese Anreihung von Verbesserungen immer wieder in einem Kreislauf wiederholt werden. Kaizen steht also für eine Evolution im Unternehmen. Sich positiv auswirkend vorhergesagte Veränderungen, die sich nach Realisierung langfristig als tatsächlich positiv auswirkend herausstellen, werden beibehalten, jedoch auch immer wieder in Frage gestellt und noch weiter perfektioniert. Veränderungen, die sich langfristig als doch nicht so vorteilhaft oder zielführend herausstellen, werden wieder verändert.

Kaizen verläuft Bottom-Up: Nach dem Prinzip, dass die Mitarbeiter ihre Arbeit am besten kennen und ihnen daher auch die besten Ideen zur Verbesserung kommen können. Die Verbesserung soll von innen heraus aus dem Unternehmen kommen und zwar von überall aus dem Unternehmen. Jeder Mitarbeiter kann und soll zur Verbesserung des Unternehmens beitragen.

Die Einbindung der Mitarbeiter führt in der Regel zu einer höheren Identifikation der Mitarbeiter mit dem Unternehmen. Sich mit dem Unternehmen verbunden fühlende und motivierte Mitarbeiter sind ein Hauptfaktor für die Sicherung der Wettbewerbsposition.

Kontinuierlicher Verbesserungsprozess

Kaizen wird in der westlichen Welt mit KVP (Kontinuierlicher Verbesserungsprozess – engl.: Continuous Improvement Process – CIP) gleich gesetzt.

Der Leitfaden des KVP ist der Demingkreis (oder PDCA-Zyklus):

1. Plan – Wie soll es werden?
2. Do – Was tun wir wie?
3. Check – Was wurde erreicht?
4. Act – Wie kann das Erreichte weiter verbessert werden?
5. wieder mit 1. beginnen

KVP hat seinen Ursprung in der westlichen Industrielandschaft und wurde zeitlich zur Qualitätsbewegung in den 1950er Jahren ausgeprägt. Kaizen hingegen stammt von der Ideologie her aus Japan und wurde insbesondere durch Toyota geprägt und in der Welt bekannt.

Von der Idee und den Ansätzen her sind Kaizen und KVP sehr ähnlich und werden daher – zumindest in der Industrie – als dieselbe Idee betrachtet und die Begriffe “Kaizen” und “KVP” synonym verwendet.

In Deutschland kam KVP bzw. Kaizen erstmals in der Fertigung und Montage der Automobilindustrie zur Anwendung. Heute gilt Kaizen bzw. KVP als ein vorbildlicher und wettbewerbsfähiger Teil der modernen Unternehmenskultur.

Methoden unter Kaizen

Kaizen ist im Grunde nur ein Überbegriff für verschiedene Methoden, welche mit dem Ziel und dem Prinzip von Kaizen harmonisieren. In der Logistik und Produktion zeichnet sich Kaizen durch Umsetzungen und permanente Verbesserungen im Materialfluss aus. Produktivitätssteigerung und Qualitätssicherung ist oberstes Zielpaar. Konzepte wie Just-in-Time (JiT) und Kanban 看板 sowie die erzwungene Fehlervermeidung (z. B. über Poka-Yoke) gehören zu Kaizen.

Wer Kaizen betreiben möchte, muss sich jedoch nicht unbedingt irgendwelchen Methoden unter dem Kaizen-Schirm bedienen, es reicht der umsetzungsorientierte Gedanke zur ständigen Verbesserung. Auch die Zertifizierung nach DIN EN ISO 9001 verlangt eine genaue Erklärung, welche organisatorischen Maßnahmen zur Sicherung der kontinuierlichen Verbesserungen und zur Verhinderung der Wiederholung festgestellter Fehler festgelegt sind. Diese Maßnahmen sind nach dieser Norm zu überwachen und zu dokumentieren.

Typische Probleme betreffend Kaizen

Kaizen als Firmen-Philosophie zu erklären ist einfach und schnell möglich, kaum ein Mitarbeiter würde sich hier auch der Geschäftsführung widersetzen. Es reicht jedoch nicht, Kaizen einfach nur als Richtlinie zu erklären, sondern es muss den Mitarbeitern vermittelt werden, welche Vorteile das Ausleben von Kaizen bringt. Kaizen muss in und von allen Unternehmensebenen gelebt werden. Dieses Verständnis und vor allem die Mitwirkung seitens der Mitarbeiter zu erreichen, ist die wahrscheinlich schwierigste Aufgabe im Kaizen.

Eine fehlende Kultur der ständigen Verbesserung bei der Geschäftsführung und den Mitarbeitern sowie Geschäftspartnern ist das wohl größte Problem, hinzu kommt häufig das Fehlen einer Kultur der offenen Kommunikation von Problemen, -ursachen und -lösungen. Enges, ernsthaftes und vertrautes Zusammenarbeiten ist für Kaizen unbedingt nötig, wenn nicht gegeben, dann erst noch zu schaffen. Die Vorbereitung auf die erfolgreiche Umsetzung von Kaizen stellt sich nicht selten als problematisch und langwierig heraus.

Zudem nützt Kaizen nichts, wenn die Mitarbeiter nicht erhört werden und diese auch keinerlei Erlaubnis für Kritik und Mitwirkung haben. Mitarbeiter müssen nicht nur die Befugnis zur Verbesserung haben, sondern auch dazu angeregt und unterstützt werden sowie eine öffentliche Anerkennung (persönliche Motivation) erhalten.

Nötig ist eine glaubhafte Erklärung, dass durch Kaizen eingeleitete Rationalisierungsmaßnahmen keine (oder nur im geringen Maße) Arbeitsplätze entfallen. Rationalisierung bedingt jedoch Umstrukturierung und hier können Arbeitsplätze häufig durch Weiterbildung und Versetzung gesichert werden. Die Gradwanderung ist schwierig, jedoch werden Vorschläge und Ideen von den Mitarbeitern nur vorgetragen, wenn diese nicht Jobverluste ihrer Kollegen fürchten müssen.

Die Einführung von Kaizen beginnt jedoch zu Anfang immer bei der Geschäftsführung. Eine unglaubwürdige Geschäftsführung wird kein Kaizen erfolgreich vermitteln können. Führungskräfte müssen glaubwürdig auftreten und ergebnisorientiert arbeiten – Dieses Verhalten wird sich dann erst auf die Mitarbeiter ausbreiten können.

Poka-Yoke war ursprünglich eine Initiative von Dr. Shingo, Shigeo (新郷 重夫), welcher auch als Mitbegründer des Toyota Produktionssystems gilt, wovon Poka-Yoke wiederum ein Kernbestandteil ist. Poka-Yoke steht unter dem Dach von Kaizen 改善 (“stetiges Verbesserungsstreben”).

Beispiele für Poka-Yoke-Umsetzungen

Bei Poka-Yoke geht es darum, die Ursachen rechtzeitig erkennen und dann diese abstellen. Fehler sollen also nicht nur korrigiert, sondern langfristig verhindert werden, indem ihre Ursachen abgestellt werden.
Im Idealfall finden sich im Sinne von Poka-Yoke Maßnahmen, die einen entdeckten Fehler durch Ursachenabstellung in Zukunft komplett ausschließen, beispielsweise indem Falschmontierungen durch Anbauweise (z. B. Steckerformen) nicht mehr möglich sind. Poka-Yoke verlangt dabei produktgestalterische Kreativität zur Schaffung eines fehlerabwehrenden (fehlerhafte Bedienung vermeiden) und fehlerrobusten (trotz fehlerhafter Bedienung keine fehlerhaften Prozesse) Produkdesigns. Daher beginnt die Philosophie von Poka-Yoke auch nicht erst in der Produktion, sondern bereits in der Produktgestaltung.

