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Konstruktion

3D-Mäuse verbessern Ergonomie am CAD-Arbeitsplatz

| Redakteur: Stefanie Michel

Die Nutzung einer 3D-Maus führt zu einer aufrechteren und damit gesünderen Sitzhaltung.
Die Nutzung einer 3D-Maus führt zu einer aufrechteren und damit gesünderen Sitzhaltung. (Bild: 3D-Connexion)

Der Einsatz einer 3D-Maus in CAD-Anwendungen führt zu einer spürbaren ergonomischen Verbesserung. Das ist ein Ergebnisse der Studie „Ergonomische Bewertung der 3D-Maus“ des Fraunhofer-Instituts für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO, die im Auftrag von 3D-Connexion durchgeführt wurde

Der Einsatz von 3D-Mäusen im CAD-, CAE- und CAM-Umfeld ermöglicht eine beidhändige Arbeitsweise: Mit einer 3D-Maus in der einen Hand können Anwender ihr Modell zoomen, drehen und bewegen, während sie es mit der anderen Hand per Standardmaus bearbeiten. 3D-Connexion, Hersteller solcher ergonomischer Eingabegeräte, hat das Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO) beauftragt, eine wissenschaftliche Studie zum Arbeiten mit einer 3D-Maus durchzuführen. Untersuchungsschwerpunkte der zweiteiligen Studie, bestehend aus einem Labor- und Feldtest mit insgesamt 24 Teilnehmern, waren die Kriterien Gesundheit, Benutzerfreundlichkeit und Produktivität – und zwar bei einer konkreten CAD-Aufgabe mit und ohne 3D-Maus.

Mit 3D-Maus aufrechter sitzen

Die Untersuchung hat ergeben, dass die Nutzung einer 3D-Maus zu einer aufrechteren und damit gesünderen Sitzhaltung führt. Der Hauptgrund dafür ist, dass während des Arbeitens in einem CAD-Programm beide Arme parallel auf dem Schreibtisch aufliegen. Da die 3D-Maus Aufgaben übernimmt, die bei einer normalen Maus mit der rechten Hand ausgeführt werden, wird das rechte Hand-Arm-System wesentlich entlastet und die Belastung auf beide Hände verteilt, so die Studie.

Außerdem reduziert der 3D-Maus-Einsatz die Anzahl der Mausrad-Bewegungen etwa beim Heran- und Herauszoomen eines Modells erheblich, sodass 29 % weniger Hand- und Fingerbewegungen erforderlich sind. Dadurch werden laut Fraunhofer „die Fingerbewegungen von einem „gefährlichen“ Niveau (über 1500 Bewegungen pro Stunde) auf ein „akzeptables Maß“ verringert.

Höhere Benutzerfreundlichkeit und Produktivität

Auch im Hinblick auf die Benutzerfreundlichkeit konnte die 3D-Connexion Space Mouse in den Tests punkten. Bei der Usability-Analyse in der Feldstudie mithilfe eines System-Usability-Scale (SUS)-Fragebogens erzielte sie mit einem SUS-Wert von 86 ein hervorragendes Ergebnis. Nur zufriedenstellend mit einem SUS-Wert von 62 war hingegen die Benutzerfreundlichkeit bei herkömmlichen Arbeitsabläufen mit Tastatur und normaler Maus. SUS ist eine Quick-and-Dirty-Methode zur Ermittlung der Usability einer Anwendung. Die SUS-Skala reicht von 0 bis 100.

Nicht zuletzt hat die 3D-Maus-Nutzung zu einer deutlichen Produktivitätssteigerung geführt. Die für das Lösen einer randomisierten Aufgabe benötigte Zeit reduzierte sich mit der 3D-Maus in der Laborstudie um 28 %, und zwar von 96 Minuten auf 68 Minuten.

Die Studie „Ergonomische Bewertung der 3D-Maus“ herunterladen

„Der Einsatz unserer Space Mouse führt zu einer gesünderen Haltung und entlastet das dominante Hand-Arm-System. Sie zeichnet sich durch ein hohes Maß an Benutzerfreundlichkeit aus und steigert die Produktivität beim Arbeiten mit CAD-Programmen“, erklärt Robert Stadie, Produktmanager bei 3D-Connexion. „Wir freuen uns, dass Fraunhofer in intensiven Tests hierfür einen eindeutigen Beweis erbracht hat. Für uns ist dies auch Ansporn, den eingeschlagenen Weg in der Entwicklung innovativer 3D-Mäuse weiter konsequent fortzusetzen.“

Methodik der Studie

Für die Studie hat Fraunhofer eine Labor- und Felduntersuchung durchgeführt. In der Laborstudie mit 14 Teilnehmern – Studenten aus einem CAD-Aufbauseminar – wurden gesundheits- und produktivitätsbezogene Faktoren analysiert. Für den Test mussten die Teilnehmer eine standardisierte und randomisierte CAD-Aufgabe mit der Siemens-PLM-Software NX lösen: einmal unter Verwendung von Tastatur und Standardmaus und einmal unter Nutzung von 3D-Maus und Standardmaus. Während der Aufgabenbearbeitung wurden alle Bewegungen und Klicks mit der Maus aufgezeichnet und die Körperhaltung beobachtet.

Für die Feldstudie, an der sich zehn erfahrene CAD-Anwender beteiligten, wurden unter anderem halbstrukturierte Interviews und der standardisierte, validierte Fragebogen SUS sowie AttrakDiff (standardisierter Fragebogen zur Messung wahrgenommener hedonischer und pragmatischer Qualität von Produkten) genutzt. Untersucht wurden auch hier die beiden unterschiedlichen Arbeitsweisen mit und ohne 3D-Maus.

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