Entwicklung und Evaluation eines Graspable User Interface für ein arbeitswissenschaftliches digitales Menschmodell

Trotz vieler Vorteile findet die ergonomische Abbildung des Menschen in der Digitalen Fabrik im Vergleich zu anderen Methoden bisher weniger Beachtung. Studien zeigen, dass der größte Nachteil des Einsatzes digitaler arbeitswissenschaftlicher Menschmodelle der hohe zeitliche Bedienungsaufwand ist. Ein Hauptgrund hierfür ist, dass die bisherigen Methoden zur Manipulation der Körperhaltung und der Bewegungsgenerierung häufig keine zufriedenstellenden Lösungen bieten, was das Verhältnis von Aufwand zu Nutzen betrifft. Eine Möglichkeit, dieses Verhältnis zu verbessern, liegt in dem Einsatz innovativer Benutzerschnittstellen und deren Eingabegeräten. In ähnlichen Anwendungen wurden bereits zur Manipulation digitaler Modelle spezielle Eingabegeräte entwickelt. Diese Eingabegeräte stellen dabei ein physisches Abbild in Form einer Puppe o.ä. des zu kontrollierenden digitalen Modells dar und erleichtern dessen Bedienung. In dieser Arbeit wird die Entwicklung und Gestaltung eines solchen Eingabegeräts für ein digitales, arbeitswissenschaftliches Menschmodell beschrieben. Das Eingabegerät namens Human Input Device wird auf das Menschmodell Jack von Siemens PLM zugeschnitten. Im Weiteren wird der Einsatz des Eingabegeräts innerhalb der Ergonomiesimulation im Vergleich zur Maus evaluiert. Als Evaluationsziel dient hierbei die Gebrauchstauglichkeit, deren Spezifikation bei der Manipulation der Körperhaltung eines arbeitswissenschaftlichen Menschmodells beschrieben wird. Hierauf aufbauend werden zwei Nutzerstudien durchgeführt. Eine dieser Nutzerstudien stellt ein Experiment dar, bei dem das Eingabegerät von Laien in einem engen vorgegebenen Rahmen benutzt wird, um die Körperhaltung digitaler Menschmodelle zu kontrollieren. Die Ergebnisse zeigen, dass mit der Eingabepuppe der Zeitbedarf hierfür signifikant geringer ist. In der zweiten Nutzerstudie wird das Eingabegerät anhand von Experten an Beispielen aus der Praxis evaluiert. Hierbei schätzen die Experten ebenfalls überwiegend ein, dass sich die Bedienung beschleunigt, wenn das Human Input Device verwendet wird. Abgeleitet aus den Ergebnissen der Evaluation werden in der Arbeit konkrete Einsatzszenarien der Eingabepuppe sowie Weiterentwicklungspotenziale beschrieben.