Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Echtzeitfähige und kamerabasierte Ergonomiebewertung und Maßnahmenableitung in der Montage

Konsequenzen aus nicht ergonomischen Arbeitstätigkeiten reichen für Unternehmen von einer verringerten Produktivität und Arbeitsqualität bis hin zu erhöhten Fehlzeitkosten. Insbesondere KMU des produzierenden Gewerbes fehlt es oft an ausreichender Expertise hinsichtlich ergonomischer Arbeitsgestaltung oder den zeitlichen und finanziellen Ressourcen zum Aufbau dieser. Somit ist es das Ziel, Unternehmen bei der Bewertung ihrer Arbeitstätigkeiten, sowie der Ableitung von Potentialen und Maßnahmen zu unterstützen. Dies soll mithilfe einer zu entwickelnden 3D-Messtechnik erfolgen, die eine automatisierte, echtzeitfähige und kamerabasierte Erfassung, Analyse und Bewertung von feinen Hand- und Ganzkörperbewegungen bei sitzenden und stehenden Tätigkeiten in der Montage sowie ebenfalls echtzeitfähiger Potential- und Maßnahmenableitung ermöglicht. Hierbei gilt es zunächst Anforderungen für das echtzeitfähige, kamerabasierte Ergonomiebewertungssystem (EBS) zu identifizieren. Darauf aufbauend erfolgt die Erstellung der notwendigen Konzepte (Technologie, Ergonomiebewertung, Ableitung von Potentialen und Handlungsmaßnahmen, Demonstratoraufbau). Hierauf basierend wird das EBS in Form eines Demonstrators umgesetzt. Die Validierung und Optimierung des Systems erfolgt unter Test- und Realbedingungen u.a. in den Unternehmen des PA. Als Ergebnis liegt ein portables Multi-Kamera-System vor, das mittels spezifisch entwickelter Algorithmen Bewegungen von Mitarbeitern erfasst und hinsichtlich Ergonomie und Effizienz bewertet. Die Entwicklung des EBS ermöglicht KMU die aufwandsarme Identifikation nicht ergonomischer Bewegungsabläufe ihrer Mitarbeiter. Durch die automatisierte Potential- und Maßnahmenableitung können Unternehmen schnell auf ergonomische Mängel in ihrer Produktion reagieren. Ergonomisch ausgerichtete Prozesse ermöglichen es Unternehmen, die Beschäftigungsfähigkeit ihrer Mitarbeiter langfristig zu sichern und darüber hinaus ihre Wirtschaftlichkeit zu steigern.

Ergebniszusammenfassung:

Das Ziel des Forschungsprojektes „Echtzeitfähige und kamerabasierte Ergonomiebewertung und Maßnahmenableitung in der Montage (WorkCam)“ war die automatisierte, kamerabasierte Erfassung, Analyse und Bewertung von Mitarbeiterbewegungen in der Montage mithilfe einer zu entwickelnden 3D-Messtechnik mit integrierter Potential- und Maßnahmenableitung. Dafür sollte ein portables Multi-Kamera-System in Form eines Demonstrators entwickelt werden, das unternehmensintern an unterschiedlichen Arbeitsstationen temporär einsetzbar ist. Das System sollte mittels spezifisch entwickelter Algorithmen Bewegungen von Mitarbeitern erfassen, hinsichtlich ihrer Ergonomie bewerten und das Bewertungsergebnis über visuelle und akustische Signale in Echtzeit an den Mitarbeiter rückmelden. Das entwickelte System umfasst den Demonstrator in einer portablen Box mit einem Laptop und einer 3D-Kamera, die in der Lage ist, Bewegungen von Mitarbeiter*innen aufzunehmen und diese anhand eines entwickelten Bewertungssystems in verschiedenen Kategorien der ergonomischen Güte zu klassifizieren. Wird auf Basis der Klassifizierung ein Potential zur Verbesserung erkannt, werden vom System Handlungsempfehlungen aus einem Maßnahmenkatalog vorgeschlagen.

Das System unterstützt KMU bei der sonst sehr zeit- und personalintensiven Analyse von Arbeitsplätzen im Hinblick auf die Ergonomie und kann anhand der vorgeschlagenen Maßnahmen zusätzlich zur Verbesserung der Arbeitssituation beitragen.