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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeuges bzw. zur Bewertung der Herstellung eines Kraftfahrzeuges. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Fertigungssimulator, insbesondere zur Unterstützung vorgenannter Verfahren.
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Die
DE 10 2012024 212 A1 offenbart ein Verfahren zur automatisierten Analyse eines Fertigungsprozesses, insbesondere eines Fertigungsprozesses für ein Kraftfahrzeug, wobei eine Bildsequenz des Probanden zusammen mit dem Interaktionsobjekt aufgenommen wird oder zumindest eine Raumkoordinate des Probanden und zumindest eine Raumkoordinate des Interaktionsobjektes bestimmt wird, wobei eine Bewegung des Probanden in der Bildsequenz oder aus einer zeitlichen Abfolge von Raumkoordinaten des Probanden ermittelt (und auf ein mathematisches Modell des Probanden übertragen) wird, wobei mittels eines/des mathematischen Modells des Probanden charakteristische Werte des Probanden (in Abhängigkeit der ermittelten Bewegung des Probanden) ermittelt werden, und wobei in Abhängigkeit der charakteristischen Werte des Probanden in Verbindung mit einer Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Art und/oder Eigenschaft des Interaktionsobjektes ein Tätigkeitsbaustein und/oder eine Tätigkeitsbausteinseigenschaft ermittelt wird.
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Die
DE 10 2013 212 333 A1 offenbart die Überwachung einer Teileentnahme aus einem eine Vielzahl von Teileablageorten aufweisenden Teilebereitstellungssystem sowie ein Teilebereitstellungssystem und die Verwendung eines Vibrationsalarmgeräts. Dabei sind die folgenden Schritte vorgesehen:
- - Bereitstellen eines Teileinventars, in welchem durch das Teilebereitstellungssystem bereitgestellten Teilen jeweilige Teileablageorte (34) zugeordnet sind;
- - Vorgeben einer Auswahl von Teilen, die wenigstens ein Teil aufweist, das durch die Bedienperson unter den bereitgestellten Teilen aus dem Teilebereitstellungssystem zu entnehmen ist;
- - Erkennen eines Entnahmefehlers der Bedienperson; und
- - Ausgeben einer Warnung, wenn ein Entnahmefehler erkannt wurde, durch Aktivieren eines von der Bedienperson zu tragenden Vibrationsalarmgeräts.
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Die
WO 2014/028959 A1 offenbart Verfahren zur Unterstützung eines Arbeiters in einer Anlage zur Manipulation von Waren umfassend die folgenden Schritte:
- a) Erfassen von Bewegungen des Arbeiters mit zumindest einer anlagenseitig montierten Kamera;
- b) Vergleichen ob die erfassten Bewegungen des Arbeiters in einem Soll- Bereich einer ersten Bewegungssequenz liegen;
- c) Ausgabe eines Korrektursignals und Fortsetzen bei Schritt a) mit der ersten Bewegungssequenz, wenn der Vergleich negativ ausfällt oder Fortsetzen bei Schritt a) mit einer zweiten Bewegungssequenz, wenn der Vergleich positiv ausfällt, wobei eine Bewegungssequenz das Erfassen und Ablegen wenigstens einer Ware umfasst, wobei der Erfassungsbereich der zumindest einen Kamera in Segmente unterteilt ist und wobei eine Bewegungssequenz eine Belegung der Segmente durch den Arbeiter enthält.