Ein bekanntes Alltagsbeispiel ist der Stecker (TAE, RJ45 etc.), welcher nicht verkehrt herum in die Steckdose geführt werden kann. Auch Messinstrumente können gegebenenfalls so konstruiert oder programmiert werden, dass diese nicht mehr falsch angewendet werden können. Poka-Yoke-Prinzipien finden sich beispielsweise auch in HTML-Formularen, wenn diese auf korrekte Eingaben (möglichst noch vor Absenden) überprüft werden. Bankautomaten geben erst die Bankkarte aus, bevor die Auszahlung stattfindet. Tanksäulen-Zapfhähne passen jeweils nur in den richtigen Tank für Diesel oder Benzin, so dass eine falsche Betankung erschwert wird. Notebook-Akkumulatoren passen nur in richtiger Position in den Akku-Schacht.

Poka-Yoke in der Produktion

“Kein Mensch macht keine Fehler” so heißt es häufig im Handwerk und Poka-Yoke basiert auf dieser Annahme.

Poka-Yoke bedient sich der drei Funktionen:

• Messung:
  Einfache Sensorsysteme bis hin zu komplexen Bildverarbeitungssystemen unterstützen die richtige Ausführung von Prozessen und geben Rückmeldung über den korrekten oder nicht korrekten Prozess-Abschluss.
  Messung kann erfolgen durch Kameras, mechanische oder elektrische Zähler, Tastsensoren, Lichtschranken, Sensoren für Licht und Farbe, Position, Vibration, elektrische Spannung und Temperatur.

  und / oder

• Abweichungserkennung
  Abweichungen werden festgestellt, beispielsweise durch eine Plausibilitätsprüfung, wie das Erreichen einer Anzahl von Arbeitsfolgeschritten, Prüfung der Anzahl verbauter Teile (Ist-Soll-Vergleich), oder eine Abweichungsbestimmung mittels geometrischer Kenngrößen, wie beispielsweise Führungsstifte und Markierungen. Auch Schrittfolge-Prüfungen sind möglich, z. B. Freigaben für Teileentnahmen

  und

• Regulierung
  Nach der Erkennung von Abweichungen, werden Maßnahmen ergriffen, wie optische/akustische Warnungen oder das ganze Abschalten (die in Japan übliche “Reißleine”) von prozessdurchführenden Maschinen. Werden fehlerverursachende Schritte umgangen, sind langfristige Erfolge erreichbar.

Eine konsequente Umsetzung nach der Poka-Yoke-Philosophie verlangt in der Produktion eine ausgeklügelte und ausgereifte Automation sowie auf Fehlererkennung geschultes Personal. Zudem muss jeder Werksmitarbeiter geschult werden, wie er eigene Fehler erkennen kann.
Es mag undurchdacht erscheinen, dem Werksarbeiter die Fehlererkennung nicht abnehmen zu wollen. Viele Fehler lassen sich durch eine gute technische Produktionsplanung erkennen. Dennoch treten viele Fehler erst auf (oder werden erst dann erkannt), wenn die Routine bei der Fertigung eintritt. Jeder Werksmitarbeiter hat durch sein eigenes Handeln in seinem Fertigungsprozess ein besonders gutes Auge für Fehler und ihre Ursachen.

Poka-Yoke in der Klein- bis Großserienproduktion

Eine hohe Automation ist eine kostenintensive Investition und kann daher oft nur bei einer Großserienproduktion gerechtfertigt werden. Im Mittelstand – hier sind überlicherweise flexible Kleinserienproduktionen vorzufinden – sind Automationsanlagen häufig nicht für alle Produktionsprozesse möglich. Dem Mittelstand kommen jedoch viele einfache Methoden von Poka-Yoke zu Gute, welche kostengünstige Fehlererkennungsvorrichtungen einsetzen.

Für Kleinserien sind zudem 100%-Fehlerkontrollen ratsam. 100%-Fehlerkontrollen bedeuten, dass alle (Teil-)Produkte nach jedem Prozess auf offensichtliche Fehlerfreiheit kontrolliert werden.
Für Großserienfertigungen sind aus Gründen der Wirtschaftlichkeit und unter Abwägung der Fehlerwahrscheinlichkeit ein Fehlererkennungssystem auf Basis von Stich- oder Verdachtsproben üblich.

Wichtig ist, dass sofort nach Fehlererkennung Maßnahmen ergriffen werden, um eine Fehlerfortpflanzung, welche zwangsläufig mit jedem fortfahrenden Prozess teurer wird, zu vermeiden.

Die Ergonomie hat ganz allgemein das Ziel, eine menschengerechte Arbeits-/Produktgestaltung und eine bestmögliche Mensch-Maschine-Schnittstelle zu erreichen und dauerhaft zu gewährleisten. Dies ist keinesfalls ein “Öko-Gedanke” oder eine Nebensächlichkeit, denn hier geht es um die Aufrechterhaltung der Arbeitsfähigkeit und letztendlich auch um eine Effizienz beim Umgang mit moderner Technik.

Bei der Software-Ergonomie trifft die Software-Entwicklung auf die Psychologie und Arbeitswissenschaft. Vielfach reicht schon gesunder Menschenverstand, um in ergonomischer Hinsicht gute Software zu entwickeln. Immerhin arbeiten Software-Entwickler auch mit moderner Software wie Entwicklungsumgebungen (beispielsweise MS Visual Studio), welche ebenfalls in Sachen Ergonomie mehrmals überdacht wurde (man Vergleiche die verschiedenen Versionen untereinander).

Der Software-Entwickler ist  jedoch nicht alleine dazu fähig, eine durch und durch ergonomische Software zu entwickeln, denn dieser konzentriert sich eher auf die Kernfunktion der Software und ist von seinem Produkt grundsätzlich überzeugt und, sofern Eindrücke von Dritten nicht zur Software-Entwicklung vermittelt werden, von Natur aus völlig verblendet. Der Software-Entwickler (dass er in einem Entwickler-Team beteiligt ist, macht es kaum besser) ist ein Profianwender seiner Software und wird sich weder gut in einen Anfänger, noch in tägliche Alltagsprobleme hineinversetzen können.

Es ist aus der Zielgruppe für eine Software auch eine Ergonomieebene abzuleiten. Beispielsweise arbeiten mit einem Betriebssystem wie Microsoft Windows oder Microsoft Word Benutzer jeglicher Gruppen, so auch absolute Anfänger, während sich für spezielle Entwicklungsumgebungen oder CAD-Software andere Gruppen ergeben, welche wahrscheinlich nicht mehr darauf hingewiesen werden wollen, dass die Software automatische Zwischenspeicherungen vornimmt. Diese Zielgruppen verbringen unterschiedlich lange Zeitspannen mit der Software, haben unterschiedliches Vorwissen und Auffassungsgaben.

Die DIN ISO 9241 ist eine internationale Norm, welche für die Gestaltung von  Software (neben Hardware und der Arbeit mit IT-Systemen) -Ergonomievorgaben festsetzt und beachtet werden sollte. In der DIN ISO 9241-110 werden Grundsätze der Gestaltung von Dialogen in der Software definiert. Die Norm legt Grundsätze für eine Dialoggestaltung fest und ist somit von nicht geringer Bedeutung in der Software-Entwicklung, insbesondere, wenn es um die Windows-Programmierung geht.

