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Arbeitswissenschaften/Ergonomie (Fach) / 20/03 (Lektion)

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• 51) Stellen Sie die verschiedenen Bearbeitungsebenen bei der Gestaltung der Handseite von Arbeitsmitteln dar. Arbeitsaufgabe Stellung des Körpers; Bewegungsmöglichkeiten des Hand-Arm-Systems; Bewegungszuordnung AM H-A-S Greifart; Handhaltung Kopplungsart Form; Abmessung; Material; Oberfläche Arbeitsmittelshandseite
• 53) Nennen Sie die Grundsätze der Gestaltung. 1)      Sichtbarkeit Gut ablesbar und ohne optische Ablenkungen   2)      Betätigbarkeit Steuerung/Starten von Funktionen intuitiv und am gleichen Ort   3)      Gruppierung Funktionelle und räumliche Anordnung nach Ähnlichkeit, Klarheit der Funktionsverbindungen   4)      Kodierung Klare, schlüssige Beschreibung der einzelnen Funktionen (z.B. rot/Warnung)   5)      Komptabilität Gestaltung anhand der Erwartung des Nutzers, Stetigkeit bereits erlernter Merkmale
• 54) Welches sind die Gesetze der Gestaltpsychologie. Erläutern Sie diese. 1)      Gesetz der Nähe Elemente mit geringen zeitlichen oder räumlichen Abständen zueinander werden als zusammengehörig wahrgenommen – auch wenn sie sich in Form, Farbe und Größe unterscheiden   2)      Gesetz der Ähnlichkeit Einander ähnliche Elemente werden eher als zusammengehörig erlebt, als unähnliche   3)      Gesetz der guten Gestalt Es werden bevorzugt Gestalten wahrgenommen, die in einer einprägsamen und einfachen Struktur resultieren. Unterscheidung zwischen Figur und Hintergrund.   4)      Gesetz der guten Fortsetzung Linien werden immer so gesehen, als folgten Sie dem einfachsten Weg. Kreuzen sich zwei Linien, so gehen wir nicht davon aus, dass der Verlauf der Linien an dieser Stelle einen Knick macht, sondern wir sehen zwei gerade durchgehende Linien.   5)      Gesetz der Geschlossenheit Es werden bevorzugt Strukturen wahrgenommen, die eher geschlossen als offen wirken. Die Vervollständigung von Konturen wird durch unser Erfahrungswissen geleitet, sowie durch die Unterscheidung zwischen Innen und Außen bzw. Figur und Hintergrund.   6)      Gesetz des gemeinsamen Schicksals Sich gleichzeitig in eine Richtung bewegende Elemente werden als eine Gestalt wahrgenommen
• 55) Was besagt Fitts‘ Gesetz? ·        Heutzutage Anwendung bei Entwicklung von Mensch-Maschine-Schnittstelle ·        Es besagt, dass die benötigte Zeit, um eine Zielfläche zu erreichen, eine Funktion der Distanz zu dieser Fläche und deren Größe ist. Erreichen bedeutet hier, einen motorischen Akt, z.B. das Berühren eines Punktes mit der Hand, dem Finger oder einem Stift.      es besteht ein linearer Zusammenhang zwischen der Bewegungszeit und der Aufgabengeschwindigkeit
• 56) Was besagt das Hick-Hyman-Gesetz? ·        Beschreibt Zusammenhang zwischen Reaktionszeit und Anzahl der Wahlmöglichkeiten ·        Grundlage für ein informationstheoretisches Modell der Intelligenz à Geschwindigkeit, mit der ein Mensch Info verarbeitet ist Maß für Intelligenz       es besteht ein linearer Zusammenhang zwischen der Reaktionszeit und der übertragenen Info
• 57) Was ist die Fehlerbaumanalyse und welche Symbole werden bei dieser verwendet? Methode, um technische Systeme bzgl. Reliabilität und Sicherheit zu evaluieren; logische Repräsentation grundlegender Ereignisse, die das Eintreten unerwünschter Ereignisse verursachen können. ·        Kreis: grundlegender Fehler oder Ausfall einer elementaren Komponente. Die Werte von Ereignisparametern, wie die Eintretens-, Ausfall- oder Reparaturwahrscheinlichkeit werden i.d.R empirisch gewonnen·        Rechteck: Fehlerereignis, das aus einer logischen UND bzw. ODER Kombination anderer Fehler verursacht wird.·        Raute: Fehler, dessen Ursache nicht vollständig aufgedeckt wurde aufgrund fehlender Info oder Mangel an Interesse·        UND: Ein Ausgabeergebnis tritt nur dann auf, wenn alle Fehler gleichzeitig eintreten·        ODER: Ein Ausgabeergebnis tritt nur dann auf, wenn ein oder mehrere Fehler auftreten
• 58) Wann wird die Wahrscheinlichkeitsbaumanalyse angewendet? Die Methode eignet sich zur Aufgabenanalyse, um kritische menschliche Handlungen und andere damit verbundene Ereignisse zu repräsentieren.
