Ergonomie

Manuelle Abläufe in der Automobilproduktion optimieren

Manuelle Abläufe in der Automobilproduktion optimieren

Bausteinbasierter Ansatz zur effizienten Erstellung von Arbeitssystemsimulationen
Barbara Brockmann, Tobias Jurk, Beate Stoffels, Jochen Deuse ORCID Icon
Im produzierenden Gewerbe gewinnt die Integration digitaler Menschmodelle im Produktentstehungs- und Herstellungsprozess zunehmend an Bedeutung. Besonders in der Montage, die durch einen hohen Anteil manueller Tätigkeiten geprägt ist, ermöglichen Bewegungssimulationen eine realitätsnahe Abbildung menschlicher Arbeit und leisten damit einen wesentlichen Beitrag zur bewegungsökonomischen Bewertung, Prozessabsicherung und Effizienzsteigerung. Der breiten Anwendung in der Produktionsplanung stehen jedoch verschiedene Herausforderungen wie der hohe Initialaufwand zur Erstellung der Humansimulation als auch volatile Planungsbedingungen gegenüber. Dieser Beitrag stellt einen praxisorientierten Lösungsansatz aus der Automobilmontage vor, der eine aufwandsreduzierte Erstellung von Simulationen sowie deren frühzeitige und durchgängige Nutzung im Planungsprozess ermöglicht.
Industry 4.0 Science | 42. Jahrgang | 2026 | Ausgabe 3 | Seite 48-55
Immersive Digitale Zwillinge des Menschen in Industrie 4.0

Immersive Digitale Zwillinge des Menschen in Industrie 4.0

Integration physischer und kognitiver Zustände für die adaptive Produktion
Tajbeed A. Chowdhury ORCID Icon, Eric Wagner ORCID Icon, Paul Motzki ORCID Icon, Martina Lehser ORCID Icon
Der rasante Fortschritt immersiver Technologien eröffnet neue Möglichkeiten für die Mensch-Maschine-Interaktion in der Industrie. Dieser Beitrag stellt eine immersive Plattform für menschliche Digitale Zwillinge vor, die physische und kognitive Zustände in einem integrierten Modell vereint. Durch die Kombination multimodaler Sensorik, menschlicher Biomechanik, Künstlicher Intelligenz und Simulation verbessert das System Sicherheit, Ergonomie und Produktivität in der menschenzentrierten Produktion. Der Beitrag argumentiert, warum menschliche Digitale Zwillinge zu einem zentralen Baustein adaptiver Produktionssysteme werden könnten, diskutiert bestehende Grenzen der Modellierung des Menschen und skizziert industrielle Anwendungspotenziale in den Bereichen Sicherheit, Nachhaltigkeit, Ergonomie und Produktivität.
Industry 4.0 Science | 42. Jahrgang | 2026 | Ausgabe 3 | Seite 6-13 | DOI 10.30844/I4SD.26.3.1
I4S 5/2025: Künstliche Intelligenz und Digitale Assistenz

I4S 5/2025: Künstliche Intelligenz und Digitale Assistenz

Wie wir Arbeit besser unterstützen können
Demografischer Wandel, Fachkräftemangel und stagnierende Produktivität gefährden die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Industrie. Gleichzeitig eröffnen KI und digitale Assistenzsysteme neue Chancen: Sie machen Arbeit effizienter und unterstützen Fachkräfte. Doch während sie im Alltag längst präsent sind, bleibt ihr Potenzial in der Industrie weitgehend ungenutzt – hier setzt die WGAB mit innovativen Konzepten an.
Biomechanische Simulationspipeline für Exoskelette