Einige Grundsätze in der Dialoggestaltung in der Software-Entwicklung:

• Erlernbarkeit (Suitability for learning)
• Selbstbeschreibungsfähigkeit (Self-descriptiveness)
• Fehlerrobustheit (Error tolerance)
• Aufgabenangemessenheit (Suitability for the task)

Im Rahmen des Arbeitsschutzes wurden und werden Rechtsvorschriften in Kraft gesetzt, sind technische und organisatorische Maßnahmen zu ergreifen und Verhaltensregeln zu definieren, bewerten und auf Einhaltung zu kontrollieren.

Die deutsche Bundesanstalt für Arbeit definiert den Begriff  ”Arbeitsschutz” wie folgt:

Arbeitsschutz ist die Bewahrung des Menschen vor Gefahren und Beeinträchtigungen in Verbindung mit seiner Berufsarbeit.

Arbeitsschutz ist Teilbereich des Arbeitsrechts.

Zur Einhaltung des Arbeitsschutzgesetzes steht der Arbeitgeber in der Verantwortung, aber auch die Arbeitnehmer müssen in Verantwortung genommen werden, die geforderten Maßnahmen zum Arbeitsschutz zu ergreifen.

Die Arbeit ist (im Sinne des §4 Arbeitsschutzgesetz) so zu gestalten, dass eine Gefährdung möglichst gering gehalten wird und Gefahren schon an ihrer Quelle vermieden werden. Allgemeine Schutzmaßnahmen sind einzuleiten, individuelle Schutzmaßnahmen sind diesen nachrangig. Es sind spezielle Gefahren für besonders schutzbedürftige Beschäftigtengruppen zu berücksichtigen.

Der Arbeitgeber steht in erster Verantwortung, durch Beurteilung der Gefährdung entsprechende Maßnahmen zu treffen und deren Wirksamkeit zu kontrollieren.
Er muss auf eigene Kosten die erforderlichen Mittel bereitstellen und die Arbeitnehmer ausreichend und angemessen unterweisen. Maßnahmen des Arbeitsschutzes sind zu dokumentieren, Unfälle zu erfassen und zu melden. Er muss mit Aufsichtsbehörden, Sicherheitsbeauftragen und Betriebsärzten kooperieren und arbeitsmedizinische Untersuchungen ohne Einschränkungen ermöglichen.

Die Unfallversicherungsträger sind Institutionen, welche Unvallverhütungsvorschriften für bestimmte Branchen (z. B. Landwirtschaft) erstellen und auf Einhaltung prüfen, können Fachkräfte schulen und Entschädigungsleistungen fordern.

Für die Durchführung und Überwachung des Arbeitsschutzes im Sinne des Arbeitsschutzgesetzes sind die Gewerbeaufsichtsämter in Kooperation mit den technischen Überwachungsämtern und Gewerbeärzten zuständig.

Die Aufsichtsbehörden können gemäß dem Arbeitsschutzgesetz während der Betriebszeiten Betriebsstätten/-räume sowie Geschäftsräume besichtigen/prüfen, Messungen vornehmen, Arbeitsabläufe/-verfahren untersuchen, Gesundheitsgefahren suchen, Ursachen für Versicherungsfälle klären und Koorperation verlangen.

In Ausnahmefällen können auch außerhalb von Betriebszeiten und auch ohne Arbeitgebereinverständnis Untersuchungen durchgeführt werden und Geldbußen verhängt werden.

In der Unfallversicherung (SGB VII) werden zwei Schädigungen unterschieden, Arbeitsunfälle und Berufskrankheiten.

Nach §1 SGB VII ist Aufgabe der Unfallversicherungsträger, Arbeitsunfälle und Berufskrankheiten mit allen geeigneten Mitteln zu verhüten.  Des Weiteren ist nach Eintritt von Arbeitsunfällen oder Berufskrankheiten die Gesundheit und die
Leistungsfähigkeit der Versicherten mit allen geeigneten Mitteln wiederherzustellen und sie oder ihre Hinterbliebenen durch Geldleistungen angemessen zu entschädigen.

Arbeitsunfälle sind Unfälle von Versicherten infolge einer versicherten Tätigkeit.
Unfälle sind zeitlich begrenzte, von außen auf den Körper einwirkende Ereignisse, die
zu einem Gesundheitsschaden oder zum Tod führen.

Zu den versicherte Tätigkeiten zählen neben der eigentlichen Arbeit auch umwegfreie Wege zu/von der Arbeit (einschließlich Berücksichtigungen für Kinderbetreuung und Fahrgemeinschaften u. a.)

Berufskrankheiten sind Krankheiten, die durch Rechtsverordnung als Berufskrankheiten
bezeichnet sind und die Versicherte wegen einer versicherten Tätigkeit erleiden.
Berufskrankheiten sind Krankheiten die durch besondere Einwirkungen verursacht sind, denen bestimmte Personengruppen durch ihre Tätigkeit in bestimmten Gefährdungsbereichen verursacht worden sind.
Krankheiten, die nicht in der Rechtsverordnung genannt sind, können – soweit sie die sonstigen
Bedingungen erfüllen – gleich behandelt werden.

Die Arbeitgeber (Unternehmer) haben Sicherheitsbeauftragte zu ernennen, welcher die langfristige Beratung der Unternehmer und der Arbeitnehmer (Versicherte) in Fragen des Arbeitsschutzes übernehmen.
Sicherheitsbeauftragte sorgen für die Überwachung der Maßnahmen des Arbeitsschutzes
(inklusive Erste Hilfe) innerhalb der Betriebe. Die Sicherheitsbeauftragten können und sollen Maßnahmen, die Unternehmer oder Versicherte zu treffen haben bezüglich der Unfallverhütungsvorschriften und der Abwendung sonstiger Unfall- und Gesundheitsgefahren, ergreifen.

Laut der Motivator-Hygiene-Theorie (oder: Zwei-Faktoren-Theorie) nach Herzberg gibt es für die Entstehung von Arbeits(un)zufriedenheit zwei Faktoren.

1. Faktor – Motivatoren: Unter Motivatoren fallen Kriterien, welche bei Nichtvorhandensein keine Unzufriedenheit verursachen, aber bei Vorhandensein motivieren und die Zufriedenheit erhöhen
2. Faktor – “Hygienefaktoren”: Hierunter fallen Kriterien, welche als selbstverständlich gelten (und bei Vorhandensein weniger gewürdigt werden), bei Nicht-Vorhandensein oder schlechter Erfüllung provoziert dies eine Unzufriedenheit

Die Motivator-Hygiene-Theorie ist eine Inhaltstheorie der Arbeitswissenschaft über die Arbeitsbedingungen, die Arbeitszufriedenheit beeinflussen.

Hierarchie der Bedürfnisse (Bedürfnis-Pyramide) nach Maslow:

Stark angelehnt an Bruggeman (1975), die entscheidungsbaumartige Darstellung über die Gründe zur Arbeits(un)zufriedenheit.