• 59) Was ist die HEP und wie ist sie definiert? Bei welcher Methode kommt sie zur Anwendung? ·        Wahrscheinlichkeitsbaumanalyse ·        Die Metrik der menschlichen Reliabilitätsbewertung ist die Human Error Probability; für eine diskrete Aufgabe i ist diese wie folgt definiert: HEP(i)= Fehleranzahl Augabei/ Anzahl Fehlermöglichkeiten   Reliabilität ist definiert: R(i)=1-HEP(i) Wiederkehrende diskrete Aufgaben: R(i,n)=(1-HEP(i))n
• 60) Was ist ein generisches Fehlermodell? Verhaltensbeschreibung eines Fehlers, der unabhängig von einer bestimmten Komponente an sehr vielen Stellen im System auftreten kann.   Es gibt fertigkeitsbasierte, regelbasierte und wissensbasierte Fehler. Des Weiteren kann man auch zwischen aktiven und latenten Fehlern unterscheiden.   Beispiel eines generischen Fehlermodells: ·        Organisatorische Einflüsse: Zwei unerfahrene Piloten werden zusammen auf einen Flug durch bekannt schlechte Wetterverhältnisse geschickt. ·        Unsichere Überwachung In Zeiten knapper Sparhaushalte wird das Budget oftmals gekürzt und als Folge daraus Trainingsmaßnahmen gestrichen ·        Vorbedingungen für unsichere Handlungen Müdigkeit, geringe Kommunikations- oder Kooperationserfahrung ·        Die eigentlich unsichere Handlung Pilotenfehler, falsche Interpretation der Bordinstrumente
• 61) Definieren Sie Lärm. Unerwünschtes, belästigendes oder schließlich gehörschädigendes Schallereignis
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• 62) Wie sind Ton, Klang und Geräusch definiert? TonSinusförmiges SchallsignalKlangKombination mehrerer Frequenzen zu einem Tongemisch, wobei die einzelnen Frequenzkomponenten in definiertenVerhältnissen zueinander stehenGeräuschKombination mehrerer Frequenzen zu einem Tongemisch, wobei sich die einzelnen Frequenzverhältnisse stochastisch ändern
• 64) Mit welchen physikalischen Größen wird Schall beschrieben? ·        Schalldruck Druckschwankungen im Schallübertragungsmedium ·        Schallleistung: Pro Zeiteinheit von einer Schallquelle abgegebene Schallenergie ·        Schallintensität: Schallleistung, die je Flächeneinheit durch eine durchschallte Fläche tritt ·        Schalldruckpegel: Objektive, für die Schallempfindung maßgebliche Schallmessgröße ·        Schallleistungspegel: Der von der Schallquelle insgesamt abgestrahlte Luftschall ·        Schallintensitätspegel: Die auf eine Fläche bezogene Schallleistung
• 65) Erläutern Sie das Prinzip des Schalldruckpegelmessers. Besteht aus ·        einem Mikrophon, ·        einem Verstärkungs-/ Verarbeitungsventil mit Frequenzbewertungsfiltern (technische Nachbildung der spektralen Empfindlichkeit des Ohrs) und Zeitbewertungskomponenten (Berücksichtigung temporärer Adaptionsmechanismen) ·        sowie einer Anzeige
• 66) Welche Gesetze, Beurteilungen und Verordnungen zum Thema Lärm kennen Sie? ·        Lärm- und Vibrations-Arbeitsschutzverordnung ·        Dritte Verordnung zum Geräte- und Produktionssicherheitsgesetz ·        Beurteilung im Hinblick auf die Gehörgefährdung
