Im 3D-Druck gehören zu den wichtigsten Branchen Dinge wie Poka-Yoke und Fertigungswerkzeuge wie Vorrichtungen und Spannvorrichtungen. Diese Kleinserien-Werkzeuge sparen Geld und reduzieren Fehler. Nachrüstungen in Bereichen wie Militärjets und Zügen sind ebenfalls ein wachsender Markt für uns, ebenso wie Aufrüstungen von Zügen. All dies sind relativ kleinvolumige Aktivitäten, die von Teilen profitieren, die zu bestimmten Zeiten aus spezifischen Materialien hergestellt werden. Viele davon haben zudem einen klaren ergonomischen Aspekt. Auch ergonomisch-optimierte 3D-gedruckte Zusatzteile – sei es eine allgemein ergonomischere Maus oder eine individuell an Sie angepasste – sind ein weiteres Gebiet, in dem wir wachsen sollten.
3D-gedruckte, vollständig verstellbare Maus. Bild dank Charlie Pyott Design LLC.
Betrachten wir die Human Factors, so handelt es sich um das Studium, wie Menschen mit Arbeit interagieren – von der Sitzposition am Schreibtisch bis zum Umgang mit einer Druckluftbohrmaschine. Es ist synonym zu Ergonomie, doch heute verwenden die meisten Menschen „Ergonomie“, um eine besser passende Maus zu bezeichnen. Gleichzeitig ist Human Factors das umfassendere Studium, wie Menschen und Arbeit besser zusammenpassen können. Human Factors können Stress, Chefs, die Sie anstammen, um Fristen einzuhalten, plötzlich auftretende Wutanfälle und mehr umfassen. Human Factors können Sicherheitstests von Produkten oder ein besseres Interaktionsdesign für Websites sein. Human Factors können bessere Schulungen, bessere Kommunikation, mehr Bewusstsein oder Empowerment bedeuten, sodass Sie Ihrem Chef ein Problem mit Pumpe 3 melden können, bevor sie explodiert.
Im gesamten Bereich Human Factors sehen wir zahlreiche Ansatzpunkte, wo 3D-Druck die Branche beeinflussen könnte. Wir müssen jedoch erkennen, dass Human Factors in naher Zukunft wichtiger werden. In vielen Ländern wird Arbeitskraft knapp. In manchen Berufen, etwa im Bauwesen, liegt das Durchschnittsalter über 50 und steigt jedes Jahr. Mehr Geräte, spezialisierte Geräte und ein größerer finanzieller Bedarf verknüpfen sich hier. Gleichzeitig wird Arbeit kritischer. Früher hatte ich viele Personen, die meine Fabrik bedienen oder eine Schicht übernehmen konnten, jetzt habe ich weniger Menschen und finde möglicherweise nicht schnell einen Ersatz. Obwohl Notaufnahmen seit Jahren optimiert werden, sind Verfahren nach wie vor teuer. Verbesserte Krankenhaus-Workflows sind entscheidender, wenn wir mehr Patienten und weniger Personal haben. Gleichzeitig werden die Patienten älter, was zu mehr Komplikationen führt, die aktuelle Krankheiten und Krankenhausaufenthalte beeinflussen. Das wird erschwert, weil weniger Menschen mehr Pflege leisten oder mit Mobilitätsproblemen umgehen müssen. Dinge wie Adipositas und Demenz machen Patientengruppen schwieriger zu managen. UX bei Geräten und Workflows wird anspruchsvoller, wenn Menschen an Parkinson, Demenz oder Sehschwäche leiden, was erhöhte Aufmerksamkeit erfordert.
Prototyping
Bei so vielen unterschiedlichen Problemen und Umgebungen spielt Prototyping eine überproportionale Rolle. Viele dieser Geräte müssen für eine kleine Gruppe von Menschen erfunden und entwickelt werden. Einige Fälle sind sehr spezifisch. Eine kleine Änderung kann große Auswirkungen haben. Das bedeutet auch, dass mehr Prototypen, einschließlich Form-und-Pass-Prototypen, und mehr Iterationen für all diese spezifischen Lösungen nötig sind. Das wiederum weist darauf hin, dass Geräte auf Desktop-Maschinen in Nähe der Nutzer erstellt werden, wo kostengünstige Lösungen gemeinsam mit den Nutzern entwickelt werden können. Dieser direkte Dialog ist viel schneller und günstiger, wobei 3D-Druck der Technologie hier einen echten Vorsprung gibt. Gleichzeitig können wir Geräte herstellen, die zu einer bestimmten Tür, Maschine oder Arbeitsstätte passen. Ein individuelles Gerät kann durch additive Fertigung für viele verschiedene Arbeitsplätze adaptiert werden. Der Aufbau Ihrer Frässtation kann sich stark vom Setup einer anderen Fabrik unterscheiden, doch mit additiv können wir ihn schnell ändern. Wir können Designs für ähnliche Umgebungen oder Anwendungen leicht modifizieren. Vielleicht fügen Sie einer Treppe oder einem Handlauf eine Textur hinzu, sodass jeder erkennt, welcher Teil der Treppe zum Aufwärtsgehen und welcher zum Abwärtsgehen gedacht ist. Derselbe Handlauf-Aufsatz kann dann auf andere Geländer übertragen werden. Wenn wir dasselbe in einer Gießerei umsetzen wollen, wo alle Handschuhe tragen, können wir es für Handschuhe anpassen. Möchten wir es für ein Fischerboot nutzen, wo alle nasse Hände haben? Dann können wir ebenfalls Textur hinzufügen. So können einzelne Erfindungen mit additiver Fertigung sicherer und gezielter adaptiert werden, dank der leichten Verfügbarkeit spezifischer Prototypen und Änderungen.