• Arbeitszufriedenheit (stabil): Der Soll-Ist-Vergleich fällt positiv (Zufriedenheit gegeben) aus und das Anspruchsniveau bleibt unverändert
• Arbeitszufriedenheit (progressiv): Zufriedenheit gegeben, aber der Anspruch steigt dadurch
• Arbeitsunzufriedenheit: Arbeitsunzufriedenheit gegeben (ohne Lösungsversuche)
• Pseudo-Arbeitszufriedenheit: Arbeitsunzufriedenheit und der Anspruch bleibt unverändert, dafür wird die Situation verfälscht (geschönt) wahrgenommen und die Unzufriedenheit ignoriert
• Arbeitsunzufriedenheit (konstruktiv): Arbeitsunzufriedenheit, der Anspruch bleibt unverändert, aber es werden Lösungen gesucht und probiert
• Arbeitszufriedenheit (resignativ): Arbeitsunzufriedenheit, zum Ausgleich sinkt das Anspruchsniveau, so das Zufriedenheit erreicht wird

Arbeitsverhältnisse, die dauerhaften und übermäßigen Stress provozieren, werden von allen Menschen langfristig als unhaltbar wahrgenommen und lösen eine Unzufriedenheit und Drosselung des Arbeitsengagements aus. Stress wird individuell unterschiedlich auf- und wieder abgebaut, so dass, abhängig vom Individuum, Stress später oder früher als kaum erträglich erlebt wird.

Stress gilt als ein unangenehm empfundener Zustand. Stress wird von der betroffenen Person als kritisch, unausweichlich bis bedrohlich empfunden. Stress besteht besonders akut, wenn die Person in zeitliche Bedrängnis gerät oder Aufgaben nicht wie von ihr (subjektiv) gefordert bewältigen kann. Stress ist eine natürliche, unbewusst gesteuerte Reaktion, welcher den Organismus auf körperlich herausfordernde Aktivitäten (wie Angriff und/oder Flucht) vorbereitet. Im modernen Leben, und so auch im Arbeitsalltag, werden solche Aktivitäten nicht durchgeführt und (unbewusst oder bewusst) unterdrückt. Diese Unterdrückung/Zurückhaltung verlangt eine zusätzliche Leistung ab.

In der Medizin wurde mehrfach nachgewiesen, dass Stress bestimmte Krankheiten auslösen oder fördern kann, viele Krankheiten stehen im Verdacht, vom Stress mitverursacht zu werden. Außerdem besteht während Stress erhöhte Unfallgefahr am Arbeitsplatz (zum Teil durch Hektik und Überreaktionen).

Durch eine gute Arbeitsatmosphäre, soziale Unterstützung durch Kollegen und Vorgesetzte sowie durch eine angemessene Aufgabenstellung und -formulierung kann Stress wesentlich gemindert werden und die Leistungsfähigkeit des Arbeitnehmers dauerhaft erhöht und gleichmäßig gehalten werden.
werden.

Klima am Arbeitsplatz

Das richtige Klima ist für eine angemessene, menschenfreundliche Arbeitsumgebung essentiell.

Das Klima der Arbeitsumgebung wird vor allem durch die Luft bestimmt. Abhängigkeiten bestehen beim Klima von:

• Lufttemperatur (gemessen mit Thermometer)
• Luftbewegung (Anemometer)
• Wasserdampfdruck der Luft (Hygrometer)
• Strahlungstemperatur (Globe-Thermometer)

Diese Einflussfaktoren sind am Arbeitsplatz zu messen, dies gilt insbesondere bei Arbeitsplätzen, mit besonders extremen Klimaverhältnissen (extreme Werten). Zudem sind Extremschwankungen insbesondere der Temperatur zu berücksichtigen. Extreme Klimaschwankungen können den menschlichen Körper schwächen.

Der Körper reguliert aktiv und passiv seine Körpertemperatur durch Wärmebildung und -bindung und Wärmeabfuhr.

Durch die Sicherstellung organischer Lebensfunktion reguliert der Körper sich auf durchschnittliche 37°C (Körpertemperaturschwankungen zwischen 35 und 38°C, bei hoher Aktivität auch bis zu 39°C können normal sein).

Eine Unterkühlung versucht der Körper mit innerer Aktivität (z. B. Muskelschütteln) zu erhöhen und die Wärme im Körper zu binden (Verringerung der Durchblutung z. B. der Haut).

Durch Wärmeeinwirkung von außen und durch Körperaktivität (vor allem Muskeln) erwärmt sich der Körper jedoch, um eine Überhitzung zu entgehen, muss der Körper überschüssige Wärme an die Außenwelt abführen. Dies geschieht durch Wärmeleitung über die Haut an die Luft und durch Schweißbildung. Im geringen Maße findet auch eine Konvektion (Transport von Teilchen, die Wärmeenergie mitführen) statt.

Die Schweißbildung sorgt für eine Verdunstungskälte auf der Haut und gilt damit als ein großer körperlicher Vorteil gegenüber vielen Tieren (z. B. müssen Krokodile wegen fehlender Schweißdrüsen das Maul in den Wind öffnen, wie auch ähnlich bei Hunden, welche über den Rachen und die Zunge Wärme abführen).

In wie weit der menschliche Körper sich selbst aufheizt, hängt von seiner körperlichen Aktivität ab. Zudem kann die Wärmeabfuhr durch thermischen Widerstand der Kleidung behindert werden, andererseits muss ausreichender thermischer Widerstand zum Schutz vor Unterkühlung gewährleistet sein.

Der Isolationswert von Bekleidung wird in der Einheit „clo“ (von “clothing”) angegeben. Für den Isolationswert in clo gilt folgende Beziehung: 1 clo = 0,043 °C · m² · h/kJ
Die Bekleidung mit dem Isolationswert von 1 clo lässt eine Wärmemenge von 23 kJ/h pro m² bei 1 °C Temperaturdifferenz zwischen Innen- und Außenfläche der Bekleidung entweichen.

Einige Beispiele von clo-Werten zur Veranschaulichung:

Index für thermische Behaglichkeit

Der Index für thermische Behaglichkeit ist ein Klimasummenmaß (Maßstab für Klimabedingungen, ausgerichtet nach menschlichem Empfinden). Klimasummenmaße sind beispielsweise die Effektivtemperatur, Luftfeuchtegrad usw.

Für jeden Klimafaktoren können (zum Teil jedoch unklare) Grenzen gezogen werden, für:

• Behaglichkeitsbereich – der für den Menschen optimale Klimabereich, notwendig um hohe kognitive Fähigkeiten zu nutzen
• Erträglichkeitsbereich – dieser ist zu vermeiden, jedoch unter bestimmten Voraussetzungen ist dieser zulässig (z. B. im Bergbau), der Mensch kann in diesem Bereich jedoch kaum Höchstleistungen erbringen
• Unerträglichkeitsbereich – dieser Bereich ist schädlich für den Menschen und unbedingt zu vermeiden

Thermische Behaglichkeit besteht dann, wenn der Mensch Lufttemperatur, -feuchte, -bewegung und Wärmestrahlung in seiner Umgebung als optimal empfindet und weder wärmere noch kältere, weder trockenere noch feuchtere Raumluft wünscht.

PPD (“predicted percentage of dissatisfied”, vorhergesagter Prozentsatz Unzufriedener)

Wertebereich: 0 … 100 % (0 % = Alle zufrieden bis 100 % = Niemand zufrieden)

Die Werte 0 und 100% werden jedoch eher nur theoretisch erreicht.

Die PMV (“predicted mean vote”, vorhergesagte mittlere Beurteilung) ist ein subjektiver Wert, welcher dem Empfinden nach eingeschätzt wird.

Wertebereich: -3 kalt; -2 kühl; -1 etwas kühl; 0 neutral; 1 etwas warm; 2 warm; 3 heiß

Näheres regelt die DIN EN ISO 7730.

Lärm am Arbeitsplatz

Schallereignisse, die 
gesundheitsschädigend sind, 
die Sicherheit am Arbeitsplatz gefährden, 
leistungsmindernd wirken,
unerwünscht sind, 
störend und Ärger erregend sind, werden als Lärm bezeichnet.