Biomechanische Simulationspipeline für Exoskelette

Digitales Hilfsmittel zur zielgerichteten Entwicklung von Unterstützungssystemen
Robert Eberle ORCID Icon, Maximilian Ebenbichler ORCID Icon, Benjamin Reimeir ORCID Icon, Lennart Ralfs ORCID Icon, Robert Weidner ORCID Icon
Unterstützungssysteme wie Exoskelette können die Belegschaft an industriellen Arbeitsplätzen entlasten, indem sie die physischen Beanspruchungen gezielt reduzieren. Für die Absicherung der Entwicklung von Exoskeletten wurde eine Simulationspipeline erstellt. Diese nutzt muskuloskelettale Menschmodelle, die mit einem Exoskelettmodell gekoppelt sind. Diese Kopplung ermöglicht detaillierte Analysen der biomechanischen Interaktion zwischen Mensch und Exoskelett. Durch die Implementierung von Exoskelettstrukturen und deren Integration in bestehende muskuloskelettale Modelle soll die Entwicklung von Exoskeletten optimiert und gleichzeitig deren biomechanische Effekte verbessert werden.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 5 | Seite 30-36 | DOI 10.30844/I4SD.25.5.30
Eine kamerabasierte Methode zur Ergonomieanalyse

Eine kamerabasierte Methode zur Ergonomieanalyse

Methodenentwicklung für den Einsatz in der manuellen Montage
Jannik Liebchen ORCID Icon, Burak Vur ORCID Icon, Michael Freitag ORCID Icon
Eine gezielte ergonomische Gestaltung von Arbeitsplätzen und Prozessen kann den Herausforderungen der manuellen Montage entgegenwirken und die Arbeitsbedingungen verbessern. Die derzeit vorherrschende manuelle Ergonomiebewertung durch Experten ist jedoch zeit- und ressourcenintensiv. In diesem Beitrag wird eine automatisierte Bewertungsmethode vorgestellt, die auf dem Rapid Upper Limb Assessment (RULA) basiert. Ergebnisse einer Laborstudie mit einem Montageszenario weisen eine Übereinstimmung mit Expertenbewertungen nach.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 5 | Seite 120-126 | DOI 10.30844/I4SD.25.5.120
Menschzentrierte, KI-gestützte Arbeitssysteme

Menschzentrierte, KI-gestützte Arbeitssysteme

Integration generativer Künstlicher Intelligenz in die Theorie der Arbeitssysteme
Katharina Hölzle ORCID Icon, Udo-Ernst Haner ORCID Icon
Der Fokus bisheriger Arbeitssystemmodelle lag auf einer oder mehreren arbeitenden Personen, die innerhalb der definierten Systemgrenzen die einzigen (intelligenten) Akteure sind. Die Einführung generativer Künstlicher Intelligenz (GenAI) in Arbeitssysteme, insbesondere als intelligenter und autonomer Akteur (Agent) mit potenziell spezifischen sozialen Fähigkeiten und Persönlichkeitsmerkmalen, erfordert eine Neukonzeption von Arbeitssystemen. Dieser Artikel adressiert neue Anforderungen im Zusammenhang mit der Einführung von GenAI und entwickelt ein menschzentriertes KI-gestütztes Arbeitssystemmodell, das die erheblich erweiterten Fähigkeiten von kollaborativen sozialen Robotern berücksichtigt.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 5 | Seite 38-48 | DOI 10.30844/I4SD.25.5.38
Ein Lernassistenzsystem zur Verbesserung der Ergonomie

Ein Lernassistenzsystem zur Verbesserung der Ergonomie

Ein Ansatz zur Verbesserung der Verhaltensprävention in der Produktion
Justus Brosche, Hermann Lödding ORCID Icon, Hannes Wackerle, Peter Augat
Muskuloskelettale Erkrankungen (MSE) sind die Hauptursache für krankheitsbedingte Arbeitsunfähigkeitstage im produzierenden Gewerbe. Entsprechend sind ergonomische Arbeitsabläufe besonders wichtig, um die Gesundheit der Mitarbeiter zu schützen sowie die hohen Folgekosten von MSE für die Unternehmen und die Gesellschaft zu verringern. Dieser Beitrag stellt einen Ansatz vor, der die individuellen Fähigkeiten von Mitarbeitern und die individuelle Beanspruchung der Mitarbeiter am Arbeitsplatz mithilfe moderner Motion-Capture-Systeme aufwandsarm erfasst und analysiert. Ein Lernassistenzsystem (LAS) nutzt die Analyseergebnisse zur ergonomischen Verhaltensprävention in der Produktion.
Industrie 4.0 Management | 38. Jahrgang | 2022 | Ausgabe 2 | Seite 23-27
Mensch-Roboter-Kollaboration in der Flugzeugendmontage

