Anthropometrie: Hilfsmittel zur Ermittlung von Gestaltungsmaszen

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Hilfsmittel für die Ermittlung von Gestaltungsmaßen

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• Bestimmung von Gestaltungsmaßen ohne direkte Bezugsetzung zum Körpermaß

• Berechnung der Gestaltungsmaße
• Direkte Wertangabe zum Gestaltungsmaß

- Orientierende Abmessungsempfehlungen in Handbüchern, Datensammlungen, Leitfäden für den Praktiker etc.

- Normative feste Maße für ein normatives Gestaltungsziel

• Berechnung der Gestaltungsmaße unter Nutzung normativer Körpermaße sowie weiterer Parameter

• Normative Berechnungsverfahren gemäß normativer Gestaltungsziele
• Berechnung für individuelle Gestaltungsziele

• Menschmodelle

• Schablonensomatographie
• Computersomatographie (digitale Menschmodelle)
• Virtuelle Menschmodelle in Powerwall- u. Caveprojektionssystemen

Bestimmung von Gestaltungsmaszen ohne direkte Bezugsetzung zum Koerpermasz

A: Berechnung zum Gestaltungsmaß

Beispielhaft sei eine Arbeitshilfe zur Ermittlung von Arbeitsplatzmaßen der DIN 333406:1988 genannt. Dieses Instrumentarium unterstützt bei der arbeitsanforderungsbezogenen Festlegung von Höhen-, Breiten- und Tiefenmaßen für Sitz-, Steh- und Steh-Sitzarbeitsplätze in der Produktion (Maschinen- und Montagearbeitsplätze) und stützt sich auf Körperbaumaße der DIN 33402-2:1986. Das Hilfsmittel basiert daher auf Körpermaßdaten, die als überholt gelten, da sie im Jahr 1975 erhoben wurden und nur für den damaligen Teil der Bevölkerung der Bundesrepublik Deutschland galten. Die Berechnungsformeln der aufgabenabhängigen und -unabhängigen Arbeitsplatzmaße nach der Norm sind allgemeingültig und bieten eine gute Grundlage für deren praxisbezogene Anwendung. Da leider nicht nachvollziehbar ist, aus welchen anthropometrischen Daten der DIN 33402-2 Arbeitsplatzmaße abgeleitet wurden, können die Berechnungen nicht mit den jeweils aktuellen anthropometrischen Körperbaumaßen durchgeführt werden.

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B: Direkte Wertangabe des Gestaltungsmaßes

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Berechnung der Gestaltungsmasze unter Nutzung normativer Koerpermasze sowie weiterer Parameter

A: Normative Berechnungsverfahren gemäß normativer Gestaltungsziele

Als Beispiel sei die Norm DIN EN ISO 14738:2008 genannt, die zur Gestaltung stationärer Maschinenarbeitsplätze entsprechende Körpermaßdaten und anthropometrische Anforderungen festlegt. Gestaltungsziel ist es, Arbeitsplatzabmessungen und Raumgröße für den menschlichen Körper in sitzender und stehender Haltung bei Betätigung von Arbeitsmitteln im Normalbetrieb nach ergonomischen Erkenntnissen zu bestimmen. Dabei sind Anforderungen aus der Arbeitsaufgabe zu berücksichtigen. In der Norm sind Vorschriften zur Berechnung perzentilabhängiger Arbeitsplatzmaße enthalten. In diese Berechnungen gehen explizit Körpermaßvariablen ein, deren konkrete anthropometrische Daten verschiedenen nationalen oder internationalen Normdaten entnommen werden können. Dadurch ist es möglich, einen Maschinenarbeitsplatz für Nutzerkollektive unterschiedlicher Regionen der Welt auszulegen. Zuschläge und zusätzliche Maße sind anthropometrisch relativ unabhängig für Nutzerpopulationen anwendbar.

• Anwendungsbeispiel: Raumanforderungen für die Beine an einem Sitzarbeitsplatz

• Berechnungsvorschrift:

Gestaltungsmaß = Körpermaß(e) + Zuschlag

Beinraumtiefe = Gesäß-Knielänge(P95) -– Gesäß-Bauchtiefe_sitzend (P5) + Fußlänge (P95) + Zuschlag für Fußbewegungen (mind. 100 mm)

• Exemplarische Nutzerpopulation: japanische Frauen

Beinraumtiefe = 570 mm - 173 mm + 270 mm + 100 mm = 767 mm

B: Berechnung für individuelle Gestaltungsziele

Beispiel: Büroarbeitsplatz

--> Nutzergruppe Männer, Frauen der Region Deutschland

--> Nutzung von Körpermaßdaten der DIN 33402 --> Beachtung der Akzeleration

--> Zuschlag für Schuhe: 30 mm

--> Arbeitshöhe entspricht Ellenbogenhöhe und ist in etwa identisch mit Tischhöhe