Für die Vermeidung und Analyse von Lärm am Arbeitsplatz, bedient sich die Arbeitswissenschaft aus den Erkenntnissen von Medizin, Akustik (Gasdynamik, Teilbereich der Physik) und Psychologie.

Durch übermäßigen Lärm, können Herz-Rhythmus-Störungen, Durchblutungsstörungen, Stress und Störungen der Psyche sowie Lärmschwerhörigkeiten verursacht werden. Auch akut kann das Gehörvermögen unter Lärm in Form einer zeitweiligen Verschiebung der Hörschwelle leiden. Lärm kann akute und chronische, nachwirkende Erkrankungen wie Tinitus aurium und Schlafstörungen verursachen.

Die Effizienz der Arbeit sinkt mit Lärm zunehmend, da Lärm die Kommunikation behindert und die Konzentration/Aufmerksamkeit erschwert. Um hohe kognitive Fähigkeiten zu nutzen, ist bereits ein geringer Lärm sehr störend und wirkt hindernd.

Schallereignisse bzw. Schallwellen breiten sich in einem Medium (in allen drei Aggregatzuständen, vom Gas bis zum Festkörper) als Wellen in Form von Dichteschwankungen aus. Schall wird im Alltag vor allem durch die Luft in unser Gehör übertragen.

Die Schwingung kann, je nach Ton, unterschiedliche Frequenzen annehmen, hierbei sind für die Arbeitsgestaltung jedoch fast nur die Tön im hörbarem Frequenzbereich von Interesse (diese liegen zwischen 16 Hz und 20kHz).  Ein Arbeitsplatz mit Tieren sollte auch den für das Tier hörbare Frequenzbereich berücksichtigen (welcher enorm breiter sein kann).

Wege der Schallübertragung:

• Direkter Schall
• Reflektierter Schall
• Körperschall
• Abgestrahlter Körperschall

Am lärmenden Arbeitsplatz sind akustische Messungen durchzuführen. Grundsätzlich interessiert im Rahmen der Arbeitsgestaltung eher nicht die Emission sondern die Immission von Schall. Der richtige Messbereich im Sinne der Arbeitsgestaltung liegt daher in der Ohrnähe des Arbeiters (Immissionsmessung). Gemessen wird im maßgeblichen Schallübertragungsmedium (fast immer Luftschall, es gibt jedoch Ausnahmen, beispielsweise bei Unterwasserarbeiten).

Eine wichtige Schallfeldgröße ist der Schalldruck p. Die Schallintensität ist eine weitere wichtige Größe und das Produkt aus Schalldruck p und Schallschnelle v.

Eine dauerhafte Erreichung der Schmerzschwelle kann eine Lärmschwerhörigkeit (irreparabler Hörschaden) verursachen.

Dass die Hör- und Schmerzschwelle, sowie die dazwischen liegende Unbehaglichkeitsschwelle, in der Literatur bzw. wissenschaftlichen Studien teilweise sehr unterschiedlich bestimmt werden, liegt an individuellen Gehörvermögen und subjektivem Befinden. Viele Menschen hören Musik bis nahe an die Schmerzschwelle heran, welche durch den angenehmen Klang von Musik nahezu ignoriert wird. Außerdem sind diese Werte sehr frequenzabhängig (besonders die Hörschwelle).

Gemessen wird mit technischen Hilfsmitteln der Schalldruckpegel L (Schalldruckpegelmessgeräte).

Der in db (Dezibel) angegebene Schalldruckpegel L ist eine technische, aber keine psychoakustische Größe. Zwar lässt sich mit Änderung des Schalldruckpegels zwar auch für den Menschen ein Lauter oder Leiser wahrnehmen (10 dB Uterschied stellen eine ungefähre, verdoppelte bzw. halbierte Schallwahrnehmung dar), aber die Angabe mit Schalldruckpegel lässt kaum sichere Angaben über die resultierende menschliche Wahrnehmung zu. Der Schalldruckpegel steht jedoch in mathematischer Beziehung zum Schalldruck und zur Schallintensität.

Weil die Empfindlichkeit des menschlichen Ohres von der Frequenz des Schalls abhängt, wird der Schalldruckpegel mit unterschiedlichen Filtern bewertet, um bei akustischen Messungen das Verhalten des menschlichen Gehörs zu berücksichtigen. So werden Tiefe und sehr hohe Töne als weniger laut wahrgenommen, als dies bei mittleren Tönen der Fall ist.

Daher wird der Schalldruckpegel mit einen Filter gewichtet, das den Frequenzgang des menschlichen Gehörs berücksichtigen soll. Die Frequenzbewertung kann auch als frequenzabhängiger Abzug vom ermittelten Pegel dargestellt werden.

1. A-Bewertung: entspricht den Kurven gleicher Lautstärkepegel bei ca. 20-40 phon; Dies ist der am häufigsten verwendete Filter in der technischen Akustik, im deutschen Rechtssystem zur Lärmbewertung
2. B-Bewertung: entspricht den Kurven gleicher Lautstärkepegel bei ca. 50-70 phon
3. C-Bewertung: entspricht den Kurven gleicher Lautstärkepegel bei ca. 80-90 phon
4. D-Bewertung: entspricht den Kurven gleicher Lautstärkepegel bei sehr hohen Schalldrücken

Die Hörschwelle liegt bei 0 dB, die Schmerzgrenze wird mit einem Wert zwischen 120 und 130 dB angegeben. Eine Erhöhung des Schalldruckpegels um +10 dB wird subjektiv als Verdoppelung der vorhergehenden Lautstärke wahrgenommen. Eine leise Unterhaltung mit 40 dB (A) ist somit nicht viermal so laut wie das normale Atmen mit 10 dB (A), sondern achtmal lauter. Die Verdoppelung einer Lärmquelle (z.B. von 10 auf 20 Maschinen) verursacht hingegen eine Zunahme des Schalldruckpegels um 3 dB (A).

Der Schalldruckpegel in Dezibel ist für Laien weniger gut verständlich, es gibt daher noch die Angaben als Lautstärkepegel (frequenz-vergleichbar gemachter Schalldruckpegel) in Phon und Lautheit in Sone.

Phon ist die Einheit für den Lautsträrkepegel L, welcher durch (subjektiven) Hörvergleich als gleichlaut empfundener Schalldruckpegel für einen Ton mit einer Frequenz von 1000 Hz definiert wird. Die Angabe des Lautstärkepegels in Phon entspricht also der des Schalldruckpegels in dB mit 1000 Hz. Mit dem Lautstärkepegel wird der Schalldruckpegel sozusagen hinsichtlich der Frequenz auf einen Nenner gebracht, so dass eine Vergleichbarkeit geschaffen wird. Der Lautstärkepegel ist jedoch nicht direkt messbar.

Auch wenn der Schalldruckpegel eine wichtige technische Größe ist, wird die Lautheit (in der Einheit Sone [Einheitszeichen: sone]) für den Menschen und für Laien weit verständlicher beschreiben. Die Lautheit in sone gibt die subjektiv empfundene Lautstärke wieder. Ein doppelt so laut wahrgenommener Ton ist, anders als mit dB bzw. phon, in sone doppelt so groß.

Die LärmVibrationsArbSchV (Lärm-Vibrations-Arbeitsschutzverordnung, eine Verordnung zum Arbeitschutzgesetz) setzt Regeln zur Lärmexposition fest. Nach dieser Verordnung gibt es eine untere und obere Auslösegrenze, welche bei Überschreitung Maßnahmen verlangen.