• 67) Nennen und erläutern Sie die Arten von Lärmschutz. ·        Technischer Lärmschutz -        Auswahl lärmarmer Arbeitsverfahren -        Maßnahmen zur Minderung der Lärmentstehung -        Maßnahmen zur Minderung der Lärmausbreitung (Schalldämmung) -        Maßnahmen zur Umwandlung von Schallenergie in Wärme (Schalldämpfung)   ·        Organisatorischer Lärmschutz -        Räumliche Trennung von lärmintensiven und lärmarmen Arbeitsplätzen -        „Job Rotation“, um die Tätigkeit an lärmintensiven Arbeitsplätzen zu begrenzen   ·        Persönlicher Lärmschutz -        Tragen von Gehörschutzkapseln, Kapselgehörschützer, Gehörschutzhelmen, Schallanzügen
• 68) Nennen und erläutern Sie zwei Farbordnungssysteme. ·        CIE-Normalvalenzsystem Farbbeschreibungssystem, das durch die Internationale Beleuchtungskommission experimentell ermittelt wurde und einen Normalbeobachter zugrundlegt. Die Gesamtheit möglicher Farben wird durch den Spektralfarbenzug und die Purpurgerade eingefasst. Auf jeder Verbindung zwischen Spektralfarberzeugung und Unbuntpunkt ändert sich nur die Sättigung, nicht die Farbe.  ·        DIN-Farbkarte 6164 Durch psychologische Experimente ist ein Farbtonkreis entstanden, der visuell gleichmäßig gestuft ist und sich in drei Richtungen ordnen lässt: Bunttonzahl, Sättigungsstufe und Dunkelstufe.
• 69) Was ist der Unterschied zwischen Lampen und Leuchten? ·        Lampen Lichtquellen, die nach Lichtfarbe, Farbwiedergabeeigenschaft, Lichtausbeute und Lichterzeugung, eingeteilt werden können   ·        Leuchten Äußere Umhüllungen, die v.a. nach der Hauptrichtung des Lichtstrahls unterschieden werden.
• 70) Was beeinflusst die Lichtfarbe? Farbtemperatur Farbwiedergabe
• 71) Wann erscheint die Farbe von beleuchteten Objekten natürlich? Farbwiedergabe Bei einer Lichtquelle mit dem vollständigen Farbspektrum erscheint die Farbe von beleuchteten Objekten natürlich. Fehlt die Farbe einer beleuchteten Fläche, in dem Farbspektrum der Lichtquelle, wird man lediglich die graue Fläche sehen.
• 72) Wie wird die Farbtemperatur charakterisiert? Durch den Weißanteil im Licht.
• 74) Was ist der Lichtstrom und in welcher Einheit wird er angegeben? Die gesamte von einer Lichtquelle abgegebene sichtbare Strahlung Einheit: [Lumen (lm)]
• 75) Wie wird die Lichtstärke bestimmt? Lichtstärke: Strahlungsstärke einer Lichtquelle abgegebene sichtbare Strahlung Einheit: [Candela (lm/sr)]   Ein von einem Punkt ausgehendes Strahlbüschel bildet einen Raumwinkel. Einheit: [Steradiant(sr)]
• 76) Beleuchtungsstärke Beleuchtungsstärke entspricht dem auf eine Fläche treffenden Lichtstrom Einheit: [Lux (lx=lm/m2)]
• 77) Erläutern Sie Reflexion. Licht wird an Oberfläche entsprechend deren Eigenschaften transmittiert (z.B. Glas), absorbiert (z.B. schwarzer Stoff) oder reflektiert (z.B. Spiegel). Der Reflexionsgrad quantifiziert dies. Reflexionsgrad = reflektierter Lichtstrom / auftretender Lichtstrom Im Prinzip gilt, je heller und glatter die Oberfläche, umso größer ist der Reflexionsgrad.  