Mensch-Roboter-Kollaboration in der Flugzeugendmontage

Ein intelligentes Assistenzsystem für das mechanische Fügen in der manuellen Montage
Frederik Schmatz, Jens Meißner, Jan Sender ORCID Icon, Wilko Flügge, Eugen Gorr
Viele Montageprozesse im Flugzeugbau laufen manuell ab. In der Endmontage der Airbus A320-Familie werden unter anderem die Längsstreben, sogenannte Stringer, am Querstoß zweier benachbarter Flugzeugrumpfsektionen über Stringerkupplungen miteinander verbunden. Hierfür werden derzeit herkömmliche Vollniete eingesetzt. Zukünftig wird hier ein Wechsel auf Vollstanzniete angestrebt. Aufgrund hoher Prozesskräfte beim Stanznieten weisen die Werkzeuge ein hohes Eigengewicht auf, wodurch die Montage zu hohen physischen Belastungen der Mitarbeiter während der manuellen Handhabung führen würde. Ein innovatives Assistenzsystem auf Basis eines kollaborierenden Roboters soll Abhilfe schaffen. Durch eine intelligente Steuerung soll es darüber hinaus die Qualitätssicherung maßgeblich unterstützen. Das System ist Gegenstand dieses Beitrags.
Industrie 4.0 Management | 35. Jahrgang | 2019 | Ausgabe 1 | Seite 19-22 | DOI 10.30844/I40M_19-1_S19-22
Belastungen des Muskel-Skelett-Systems in der Logistik

Belastungen des Muskel-Skelett-Systems in der Logistik

Expertenbefragungen zu Arbeitsplätzen in der operativen Intralogistik
Myriam Koch, Willibald A. Günthner
Muskel-Skelett-Erkrankungen sind für rund ein Viertel der Arbeitsunfähigkeits-tage in Deutschland verantwortlich. Um zu identifizieren, welche Belastungsarten in der operativen Intralogistik zu einem erhöhten Risiko der Entstehung und der Verschlimmerung von arbeitsbedingten Muskel-Skelett-Erkrankungen führen und bei welchen Arbeitsplatztypen dieses Risiko vermehrt auftritt, wurden 30 Personen aus unterschiedlichen Unternehmen befragt. Relevant sind demnach das Heben, das Tragen, das Ziehen, Schieben, das dauerhafte Stehen sowie das erzwungene Sitzen.
Industrie 4.0 Management | 32. Jahrgang | 2016 | Ausgabe 3 | Seite 66-69
Produktive und ergonomische Arbeit in der Industrie 4.0

Produktive und ergonomische Arbeit in der Industrie 4.0

Ganzheitliche Planung und Gestaltung menschlicher Arbeit
Peter Kuhlang ORCID Icon, Thomas Finsterbusch, Thomas Mühlbradt, Sören Liebig
Besonders vor dem Hintergrund der Industrie 4.0 ist eine fundierte Kenntnis der Prinzipien und Grundlagen manueller Arbeit bzw. guter Arbeitsgestaltung von besonderer Bedeutung, um die Modellierung produktiver und ergonomischer Arbeit in der Smart Factory auch zukünftig auf Grundlage einer fairen und neutralen Bezugsgröße durchführen zu können. Durch die gemeinsame Erfassung von Zeit-relevanten und Ergonomie-relevanten Einflussgrößen liefert MTM-HWD® (Human Work Design) ein neues Bausteinsystem von MTM (Methods-Time Measurement) - eine bisher nicht vorhandene Qualität bei der Beschreibung und Bewertung menschlicher Arbeitsabläufe und vereint somit die Arbeitsmethoden-orientierte und die ergonomische Arbeitsgestaltung.
Industrie Management | 31. Jahrgang | 2015 | Ausgabe 3 | Seite 11-15
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