Virtuelle Realität im Arbeitsschutz - DGUV · Virtuelle Realität im Arbeitsschutz Peter Nickel...

Virtuelle Realität im Arbeitsschutz

Peter Nickel

Tag der Arbeitssicherheit, Landesverband Südwest der DGUV08.03.2017, Schwabenlandhalle, Fellbach

Mensch-System-Interaktion für den Arbeitsschutz

• Mensch-System Interaktion und Human Factors / Ergonomie

• Analyse von Mensch-Maschine-Schnittstellen• menschengerechte und sichere Gestaltung von

• Aufgaben• Interaktionen• Informationen

• Arbeitsabläufe und Schnittstellen in virtueller Realität (VR)• modellieren, simulieren• menschengerecht und sicher gestalten

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menschliche Informationsverarbeitung

Schnittstellen

VR im und für den Arbeitsschutz

• Frankreich – INRS (Wand; Presse)• Polen – CIOP (Wand; Training)• Finnland – FIOH (Wand; Verkehr)• Italien – ISPESL (HMD; Training)• Norwegen – STAMI (HMD; Training)

• BG ETEM: HMD Stapler-Training• BG RCI: Safety Training• IFA: SUTAVE

• VR in Industrie und Services

[Fotos: BG RCI, BG ETEM]

[Fotos: INRS, CIOP]

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VR in Industrie und Services

• Training• Rehabilitation• Therapie

• VR im Produktlebenszyklus:• Design• Gesamtprodukt• Ergonomie• Baubarkeit• CAE• Digitale Fabrik• Sales• After Sales

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Safety and Usability Through Applications in Virtual Environments – SUTAVE• Prozess- und Produktgestaltung

(Simulationstechnik, Untersuchungsmethode, Prüfmethode)• Training (mediale Unterstützung)• Visualisierung (Design-Studie)

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VR im Arbeitsschutz – Anwendungsfelder

• Menschliche Informationsverarbeitung im Arbeitsprozess(z.B. Human Factors in Mensch-Roboter-Kollaborationen)

• Produktsicherheit und Usability in Gefahrensituationen(z.B. Schutzmaßnahmen für Hubarbeitsbühnen)

• Neue Technologien bewerten und Schutzkonzepte entwickeln(z.B. zukünftige Arbeitsplätze mit 3D Schutzräume sichern)

• Risiko- und Gefährdungsbeurteilung während Anlagenplanung(z.B. Risikominderung bei Maschinen (Schiffsschleusen))

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[Foto/Bild: Nickel/IFA]

Menschliche Informationsverarbeitung im (zukünftigen) Arbeitsprozess

• Planung und Auslegung von Kollaborationsräumen, Probehandeln• Human Factors-Anforderungen in Mensch-Roboter-Kollaborationen• Zuarbeiten zu IFA5115 (DGUV und Bayerische Forschungsförderung)• Auswirkungen von Geschwindigkeit und Distanz des Roboters auf Verhalten der Beschäftigten

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Menschliche Informationsverarbeitung und zukünftige Arbeitsprozesse

• Human Factors-Anforderungen in Mensch-Roboter-Interaktion• Masterarbeiten (Universität Bonn, Psychologie)• Auswirkungen von Robotergeschwindigkeit und Robotertrajektorie sowie

Mensch-Roboter-Aufgabenpassung und Interaktionsankündigung auf Verhalten der Beschäftigten

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VR im Arbeitsschutz – Anwendungsfelder

• Menschliche Informationsverarbeitung im Arbeitsprozess(z.B. Human Factors in Mensch-Roboter-Kollaborationen)

• Produktsicherheit und Usability in Gefahrensituationen(z.B. Schutzmaßnahmen für Hubarbeitsbühnen)

• Neue Technologien bewerten und Schutzkonzepte entwickeln(z.B. zukünftige Arbeitsplätze mit 3D Schutzräume sichern)

• Risiko- und Gefährdungsbeurteilung während Anlagenplanung(z.B. Risikominderung bei Maschinen (Schiffsschleusen))

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[Foto/Bild: Nickel/IFA]

Produktsicherheit und Usability in Gefahrensituationen

• Usability-Evaluation ergänzender Schutzmaßnahme vor Markteinführung; auch in Gefahrensituationen, ohne Menschen zu gefährden

• Auslegung der Notstopp-Funktion in Joysticks überarbeiten• IFA5118 für DGUV-Fachbereich "Handel und Logistik", BGHM, BGHW

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Rekonstruktion virtueller Unfälle und Beinahe-Unfälle

• Realitätsnahe Unfälle in VR-Studie zu Usability von Schutzmaßnahmen• Kollisionen und Beinahe-Kollisionen dynamisch rekonstruieren, Ursachen analysieren,

Maßnahmen ableiten und evaluieren• Arbeits-, Bewegungs- und Verhaltensprozesse dokumentieren• Praktikumsarbeit Arbeitspsychologie (Universität Lüneburg)

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Unfalluntersuchungen in virtueller Realität unterstützen

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[Foto: Lungfiel/IFA]