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Die
DE 10 2011 015 931 A1 offenbart ein Verfahren zur Unterstützung eines Arbeiters in einer Anlage zur Manipulation von Waren umfassend die folgenden Schritte:
- a) Erfassen von Bewegungen des Arbeiters mit zumindest einer anlagenseitig montierten Kamera;
- b) Vergleichen ob die erfassten Bewegungen des Arbeiters in einem Soll- Bereich einer ersten Bewegungssequenz liegen;
- c) Ausgabe eines Korrektursignals und Fortsetzen bei Schritt a) mit der ersten Bewegungssequenz, wenn der Vergleich negativ ausfällt oder Fortsetzen bei Schritt a) mit einer zweiten Bewegungssequenz, wenn der Vergleich positiv ausfällt, wobei eine Bewegungssequenz das Erfassen und Ablegen wenigstens einer Ware umfasst, wobei der Erfassungsbereich der zumindest einen Kamera in Segmente unterteilt ist und wobei eine Bewegungssequenz eine Belegung der Segmente durch den Arbeiter enthält.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, die Fertigung eines Kraftfahrzeuges zu verbessern.
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Vorgenannte Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 zur Herstellung eines Kraftfahrzeuges gelöst, wobei unter anderem vorgesehen ist, dass eine Bewegung und/oder Position eines Interaktionsobjektes ermittelt wird, wobei eine Bewegung eines Probanden ermittelt (und auf ein mathematisches Modell des Probanden übertragen) wird, wobei mittels eines (des) mathematischen Modells des Probanden charakteristische Werte des Probanden (in Abhängigkeit der ermittelten Bewegung des Probanden) ermittelt werden, wobei in Abhängigkeit der charakteristischen Werte des Probanden, insbesondere in Verbindung mit einer Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Art und/oder Eigenschaft des Interaktionsobjektes, für Teilbewegungen der ermittelten Bewegung des Probanden je ein Tätigkeitsbaustein und je eine dem Tätigkeitsbaustein zugeordnete Normzeit ermittelt werden, wobei die Teilbewegungen in dem oder einem mathematischen Modell des Probanden derart zeitlich skaliert bzw. normiert werden, dass die Teilbewegungen in der Normzeit ablaufen, die jeweils dem für die Teilbewegung ermittelten Tätigkeitsbaustein zugeordnet ist, und wobei (automatisch) in Abhängigkeit der zeitlich skalierten Teilbewegungen ein Ergonomiewert für die Tätigkeit bzw. Bewegung des Probanden ermittelt wird und das Herstellungsverfahren aufgrund des Ergonomiewertes angepasst wird.
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Dabei kann die Erfassung der Bewegung des Probanden bzw. des Interaktionsobjektes mittels optischen Tracking, inertialen Tracking, magnetischen Tracking, markerlosen Tracking oder hybriden Tracking (wie es z. B. in der
DE 10 2010 012 340 A1 offenbart ist) erfolgen. Dabei offenbart die
DE 10 2010 012 340 A1 ein besonders geeignetes Verfahren zum Erfassen der Bewegung eines Menschen in einem Fertigungsprozess, insbesondere in einem Fertigungsprozess für ein Kraftfahrzeug, wobei ein Proband mit n Markern und mit m Inertialsensoren ausgestattet wird, wobei mittels zumindest zweier Kameras jeweils ein Bild des Probanden aufgenommen wird, wobei aus den Bildern der zumindest zwei Kameras die Position von zumindest p der m Inertialsensoren bestimmt wird, und wobei ein Ausgangssignal gebildet wird, das die Position der p Inertialsensoren sowie die Positionen weiterer der m und/oder der übrigen m-p Inertialsensoren umfasst, deren Position in Abgängigkeit des Inertialsensor-Ausgangssignals des jeweiligen Inertialsensors gebildet wird.
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Ein Interaktionsobjekt ist im Sinne der Erfindung insbesondere ein Objekt, mit dem der Proband zusammenwirkt bzw. interagiert. Ein Interaktionsobjekt im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein Objekt, mit dem der Proband zusammenwirken bzw. interagieren kann oder könnte. Interaktionsobjekte sind im Sinne der Erfindung insbesondere Produkte, Werkzeuge, Werkstücke, Transportmittel, Transporthilfsmittel, Regale und/oder Behälter.
