Wie können Arbeitsprozesse kostengünstig, menschenzentriert und mit geringem Einsatz von Fachpersonal analysiert und verbessert werden? Forschende der Westsächsischen Hochschule Zwickau erproben hierzu einen Ansatz, bei dem ein langfristiges Monitoring der arbeitsbedingten Beanspruchung mithilfe smarter Messtechnik umgesetzt wird. Ziel ist es, einen niedrigschwelligen Zugang zur Analyse von Arbeitssituationen zu schaffen und potenzielle Fehlbeanspruchungen frühzeitig zu erkennen, insbesondere bei Tätigkeiten mit erhöhten Belastungen. Dazu werden arbeitsbegleitend Vitaldaten mit einem körpernah getragenen PPG-Sensor (Wearable) erfasst, die Hinweise auf die individuelle Beanspruchung während verschiedener Tätigkeiten liefern. Ergänzend erfasst einfache Umweltmesstechnik Daten zu Luftbestandteilen, zum Raumklima und zu weiteren Umwelteinflüssen. Zusätzlich wird die digitale Applikation zur Durchführung des „Screening Gesunde Arbeit“ weiterentwickelt, mit der Arbeitssysteme strukturiert erfasst und bewertet werden können.
Zur praktischen Erprobung und kontinuierlichen Verbesserung des Messkonzepts wurden die weiterentwickelte KIWorX-App sowie das KIWorX-Dashboard in Kooperation mit der TRUMPF Sachsen SE in einem dreiwöchigen Feldversuch eingesetzt. Dabei wurden die Arbeitssysteme der teilnehmenden Probanden mithilfe arbeitsbegleitender Analysen bewertet. Die Ergebnisse der Untersuchung wurden im März bei TRUMPF Sachsen SE vorgestellt und Vorschläge für eine zukünftige Arbeitsgestaltung besprochen.
Schematische Darstellung des Prozessmodells
Bei der TRUMPF Sachsen SE kam, mit Ausnahme des MotionMiners MPI, das vollständige Sensorik‑Setup zum Einsatz. Dazu gehörte der optische Pulssensor Polar Verity Sense (PPG-Sensor) in Kombination mit der KIWorX‑App sowie zwei Messgerätetypen zur Erfassung von Umweltparametern. Eingesetzt wurden die Geräte air-Q science der Corant GmbH und die BAPPUevo der ELK GmbH.
Übersicht zu der Messtechnik und den Hilfsmitteln
Zur Erfassung der Vitaldaten erhielt jeder Proband ein Wearable sowie ein Smartphone, auf dem die KIWorX-App installiert war. Die arbeitsbegleitende Datenerhebung erfolgte mit interessierten Probanden aus zwei unterschiedlichen Abteilungen. Während dieses Zeitraums dokumentierten die Mitarbeitenden ihre Tätigkeiten sowie für sie relevante Ereignisse in der KIWorX-App. Gleichzeitig hatten sie in der App die Möglichkeit, ihren Stressindex und ihre Erholungsfähigkeit selbstreflektierend zu beobachten.
Benutzeroberfläche der weiterentwickelten KIWorX-App
Links: Auswertung über den Stressindex in der Wochenansicht
Mitte: Home-Screen zur Selbstreflexion im Ampeldesign mit Möglichkeit zum Starten der Vitalwertaufnahme sowie Zugriff auf weitere Funktionen und Informationen
Rechts: Auswertung über die Herzratenvariabilität (RMSSD) in der Wochenansicht.
Die Auswertung der erfassten Vitaldaten sowie die Präsentation der Ergebnisse erfolgten über das neu entwickelte KIWorX‑Dashboard. Die webbasierte Plattform bietet neben umfangreichen Messauswertungen mit Vorfilter- und Statistikfunktionen auch eine Reihe neuer Features, darunter die Verwaltung der Organisationsstruktur bis auf die Ebene einzelner Arbeitsplätze. Durch diese Strukturierung können Datensätze bereits beim Datenimport der jeweiligen Organisationseinheit zugeordnet werden. Dies ermöglicht eine deutlich strukturiertere Analyse der erhobenen Daten und erleichtert die intuitive Auswahl für Einzel- und Gruppenauswertungen.
Beispielhafte Verwaltung von Organisationsstrukturen im neuen KIWorX-Dashboard
Die in der KIWorX‑App erfassten und im Dashboard ausgewählten Datensätze bilden die Grundlage für die Visualisierung. Im Auswertungs- und Analysebereich lassen sich verschiedene Diagrammtypen für physiologische Parameter, z.B. den Baevsky-Stressindex (BSI) oder die Herzratenvariabilität (RMSSD), flexibel anordnen und für unterschiedliche Zeiträume (Tag, Woche, Monat, Jahr) darstellen. Für jedes Diagramm können individuelle Einstellungen definiert werden, wobei ausschließlich fachlich zulässige Kombinationen zur Auswahl stehen. Darüber hinaus lassen sich komplette Dashboard-Konfigurationen als Voreinstellungen speichern. Ergänzend zu den Diagrammen werden die protokollierten Tätigkeiten abhängig vom gewählten Zeitraum in einer separaten, chronologisch sortierten Tabelle dargestellt.
Im Dashboard hat der Baevsky-Stressindex (BSI) für die Beurteilung des ausgewählten Analysezeitraums einen besonders hohen Stellenwert. Der BSI ist eine Kennzahl zur Bewertung der Regulationsfähigkeit des autonomen Nervensystems und beschreibt das Verhältnis zwischen arbeitsbedingten Belastungen und den individuellen Ressourcen einer Person. In die Bewertung fließen alle einwirkenden physischen als auch psychischen Belastungen der Tätigkeit und der Arbeitsumgebung ein. Ebenso spielen organisatorische Faktoren wie Zeitdruck, Arbeitsunterbrechungen oder der Grad des Informationsflusses eine entscheidende Rolle. Auf diese Weise kann das Stressniveau objektiv erfasst und bewertet werden. Ein hoher Indexwert steht in der Regel im Zusammenhang mit erhöhter Beanspruchung bzw. Erschöpfung, während niedrige Werte auf eine gute Regulations- und damit Leistungsfähigkeit hinweisen.
Auszug aus dem KIWorX-Dashboard zur Analyse der Vitaldaten.
Im Bild sind verschiedene Visualisierungen zu physiologischen Parametern wie z.B. Stressindex und Herzfrequenz dargestellt.
Die Ergebnisse der Vitalwertanalyse sowie die Analyse der Arbeitssysteme wurden bei der TRUMPF Sachsen SE in Einzel- und Gruppengesprächen vorgestellt. In den Einzelgesprächen konnten die Mitarbeitenden die aufgezeichneten Messwerte gut mit persönlich Erlebtem in Zusammenhang bringen. Mithilfe der objektiven Messergebnisse konnten auch subjektiv empfundene Belastungsspitzen zuverlässig identifiziert werden. Aus den gewonnenen Daten ergab sich kein dringender Handlungsbedarf für das Unternehmen. Mithilfe der Umweltsensordaten ließen sich Hinweise zur Optimierung der Arbeitsumgebungsbedingungen ableiten.
Wir danken allen Probandinnen und Probanden der TRUMPF Sachsen SE herzlich für ihre engagierte Teilnahme sowie das wertvolle Feedback.
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