VR im Arbeitsschutz – Anwendungsfelder

• Menschliche Informationsverarbeitung im Arbeitsprozess(z.B. Human Factors in Mensch-Roboter-Kollaborationen)

• Produktsicherheit und Usability in Gefahrensituationen(z.B. Schutzmaßnahmen für Hubarbeitsbühnen)

• Neue Technologien bewerten und Schutzkonzepte entwickeln(z.B. zukünftige Arbeitsplätze mit 3D Schutzräume sichern)

• Risiko- und Gefährdungsbeurteilung während Anlagenplanung(z.B. Risikominderung bei Maschinen (Schiffsschleusen))

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[Foto/Bild: Nickel/IFA]

Neue Technologien bewerten und Sicherheitskonzepte entwickeln

• Wahrnehmung und Nutzung dreidimensionaler Schutzräume berührungslos wirkender Schutzeinrichtungen im Nutzungskontext

• Ermittlung von Sicherheitsabständen wie bei zweidimensionalen Schutzfeldern?! (vgl. Informationsschrift der BGHM)

• IFA5116 für DGUV-Fachbereich "Holz und Metall"

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VR im Arbeitsschutz – Anwendungsfelder

• Menschliche Informationsverarbeitung im Arbeitsprozess(z.B. Human Factors in Mensch-Roboter-Kollaborationen)

• Produktsicherheit und Usability in Gefahrensituationen(z.B. Schutzmaßnahmen für Hubarbeitsbühnen)

• Neue Technologien bewerten und Schutzkonzepte entwickeln(z.B. zukünftige Arbeitsplätze mit 3D Schutzräume sichern)

• Risiko- und Gefährdungsbeurteilung während Anlagenplanung(z.B. Risikominderung bei Maschinen (Schiffsschleusen))

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[Foto/Bild: Nickel/IFA]

Risiko- und Gefährdungsbeurteilung während Anlagenplanung

• Risikobeurteilung von Maschinen und Anlagen (hier virtuelle Schiffsschleuse) heute im Nutzungskontext von morgen erproben

• VR-Planungsmodelle anhand von Bauzeichnungen entwickeln• Maßnahmen zur Risikoreduktion während Planungsphase umsetzen• IFA5122 für UVB in Kooperation mit FVT

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Flexible, dynamische Steuerung virtueller Prozesse

• Steuerung und Dokumentation in VR

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Ergebnisse: Risikobeurteilung des Betriebskonzepts

• Betriebskonzept• Expertise und Erfahrung• technische und funktionale Sicherheit• Steuerung, Schutzeinrichtungen• VR Planungsmodell

• strukturiertes Betriebskonzept• Betriebsebenen (vor Ort, Fern)• Betriebsarten (Auto, Hand, Sonder)

• Maßnahmen funktionaler Sicherheit• Prüfung und Bewertung spezifizieren

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FVT]

[Video: IFA/FVT]

Ergebnisse: Risikobeurteilung anhand von Gefährdungen

• Gefährdungslisten• mechanische, physische,

ergonomische usw.• Szenarien, Situationen,

Komponenten, Orte

• Ermittelte Gefährdungen• Engstellen• Kollisionen• Verdeckte Signalisierung• usw.

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Arbeitsschutz für die Standardisierung technischer Anlagen

• Risikobeurteilung, Unterlage für spätere Arbeiten, Gefährdungsbeurteilung weiterentwickeln, durchführen und umsetzen

• Dynamisches VR-Planungsmodell für Szenarien (z.B. Schleusenbetrieb, Instandsetzung)• Maßnahmen der Risikominderung in Planung und im Standard integrieren• IFA5135 für UVB in Kooperation mit BMVI, WSV, FVT, BG Verkehr

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Standardisierte Objekte für Schleusen

• Verschlussarten (Ober-/ Untertore)• Antriebe (Tore, Verschlüsse)• Steuerung und E-Technik• Ausrüstung und Zubehör, …

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[Fotos: Nickel/IFA

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VR-Planungsmodell zukünftiger standardisierter Schleusen

[Bild: IFA

und FVT]

Nutzung der Ergebnisse der Arbeitsschutzbeurteilungen

• VR-Planungsmodell des IFA zeigt Szenarien auf Varianten standardisierter Schleusen

• Beurteilungen durchführen• Umsetzen der Maßnahmen in laufende

Planungen standardisierter Schleusen• Einpflegen in Steckbriefe für standardisierte

Objekte („Arbeitsschutz wird Standard“)• Fortschreiben von Musterbeurteilungen

(für Risiko- und Gefährdungsbeurteilung, Vorlage SiGe-Plan, Unterlage sp. Arbeiten)

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[Foto: © Verbund AG, Freudenau]

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[Bilder: © UVB]

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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

• Danke an die beteiligten Unfallversicherungsträger, Unternehmen, DGUV-Fachbereiche und Sachgebiete, Kooperationspartner

• auch im Namen von Herrn Andy Lungfiel und weiteren Kolleginnen und Kollegen

• Kontakt / Information / Kooperation:

www.dguv.de/ifa/sutave

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[Bilder/Fotos: © IFA]