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Eigenschaften des Interaktionsobjektes sind im Sinne der Erfindung insbesondere Gewicht, Kraft, Griffpunkte, Arbeitspunkte, im Sinne von Fügepunkten und Operationspunkten, Oberflächeneigenschaften, Werkstoff, Werkstoffeigenschaften, Materialeigenschaften, Temperatur, Klima, Kosten, Farbe, Beleuchtung, Strahlung, Lärm/Schall und/oder mechanische Schwingungen.
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Charakteristische Werte eines Probanden sind im Sinne der Erfindung insbesondere (charakteristische) Werte, die die Bewegung eines Probanden bzw. von Teilen bzw. Gliedmaßen bzw. Körperteilen eines Probanden beschreiben. Ein charakteristischer Wert eines Probanden ist im Sinne der Erfindung insbesondere eine Position, eine Bewegung, eine Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung eines Körperteils und/oder ein Gelenkwinkel und/oder eine Gelenkstellung.
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Ein Tätigkeitsbaustein ist im Sinne der Erfindung insbesondere eine Interaktion mit dem bzw. einem Interaktionsobjekt. Ein Tätigkeitsbaustein ist im Sinne der Erfindung insbesondere Hinlangen, Greifen, Loslassen, Bringen, Fügen, Drücken, Trennen, Aufnehmen, Platzieren, Handhabung von Hilfsmitteln, Betätigen und/oder visuelle Kontrolle. Ein Tätigkeitsbaustein ist im Sinne der Erfindung insbesondere Werkzeug (z. B. Drehmomentschlüssel und/oder Akkuschrauber) in der Hand halten, Werkzeug (z. B. Drehmomentschlüssel und/oder Akkuschrauber) benutzen, Werkstück in der Hand halten und/oder Werkstück benutzen. Ein Tätigkeitsbaustein ist im Sinne der Erfindung insbesondere Stehen, Knien, gebeugt (Verharren), gebückt (Verharren), Sitzen, Gehen, Abknien, Aufrichten aus Knien, Beugen (Bücken), Aufrichten aus Beugen, Setzen, Aufrichten aus Sitzen und/oder Drehen. Ein Tätigkeitsbaustein ist im Sinne der Erfindung insbesondere ein (Bewegungs-)Baustein aus dem Gebiet der Zeit- und Prozessanalyse, wie z. B.
- - MTM Grundsystem (Methods Time Measurement)
- - MTM-UAS (Universelles Analysiersystem)
- - MTM-MEK (MTM für die Einzel- und Kleinserienfertigung)
- - MTM-Standarddaten
- - MTM-2
- - MTM-3
- - MTM-V
- - MTM-C
- - WF (Work-Factor-System)
- - MOST (Maynard Operation Sequence Technique)
- - REFA
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Ein Tätigkeitsbaustein ist im Sinne der Erfindung insbesondere ein (Bewegungs-) Baustein aus dem Gebiet der Prozess- und Ergonomieanalyse, wie z. B.
- - EAWS (European Assembly Worksheet)
- - IAD-BkA (Bewertung körperlicher Arbeit)
- - IAD-BkB (Bewertung körperlicher Belastungen)
- - NPW (New-Production-Worksheet)
- - AAWS (Automotive-Assembly-Worksheet)
- - AAWS+
- - AWSlight
- - DC (Design Check)
- - MLT (Multiple-Lasten-Tool)
- - CUELA
- - OWAS (OVAKO Working Analysis System)
- - NIOSH (National institute of Occupational Safty and Health)
- - LMM (Leitmerkmalmethoden)
- - EAB (Ergonomische Arbeitssystem-Beurteilung)
- - APSA (Arbeitsplatzstrukturanalyse)
- - RULA (Rapid Upper Limb Assessment)
- - HAL TLVs (Hand Activity Level Threshold Limit Values)
- - OCRA (Occupational Risk Assessment of Repetitive Movements and Exertions of the Upper Limb)
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Eine Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung ist im Sinne der Erfindung insbesondere eine Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung entlang einer Trajektorie in der Ebene, insbesondere entlang einer Trajektorie im Raum. Eine Geschwindigkeit bzw. eine Beschleunigung im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein Vektor, insbesondere ein Vektor im Raum.
