Dipl.-Ing. Dirk Franzen, Institut für Gießereitechnik gGmbH

Darstellung von Methoden zur Untersuchung und Bewertung

von Arbeitsplätzen unter

ergonomischen Gesichtspunkten

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Einleitung

Im Rahmen des Projektes INDINA – Innovativer Dialog in der Branche – „Erfolgreiche Wettbewerbsstrategien mit leistungsfähigen Belegschaften durch nachhaltigen Arbeits- und Gesundheitsschutz realisieren“ erfolgte in Gießereien eine Untersuchung von Ar-beitsplätzen unter ergonomischen Gesichtspunkten.

Zum Einsatz gekommen sind zwei unterschiedliche Methoden:

� Die Leitmerkmalmethode. Bei der Leitmerkmalmethode handelt es sich um eine sogenannte Papier und Bleistift Methode.

� Das Messsystem CUELA. „CUELA“ steht für: „Computer-Unterstützte Erfassung und Langzeit-Analyse von Belastungen des Muskel-Skelett-Systems“.

Ziel der Untersuchungen: Ermittlung der Arbeitsschwere bei Beschäftigten in der Gieße-rei. Dabei liegt das Hauptaugenmerk auf der Analyse eingenommener Körperhaltungen.

Die zum Einsatz gekommenen verschiedenen Methoden zur Untersuchung von Ar-beitsplätzen ermöglichen eine Beurteilung von Belastungen von Beschäftigten unmittel-bar am Arbeitsplatz und unter realen Arbeitsbedingungen.

Die vorliegende Ausarbeitung beschreibt die einzelnen eingesetzten Methoden, berich-tet über die praktische Anwendung der einzelnen Methoden und gibt eine Empfehlung in Hinblick auf eine mögliche Vorgehensweise, falls Gießereien eine Arbeitsplatzunter-suchung unter ergonomischen Gesichtspunkten vornehmen möchten.

Darstellung der „Leitmerkmalmethode“

Arbeitsschutzgesetz (§§ 5 und 6) sowie Lastenhandhabungsverordnung (§ 2) fordern die Beurteilung der Arbeitsbedingungen, wenn Gefährdungen bei der manuellen Hand-habung von Lasten nicht sicher auszuschließen sind. Für die Untersuchung einzelner Arbeitsplätze wird von der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) und dem Länderausschuss für Arbeitsschutz und Sicherheitstechnik (LASI) die Leit-merkmalmethoden empfohlen.

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Abb. 1: Leitmerkmalmethode für hebende, haltende oder tragenden Tätigkeiten. Quelle: http://www.baua.de/de/Themen-von-A-Z/Physische-Belastung/Gefaehrdungsbeurteilung.html

Die Leitmerkmalmethode als sogenannte „Papier und Bleistift Methode“ kann für die Un-tersuchung und Bewertung der Arbeitsschwere herangezogen werden. Die Leitmerkmal-methode erlaubt die Beurteilung der Arbeitsplatzsituation in Hinblick auf die Tätigkeiten:

� „Heben, Halten und Tragen“ sowie

� „Schieben und Ziehen“

Beispielhaft soll die Leitmerkmalmethode für die Tätigkeiten „Heben“, „Halten“ und „Tra-gen“ dargestellt werden, vgl. Abbildung 1.

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1. Schritt: Bestimmung der Zeitwichtung

Für die Bestimmung der Zeitwichtung ist nur eine Spalte aus der Tabelle auszuwählen,

die den Arbeitsplatz entsprechend der Tätigkeit charakterisiert.

� Tätigkeiten, die durch Hebe-, Absenk- oder Umsetzvorgänge gekennzeichnet

sind

� Tätigkeiten, die durch Halten einer Last gekennzeichnet sind

� Tätigkeiten, die durch Tragen einer Last gekennzeichnet sind

2. Schritt: Bestimmung der Wichtungen von Last, Körperhaltung und Ausführungsbedin-

gungen

2.1 Bestimmung der „Wirksamen Last“

Die Lastwichtung ist für Männer und Frauen getrennt vorzunehmen. Mit der „wirksamen

Last“ ist die Gewichtskraft bzw. Zug-/Druckkraft gemeint, die die/der Beschäftigte tat-

sächlich bei der Lastenhandhabung ausgleichen muss. Dabei ist zu beachten, dass je

nach Ausführung der Tätigkeit, beispielsweise durch Kippen, das Gewicht der Last vari-

ieren kann.

