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Ergonomie am Flughafen - Entlastung bei der Luftfrachtabfertigung

Ergonomie am Flughafen
Gesucht: Entlastung bei der Luftfrachtabfertigung

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Wie kann die hohe physis­che und psy­chis­che Belas­tung der Beschäftigten in der Luft­frachtabfer­ti­gung deut­lich reduziert wer­den? Dieser Frage ging das Forschung­spro­jekt „Car­go­Er­go“ nach und ent­deck­te mögliche Ansatzpunk­te und Lösun­gen, um diese Arbeit­sprozesse auf Flughäfen gesün­der, weniger stres­sig und oben­drein effizien­ter zu gestalten.

Trotz aller mod­er­nen Infra­struk­tur an Flughäfen wer­den in der Luft­frachtabfer­ti­gung viele Arbeit­sprozesse noch manuell aus­ge­führt. Vor allem das Heben und Tra­gen von Fracht­stück­en gehört für die Beschäftigten neben anderen kör­per­lich anstren­gen­den Tätigkeit­en zum Arbeit­sall­t­ag. Mit dem Pro­jekt „Car­go­Er­go – Prozess- und Ergonomieanalyse in der Luft­fracht“ der Frank­furt Uni­ver­si­ty of Applied Sci­ences (Frank­furt UAS) und der Tech­nis­chen Uni­ver­sität Darm­stadt (TU Darm­stadt) wur­den die Arbeit­sprozesse bei zwei Luft­fracht-Abfer­ti­gungs­ge­sellschaften analysiert. Neben der Effizien­zsteigerung der Arbeit­sprozesse war es das Ziel der Wis­senschaftler, Lösun­gen zu konzip­ieren, um die Beschäftigten in der Luft­frachtabfer­ti­gung wirkungsvoll zu ent­las­ten und ihre Gesund­heit bess­er zu schützen.

„Die hohen kör­per­lichen Belas­tun­gen, denen die Arbeit­er bei der Abfer­ti­gung von Luft­fracht aus­ge­set­zt sind, erhöhen das Risiko für Ver­let­zun­gen und Erkrankun­gen des Muskel-Skelett-Sys­tems etwa in Form von Rück­en­lei­den erhe­blich. Dies beein­trächtigt nicht nur das per­sön­liche Wohlbefind­en, son­dern ver­sur­sacht durch Arbeit­saus­fälle und Reha­bil­i­ta­tion­s­maß­nah­men auch erhe­bliche pri­vatwirtschaftliche und öffentliche Kosten“, erk­lärt Eric Grosse, ein­er der drei Pro­jek­tleit­er und Junior­pro­fes­sor an der Uni­ver­sität des Saar­lan­des sowie Habil­i­tand am Fachge­bi­et Pro­duk­tion und Sup­ply Chain Man­age­ment (PSCM) der TU Darm­stadt. Zur Analyse der physis­chen Belas­tun­gen unter­suchte das Forschung­steam vier Tätigkeits­felder: Den Auf- und Abbau von Luft­fracht­palet­ten sowie den Auf- und Abbau von Luft­fracht­con­tain­ern. Die Forschen­den woll­ten her­aus­find­en, welche Belas­tun­gen in diesen Arbeits­bere­ichen auftreten und wann diese beson­ders inten­siv ausfallen.

Beispiel: Aufbau von Luftfrachtcontainern

In der Luft­fracht wer­den viele ver­schiedene Typen von Con­tain­ern einge­set­zt. Eine Gemein­samkeit der gängi­gen Con­tain­er ist ihre Höhe, die etwa 1,6 Meter beträgt. Der Beladungsvor­gang gestal­tet sich bei diesen Con­tain­er­typen ähn­lich – und ist in etwa ver­gle­ich­bar mit dem Auf­bau von Luftfrachtpaletten.

Zunächst wird schwere, palet­tierte Fracht mit­tels Gabel­sta­pler ver­laden, anschließend wer­den kleinere und leichtere Fracht­stücke darauf gestapelt. Im Gegen­satz zu Palet­ten sind die Con­tain­er jedoch schw­er­er zugänglich, da sie lediglich über eine frontale Öff­nung ver­fü­gen. Die Öff­nung ist unab­hängig vom Con­tain­er­typ üblicher­weise aus­re­ichend bre­it, schränkt den beladen­den Arbeit­er jedoch bezüglich der Höhe stark ein, sodass dieser häu­fig eine gebeugte Hal­tung ein­nehmen muss. Dies führt schnell zu bio­mech­anis­chen Belas­tungs­fällen. Auf­grund dieser ungün­sti­gen Aus­führungs­be­din­gun­gen gestal­tet sich die Beladung von Con­tain­ern bei annäh­ernd gle­ich­er Frachtkom­po­si­tion ungün­stiger als bei Luft­fracht­palet­ten. Da Con­tain­er jedoch nicht mit Net­zen verspan­nt wer­den müssen, ent­fällt zumin­d­est dieser Schritt im Ver­gle­ich zur Beladung von Luftfrachtpaletten.

