Greifkraft und Bedienkräfte beschreiben, welche Kraft ein Anwender aufbringen kann und welche ein Produkt von ihm verlangt. Liegt die geforderte Kraft über dem, was die schwächsten vorgesehenen Nutzer aufbringen, entsteht ein nutzungsbedingtes Risiko, unabhängig davon, wie verständlich die Bedienung ansonsten gestaltet ist.
Kraft ist eine Anforderung, keine Eigenschaft
Jede Betätigung stellt eine Kraftanforderung: eine Spritze aufziehen, einen Verschluss öffnen, einen Hebel umlegen, ein Gerät tragen. Diese Anforderung ist eine Eigenschaft des Produkts. Ob sie erfüllbar ist, entscheidet die Person davor.
Für die Gestaltung heißt das: Nicht der Durchschnittsnutzer ist der Maßstab, sondern der schwächste vorgesehene Nutzer. Wird gegen den Mittelwert ausgelegt, kann rund die Hälfte der vorgesehenen Anwender die Bedienung nicht oder nur unter Anstrengung ausführen.
Wie stark Handmaße und Kräfte streuen
Die Spannweite zwischen Anwendern ist größer, als sie im Entwurf meist angenommen wird. Der anthropometrische Datensatz ANSUR II (Erhebung 2012, 6.068 Personen) zeigt für die Hand:
- Handlänge: 5. Perzentil Frau 165 mm, 95. Perzentil Mann 210 mm, Spannweite 45 mm
- Handbreite: 72 mm bis 96 mm, Spannweite 24 mm
- Handumfang: 173 mm bis 230 mm, Spannweite 57 mm
Ein Griff, der für die Mitte dieser Verteilung ausgelegt ist, passt an beiden Rändern nicht. Bei einem Instrument, das über Stunden gehalten wird, entscheidet das über Ermüdung und Präzision.
Einschränkung: ANSUR II ist eine Stichprobe von US-Militärangehörigen, also jung, ausgewählt und körperlich fit. Die Zahlen zeigen die Größenordnung der Streuung, nicht die Verteilung unter Pflegekräften oder älteren Anwendern. Für eine konkrete Auslegung gehört die Zielgruppe eigens erhoben.Bedeutung für Medizinprodukte
Bei Medizinprodukten kommt erschwerend hinzu, dass die Bedienung häufig unter Handschuhen, unter Zeitdruck oder in ungünstiger Körperhaltung stattfindet. Alle drei senken die verfügbare Kraft gegenüber dem Laborwert.
Für die Nutzungsrisikoanalyse nach IEC 62366-1 ist die Kraftanforderung deshalb eine eigene Betrachtung wert: Sie kann eine Gefährdungssituation erzeugen, ohne dass ein Verständnisproblem vorliegt.
Häufige Fragen (FAQ)
Gegen welchen Nutzer soll eine Bedienkraft ausgelegt werden?
Gegen den schwächsten vorgesehenen Nutzer, nicht gegen den Durchschnitt. Üblich ist eine Auslegung, die auch das 5. Perzentil der schwächsten Nutzergruppe erreicht. Wird gegen den Mittelwert ausgelegt, kann rund die Hälfte der Anwender die Bedienung nicht ohne Anstrengung ausführen.
Wie groß ist der Unterschied zwischen kleinen und großen Händen?
Nach ANSUR II liegen zwischen dem 5. Perzentil der Frauen und dem 95. Perzentil der Männer 45 Millimeter Handlänge, 24 Millimeter Handbreite und 57 Millimeter Handumfang. Ein Griff für die Mitte dieser Verteilung passt an beiden Rändern nicht.
Reduzieren Handschuhe die Greifkraft?
Ja. Handschuhe verringern sowohl die aufbringbare Kraft als auch die taktile Rückmeldung. Da Medizinprodukte häufig mit Handschuhen bedient werden, gehört diese Bedingung in die Erhebung der Kraftanforderung und in die Usability-Evaluation.