• 78) Was sind Leuchtdichte und Beleuchtungsstärke? ·        Leuchtdichte Die Energie, die als sichtbares Licht in das Auge dringt; Helligkeitseindruck, der im Auge hervorgerufen wird [cd/m2] ·        Beleuchtungsstärke Das auf eine Fläche auftreffende Licht, also Lichtleistung je Fläche [Lux]  Grundsätzlich ist die Leuchtdichte der Beleuchtungsstärke proportional
• 79) Welche Messgeräte zum Messen von Licht kennen Sie? ·        Luxmeter ·        Leuchtdichtemessgerät ·        Ulbrichtkugel
• 80) Was versteht man unter Blendung? Unter Blendung versteht man Störungen durch zu hohe Leuchtdichten oder zu große Leuchtdichteunterschiede im Gesichtsfeld. Sie wird als unangenehm empfunden, kann die Sehfunktion herabsetzen und Ursache für Ermüdung oder Unfälle sein. Man unterscheidet: -        Direktblendung (z.B. Sehen in eine Lichtquelle) -        Reflexblendung
• 81) Erläutern Sie Unified-Glare-Rating. ·        erlaubt eine einheitliche Bewertung der Direktblendung ·        berechnet die Blendung der gesamten Beleuchtungsanlage für eine definierte Beobachterposition, wobei auch Helligkeit von Wänden und Decken berücksichtigt werden ·        Für UGR < 10 liegt keine Blendung vor
• 82) Wie gibt der Mensch Wärme an die Umgebung ab? ·        Atmung ·        Verdunstung ·        Konduktion ·        Konvektion ·        Strahlung
• 83) Was ist Konduktion bzw. Konvektion bei der Wärmebildung des Manschens? ·        Konduktion Wärmeabgabe durch Kontakt mit anderen Körpern   ·        Konvektion Wärmeübertragung von der Haut an die Umgebungsluft. Erwärmte Luft strömt ab, so dass die nachströmende Luft sich gleichfalls erwärmen und abströmen kann.
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• 84) Unter Klima auf den Menschen bezogen wird das Zusammenwirken welcher vier Faktoren verstanden? a)      Luftfeuchtigkeit b)      Windgeschwindigkeit c)      Lufttemperatur d)      Wärmestrahlung
• 85) Welche Einflussgrößen auf die Klimaempfindung gibt es? Und welche dieser Größen bilden Die Klimabelastung, welche beeinflussen die Klimabeanspruchung? ·        Äußere Klimagrößen -        Lufttemperatur -        Luftbewegung -        Luftfeuchte -        Wärmestrahlung ·        Personenbezogene Größen -        Bekleidung -        Arbeitsschwere -        Kondition (mittelfristig) -        Konstitution (langfristig) ·        Klimabelastung setzt sich zusammen aus -        äußeren Klimagrößen -        Bekleidung -        Arbeitsschwere -        Expositionsdauer ·        Klimabeanspruchung wird beeinflusst durch -        individuelle Eigenschaften -        Kondition -        Konstitution
• 86) Was haben Klimasummenmaße für eine Aufgabe. Nennen Sie ein Beispiel für ein Klimasummenmaß. Beanspruchung des Menschen in einem Zahlenwert.   Beispiel: Predicted Mean Vote (PMV) ·        Beruht auf sechs Parametern (Lufttemperatur, mittlere Strahlungstemperatur, relative Luftfeuchtigkeit, Luftgeschwindigkeit, Bekleidung, Arbeitsschwere) ·        Gibt an wie Personen auf einer siebenstufigen Temperaturskala empfinden würden ·        Aus PMV Bestimmung des PPD (Predicted Percentage of Dissatisfied), der den Anteil „Klimazufriedener“ angibt.
