Instrukcje do przedmiotu Projektowanie w środowisku

pracy

Opracowała:

Dr inż. Joanna Bartnicka

Wyższa Szkoła Zarządzania Ochroną Pracy

w Katowicach

Projektowanie w środowisku pracy

dr inż. Joanna Bartnicka

Zajęcia 1

Temat:

Identyfikacja i ocena operacji roboczych w wybranych środowiskach pracy z

zastosowaniem metod komputerowych

Cel laboratorium
Zapoznanie studentów z zasadami pracy w programie 3D SSPP.
Wykonanie przez studentów rekonstrukcji oraz przeprowadzenie analizy i oceny
wybranych operacji roboczych zarejestrowanych aparatem fotograficznym.

Forma przebiegu laboratorium:
Pokaz multimedialny połączony z samodzielnymi ćwiczeniami studentów.

Opis przebiegu laboratorium:
1.

Omówienie zakresu i celu nauczania przedmiotu: Projektowanie w środowisku

pracy.

2.

Omówienie sposobu zaliczenia: oceny z ćwiczeń nr 2, i 3.

3. Omówienie podstaw obsługi programu 3D SSPP:

−

okna graficzne: Top, Front, Side, Untitled Task, Status;

−

menu: File, Task-Input (wprowadzić jednostki metryczne) Display, 3-Views,
Oblique-View, Reports;

−

wprowadzanie danych wejściowych do programu: Suppor Selection,
Anthropometry, Body Segment Angles, Hand Loads;

−

sposoby modelowania pozycji: za pomocą kątów w stawach (menu Task-
Input: Anthropometry), za pomocą położenia rąk w przestrzeni (menu Task-
Input: Posture Prediction), za pomocą uchwytów umieszczonych w wybranych
miejscach na modelu cech antropometrycznych (manewrowanie myszką w
oknach Top, Front, Side);

−

sposoby wizualizacji modeli cech antropometrycznych (menu: Oblique-View:
Human Figure),

−

modelowanie prostych elementów otoczenia: podłoga, siedzisko, obiekt
podnoszony, bariera (menu: Oblique-View: Environment);

−

wybrane okna raportu analizy biomechanicznej: graficzna interpretacja środka
ciężkości (menu: Reports: Analysis Sumary, Balance), ,

−

omówienie wskaźników oceny stanu obciążenia układu narządu ruchu: BCDL,
BCUL, Strength Percent Capable.

4. Omówienie sposobu odwzorowania zarejestrowanych warunków pracy w

programie 3D SSPP:

−

ustawienie sylwetki według ujęcia na fotografii w oknie graficznym Untitled
Task za pomocą lewego i prawego przycisku myszki lub menu: Oblique-View:
Camera, Light,

2

Projektowanie w środowisku pracy

dr inż. Joanna Bartnicka

−

ułożenie segmentów modelu cech antropometrycznych analogicznie do
pozycji na fotografii poprzez porównywanie wysokości i ułożenia kończyn
względem innych segmentów ciała;

−

wczytanie zdjęcia do okna graficznego Untitled Task menu: Oblique-View:
Background.

Ćwiczenie 1:

1. Wykonaj analizę stanu obciążenia układu narządu ruchu dla wybranych,

zarejestrowanych czynności roboczych (tabela 1) z zastosowaniem programu 3D
SSPP.

2. Wykonaj sprawozdanie z ćwiczenia uwzględniając następujące punkty:

−

Tytuł ćwiczenia,

−

Cel ćwiczenia,

−

Sposób przeprowadzenia ćwiczenia,

−

Wyniki,

−

Wnioski.

TABELA 1

Zarejestrowana czynność

Charakterystyka pracownika

Stanowisko: górnik, maszynista
lokomotywy podwieszanej
Czynność: prowadzenie lokomotywy
Płeć: mężczyzna
Wzrost: 176 cm
Waga: 87 kg
Wartość obciążenia zewnętrznego: 0 kg

Stanowisko: górnik
Czynność: zakładanie blachy okładzinowej
Płeć: mężczyzna
Wzrost: 178 cm
Waga: 86 kg
Wartość obciążenia zewnętrznego: 3 kg

Stanowisko: pielęgniarka
Czynność: przygotowanie pacjenta do
zabiegu hemodializy
Płeć: kobieta
Wzrost: 168 cm
Waga: 54 kg
Wartość obciążenia zewnętrznego: 0 kg

3

Projektowanie w środowisku pracy

dr inż. Joanna Bartnicka

Sposób realizacji ćwiczenia
1. Wprowadź dane antropometryczne pracownika oraz wartość obciążenia

zewnętrznego.