2.2 Bestimmung der „Körperhaltung“

Bei der Bestimmung der Haltungswichtung ist darauf zu achten, diejenige Körperhal-

tung auszuwählen, die der tatsächlichen Körperhaltung am Arbeitsplatz am ehesten

entspricht.

2.3 Bestimmung der „Ausführungsbedingungen“

Bei der Bestimmung der Ausführungswichtung sind die zeitlich überwiegenden Ausfüh-

rungsbedingungen zu verwenden. Ein gelegentlicher Diskomfort ohne sicherheitstech-

nische Bedeutung nicht zu berücksichtigen.

3. Schritt: Bewertung

Die einzelnen Wichtungen 2.1 – 2.3 werden addiert. Die berechnete Summe wird mit

der Zeitwichtung multipliziert. Mit dem Ergebnis kann, mit Hilfe der Abbildung 2, eine

Bewertung des Arbeitsplatzes vorgenommen werden.

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4) Vermindert belastbare Personen sind: Personen älter als 40 Jahre oder jünger als 21 Jahre, Neulinge

im Beruf oder durch Erkrankung leistungsgeminderte Beschäftigte

5) Gestaltungsmaßnahmen sind: Gewichtsverminderung, Verbesserung der Ausführungsbedingungen,

Verringerung der Belastungszeiten

Abbildung 2: Darstellung des Risikobereiches anhand des ermittelten Punktwertes

� Die Einschätzung des Risikobereiches erfolgt wie bei einem Ampelsystem. Punktwerte

bis 25 gelten für normal belastbare Personen als praktisch sicher, grüner Bereich

� Punktwerte im Bereich oberhalb 25 bis 50 liegen im gelben Bereich. Diese Arbeitsplät-

ze sind näher, unter Berücksichtigung individueller Belastbarkeiten der Beschäftigten,

zu untersuchen

� Punktwerte größer 50 sind stark risikobehaftet, roter Bereich. Hier ist die Notwendig-

keit einer Umgestaltung, technischer oder organisatorischer Art und Weise, vorzu-

nehmen.

Darstellung des Messsystems „CUELA“

Das CUELA – Messsystem wurde im „Institut für Arbeitsschutz der DGUV“ (IFA) entwi-ckelt, um Belastungen des Muskel-Skelett-Systems, wie sie in einer Vielzahl beruflicher Tätigkeiten anzutreffen sind, unmittelbar am Arbeitsplatz unter realen Arbeitsbedingungen messen zu können.

Das CUELA – Messsystem ist ein mechanisch/elektronisch personengebundenes Messsystem mit dessen Hilfe sich eingenommene Körperhaltungen des Beschäftigten

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am Arbeitsplatz erfassen lassen. Für die Durchführung der Messung wird der Beschäf-tigte mit der CUELA – Messtechnik ausgestattet, Abbildung 3.

Abbildung 3: Darstellung des CUELA – Messsystems

Die CUELA – Messsensorik erfasst beispielsweise die Rumpfneigung, die Hüftneigung und die Knieneigung des Beschäftigten, vgl. Abbildung 3.

Sämtliche Körperhaltungen werden auf einer Datenspeicherkarte gespeichert und kön-nen auf einem Computer ausgelesen werden. Während der gesamten Messdauer er-folgt zusätzlich eine Erfassung der Körperhaltungen mittels Videodokumentation. Grundlage für die Auswertung der gewonnenen Informationen sind:

� Die Auswertesoftware WIDAAN

� Die OWAS Methode

Die Auswertesoftware WIDAAN

Die Auswertesoftware WIDAAN (Winkel-Daten-Analyse) ist das Verarbeitungs- und Auswertungsprogramm zum CUELA – System.

WIDAAN erkennt automatisch die nach der OWAS – Methode klassifizierten Arbeitshal-tungen und wertet die nach OWAS klassierten Arbeitshaltungstypen statistisch aus.

Mit Hilfe der Auswertesoftware WIDAAN in Anlehnung an die OWAS – Haltungsanalyse ist es möglich, einen guten Überblick über die Körperhaltung in Abhängigkeit der getra-genen Lastgewichte und der ausgeübten Tätigkeiten zu erhalten.

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Die OWAS - Methode

Die OWAS – Methode ist ein arbeitswissenschaftliches Verfahren, zur Klassifizierung und Beurteilung von Arbeitshaltungen. Die Idee der Methode stammt aus der finnischen Schwerindustrie. Die Methode wurde im Unternehmen OVAKO (1974) entwickelt.