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Eine Position eines Gegenstandes, insbesondere eines Interaktionsobjektes, kann im Sinne der Erfindung insbesondere (auch) dessen Ausrichtung im Raum umfassen.
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In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird die Bewegung des Probanden in einer Bildsequenz oder aus einer zeitlichen Abfolge von Raumkoordinaten des Probanden ermittelt, wobei die Ausrichtung der Probanden auch von Bedeutung ist. Eine Raumkoordinate ist im Sinne der Erfindung insbesondere eine dreidimensionale Koordinate.
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In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird
- - die Bildsequenz des Probanden zusammen mit dem Interaktionsobjekt aufgenommen oder
- - zumindest eine Raumkoordinate des Probanden und zumindest eine Raumkoordinate des Interaktionsobjektes bestimmt.
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In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird
- - mittels zumindest einer Kamera, insbesondere mittels zumindest zweier Kameras, eine Bildsequenz des Probanden zusammen mit dem Interaktionsobjekt aufgenommen oder
- - mittels Sensoren, insbesondere mittels Invertialsensoren, zumindest eine Raumkoordinate des Probanden und zumindest eine Raumkoordinate des Interaktionsobjektes bestimmt. Invertialsensoren dienen der Messung von Beschleunigungen und Drehraten.
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Eine Bildsequenz im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine Videosequenz. Eine Kamera im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine Videokamera. Eine Kamera im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine Kamera zur Aufnahme von bewegten Bildern. Eine geeignete Anordnung von Kameras bzw. eine geeignete Vorrichtung zur Erfassung der Bewegung eines Probanden ist in der
DE 10 2010 012 340 A1 offenbart. Dabei ist zum Beispiel vorgesehen, dass ein Proband mit n Markern und mit m Inertialsensoren ausgestattet wird, wobei mittels zumindest zweier Kameras jeweils ein Bild des Probanden aufgenommen wird, wobei aus den Bildern der zumindest zwei Kameras die Position von zumindest p der m Inertialsensoren bestimmt wird, und wobei ein Ausgangssignal gebildet wird, das die Position der p Inertialsensoren sowie die Positionen weiterer der m und/oder der übrigen m-p Inertialsensoren umfasst, deren Position in Abgängigkeit des Inertialsensor-Ausgangssignals des jeweiligen Inertialsensors gebildet wird.
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In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Tätigkeitsbaustein aus einer (definierten) Gruppe von Tätigkeitsbausteinen ausgewählt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Gruppe von Tätigkeitsbausteinen zumindest Hinlangen, Greifen, Loslassen, Bringen, Fügen, Drücken, Trennen, Aufnehmen, Platzieren, Handhabung von Hilfsmitteln, Betätigen und/oder visuelle Kontrolle.
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In Ausgestaltung der Erfindung wird ein Tätigkeitsbaustein nur dann in Abhängigkeit einer Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Art und/oder Eigenschaft des Interaktionsobjektes ermittelt bzw. ausgewählt, wenn zuvor die Bewegung und/oder die Position des Interaktionsobjektes der Bewegung und/oder (den) charakteristischen Werten des Probanden zugeordnet werden konnte. In einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung wird ein Tätigkeitsbaustein nur dann in Abhängigkeit einer Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Art und/oder Eigenschaft des Interaktionsobjektes ermittelt bzw. ausgewählt, wenn zuvor eine Interaktion des Probanden mit dem Interaktionsobjekt ermittelt werden konnte und/oder erkannt wurde. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Präsens eines Interaktionsobjektes (von den Probanden) nur gespielt bzw. simuliert wird. In diesem Falle wird ein Tätigkeitsbaustein allein in Abhängigkeit der Bewegung des Probanden bzw. der charakteristischen Werte der Bewegung des Probanden ermittelt.
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In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird eine Position, eine Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung des Interaktionsobjektes mittels eines mathematischen Modells des Interaktionsobjektes ermittelt.