Videoauswertung des Luftfrachthandlings

Die ergonomis­chen Belas­tun­gen während der unter­schiedlichen Tätigkeit­en wur­den zunächst auf Video aufgenom­men und die Auf­nah­men anschließend aus­gew­ertet. Zu diesem Zweck kam eine spezielle Sim­u­la­tion­ssoft­ware zum Ein­satz, mit deren Hil­fe die Bewe­gun­gen der Mitar­bei­t­en­den aus den erstell­ten Videoauf­nah­men simuliert wur­den. „So kon­nten wir die entste­hende Belas­tung des unteren Rück­en­bere­ichs bei ver­schiede­nen Last­gewicht­en ermit­teln. Die Analyse ergab, dass die Mitar­bei­t­en­den im Luft­frachthandling vor allem bei der Kon­so­li­dierung von Fracht­stück­en auf unter­schiedliche Ladungsträger regelmäßig ergonomisch-belas­tende Kör­per­hal­tun­gen ein­nehmen“, erk­lärt Nathalie Erle­mann, wis­senschaftliche Mitar­bei­t­erin am Research Lab for Urban Trans­port (ReLuT) der Frank­furt UAS. Belas­tend sei hier­bei ins­beson­dere die Hand­habung von Ladungsträgern mit vie­len kleinen Einzel­pack­stück­en, da diese einzeln und manuell von den Mitar­bei­t­en­den gehoben wer­den müssen und die Nutzung von Gabel­sta­plern nicht möglich sei. Anerkan­nte ergonomis­che Gren­zw­erte für die Kraftein­wirkung auf den unteren Rück­en wür­den dabei häu­fig über­schrit­ten, wodurch die Mitar­beit­er bei der Hand­habung von Luft­fracht einem erhöht­en Gesund­heit­srisiko aus­ge­set­zt seien. Sowohl langfristige arbeits­be­d­ingte Erkrankun­gen wie Muskel-Skelett-Erkrankun­gen (MSE) als auch akute Beschw­er­den wür­den damit deut­lich wahrscheinlicher.

Exoskelette als Hebehilfen

Was sind nun die Empfehlun­gen des Pro­jek­t­teams zur Reduzierung der physis­chen Belas­tun­gen? Zur ergonomis­chen Verbesserung der unter­sucht­en Prozesse im Luft­frachthandling haben die Wis­senschaftler ver­schiedene tech­nis­che Hil­f­s­mit­tel auf ihre Eig­nung geprüft. Als Ergeb­nis empfehlen sie vor allem die Unter­stützung der Mitar­bei­t­en­den beim Han­dling klein­er Fracht­stücke durch soge­nan­nte Exoskelette, also kör­per­ge­tra­gene Hebe­hil­fen: „Diese lassen sich leicht in beste­hende Prozesse inte­gri­eren, kön­nen flex­i­bel einge­set­zt wer­den und vor allem den unteren Rück­en ent­las­ten, um Gesund­heit­srisiken zu reduzieren“, sagt Heiko Diefen­bach, Dok­torand und wis­senschaftlich­er Mitar­beit­er im Fachge­bi­et PSCM. Alter­na­tiv stellt der Ein­satz von Manip­u­la­toren – das sind fes­tin­stal­lierte Greifvor­rich­tun­gen zum Anheben von Fracht – eine Möglichkeit dar. Vor allem bei der Neuer­rich­tung von Lager­hallen sollte zudem auf absenkbare Hebe­büh­nen geachtet wer­den, da durch sie die Fracht auf eine angenehme Arbeit­shöhe gebracht wer­den kann. Weit­er­hin empfehlen die Forschen­den die Aufrüs­tung der einge­set­zten Gabel­sta­pler mit Unfallvermeidungssystemen.

Einsatz von „Datenbrillen“

Auch der Ein­satz von Aug­ment­ed Real­i­ty-Tech­nolo­gien (com­put­ergestützte Erweiterung der Sinneswahrnehmungen) mit­tels Daten­brillen sei eine wertvolle Unter­stützung für die Mitar­bei­t­en­den, so die Forsch­er. So kön­nten sie Infor­ma­tio­nen direkt in ihr Sicht­feld einge­blendet bekom­men, damit automa­tisch durch den Prozess geführt wer­den und uneingeschränkt mit freien Hän­den arbeit­en. Fotoauf­nah­men kön­nten zudem die Prozess­doku­men­ta­tion, zum Beispiel bei beschädigter Fracht und für Lagerorte, erleichtern.