OWAS unterscheidet vier Belastungsgruppen, denen vier verschiedene Maßnahme-klassen zugeordnet werden.

Maßnahmeklasse 1: Die Körperhaltung ist normal. Maßnahmen zur Arbeitsgestal-tung sind nicht notwendig.

Maßnahmeklasse 2: Die Körperhaltung ist belastend. Maßnahmen, die zu einer Ver-besserung der Arbeitshaltung führen, sind in der nächsten Zeit durchzuführen.

Maßnahmeklasse 3: Die Körperhaltung ist deutlich belastend. Maßnahmen, die zu einer besseren Arbeithaltung führen, müssen so schnell wie möglich vorgenommen werden.

Maßnahmeklasse 4: Die Körperhaltung ist deutlich schwer belastend. Maßnahmen, die zu einer besseren Arbeitshaltung führen, müssen unmittelbar getroffen werden.

Die Maßnahmenklassen ergeben sich aus dem OWAS – Auswertevordruck. Zur Ermitt-lung der Maßnahmenklassen (MK I bis MK IV) ist es erforderlich, Arbeitshaltungen mit-hilfe eines OWAS – Zifferncodes zu beschreiben.

Der OWAS – Zifferncode ergibt sich aus der Beschreibung von Körperhaltung und Lastgewicht. Die anhand des Zifferncodes ermittelten Arbeitshaltungen werden in den OWAS – Auswertevordruck übertragen. Die Maßnahmenklasse (MK I bis MK IV) ergibt sich entsprechend der Farbkennzeichnung aus dem OWAS – Auswertevordruck, Abbil-dung 4.

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Abbildung 4: OWAS – Auswertungsvordruck

Kurze Darstellung der Bestandteile des Zifferncodes:

� Ziffer 1: Darstellung der verschiedenen Rückenhaltungen

� Ziffer 2: Darstellung der verschiedenen Armhaltungen

� Ziffer 3: Darstellung der verschiedenen Beinhaltungen

� Ziffer 4: Darstellung der verschiedenen Lastgewichtsklassen

Darstellung der praktischen Anwendbarkeit des Messsystems CUELA

Die Vorteile des Messsystems CUELA lassen sich beispielsweise folgendermaßen for-mulieren

� Das Messsystem CUELA bewertet alle Arbeitsabläufe während der Messzeit, d.h. nicht nur die charakteristischen Arbeitsabläufe. Berücksichtigung findet die Ge-samtheit aller Körperhaltungen.

� Branchenunabhängiger Einsatz des Messsystems.

� Ein Messsystem ist keiner möglichen Subjektivität unterworfen.

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� Der Einsatz des Messsystems fördert die Bereitschaft zum Dialog zwischen der Unternehmensleitung und den Beschäftigten. Der Dialog wird intensiviert, werden die Ergebnisse der Auswertung an die Beschäftigten weitergeleitet oder gemeinsam besprochen.

� Aufgrund der zeitgleichen Videodokumentation des Beschäftigten, während der Messung und bei Verrichtung seiner Tätigkeit, lassen sich einzelne Arbeitsabläufe auch zu einem späteren Zeitpunkt ansehen. Dies kann ebenfalls hilfreich sein, auch wenn die Arbeitsabläufe zusammen mit dem Beschäftigten besprochen werden soll-ten.

Die Nachteile des Messsystems CUELA lassen sich beispielsweise folgendermaßen formulieren

� Geringe Verfügbarkeit des Messsystems. Lange Vorlaufzeiten hinsichtlich eines angestrebten Einsatzes. Damit wird der Vorteil der Leitmerkmalmethode zum Nach-teil des Messsystems. Die Leitmerkmalmethode kann jederzeit eingesetzt werden!

� Die Auswertung der Messergebnisse ist für Personen, die sich nicht intensiv mit dem Messsystem beschäftigt haben unmöglich!

� Je nach Arbeitsplatzbedingungen ist das Messsystem nicht einsetzbar. Entspre-chende Arbeitsbedingungen sind beispielsweise: Fertigungsbereiche, in denen sehr hohe Temperaturen vorherrschen, beispielsweise an Brennplätzen oder wo enge räumliche Verhältnisse vorhanden sind. Beispielsweise bei der Erneuerung des Pfannenfutters oder bei der Erneuerung von Ofenauskleidungen.