Devices
3D-Schemata und Fotografien der Applikatoren für drei verschiedene Bereiche im Mund. Die Fotos zeigen die integrierte Einheit mit dem Applikator (1), dem Bissflügel (2) und dem Endoskop (3), die in der ergonomischen klinischen Studie verwendet wurden.
Im Gerätesektor könnte 3D-Druck die logischste Rolle übernehmen. Hier passiert tatsächlich am meisten. Angepasste Geräte können Gruppen von Menschen mehr Kontrolle über ihre Umgebung geben. Wir können ein Gerät speziell an Ihren Fall, Ihre Umgebung, Ihre Hand und Ihre Situation anpassen. Ähnlich wie bei den Vorteilen in Prototypen können wir End-Use-Geräte herstellen, die neue Texturen, Größen, Anpassungen und spezifische Änderungen für eine bestimmte Situation kombinieren. Wenn wir Workflows verbessern, kann Scannen verwendet werden, um kostengünstige Dinge gezielt und schnell zu produzieren. Wenn wir uns ansehen, was bereits im Dental-Bereich geschieht, sehen wir, wie ein ähnlicher Workflow repliziert werden kann. CT- oder andere Scan-to-Workflow- und Scan-to-Device-Fähigkeiten können über viele Geräte hinweg reproduziert werden. Maßgeschneiderte Prothesen, Zahnspangen und andere spezifische Geräte werden bereits hergestellt.
Room Changes
An bestimmten Standorten haben wir einen weiteren Vorteil. Wir können ein Gerät an einen Arbeitsplatz, eine Maschine, ein Krankenhaus, eine Schule oder mehr anpassen. Noch besser: Wenn sich ein Workflow ändert, können wir das Gerät schnell anpassen. Wir können Braille-Schilder für einen Krankenhaus-Wartebereich herstellen. Funktionieren sie nicht, können wir sie rasch modifizieren oder neue Versionen dieser Designs erstellen. Gibt es Bauarbeiten, können wir die Schilder vorübergehend an die neue Situation anpassen. Hier sehe ich ein großes Verbesserungspotenzial gegenüber anderen Technologien. Die meisten Human-Factors-Arbeiten konzentrieren sich darauf, die Situation zu bewerten und den Ansatz zu verbessern. Mit additiv kann der gesamte Prozess flüssiger sein.
Außerdem können wir mit dem 3D-Druck-Team des jeweiligen Krankenhauses zusammenarbeiten, um diese Bereiche dort zu verbessern. Das kann kontinuierlich geschehen, wobei wir unsere Reaktionen ständig anpassen. Human Factors wird so zu einem viel lokaler-, schneller- und fortlaufenden Prozess. Insgesamt erwarten wir, dass es günstiger und reaktionsschneller wird. Zusätzlich können wir verschiedene Zustände implementieren. Gibt es montags nach dem Wochenende mehr Traumafälle oder abends mehr CT-Scans, wenn das Personal mittwochs mit Impfungen beschäftigt ist? Wir können den gesamten Workflow oder die Weiterleitung je nach Situation, Druck oder spezifischem Ereignis ändern.
Exigent Upfitting
Flugzeug-Cockpit-Steuerpanel mit Landeklappen- und Fahrwerks-Steuerungen. Bild dank UIUX.pt.
Der interessanteste Fall ist das, was wir als exigentes Upfitting bezeichnen. Das ist eine Situation, die sehr gefährlich wird und in der schnell eine Lösung gefunden werden muss. Oft wird darüber nicht gesprochen, doch es passiert kontinuierlich. Ähnlich wie beim Brückenbau helfen wir hier vor allem bei Geschwindigkeit und Time-to-Market. Das Problem ist, dass Fehler in solchen Fällen als peinlich für Organisationen gelten, sodass die Arbeit nicht ausreichend publik gemacht wird. Ein klassisches Beispiel verdeutlicht die Wirkung: Viele B-17-Bomber stürzten während des Trainings im Zweiten Weltkrieg ab. Das war ein riesiges Problem, abgesehen von den Todesopfern, da Bomber und Besatzungen knapp waren. In einem wegweisenden Moment der Human-Factors-Forschung untersuchte der Psychologe Alphonse Chapanis die Vorgänge. Statt einfach „Pilot-Fehler“ zu sehen, bemerkte er, dass viele Hebel im Cockpit identisch waren. Die Fahrwerks- und Klappen-Steuerungen waren gleich; außerdem waren sie nahe beieinander. Er theoretisierte, dass Piloten in kritischen Situationen den falschen Hebel ergriffen und das Flugzeug abstürzen ließ. Die Lösung bestand darin, einen Reifen am Fahrwerks-Hebel und ein Flappen-ähnliches Element am Klappen-Hebel zu befestigen, sodass Piloten jeden Hebel leichter und allein durch Tasten identifizieren konnten. Chapanis‘ Einsatz der kleinen Formen ist ein frühes Beispiel für Shape-Coding und etwas, das wir besonders gut umsetzen könnten. Allgemein könnten wir durch rasches Entwickeln einzigartiger Lösungen eine große Rolle in solchen dringenden Fällen spielen.
Beitragsbild dank Charles Tilford.