• Untere Auslösewerte
  • Tages-Lärmexpositionspegel L_EX,8h = 80 dB über 8 Stunden hinweg (über die Zeit gemittelte Tages-Lärmexpositionspegel A-frequenzbewertet für einen nominalen Achtstundentag)
    oder
  • Spitzenschalldruckpegel L_Cpeak = 135 dB als Spitzenwert (Höchstwert des momentanen C -frequenzbewerteten Schalldruckpegels)
  • Wird diese Grenze überschritten, ist die Bereitstellung von Gehörschutz und Maßnahmen zur Lärmminderung sind zu ergreifen, dazu zählt insbesondere auch die Aufklärung und das Angebot zur ärztlichen Vor-, Zwischen und Nachuntersuchung
• Obere Auslösewerte
  • Tages-Lärmexpositionspegel L_{EX,8h = 85dB (A-Bewertung)}
  • Spitzenschalldruckpegel L_Cpeak = 137 dB (C-Bewertung)
  • Wird diese Grenze überschritten, sind Maßnahmen für die untere Auslösewerte zu ergreifen, zusätzlich ist die Kennzeichnung als Lärmbereich und die Beschränkung des Aufenthalts notwendig, Tragepflicht von persönlichem Gehörschutz

Aus betrieblicher Sicht kann Lärmschutz in organisatorischen und persönlicher Lärmschutz unterschieden werden.
Organisatorischer Lärmschutz liegt rein in der Verantwortung des Betriebs, persönlicher Lärmschutz ist der Gehörschutz, bei welchem der Arbeitnehmer mitverantwortlich ist (die Mittel sind jedoch vom Betrieb zu stellen).

• Organisatorischer Lärmschutz
  • Lärmreduzierende Maschinen
  • Dämmungsreiche Auslegung
  • Arbeitsplatzorganisatorische Maßnahmen
  • Strukturierung und Abtrennung von Lärmbereichen
  • Expositionszeiten verteilen
  • Beschränkung der Expositionsdauer
  • u. a.
• Persönlicher Gehörschutz
  • Ohrstöpsel
  • Gehörschutzkapsel
  • Schallschutzhelme
  • Schallschutzanzüge (Schwingungsreduzierung)
  • u. a.

Aus technischer Sicht wird Lärmschutz wie nachfolgend unterschieden:

• Lärmreduzierung (z. B. Kunststoffteile statt Metallteile in der Mechanik) [aktiver Lärmschutz]
• Schalldämmung (Minderung der Lärmausbreitung, z. B. Motorhaubendämmung aus Stoff) [passiv]
• Schalldämpfung durch Absorption (Umwandlung von Schallenergie in Wärme) [passiv]

Licht am Arbeitsplatz

Licht ist nicht gleich Licht, denn Licht hat unterschiedliche Wellenlängen. Unterschiedliche Oberflächen brechen bzw. reflektieren Licht unterschiedlicher Wellenlängenbereiche verschieden stark.

Für die Bestimmung und Analyse des richtigen Lichts am Arbeitsplatz, bedient sich die Arbeitswissenschaft aus den Erkenntnissen von Medizin, Optik (Physik) und Psychologie.

Gemischtartige Reflexionen sind selten gewollt und werden vermieden. Dort, wo keine Spiegelungen gewünscht sind (über 99% aller Oberflächen), sind gestreute Reflexionen, also matte Oberflächen gewünscht, denn diese vermeiden Blendungen durch Reflexionen.

Mit Leuchten können Beleuchtungskonzepte umgesetzt werden, sie schützen vor Verbrennungen durch kurze Berührungen und begünstigen oftmals eine sichere Montage sowie bieten Schutz vor elektrischen Bauteilen.

Beleuchtungskonzepte mit Leuchten reichen von direkter Bestrahlung (Licht fällt direkt von der Lichtquelle auf den Arbeitsbereich) über gleichförmiger Bestrahlung (“Glühlampen-Bestrahlung” – das Licht wird überall hin gestrahlt/gestreut) bis zur indirekten Bestrahlung (Licht wird nur an die Decke und/oder an die Wände gestrahlt, von dort reflektiert es in den ganzen Raum) und Mischformen.

Im Sinne einer guten Arbeitsgestaltung sind ungünstige Farbtemperaturen, Blendungseffekte und Schattenwürfe zu reduzieren.

Zwei Beleuchtungsstrategien sind zu unterscheiden und in Arbeitsräumen zu finden:

• Arbeitsbereichbezogene Beleuchtungsstrategie
• Raumbezogene Beleuchtungsstrategie

Ist eine örtlich feste Anordnung der Arbeitsbereiche bzw. Arbeitsplätze vorgesehen und muss keine Flexibilät bei der Arbeitsplatzanordnung berücksichtigt werden, so ist eine arbeitsbereichbezogene Beleuchtungsstrategie empfehlenswert. Mit diesem Konzept wird gewährleistet, dass alls Arbeitsplätze entsprechend ihren Aufgabenstellungen ausreichend gut und blendungsarm beleuchtet werden. Arbeitsplätze am Monitor, Schränken, am Whiteboard oder am Besprechungstisch benötigen unterschiedliche Lichtmengen und Beleuchtungskonzepte. Im Raum finden sich so unterschiedliche Lichtzonen (deutliche Lichtinseln sollten jedoch vermieden werden), dies ist nicht nur sehr praktikabel bei der Sicherstellung der richtigen Lichtmenge am richtigen Platz, sondern auch eher kosteneffizient.

Die raumbezogene Beleuchtung ist vor allem ein Planungskompromis und geeignet, wenn die Raumaufteilung und -nutzung sowie die Anzahl und Ausdehnung von Arbeitsplätzen innerhalb der Räumlichkeit noch nicht bekannt ist oder langfristig flexibel bleiben soll. Bei der raumbezogenen Beleuchtung, wird der Raum (nahezu) an jeder Stelle gleich stark ausgeleuchtet. Die gleichmäßige Beleuchtungsstärke und Blendungsvermeidung müssen im ganzen Raum eingehalten sein, höchstens ein kleiner Randbereich an den Wänden darf weniger gut beleuchtet sein, wenn kein Arbeitsplatz in den Randbereich hineinreicht. Die raumbezogene Beleuchtungsstrategie ist qualitativ der arbeitsbereichbezogenen Beleuchtungsstrategie unterlegen.

Unabhängig von der Beleuchtungsstrategie ist eine zusätzliche Teilflächenbeleuchtung notwendig, um Arbeitern/Angestellten die Möglichkeit zur Individualisierung (entsprechend dem persönlichen Empfinden, Sehvermögen und der zu tätigen Arbeit) der Beleuchtung am Arbeitsplatz vor Ort zu ermöglichen.

Bei der Arbeitsgestaltung im Zusammenhang mit der Produktgestaltung und Produktauswahl, spielt die Anthropometrie eine wichtige Rolle.

Die anthropometrische Arbeits- und Produktgestaltung nutzt wissenschaftliche Erkenntnisse (z. B. aus statistischen Verteilungen) über Körpermaße, Körpergewichte und Körperproportionen in der Bevölkerung, zum Zwecke einer menschenfreundlichen Gestaltung von Produkten und Räumen hinsichtlich Dimensionierung und Anordnung von Elementen.

Mit Anthropometrie befassen sich Arbeitswissenschaftler und Ingenieure in Kooperation mit medizinischen Wissenschaften. Ein großer Teil der Anthropometrie ist nach DIN genormt.