Anwendungsmöglichkeiten des Messsystems CUELA in der Gießerei

Für die Durchführung ergonomischer Arbeitsplatzuntersuchungen existieren zwei ver-schiedene Versionen des Messsystems.

Eine Unterscheidung zwischen beiden Systemen besteht beispielsweise darin, dass die „Vollversion“ den Schulter-Arm-Bereich elektronisch mit erfasst. Beide Versionen haben natürlich ihre Berechtigung und entsprechende Vor- und Nachteile. Die Wahl des Mess-systems hängt final auch davon ab, wie sich die Arbeitsplatzsituation darstellt.

Im Rahmen des Projektes INDINA wurde das Messsystem CUELA beispielsweise in nachfolgenden Fertigungsbereichen einer Gießerei eingesetzt.

� Fertigungsbereich: Gussputzerei

� Fertigungsbereich: Formerei

� Fertigungsbereich: Kernmacherei

Nachfolgende Abbildung verdeutlicht beispielhaft den Einsatz des Messsystems in einer Gießerei für den Bereich Handformerei „Großguss“.

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Abbildung 5: Fertigungsbereich Großguss

Darstellung der praktischen Anwendbarkeit der Leitmerkmalmethode

Die Vorteile der Leitmerkmalmethode (LMM) lassen sich beispielsweise folgenderma-ßen formulieren:

� Die LMM – Methode kann von betrieblichen Fach- und Führungskräften nach einer intensiven Einarbeitungszeit eigenständig durchgeführt werden. Vorraussetzung da-für ist eine solide Kenntnis der entsprechenden Arbeitsplatzbedingungen und der zu beurteilenden Tätigkeiten.

� Die LMM – Methode ist nicht auf eine Branche festgelegt und eignet sich daher für den Einsatz in Gießereien.

� Die LMM – Methode fördert die Bereitschaft zum Dialog zwischen der Unterneh-mensleitung und den Beschäftigten. Der Dialog wird intensiviert, werden die Ergeb-nisse der Auswertung an die Beschäftigten weitergeleitet oder gemeinsam bespro-chen.

� Mit Hilfe der LMM – Methode kann eine Analyse und Bewertung der physischen Belastungen bei Tätigkeiten des Hebens, Haltens und Tragens und des Ziehens und Schiebens vorgenommen werden.

� Die Einschätzung des Risikobereiches erfolgt mit einem Ampelsystem anhand des errechneten Punktwertes. Dadurch ist auch gleichzeitig geklärt, welche Maßnah-men hinsichtlich ihrer Priorität zuerst zur Anwendung kommen sollten.

� Die LMM – Methode kann als Dokumentation entsprechend § 6 ArbSchG genutzt werden.

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� Die LMM – Methode ist durch die zugrundeliegenden mathematischen Berechun-gen und vorgegebenen Bewertungstabellen in allen Phasen durchgängig durch-schaubar und nachvollziehbar.

� Die Durchführungszeit der LMM – Methode ist überschaubar, ist allerdings abhän-gig von der Komplexität der Arbeitsabläufe am entsprechenden Arbeitsplatz.

Ergebnisvergleich Messsystem CUELA und Leitmerkmalmethode

Das Messsystem CUELA erfasst alle während der Messung eingenommenen Körper-haltungen des Beschäftigten. Die Anzeige des Ergebnisses der Messung erfolgt in Form einer grafischen Darstellung. Beispielsweise erfolgt die Zuordnung einzelner ein-genommenen Körperhaltungen in einzelne Maßnahmeklassen. Abbildung 6 verdeutlicht beispielhaft die zeitliche Verteilung der eingenommenen Körperhaltungen während der Messung für den Fertigungsbereich Großguss.

Abbildung 6: Maßnahmenklassen für den Fertigungsbereich „Großguss“

Gegenüber der Leitmerkmalmethode erfolgt durch den Einsatz des Messsystems CUELA eine Aufteilung einzelner Körperhaltungen in einzelne Maßnahmenklassen. Durch die Videodokumentation und durch die entsprechende Auswertesoftware ist die Möglichkeit gegeben, eine beliebig gemessene Körperhaltung einer Maßnahmeklasse zuzuordnen und diese am Bildschirm anhand des aufgenommenen Videos anzuzeigen.

