Aufgrund stetig verkürzter Produktlebenszyklen besteht der Bedarf ergonomische
Produkteigenschaften möglichst frühzeitig im Produktentwicklungsprozess abzusichern. Ein
vielversprechender Ansatz hierzu sind Simulationen mit Mehrkörpermodellen des menschlichen
Bewegungsapparates (muskuloskelettale Menschmodelle) welche die Berechnung von experimentell
kaum messbaren biomechanischen Beanspruchungen ermöglichen die sich als Folge einer äußeren
Belastungssituation im Bewegungsapparat einstellen. Allerdings ist die Integration dieser aus
der bewegungsmedizinischen Grundlagenforschung stammenden Technologie in die
rechnerunterstützte Prozesskette der Produktentwicklung bislang nicht befriedigend gelöst. Die
vorliegende Dissertation soll dazu beitragen insbesondere die Datendurchgängigkeit zwischen
dem CAD-System als zentralem Synthesewerkzeug der Produktentwicklung und muskuloskelettalen
Mehrkörpersimulationssystemen herzustellen und somit den Einsatz muskuloskelettaler
Menschmodelle zur virtuellen Absicherung ergonomischer Produkteigenschaften zu erleichtern.
Neben einem Schema zur informationstechnischen Kopplung der CAD- und MKS-Datenstrukturen werden
hierzu drei neue Klassen von CAD-Features entwickelt welche die Anreicherung von
Produktmodellen mit Informationen zur Mensch-Maschine-Interaktion ermöglichen. Dieses
semantisch erweiterte Produktmodell bildet die Grundlage für ein auf mathematischer Optimierung
basierendes prädiktives Simulationsverfahren zur Vorhersage physikalisch konsistenter
Körperhaltungen und den damit verbundenen biomechanischen Beanspruchungsgrößen. In Summe führen
diese Komponenten auf die Entwicklung eines integrierten Softwarewerkzeugs das dem
Produktentwickler die quantitative Analyse von Mensch-Maschine-Interaktionen im unmittelbaren
Kontext des geometrischen Produktentwurfs ermöglicht.