2. Ustaw rzut perspektywiczny z modelem cech antropometrycznych (okno Untitled

Task) odpowiednio do perspektywy na zdjęciu (menu: Oblique-View →Camera).

3. Analizując wzajemne zależności w położeniu poszczególnych segmentów ciała

na zarejestrowanej sylwetce oraz określone punkty w przestrzeni, jak np.
wysokość łóżka, ustaw położenie segmentów w modelu cech
antropometrycznych (por. rys. 1).

Rys. 1 Sposób określania położenia segmentów układu narządu ruchu

4. Przeprowadź analizę i ocenę stanu obciążenia układu narządu ruchu opierając

się na wskaźnikach: 3D Low back Compression [N], Strength Percent Capable
[%], Balance (położenie środka ciężkości ciała).

5. Porównaj wyniki analizy z obliczeniami przeprowadzonymi dla zamodelowanych

pozycji niewymuszonych.

Literatura:

1.

3D SSPP Three – Dimensional Static Strength Prediction Program Version 5.0.8.,
The University of Michigan’s Center of Ergonomics, 2007:

http://www.engin.umich.edu/

dept/ioe/3DSSPP/download.html

Zadanie domowe ( niezbędne do 3 zajęć)

Przygotowanie rejestracji (np. fotograficznej) trzech pozycji ciała przyjmowanych
podczas wykonywania czynności roboczych dla wybranego stanowiska pracy wraz z
identyfikacją czasu utrzymywania danej pozycji ciała (jako procent czasu zmiany
roboczej).

4

Projektowanie w środowisku pracy

dr inż. Joanna Bartnicka

Zajęcia

2

Temat:

Projektowanie modernizacji struktury przestrzennej dla stanowiska montażu

z zastosowaniem wybranych metod komputerowego wspomagania

Cel laboratorium
Zapoznanie studentów z możliwościami zastosowania komputerowych programów
wspomagających w projektowaniu przestrzeni w środowisk pracy.
Wykonanie przez studentów projektu organizacji przestrzeni pracy ze względu na
podane kryteria ograniczające.

Forma przebiegu laboratorium:
Pokaz multimedialny połączony z samodzielnymi ćwiczeniami studentów.

Opis przebiegu laboratorium:
1. Szczegółowe omówienie menu programu 3D SSPP: Oblique-View: Environment.

Ćwiczenie 2 zaliczeniowe:

Dokonaj analizy i oceny zaprojektowanego stanowiska pracy montażu biorąc pod
uwagę stopień dostosowania elementów stanowiska do cech antropometrycznych
pracownika oraz obciążenie układu narządu ruchu podczas wykonywania czynności
na stanowisku. W oparciu o wnioski zaproponuj zmiany w projekcie powodujące
zmniejszenie obciążenia posturalnego pracownika.
Dane do zadania:
1. Dane antropometryczne pracownika: mężczyzna, 5, 95 percentyl.
2. Czynności podstawowe wykonywane cyklicznie na stanowisku:

−

podnoszenie pojemnika z elementami przeznaczonymi do montażu ze
skrzyni na stół roboczy,

−

montaż elementów,

−

umieszczanie gotowych elementów na taśmie,

3. Rysunek oglądowy struktury przestrzennej stanowiska pracy montażu. (rys 1 a, b,

c).

4. Wielkość pojemników: 200x200x200 mm, masa pojemników 13 kg.
5. Ilość pojemników w skrzyni: 36.

5

Projektowanie w środowisku pracy

dr inż. Joanna Bartnicka

a)

b)

c)

Rys. 1 Rysunek poglądowy struktury przestrzennej stanowiska pracy montażu a) w
rzucie z góry, b) w rzucie z przodu, c) w rzucie perspektywicznym.

Sposób wykonania i udokumentowania wyników:
1.

Wykonaj model cech antropometrycznych pracownika 5 centyli.

6

Projektowanie w środowisku pracy

dr inż. Joanna Bartnicka

2.

Zamodeluj 3 podane fazy czynności montażu. Podczas modelowania

wyjmowania pojemników ze skrzyni, uwzględnij w szczególności skrajne
położenia pojemników (pamiętaj, że najniżej położone pojemniki znajdują się 100
mm nad podłogą). Aby zlokalizować poziomy, z których podnoszone są pojemniki
i poziomy, na które są przekładane, modeluj obiekty pomocnicze: wyposażenie
dodatkowe (Environment). Na rys. 2, 3 pokazano sposób podnoszenia pojemnika
z poziomu 100 mm ze skrzyni obróconej względem pracownika o 45

°

.