Für Ingenieure der Produktgestaltung bedienen sich folgender Hilfsmittel / Methoden :

• Tabellenwerke mit statistischen Belegen über Körpermaße und
  Funktionsmaße
• Körperumriss-Schablonen (DIN 33458 Körperumrissschablone)
• CAD-Mensch-Modelle (CAD-Man-Model)
• Messpuppen, Dummy
• Empirische Untersuchungen (z. B. Mock-Up oder “Probesitzen”)
• u. a.

Je nach Anforderung und Zielgruppe, wird die gesamte Weltbevölkerung, eine regional eingegrenzte Bevölkerung oder eine bestimmte Personengruppe (Zielgruppe) als Referenz bzw. Datengrundlage genommen.

Neben Körpermaße werden auch daraus abzuleitende Funktionsmaße verwendet. Beispielsweise können aus den Längen der Gliedmaßen Bewegungs- und Greifräume ermittelt werden. Aus Angaben über Körperfettangaben und Gewicht, können Bewegungsgeschwindigkeiten oder aus weiteren Angaben auch Körperhaltungen oder Gesichtsfelder bzw. Sehachsen abgeleitet werden.

Die Ergebnisse aus der Anthropometrie sind für die Arbeits- und Produktgestaltung von hoher Bedeutung.
Ziel ist es, Arbeitsplätze bzw. Produkte so zu gestalten, dass sie allgemein für Menschen schädigungsfrei und effizient und gegebenenfalls durch individuelle Anpassungsmöglichkeiten verwendet werden können.

Nur selten können Arbeitsplätze / Produkte so gestaltet werden, dass wirklich jedes Individuum problemlos damit umgehen könnte. Dann gilt es, dass das entsprechende Produkt einem möglichst großen Teil der Bevölkerung ohne Beschwerden oder besondere Belastungen genutzt werden kann.

Kurzeinführung in die anthropometrische Probleme

Für die Gestaltung von Arbeitsplätzen und Produkten (welche vom Menschen bedient werden) müssen geeignete Dimensionen gefunden werden. Dies sind beispielsweise Tischhöhen, Flächen von Tasten, Höhenanordnung von Bedienelementen oder Abmaße von Sitzflächen.

Es liegen statistische Verteilungen über Körpergrößen und andere Werte von Männern und Frauen bestimmter Altersgruppen. Es können nicht alle Werte berücksichtigt werden, doch welche Werte sind geeignet?

Mittelwerte bieten keine befriedigende Aussage. Würde eine Türhöhe- und breite nach Durchschnittsgröße konstruiert werden, würde bis zu der Hälfte der Bevölkerung nicht komfortabel durch die Tür kommen können.

Extremwerte sind wirtschaftlich (und zudem oft auch ästhetisch) kaum vertretbar oder werden nur als Sonderausführung umgesetzt. Eine Türhöhe und -breite müsste dazu sehr hoch und sehr breit werden. Bei vielen anderen Produkten schließen sich Auslegung nach minimalen oder maximalen Ausprägungen (Extreme) sogar gegenseitig aus, es müssten dann unterschiedliche Ausführungen geschaffen werden.

In der Regel wird sich auf einen akzeptablen Anteil der Bevölkerung beschränkt. Die Auslegung orientiert sich daher in den meisten Fällen auf das Perzentil als Orientierung.
Durch das Perzentil werden bei der Auslegung von Arbeitsplätzen/Produkten die jeweils 5 % der größten und kleinsten
Ausprägungen (grundsätzlich für Männer und Frauen getrennt berücksichtig) nicht berücksichtigt.

• 5. Perzentil = 5 % der Population sind kleiner

• 95. Perzentil = 95 % der Population sind kleiner

Dies bedeutet, dass die Auslegung für 5 % der Bevölkerung (5. Perzentil) zu groß und 95 % der Population zu klein ist.

Das 50. Perzentil ist der Mittelwert und für die Gestaltung von Arbeitsplätzen und Produkten in der Regel von geringer Bedeutung. Für viele Produkte werden auch größere Perzentile gewählt (z. B. das 15. und 85. Perzentil).

Ausnahmen sind sicherheitsrelevante Produkte, für welche auch seltenere Eigenschaften nicht unberücksichtigt sein dürfen. Hier werden zumindest das 1. und 99. Perzentil zu Grunde gelegt oder besser gar keine Ausnahmen mehr gemacht.

Daher sind folgende Werte für nicht-sicherheitsrelevante Produkte im engeren Fokus:

• 5. Perzentil Frauen („kleine Frau“)
• 5. Perzentil Männer („kleiner Mann“)
• 50. Perzentil Frauen („mittlere Frau“)
• 50. Perzentil Männer („mittlerer Mann“)
• 95. Perzentil Frauen („große Frau“)
• 95. Perzentil Männer („großer Mann“)

Frauen sind weltweit durchschnittlich kleiner als Männer, dies gilt natürlich auch für die Perzentile (Über den Daumen: 50. Perzentil von Frauen entspricht etwa dem 5. Perzentil von Männern; das 95. Perzentil von Frauen entspricht etwa dem 50. Perzentil von Männern).

Für gewöhnlich wird für die Auslegung das 5. Perzentil von Frauen (= der kleinste Wert) und das 95. Perzentil von Männern (= der größte Werte) als Kleinst- und Größtmaß genommen.

Innenmaße, wo Menschen “hineinpassen” müssen, werden an das obere Eckmaß (95. Perzentil, Männer) orientiert.
Innenmaße sind z. B. die Höhe und Breite von Durchgängen, die Fläche von Bedienelementen (z. B. Tasten), die Höhe von Tischunterkanten oder die Größe von Öffnungen zum Hineinfassen. Hier sollen auch große Menschen hineinpassen.

Außenmaße („Erreichen“) werden nach dem unteren Eckmaß (5. Perzentil, Frauen) angepasst. Griffweiten zu Bedienelementen, Tiefen von Arbeitsplatten, Höhen von erreichbaren Elementen oder Höhen von Stufen sind Beispiele für Außenmaße. Hier sollen auch die kleineren Menschen zurechtkommen.

In der allgemeinen Arbeitsgestaltung wird versucht, allgemeingültige Konzepte zu finden, welche sich mit nur wenig Anpassung grundsätzlich überall verwendet werden können.

Einige Konzepte sind u.a. die Mensch-Maschine-Schnittstelle, die Arbeitssystemgestaltung, Beanspruchungs-/Belastungskonzepte und Arbeitstätigkeitsstruktur bzw. Handlungsregelungen. Es werden Systeme gesucht, die Beziehungen bzw. kausale Zusammenhänge beschreiben (z. B. Mensch-Maschine-Beziehung, Belastung-Beanspruchung-Beziehung).

Das Konzept der Belastung-Beanspruchung-Beziehung ist ein Kernbereich der Arbeitswissenschaft und hat großen Überschneidungsbereich mit der Medizin. Es werden die Beziehungen zwischen den Merkmalen eines Arbeitssystem bzw. der Arbeitssituation auf die arbeitausführenden Menschen untersucht.

Während unter einer Belastung die Merkmale der Arbeitsaufgabe, Arbeitsumgebung und Arbeitssituation verstanden werden, ist die Beanspruchung das, von den individuellen Eigenschaften der arbeitenden Personen beeinflusste, Ergebnis aus der Belastung. Anders ausgedrückt, bezeichnet die Beanspruchung den Grad der Inanspruchnahme menschlicher Ressourcen. Die Beanspruchung hängt von der Belastung und von den individuellen Eigenschaften des Menschen ab. Die individuellen Eigenschaften sind wie ein Filter zwischen Belastung und Beanspruchung. Daher hat eine gleiche Belastung nicht unbedingt auch eine gleiche Beanspruchung zur Konsequenz.