• Sitzhöhe und Tischhöhe verstellbar

• Sitzhöhe verstellbar: Unterschenkellänge mit Fuß + Absatzhöhe

M95 505 mm + 30 mm = 535 mm

F5   365 mm + 30 mm = 395 mm

• Tischhöhe verstellbar: Sitzhöhe + Ellenbogenhöhe über Sitzfläche

M95 535 mm + 290 mm = 825 mm

F5   395 mm + 175 mm = 570 mm

• Sitzhöhe und Tischhöhe fest

Auslegung nach Mittelwert der 50. Perzentile Mann/Frau (Unisexmodell) (F50 + M50)/2

alternativ möglich: (M5 + F95)/2 --> da M5 = F50 und F95 = M50

• Sitzhöhe fest: Unterschenkellänge mit Fuß + Absatzhöhe

(470 mm + 405 mm)/2 + 30 mm = 467.2 mm

oder:

(425 mm + 440 mm)/2 = 462.5 mm

• Tischhöhe fest: Sitzhöhe + Ellenbogenhöhe über Sitzfläche

467.2 mm + (250 mm + 215 mm)/2 = 699.7 mm

oder:

462.5 mm + (220 mm + 255 mm)/2 = 700 mm

• Tischhöhe fest und Sitzhöhe verstellbar

Auslegung der Tischhöhe nach 95. Perzentil Mann

Sitzhöhenanpassung für alle Personen, die kleiner als das 95. Perzentil Mann sind

Fußstütze mit flexibler Höhenanpassung für diese Personen

• Tischhöhe fest für M95: Unterschenkellänge mit Fuß + Absatzhöhe (Sitzhöhe) + Ellenbogenhöhe über Sitzfläche

(505 mm + 30 mm) + 290 mm = 825 mm

• Sitzhöhe verstellbar:

M95 505 mm + 30 mm = 535 mm

F5: Tischhöhe M95 – (Ellenbogenhöhe über Sitzfläche)

F5   825 mm - 175 mm = 650 mm

• Fußstütze verstellbar: Sitzhöhe F5 – (Unterschenkellänge mit Fuß) – Schuhwerk

650 mm - 365 mm - 30 mm = 255 mm (= max. Höhe)

--> Fußstütze verstellbar zwischen Boden und 255 mm

• Probleme bei nur partieller Angabe der anthropometrischen Maßgrundlage des Gestaltungsmaßes

Der Vorteil separat ausgewiesener Körperbaumaße zur Berechnung von Gestaltungsmaßen liegt darin, dass dadurch jederzeit auf aktuelle anthropometrische Daten zugegriffen und in der Gestaltung Körpermaßveränderungen der Nutzerpopulation Rechnung getragen werden kann. Das setzt voraus, dass für einen Anwendungsfall alle anthropometrisch determinierten Gestaltungsmaße durchgängig auf gesondert genannten Körperbaumaßen basieren.

Fehlen für einige Gestaltungsmaße diese Angaben, können für eine Anwendung genau genommen keine aktuellen Daten partiell verwendet werden, da man sonst Daten verschiedener Stichproben vermischt und daraus u. U. falsche Maßstrecken resultieren.

Z. B. leistet die Norm DIN 33406:1988 eine Hilfestellung bei Berechnung von Arbeitsplatzmaßen für den Produktionsbereich. Die Höhe des Unterschenkel- und Oberschenkelfreiraums errechnet sich aus Körperbaumaßen plus Zuschlägen. In die Berechnung der Arbeitsflächenhöhe geht dagegen neben dem Unterschenkelhöhenmaß die Arbeitshöhe ein, die zwar von einem Körperbaumaß abhängt, aber in der Norm als festes Maß für einzelne Perzentile angegeben ist. Damit kann zwar die Unterschenkelfreiraumhöhe getrennt an aktuelle Daten angepasst werden, die Arbeitsflächenhöhe jedoch nicht.

Unterschenkelfreiraumhöhe = Länge Unterschenkel + Zuschlag 35 mm

Arbeitsflächenhöhe im Sitzen (M95) = Unterschenkelfreiraumhöhe + Arbeitshöhe - Arbeitsstellenhöhe

Das Maß Arbeitshöhe hängt von der Ellenbogenhöhe im Sitzen und einem Zuschlag ab, der von den Arbeitsanforderungen beeinflusst wird. Die Norm 33406 weist diese Daten aber nicht getrennt aus. Der Zuschlag ist unbekannt.

 

Menschmodelle

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