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In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird für zumindest eine veränderte Situation ein weiterer Ergonomiewert gemäß vorhergehendem Verfahren ermittelt, wobei die Konstruktion des Kraftfahrzeuges und/oder die Fertigung des Kraftfahrzeuges in Abhängigkeit eines Vergleichs der zumindest beiden Ergonomiewerte erfolgt. Eine veränderte Situation im Sinne der Erfindung kann eine veränderte Bewegung des Probanden, ein anderes Interaktionsobjekt, eine unterschiedliche Ausrichtung des Probanden in Bezug auf das Interaktionsobjekt und/oder die Positionierung und/oder Auswahl von Befestigungsmitteln umfassen. Dabei wird insbesondere die Variante ausgewählt, die den besseren Ergonomiewert aufweist. Es kann vorgesehen sein, dass in Abhängigkeit des Vergleichs der Ergonomiewerte Befestigungsmittel wie Klemmmittel, Schrauben, Bolzen, Nieten, Schweißnähte oder Schweißpunkte ausgewählt und/oder positioniert werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass ein Bauteil mit einer alternativen Ausgestaltung oder ein anderes Bauteil verbaut wird, um einen besseren Ergonomiewert zu gewährleisten. Es kann auch vorgesehen sein, dass aufgrund eines besseren Ergonomiewertes eine bestimmte Einbaureihenfolge vorgenommen bzw. vorgesehen wird.
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Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch einen Fertigungssimulator zur Unterstützung der Herstellung eines Kraftfahrzeuges gemäß Anspruch 7 gelöst, wobei unter anderem vorgesehen ist, dass der Fertigungssimulator optional eine Sensoranordnung zur Ermittlung einer Bewegung und/oder Position eines Interaktionsobjektes umfasst, wobei der Fertigungssimulator eine Sensoranordnung (kann ganz oder teilweise der vorgenannten Sensoranordnung entsprechen) zu Ermittlung einer Bewegung eines Probanden umfasst, wobei der Fertigungssimulator ein mathematisches Modell des Probanden zur Ermittlung charakteristischer Werte des Probanden (in Abhängigkeit der ermittelten Bewegung des Probanden) umfasst, wobei der Fertigungssimulator ausgestaltet ist um in Abhängigkeit der charakteristischen Werte des Probanden, insbesondere in Verbindung mit einer Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Art und/oder Eigenschaft des Interaktionsobjektes, für Teilbewegungen der ermittelten Bewegung des Probanden je ein Tätigkeitsbaustein und je eine dem Tätigkeitsbaustein zugeordnete Normzeit zu ermitteln und die Teilbewegungen in dem oder einem mathematischen Modell des Probanden derart zeitlich zu skalieren bzw. zu normieren, dass die Teilbewegungen in der Normzeit ablaufen, die jeweils dem für die Teilbewegung ermittelten Tätigkeitsbaustein zugeordnet ist, und wobei der Fertigungssimulator zur (automatischen) Ermittlung eines Ergonomiewertes für die Tätigkeit bzw. Bewegung des Probanden in Abhängigkeit der zeitlich skalierten Teilbewegungen ausgestaltet ist.
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Eine Sensoranordnung im Sinne der Erfindung umfasst insbesondere eine Vielzahl von Sensoren, insbesondere Kameras. Geeignete Sensoranordnungen können zum Beispiel der
DE 10 2010 012 340 A1 entnommen werden. Es kann vorgesehen sein, dass eine Sensoranordnung eine Teilsensoranordnung zur Erfassung der Bewegung des Probanden und eine weitere Teilsensoranordnung zur Erfassung der Bewegung eines Interaktionsobjektes umfasst. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Bewegungen von Proband und Interaktionsobjekt zumindest teilweise durch gemeinsame Sensoren (zur Auswertung/Analyse) erfasst werden.
