Studie: 3D-Mäuse verbessern Ergonomie am CAD-Arbeitsplatz

Der Einsatz von 3D-Mäusen an Arbeitsplätzen mit CAD-, CAE- und CAM-Anwendungen ermöglicht eine beidhändige Arbeitsweise. So können Konstrukteure und Designer mit einer 3D-Maus in der Hand ein 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 den CAD- und 3D-Bereich, hat das Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO) beauftragt, die wissenschaftliche Studie „Ergonomische Bewertung der 3D-Maus“ durchzuführen. Zu den Schwerpunkten der zweiteiligen Studie, die aus einem Labor- und Feldtest mit 24 Teilnehmern besteht, zählten Gesundheit, Benutzerfreundlichkeit und Produktivität – bei einer konkreten CAD-Aufgabe mit und ohne 3D-Maus.

Bessere Ergonomie durch 3D-Maus

Gemäß der Untersuchung führt die Nutzung einer 3D-Maus zu einer aufrechteren und damit gesünderen Sitzhaltung. Der Hauptgrund liegt darin, dass während der Benutzung eines CAD-Programms 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 die Kombination aus rechter Hand und Arm deutlich entlastet und die Belastung gleichmäßig auf beide Hände verteilt.

Außerdem reduziert die Verwendung einer 3D-Maus die Anzahl der Mausrad-Bewegungen, beispielsweise beim Heran- und Herauszoomen eines CAD-Modells, erheblich, sodass die Anzahl von Hand- und Fingerbewegungen um 29 Prozent sinkt. Dadurch werden laut der Fraunhofer-Studie „die Fingerbewegungen von einem gefährlichen Niveau (über 1.500 Bewegungen pro Stunde) auf ein akzeptables Maß“ verringert.

Höhere Benutzerfreundlichkeit

Auch bei der Benutzerfreundlichkeit konnte das 3D-Maus-Modell SpaceMouse Pro 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. Zufriedenstellend mit einem SUS-Wert von 62 war hingegen die Benutzerfreundlichkeit bei herkömmlichen Arbeitsabläufen mit Tastatur und normaler Maus. Außerdem führt die Nutzung einer 3D-Maus zu einer deutlichen Produktivitätssteigerung. Die für das Lösen einer randomisierten Aufgabe benötigte Zeit reduzierte sich mit der SpaceMouse in der Laborstudie um 28 Prozent, nämlich von 96 Minuten auf 68 Minuten.

"Der Einsatz unserer SpaceMouse 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", erläutert Robert Stadie, Produktmanager bei der 3Dconnexion 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."

Faktoren wie Gesundheit und Produktivität untersucht

Für die Studie führte das Fraunhofer-Institut eine Labor- und Felduntersuchung durch. 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 PLM-Software Siemens NX lösen, einerseits unter Verwendung von Tastatur und Standardmaus und andererseits mit Nutzung von 3D-Maus und Standardmaus. Während der Aufgabenbearbeitung wurden alle Bewegungen und Klicks mit der Maus aufgezeichnet und die Körperhaltung beobachtet. Bei der Feldstudie, an der zehn erfahrene CAD-Anwender teilnahmen, kamen unter anderem halbstrukturierte Interviews und der standardisierte, validierte Fragebogen SUS und AttrakDiff zum Einsatz. Untersucht wurden auch hier die beiden Arbeitsweisen mit und ohne 3D-Maus.

Autor: Stefan Girschner