Länger­fristig wäre der Ein­satz von Daten­brillen auch beim Auf­bau von Ladungsträgern denkbar, indem geometrische Restrik­tio­nen oder Vorschläge für die Fracht­stapelung aufgezeigt wür­den. Diese inno­v­a­tiv­en Ein­satzmöglichkeit­en befind­en sich aktuell jedoch noch in der Entwicklung.

Digitalisierung baut Stress ab

Selb­st die Analyse der ökonomis­chen Effizienz der Arbeit­sprozesse wurde von den Forschen­den teil­weise aus gesund­heit­sori­en­tiert­er Per­spek­tive durchge­führt – näm­lich in Hin­blick auf eine poten­zielle Stressre­duzierung durch die Restruk­turierung der etablierten Prozesse beziehungsweise Ein­führung neuer Prozesse. „Für den Bere­ich der ökonomis­chen Effizienz kon­nte fest­gestellt wer­den, dass man­gel­nde Daten­ver­füg­barkeit und Dig­i­tal­isierung an vie­len Stellen die inter­nen Prozesse ver­langsamen. Schnelle und direk­te Infor­ma­tion­süber­tra­gung ist hier das A und O für eine effiziente Prozess­gestal­tung“, so Pro­fes­sor Kai-Oliv­er Schocke, Pro­jek­tleit­er sowie Direk­to­ri­umsmit­glied am ReLuT.

Inter­views mit den Beschäftigten ergaben zudem, dass diese durch dop­pelte Doku­men­ta­tion­sar­beit und man­gel­nde Per­son­alver­füg­barkeit in Zeit­en von hohem Frach­taufkom­men häu­figer Stress aus­ge­set­zt sind. Zur Steigerung der Prozess­ef­fizienz sollte deshalb als erste Maß­nahme die interne Kom­mu­nika­tion voll­ständig dig­i­tal­isiert wer­den und möglichst direkt erfol­gen. Bis­lang wer­den viele Prozesss­chritte gle­ichzeit­ig im IT-Sys­tem und papier­basiert doku­men­tiert, was zu Mehrfachaufwand und Fehlern führen kann. Darüber hin­aus find­et die Kom­mu­nika­tion zwis­chen Pla­nungsebene und exeku­tiv­er Ebene häu­fig indi­rekt statt. Dies kann sich eben­falls neg­a­tiv auf die Effizienz auswirken.

Auch das Ram­p­en­man­age­ment, also die Anliefer­ung und Ent­ladung der Lkw an den Anliefer­ungsram­p­en, sei verbesserungswürdig. Per­son­aleng­pässe treten vor allem auf, wenn viele Lkw gle­ichzeit­ig Fracht anliefern. Wenn diese aber ein vorher fest­ge­set­ztes Zeit­fen­ster für die Anliefer­ung bekom­men (Time Slot Man­age­ment), könne das Frach­taufkom­men über den Tag bess­er verteilt und der Stress bei den Mitar­bei­t­en­den deut­lich gesenkt werden.

Umsetzung in die Praxis

Die Forschungsergeb­nisse wur­den von den Pro­jek­t­part­nern mit großem Inter­esse aufgenom­men und führten bere­its zu einem Fol­ge­pro­jekt. In Zusam­me­nar­beit mit der LUG Air­car­go Han­dling GmbH erstellte die Frank­furt UAS eine Mark­t­analyse zu soge­nan­nten pas­siv­en Exoskelet­ten, die den Kör­p­er der Anwen­der mit mech­a­nis­chen Kom­po­nen­ten wie zum Beispiel Sprungfed­ern, Schienen und Gewicht­en unterstützen.

Philipp Wahlig, Project Man­ag­er Oper­a­tional Excel­lence bei der LUG, freut sich über die frucht­bare Koop­er­a­tion und die erste Umset­zung der wis­senschaftlichen Analyse in die betriebliche Prax­is: „LUG hat sich auf Grund­lage der Mark­t­forschung durch die Frank­furt UAS für ein beson­ders leicht­es Exoskelett mit hohem Tragekom­fort entsch­ieden, dass zwis­chen­zeitlich schon einige Prax­is­tests inner­halb des Unternehmens durch­laufen hat und sehr pos­i­tiv­en Anklang bei den Anwen­dern find­et. Die Exoskelette sollen vor allem in der Import-Abfer­ti­gung einge­set­zt wer­den, wo sehr viele lose Pack­stücke bewegt wer­den müssen. Weit­ere Tests sind bere­its in Pla­nung.“ Es scheint, dass am Frank­furter Flughafen nun auch in der Luft­frachtabfer­ti­gung ein neues Zeital­ter für den Arbeits- und Gesund­heitss­chutz begonnen hat.


Foto: privat

Autor:

Dr. Joerg Hensiek

Fachau­tor und freier Journalist

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