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Kraftfahrzeug im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein individuell im Straßenverkehr benutzbares Landfahrzeug. Kraftfahrzeuge im Sinne der Erfindung sind insbesondere nicht auf Landfahrzeuge mit Verbrennungsmotor beschränkt.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen:
- 1 ein Ausführungsbeispiel eines Probanden, der eine Dachreling als Ausführungsbeispiel eines Interaktionsobjektes auf einer Fahrzeugkarosserie platziert,
- 2 ein Ausführungsbeispiel eines Fertigungsemulators in einer Prinzipdarstellung,
- 3 ein Ausführungsbeispiel für eine Sequenz von Tätigkeitsbausteinen, wobei jeder Tätigkeitsbaustein einer Teilbewegung zugeordnet ist, und wobei die Teilbewegungen oder ein Teil der Teilbemühungen eine zu untersuchende Bewegung eines Probanden bilden,
- 4 ein Ausführungsbeispiel für einen mit Markern ausgestatteten Probanden sowie für einen mit Markern ausgestatteten Akkuschrauber als Ausführungsbeispiel eines Interaktionsobjekts,
- 5 ein Ausführungsbeispiel für Daten zu Beschreibung der Bewegung des Probanden gemäß 4 mit einem Interaktionsobjekt,
- 6 ein Ausführungsbeispiel für ein auf der Basis der Daten gemäß 5 generierten Bewegungsmodell als Ausführungsbeispiel eines mathematischen Modells im Sinne der Ansprüche und
- 7 ein Ausführungsbeispiel für ein Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeuges.
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel zur Erläuterung der Erfindung, wobei Bezugszeichen 7 einen Probanden bezeichnet, der eine Dachreling 6 auf einer Fahrzeugkarosserie 5 platziert. Die Fahrzeugkarosserie 5 bzw. die Dachreling 6 können Ausführungsbeispiele für Interaktionsobjekte im Sinne der Ansprüche sein. Bezugszeichen 2 bezeichnet eine Sensoranordnung zur Erfassung der Bewegung des Probanden 7 und der Dachreling 6. Die Messwerte MW der Sensoranordnung 2 werden mittels eines Fertigungssimulators 1 zur automatischen Generierung von Ergonomiewerten ausgewertet. Die Messwerte MW können dabei insbesondere Bilder bzw. Bildsequenzen sein.
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2 zeigt den Fertigungssimulator 1 in einer Prinzipdarstellung. Der Fertigungssimulator 1 umfasst ein mathematisches Modell 11 des Interaktionsobjektes 6 „Dachreling“. Dabei werden mittels des mathematischen Modells 11 aus Ausgangssignalen MW der Sensoranordnung 2 Bewegungscharakteristika BC des Interaktionsobjektes 6 „Dachreling“, also zum Beispiel Werte für die Position, die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung des Interaktionsobjektes 6 „Dachreling“, ermittelt.
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Zudem umfasst der Fertigungssimulator 1 ein mathematisches Modell 12 des Probanden 7 zur Bestimmung charakteristischer Werte des Probanden 7 in Abhängigkeit der Bewegung des Probanden 7 bzw. der Ausgangssignale MW der Sensoranordnung. Charakteristische Werte CW des Probanden 7 können dabei zum Beispiel eine Position, eine Bewegung, eine Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung eines Körperteils und/oder ein Gelenkwinkel und/oder eine Gelenkstellung sein.
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Die Bewegungscharakteristika BC des Interaktionsobjektes 6 „Dachreling“ und die charakteristischen Werte CW des Probanden 7 werden einem Korrelator 15 zugeführt. Der Korrelator 15 dient der Zusammenführung der Bewegungscharakteristika BC des Interaktionsobjektes 6 „Dachreling“ und der charakteristischen Werte CW des Probanden 7 bzw. der Erkennung einer Interaktion des Probanden 7 mit dem Interaktionsobjekt 6 „Dachreling“ in Abhängigkeit der Bewegungscharakteristika BC des Interaktionsobjektes 6 „Dachreling“ sowie der charakteristischen Werte CW des Probanden 7.
