Studie: 3D-Mäuse verbessern die Ergonomie beim Arbeiten mit CAD-Programmen

Der Einsatz einer 3D-Maus in CAD-Anwendungen führt laut einer Fraunhofer-Studie zu einer ergonomischen Verbesserung mit 29 Prozent weniger Handbewegungen beim Anwender und einer Produktivitätssteigerung von 28 Prozent.

10. Januar 2019
Studie: 3D-Mäuse verbessern die Ergonomie beim Arbeiten mit CAD-Programmen
Die Nutzung einer 3D-Maus führt zu einer aufrechteren und damit gesünderen Sitzhaltung. (Bild: 3Dconnexion)

Der Einsatz von 3D-Mäusen im CAD-, CAE- und CAM-Umfeld ermöglicht eine beidhändige Arbeitsweise. Mit einer 3D-Maus in der Hand können Anwender ihr Modell in einer einzigen, fließenden Bewegung zoomen, drehen und bewegen, während sie es mit der anderen Hand per Standardmaus bearbeiten. 3Dconnexion, Hersteller ergonomischer Eingabegeräte für CAD- und 3D-Professionals, 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.

3D-Maus verbessert Ergonomie

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.

Außerdem reduziert der 3D-Maus-Einsatz die Anzahl der Mausrad-Bewegungen etwa beim Heran- und Herauszoomen eines Modells erheblich, sodass 29 Prozent weniger Hand- und Fingerbewegungen erforderlich sind. Dadurch werden laut Fraunhofer „die Fingerbewegungen von einem ‚gefährlichen’ Niveau (über 1.500 Bewegungen pro Stunde) auf ein akzeptables Maß“ verringert.

3D-Maus erhöht Benutzerfreundlichkeit

Auch im Hinblick auf die Benutzerfreundlichkeit konnte die 3Dconnexion Space Mouse in den Tests punkten. Bei der Usability-Analyse in der Feldstudie mittels 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.

3D-Maus steigert Produktivität

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 Prozent, und zwar von 96 Minuten auf 68 Minuten.

»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 3D Connexion GmbH. „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.“

Laborstudie mit 14 Teilnehmern

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 Attrak Diff genutzt. Untersucht wurden auch hier die beiden unterschiedlichen Arbeitsweisen mit und ohne 3D-Maus.

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