Eine solche exakte Zuordnung einzelner Körperhaltungen zu einzelnen Maßnahme-klassen wird durch den Einsatz der Leitmerkmalmethode nicht erreicht. Das Ergebnis der Leitmerkmalmethode ist die Zuordnung zu einer Risikoklasse (Maßnahmenklasse), da hier die charakteristischen Arbeitsverläufe mit den entsprechenden Körperhaltungen festgehalten werden. Demgegenüber werden durch das Messsystem CUELA sämtliche Körperhaltungen, über den Zeitraum der Messung hinweg, aufgezeichnet.

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Empfehlungen für die praktische Umsetzung in Gießereien

Wie bereits geschildert lassen sich Arbeitsplätze sinnvoll mit der Leitmerkmalmethode und mit dem elektronischen Messsystem CUELA untersuchen und bewerten. Beide Me-thoden sind in der vorliegenden Ausarbeitung vorgestellt worden.

Sinnvoll für die Praxis scheint, beide Methoden miteinander zu kombinieren. Das heißt: Der Einsatz der Leitmerkmalmethode erfolgt unter zeitgleicher Videodokumentation.

Dieses Vorgehen hätte den Vorteil, dass nach der Beurteilung des Arbeitsplatzes mit der Leitmerkmalmethode die Arbeitsabläufe zu einem späteren Zeitpunkt noch mal abgeru-fen werden können. Angenommen: Die Anwendung der Leitmerkmalmethode hätte als Ergebnis die Maßnahmeklasse 2 ergeben. Durch die Videodokumentation können ein-zelne Arbeitsabläufe noch einmal betrachtet werden. Gemeinsam mit dem Beschäftigten könnten einzelne Arbeitsabläufe analysiert werden. Dabei würde sich für den Einzelfall herausstellen, dass sich der Beschäftigte bei einer bestimmten Körperhaltung nicht in Maßnahmeklasse 2 sondern vielleicht in Maßnahmeklasse 3 oder nur in Maßnahmeklas-se 1 befand.

Durch die Videodokumentation ergeben sich entscheidende Vorteile:

� Eine gemeinsame Basis der Analyse mit dem Beschäftigten wird ermöglicht.

� Der Beschäftigte sieht sich selber bei der Ausübung seiner Tätigkeiten.

Gemeinsam könnten also die Arbeitsabläufe besprochen und Maßnahmen zur Verbesse-

rung der Arbeitssituation erörtert werden. Zu beachten ist:

� Liegen die Ursachen für eine Einteilung des Beschäftigten in eine entsprechende Maßnahmenklasse im Arbeitsplatz begründet, ist durch die Analyse noch nicht der Arbeitsplatz verbessert. Allerdings kann die beschriebene Vorgehensweise helfen, Möglichkeiten zur Arbeitsplatzverbesserung aufzuzeigen, vielleicht auch gemeinsam mit dem Beschäftigten. Werden Möglichkeiten zur Verbesserungen des Arbeitsplat-zes aufgedeckt, kann die beschriebene Vorgehensweise dazu beitragen, die Bewe-gungsabläufe des Beschäftigten im Rahmen einer Übergangszeit zu verbessern.

� Liegt die Ursache für die entsprechende Einordnung nicht auf dem Arbeitplatz be-gründet, so kann diese Vorgehensweise helfen, gezielt auf mögliche Verbesserun-gen in Hinblick auf die bislang verübten Bewegungsabläufe des Beschäftigen hinzu-wirken..

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Literaturverzeichnis

[1] Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA), http://www.baua.de/de/

Themen-von-A-Z/Physische-Belastung/Gefaehrdungsbeurteilung.html

[2] Ellegast, R.P., BIA-Report 5/98, Personengebundenes Meßsystem zur automati-sierten Erfassung von Wirbelsäulenbelastungen bei beruflichen Tätigkeiten

Ihr Ansprechpartner

Sollten Sie Interesse an weiteren Informationen oder der Durchführung einzelner Analy-se- oder Gestaltungsinstrumente in Ihrem Unternehmen haben, dann nehmen Sie Kon-takt mit uns auf:

Dipl.-Ing. Dirk Franzen Institut für Gießereitechnik gGmbH Sohnstraße 70 40237 Düsseldorf Tel. 0211/ 6871-330 franzen@ifg.net.de

Diese Publikation entstand im Rahmen des Verbundpro-jekts „INDINA“, das durch das Bundesministerium für Bil-dung und Forschung (bmb+f) und mit Mitteln des Europäi-schen Sozialfonds unter dem Kennzeichen 01FM07017 ge-fördert wird. Die inhaltliche Verantwortung liegt bei den Au-tor/innen.