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Der Fertigungssimulator 1 umfasst zudem eine Datenbasis 17, in der Tätigkeitsbausteine abgelegt sind. Tätigkeitsbausteine der Datenbasis 17 können z. B. Hinlangen, Greifen, Loslassen, Bringen, Fügen, Drücken, Trennen, Aufnehmen, Platzieren, Handhabung von Hilfsmitteln, Betätigen und/oder visuelle Kontrolle sein. Alternativ oder zusätzlich können Tätigkeitsbausteine der Datenbasis 17 z. B. (Bewegungs-)Bausteine aus dem Gebiet der Zeit- und Prozessanalyse sein, wie z. B.
- - MTM Grundsystem (Methods Time Measurement)
- - MTM-UAS (Universelles Analysiersystem)
- - MTM-MEK (MTM für die Einzel- und Kleinserienfertigung)
- - MTM-Standarddaten
- - MTM-2
- - MTM-3
- - MTM-V
- - MTM-C
- - WF (Work-Factor-System)
- - MOST (Maynard Operation Sequence Technique)
- - REFA
- - HWD (Human Workplace Design)
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Weiterhin alternativ oder zusätzlich können Tätigkeitsbausteine der Datenbasis 17 z. B. (Bewegungs-)Bausteine aus dem Gebiet der Prozess- und Ergonomieanalyse sein, wie z. B.
- - EAWS (European Assembly Worksheet)
- - IAD-BkA (Bewertung körperlicher Arbeit)
- - IAD-BkB (Bewertung körperlicher Belastungen)
- - NPW (New-Production-Worksheet)
- - AAWS (Automotive-Assembly-Worksheet)
- - AAWS+
- - AWSlight
- - DC (Design Check)
- - MLT (Multiple-Lasten-Tool)
- - CUELA
- - OWAS (OVAKO Working Analysis System)
- - NIOSH (National institute of Occupational Safty and Health)
- - LMM (Leitmerkmalmethoden)
- - EAB (Ergonomische Arbeitssystem-Beurteilung)
- - APSA (Arbeitsplatzstrukturanalyse)
- - RULA (Rapid Upper Limb Assessment)
- - HAL TLVs (Hand Activity Level Threshold Limit Values)
- - OCRA (Occupational Risk Assessment of Repetitive Movements and Exertions of the Upper Limb)
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Zudem umfasst der Fertigungssimulator 1 einen Klassifikator 16 zur Auswahl von Tätigkeitsbausteinen aus der Datenbasis 17 in Abhängigkeit der charakteristischen Werte des CW des Probanden 7. Wurde mittels des Korrelators 15 eine Interaktion IA zwischen dem Interaktionsobjekt 6 „Dachreling“ und dem Probanden 7 erkannt (wenn kein Interaktionsobjekt vorliegt bzw. in dessen Benutzung lediglich angenommen, simuliert bzw. „geschauspielert“ wird, entfällt diese Bedingung selbstverständlich), so erfolgt die Auswahl des Tätigkeitsbausteins TB aus der Datenbasis 17 in Abhängigkeit des charakteristischen Wertes CW des Probanden 7 in Verbindung mit der Position, der Geschwindigkeit, der Beschleunigung, der Art und/oder der Eigenschaft des Interaktionsobjektes 6 „Dachreling“. Dabei können Art und Eigenschaft von Interaktionsobjekten in einer weiteren nicht dargestellten Datenbank abgelegt sein. Auf diese Weise werden Teilbewegungen, aus denen sich die Bewegung des Probanden zusammensetzt, Tätigkeitsbausteine zugeordnet, wie dies beispielhaft in 3 dargestellt ist.