• 87) Was ist die Lufttemperatur und wie wird sie gemessen? ·        Messung der Temperatur des umgebenden Mediums ·        Messgerät: Flüssigkeitsthermometer, Widerstandsthermometer
• 88) Was ist die Luftfeuchte und wie wird sie gemessen? ·        Maß für Wassergehalt der Luft; Grad der Sättigung der Luft mit Wasser ·        Messgerät: Haarhygrometer, Aspirations-Psychrometer
• 89) Was ist Wärmestrahlung und wie wird sie gemessen?  ·        Ortsgebundene Klimagröße, die durch unterschiedlich temperierte Flächen zustande kommt ·        Messgerät: Globethermometer, Infrarot-Thermografiekamera
• 90) Was ist Luftgeschwindigkeit und wie wird sie gemessen? ·        Bewegung der Luftmassen in einem Inertialsystem ·        Messgerät: Flügelrad-Anemometer, thermisches Anemometer
• 91) Wie entstehen mechanische Schwingungen und wie wirken sich diese auf den Menschen aus? ·        Entstehen beim Gebrauch mechanischer Werkzeuge und beim Betrieb von Fahrzeugen (Emissionen) ·        Häufig mit Lärm verkoppelt ·        Mensch fühlt diese in Form von Vibration (Vibrationswahrnehmung ist Teil der haptischen Wahrnehmung (Immission))
• 92) Welche drei Messgrößen liegen mechanischen Schwingungen zugrunde? ·        Weg: Auslenkung aus der Ruhelage ·        Geschwindigkeit ·        Beschleunigung: Stoßhaftigkeit einer Schwingung wird durch den Scheitelfaktor beschrieben; Verhältnis des Spitzenwertes der Beschleunigung zu ihrem Effektivwert
• 93) Wie lassen sich mechanische Schwingungen einteilen. Erläutern Sie. Stationäre Maschinen• Pressen• Motoren, Generatoren• Turbinen• Anlagen Transportmaschinen• Erdbaumaschinen• Züge• Schiffe• Flugzeuge Handgeführte Maschinen• Schlagbohrmaschinen• Kettensägen• Balkenmäher• Presslufthämmer
• 94) Wie nimmt der menschliche Körper Schwingungen war? Skizzieren Sie. Zwiebelschalenartige Schale Bindegewebskapsel Mechanicschaktiviertbare Lonenkanäle Neuron Spannungsaktivierbare Lonenkanäle Markscheide
• 95) Wie kann Schwingverhaltens des Körpers nachgebildet werden und was gilt es dabei zu beachten? ·        Feder-Masse-Dämpfer-Modelle sind Ersatzmodelle ·        Zu beachten ist, dass der Mensch einer Schwingung nicht passiv, sondern aktiv (z.B. Muskelkontraktion/-ermüdung, Grundmuskelspannung) gegenübersteht
• 96) Erläutern Sie die schädigenden Wirkungen von mechanischen Schwingungen. ·        Wirkung ist abhängig von Amplitude und Frequenz ·        Schwingungen mit niedriger Frequenz schädigen v.a. Organsysteme, da in diesem Bereich deren Resonanzfrequenzen liegen ·        Schwingungen mit niedriger Frequenz und großer Amplitude schädigen v.a. den Bewegungsapparat ·        Schwingungen mit hoher Frequenz (z.B. bei handgeführten Maschinen) können zu Durchblutungsstörungen der Finger führen ·        Schwingungen beeinträchtigen auch die Reaktion und Geschicklichkeit und können damit zu einer erhöhten Unfallgefahr führen
• 97) Welche Erkrankungen können mechanische Schwingungen hervorrufen? Vaskuläre Störungen.Störungen durch zeitweilige Durchblutungsstörungen bei Hand-Arm-Schwingungen (z. B. BK 2104 Weißfingerkrankheit) Neurologische Erkrankungen.Kribbeln und Taubheitsgefühl in den Fingern, z. B. durch Quetschung von Nerven wie beim Karpaltunnelsyndrom Skelettale Erkrankungen.Degenerative Veränderungen von Knochen und Gelenken des Hand-Arm-Systems ausgelöst durch Erschütterungen (z. B. BK 2103) Muskuläre Erkrankungen.Muskelschwäche, Schmerzen in den Händen und Armen durch mechanische Verletzung oder die Schädigung von Nerven