Belastungen werden mit technischen Messungen bewertet (z. B. Schalldruckpegel, Gewicht/Masse, Länge, Lux, Zeiten, Luftmessung) und können vor Schädigung beurteilt bzw. angepasst werden. Beanspruchungen werden in Teilbeanspruchungen einzelner Ressourcen (Organsysteme, Muskel-/Knochenbereiche usw.) aufgegliedert und so medizinisch beurteilt. Beanspruchungen sind im Vorfeld nur abschätzbar.

Arbeitssysteme

Die Arbeitswissenschaft setzt sich mit der Einrichtung  von sachlich richtigen, aber effizienten Arbeitssystemen auseinander. Doch nicht jedes Arbeitssystem ist für die Arbeitswissenschaft relevant. Relevante Arbeitssysteme sind Arbeitssysteme mit Menschen.

Ein Arbeitssystem im Sinne der Arbeitswissenschaft setzt sich, abgesehen vom Menschen, zusammen aus den Bestandteilen:

• Arbeitsobjekt (z. B. Werkstück)
• Arbeitsmittel (Werkzeuge, Maschinen)
• Eingabe (Material, Energie, Informationen)
• Ausgabe (Arbeitsergebnis)

Es gibt unterschiedliche Beschreibungen von Arbeitssystemen. Beispielsweise kann ein Arbeitssystem eine einstellige Einzelarbeit sein (eine Person arbeitet an einer Maschine) oder auch eine mehrstellige Gruppenarbeit (mehrere Personen arbeiten an mehreren Maschinen).

Arbeitstypen – “Köpfchen und Bizeps”

Es werden die grundsätzlichen Arbeitstypen unterschieden:

• Energetische Arbeit
• Informatorische Arbeit

Jede Form von Arbeit des realen Lebens enthält sowohl energetische als auch informatorische Arbeitsbestandteile, jedoch gibt es nur wenig Berufe, welche beide Arbeitstypen zu etwa gleichen Teilen beinhalten. Die meisten Berufe verlangen entweder hauptsächlich energetische Arbeit (z. B. Maurer) oder informatorische Arbeit (z. B. Buchhalter).

Die Arbeitsarten sind wandeln sich von muskulär zu kreativ zunehmend von energetischer zu informatorischer Art.

Dabei sollen neben allgemeingültigen Bedürfnissen auch insbesondere Berücksichtigung auf Belange spezieller
Personengruppen genommen werden. Neben körperliche zählen auch seelische Einflussfaktoren, so sollen Arbeitsbedingungen möglichst auch sozialen Bedürfnissen gerecht werden.

Die Arbeit soll dem Menschen, seinen Fähigkeiten und Bedürfnissen, gerecht sein, der Mensch soll sich so wenig wie möglich an die Arbeit anpassen müssen. Diese Ideologie ermöglicht nicht nur schädigungslose Arbeit für den Menschen, der diese Arbeit ausführt, sondern auch eine Befähigung zur effizienten bzw. effektiven und damit wirtschaftlichen Arbeit.

Arbeit wird in der Arbeitsgestaltung als eher bewusste und zielgerichtete Tätigkeit verstanden und bedingt den Einsatz körperlicher und/oder geistiger Ressourcen. Mit Arbeit wird ein Ergebnis (Haupt- und Nebenprodukte) geschaffen, welche den Menschen und seine materielle und soziale Umwelt verändert. Bei der Arbeit wird der Mensch in das Arbeitssystem, bestehend aus Technik, Informationen und Organisation, integriert.

Die Arbeit – im Fokus gegensätzlicher Trends

Durch Arbeit als Tätigkeit zur Leistungserstellung entsteht ein Produkt. In der Wirtschaft wird im Bezug auf Leistungserstellungsprozesse eine Rationalisierung verfolgt. Die Leistungserstellung soll schneller und kostengünstiger passieren.

Im Gegensatz dazu steht der im Leistungserstellungsprozess involvierte Mensch. In der Gesellschaft wird das Ziel der Humanisierung der Arbeit verfolgt.

Der Mensch kann der Rationalisierung nur bis zu einer bestimmten Schwelle folgen, ohne selbst Schaden zu nehmen. Es gilt in Zukunft Wege zu finden, welche die gewünschte Rationalisierung ohne Kompromisse bei der Humanisierung erreichen.

Was ist und wozu gehört die Wissenschaft um die Arbeitsgestaltung?

Die Arbeitsgestaltung ist im Kern eine Arbeitswissenschaft mit jedoch sehr vielen Schnittstellen zu den Naturwissenschaften (insbesondere Physik und Chemie), zur Medizin, Sozialwissenschaften (insbesondere Psychologie und Pädagogik) und zu den Ingenieurwissenschaften (Produktgestaltung und Prozessgestaltung). Die Arbeitsgestaltung als Fachbereich ist äußerst komplex und verlangt eine ausgeprägte Fähigkeit zur Einarbeitung in fremde Fachgebiete.

Aufgaben in Theorie und Praxis innerhalb der Arbeitsgestaltung:

• Gestaltung von Arbeitsplätzen, Arbeitsmitteln, Arbeitsabläufen
• Ausarbeitung und Anpassung betrieblicher Arbeitszeitregelungen
• Entgeltgestaltung

Anpassung der Arbeit an den Menschen, aber auch umgekehrt

Der Mensch soll sich so wenig wie möglich an die zu verrichtende Arbeit anpassen müssen. Einrichtungen wie Räumlichkeiten, Wege und Arbeitsmaschinen müssen so weit wie möglich angepasst werden, dass es dem Menschen möglich wird, seine Arbeit gut verrichten zu können. Die letzte Anpassungsstufe ist jedoch der Mensch, welcher sich i. d. R. etwas an die Maschinen anpassen muss (Körperhaltung, Verhalten usw.). Der Mensch kann dabei mit Training oder Qualifizierung unterstützt werden, an dieser Stelle treffen sich Arbeitsgestaltung und Personalmanagement.

Die Arbeitsgestaltung befasst sich aber auch mit der Maschinenergonomie. Die Arbeitsgestaltung trifft hier auf die Produktgestaltung, Prozessgestaltung und auf das Qualitätsmanagement. Maschinen müssen nicht nur allgemeinergonomisch sein, sondern mit Hilfe von Verstellmöglichkeiten auch individualergonomisch.

Allgemeinergonomie

Wenn die allgemeine Gestaltung von Einrichtungen, insbesondere Maschinen eine Verletzung und Krankheitsbildung beim Menschen verhindert, spricht man von allgemeinergonomischen Einrichtungen. Unter allgemeinergonomischen Eigenschaften zählen beispielsweise angemessene Farben, abgerundete Ecken und Kanten, angemessenes Gewicht oder elektrische Erdung.

Individualergonomie

Wenn die Gestalung von Einrichtungen, insbesondere Maschinen angemessene Verstellmöglichkeiten bieten, so dass Menschen unterschiedlicher Eigenschaften, wie Größe, Gewicht und Geschlecht, eine Ergonomie erreichen können, spricht man von individualergonomischen Einrichtungen. Typische Verstellmöglichkeiten sind die Schärfeeinstellung in der Optik, die Verstellung von Längen und Winkeln bei Stühlen usw.