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Mittels eines Moduls 18 werden den einzelnen Tätigkeitsbausteinen TB zugeordnete Raumzeiten NZ-DB aus der Datenbasis 17 oder einer weiteren Datenbasis ausgelesen. In einem Ergonomiebestimmungsmodul 19 wird der Bewegung des Probanden ein Ergonomiewert ERGO zugeordnet. Dazu werden die Teilbewegungen derart skaliert, dass ihre Dauer jeweils der Normzeit entspricht, die dem Tätigkeitsbaustein zugeordnet ist, der für die jeweilige Teilbewegung ermittelt wurde. Die derart zeitlich skalierten, also zeitlich gestreckten oder gestauchten, Teilbewegungen werden zu einer modifizierten Bewegung des Probanden zusammengesetzt. Dies erfolgt mittels eines mathematischen Modells bzw. des mathematischen Modells 15. Ein geeignetes Modell ist unter dem Produktnamen DYNAMICUS bekannt. Die modifizierte Bewegung des Probanden ist die Basisermittlung des Ergonomiewertes für die betrachtete Bewegung des Probanden, wobei zum Beispiel das EAWS Verfahren angewendet werden kann.
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Ein weiteres Beispiel für eine derart zu bewertende Bewegung eines Probanden zeigt 4, wobei ein Proband einen Akkuschrauber bedient. Sowohl der Proband als auch der Akkuschrauber sind mit Markern ausgestattet, sodass ihre Bewegung, wie in 5 dargestellt, erfasst werden kann. Aus den in 5 dargestellten Bewegungsdaten wird mittels DYNAMICUS ein in 6 dargestelltes Bewegungsmodell gebildet. Mittels des Bewegungsmodells wird eine Bewegung als Probanden ermittelt und in Teilbewegungen zerlegt. Für die Teilbewegungen wird ein passender bzw. diese beschreibender Tätigkeitsbaustein bestimmt. Diesem Tätigkeitsbausteinen ist eine Normzeit für die Dauer des Tätigkeitsbausteins zugeordnet. Für jede Teilbewegung wird deren Dauer durch die entsprechende Normzeit des für sie bestimmten Tätigkeitsbausteins ersetzt. Mit anderen Worten, die Teilbewegungen werden zeitlich gedehnt oder gestaucht, so dass ihre Dauer der jeweiligen Normzeit entspricht. Die derart normierten bzw. skalierten Teilbewegungen werden wieder zusammengesetzt und in ihrer Gesamtheit der Bestimmung eines automatisch generierten Ergonomiewerts verwendet.
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7 zeigt ein Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeuges. Dabei wird in einem Schritt 31 ein Bewegungsablauf ausgewählt und von einem Probanden durchgeführt. Es folgt ein Schritt 32, in dem aus dem ausgewählten Bewegungsablauf ein Ergonomiewert gemäß dem beschriebenen Verfahren mittels des Fertigungssimulators 1 ermittelt wird. Es schließt sich eine Abfrage 33 an, ob weitere Bewegungsabläufe bewertet werden sollen. Sollen weitere Bewegungsabläufe bewertet werden, so folgt der Abfrage 33 ein Schritt 31, in dem ein modifizierter Bewegungsablauf mittels eines Probanden ausgeführt wird. Soll kein weiterer Bewegungsablauf bewertet werden, so folgt der Abfrage 33 ein Schritt 34, in dem die Bewegungsabläufe bewertet werden. Dabei wird insbesondere die Variante (der Bewegungsablauf) ausgewählt, die den besseren bzw. den besten Ergonomiewert aufweist. Es kann vorgesehen sein, dass in Abhängigkeit des Vergleichs der Ergonomiewerte Befestigungsmittel wie Klemmmittel, Schrauben, Bolzen, Nieten, Schweißnähte oder Schweißpunkte ausgewählt und/oder positioniert werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass ein Bauteil mit einer alternativen Ausgestaltung als ein anderes Bauteil verbaut wird, um einen besseren Ergonomiewert zu gewährleisten. Es kann auch vorgesehen sein, dass aufgrund eines besseren Ergonomiewertes eine bestimmte Einbaureihenfolge vorgenommen bzw. vorgesehen wird.