• 98) Eine weiterbreitete Berufskrankheit ist das „vasospastische Syndrom“. Wie entsteht es und wie wirkt sich die Krankheit aus? ·        Bei Schwingungen von 40 – 60 Hz ·        Langjähriges Arbeiten mit vibrierenden Arbeitsgeräten kann bei Kältekontakt zu zeitweiliger Unterbrechung der Durchblutung (10 – 60 min) und zu Taubheitsgefühlen führen (v.a. bei Motorsägenführern, Steinmetzen) ·        Diagnose erfolgt mithilfe des Kälteprovokationstests oder Pallästhesiometrie (Messung der Vibrationssensibilität)
• 100) Wie kann man mechanischen Schwingungen vorbeugen? Technischer Schwingungsschutz ·        Drehende statt oszillierende Maschinenteile ·        Riemenbetrieb statt Kettenbetrieb ·        Bohren statt Stanzen oder Hämmern ·        Gießen statt Schmieden ·        Drücken statt Schlagen ·        Elektroantrieb statt Verbrennungsmotor ·        Optimale Drehzahlen und Geschwindigkeiten ·        Unwuchten der drehenden Maschinenteile vermeiden ·        Zusatzmassen zur Senkung der Eigenfrequenzen ·        Geringe Fertigungstoleranzen realisieren -Vermeidung der Entstehung von Schwingungen Mech. Schwingungen werden v.a. durch Unwucht an Wellen erzeugt. Die Welle angetriebener Handwerkzeuge lässt sich z.B. durch zwei bewegliche Kugeln automatisch auswuchten -Schwingungsisolation Verminderung der Ausbreitung mech. Schwingungen, wie Gummielemente zur Lagerung von Maschinen, Arbeitsgeräte mit schwingungsmindernden Systemen; federnd oder gedämpft gelagerter Steuerstand
• 103) Was ist Stress und wie entsteht er? ... ist ein unangenehmer Spannungszustand, der aus Befürchtungen entsteht, dass ·        eine starke aversive ·        subjektiv zeitlich nahe ·        subjektiv lang andauernde Situation ·        sehr wahrscheinlich nicht vollständig kontrollierbar ist, ·        deren Vermeidung aber subjektiv wichtig erscheint.
• 104) Was sind Stressoren und woher stammen sie? … sind Faktoren, die mit erhöhter Wahrscheinlichkeit Stressempfindungen auslösen. Quellen: ·        Faktoren aus dem materiell-technischen System (z.B. Zeit- und Termindruck, Lärm) ·        Faktoren aus dem sozialen System (z.B. Konflikte in der Familie) ·        Faktoren aus dem personalen System (z.B. Dispositionen, wie Ängstlichkeit)
• 106) Geben Sie einen Überblick über Schadstoffe. Schadstoffe  Fest; Flüssig; in der Luft schwebend Gasförmisge Schwebstoffe: Dämpfe; Gase. Areosole: Fest Schwebstoffe: Staub, Rauch; Flüssige Schwebstoff: Nebel
• 107) Erläutern Sie Stäube und Rauche. Feinste feste Partikel, die in Gasen suspendiert bleiben können. Während Rauche meist durch Verbrennungsprozesse entstehen, werden Stäube mechanisch (z. B. Zerkleinern) oder durch Aufwirbelung verursacht. Staubteilchen können aus organischen (Blütenpollen, Pilzsporen) oder anorganischen Materialien (Gesteinsstaub, Mineralfasern) bestehen. Aus gesundheitlicher Sicht sind neben dem Schadstoffgehalt, die Größe und Form der Partikel entscheidend.

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