Rys. 2 Podnoszenie pojemnika z poziomu 100 mm

Wysokość 100

mm

Kąt względem

pracownika

Rys. 3 Okno dialogowe z danymi do wizualizacji elementów wyposażenia.

3. Dokonaj analizy stanu obciążenia układu narządu ruchu dla zamodelowanych faz

czynności.

4. Podobne analizy przeprowadź dla modelu mężczyzny 95 centyli.
5. Zaproponuj modernizację stanowiska pracy (bez możliwości zmiany masy

pojemnika), uwzględniając inny elementy kształtujące warunki pracy (sposób
ułożenia elementów wyposażenia stanowiska, gabaryty skrzyni, sposób ułożenia
pojemników w skrzyni itp).

6. Zweryfikuj zaproponowane rozwiązania w programie 3D SSPP.

7

Projektowanie w środowisku pracy

dr inż. Joanna Bartnicka

7. Wszystkie przeprowadzone na każdym etapie realizacji zadnaia udokumentuj w

sposób opisowy i graficzny (np. zrzuty ekranu programu 3D SSPP).

8.

Wykonaj sprawozdanie z ćwiczenia uwzględniając następujące punkty:

−

Tytuł ćwiczenia,

−

Cel ćwiczenia,

−

Sposób przeprowadzenia ćwiczenia,

−

Wyniki,

−

Wnioski.

8

Projektowanie w środowisku pracy

dr inż. Joanna Bartnicka

Zajęcia

3

Temat:

Identyfikacja, analiza i ocena zagrożeń zdrowotnych na przykładzie

zarejestrowanych warunków środowiska pracy z zastosowaniem metody 3D SSPP

oraz metody OWAS

Cel laboratorium
Wykonanie przez studentów zadania identyfikacji i oceny zagrożeń zdrowotnych
zarejestrowanych przez siebie wybranych stanowisk pracy.

Forma przebiegu laboratorium:
Pokaz multimedialny połączony z samodzielnymi ćwiczeniami studentów.

Opis przebiegu laboratorium:
2. Omówienie metody OWAS.

Ćwiczenie 3 zaliczeniowe:

Zadania do wykonania w ramach ćwiczenia:

1. Wybór i rejestracja (np. fotograficzna) trzech pozycji ciała przyjmowanych

podczas wykonywania czynności roboczych dla wybranego stanowiska pracy

wraz z identyfikacją czasu utrzymywania danej pozycji ciała (jako procent czasu

zmiany roboczej). [Na przykład na stanowisku pracy pielęgniarki wybrane pozycje

ciała przyjmowane podczas wykonywania czynności to:

1) pozycja głęboko pochylona podczas takich czynności jak: dożylne podawanie

leków, czynności pielęgnacyjne, mierzenie ciśnienia, pobieranie krwi itp.: 45%

czasu pracy,

2) chodzenie z obciążeniem zewnętrznym, np.: ręczny transport leków: 5%

czasu pracy,

3) pozycja pochylona z ugiętymi nogami + obciążenie zewnętrzne, np. dźwiganie

pacjentów: 25% czasu pracy.]

2. Opis wybranego stanowiska pracy wg tabeli:

Opis pozycji ciała (zdjęcie) Wykonywane czynności

robocze w danej pozycji
ciała

Czas utrzymywania danej
pozycji ciała jako procent
czasu zmiany roboczej

1

1
2
…

2

1
2
…

9

Projektowanie w środowisku pracy

dr inż. Joanna Bartnicka

3

1
2
…

3. Wykonanie analizy i oceny zagrożeń zdrowotnych wykonywanych podczas

realizacji wymienionych czynności roboczych z zastosowaniem metody 3D SSPP,

oraz metody OWAS (załącznik). W przypadku oceny negatywnej zaproponowanie

rozwiązań zmniejszających obciążenie układu narządu ruchu.

4. Opracowanie wniosków.

Załącznik

Metodyka badań z zastosowaniem metody OWAS
1. Rejestracja pozycji ciała zajmowana podczas pracy,
2. Rejestracja czasu trwania poszczególnych czynności,
3. Określenie kodu pozycji,
4. Ocena stanu obciążenia układu mięśniowo – szkieletowego.

Wyznaczanie kodu pozycji ciała w metodzie OWAS

Diagram do odczytywania kodu pozycji oraz kategorii obciążenia statycznego

10

Projektowanie w środowisku pracy

dr inż. Joanna Bartnicka

Opis kategorii obciążenia statycznego

Interpretacja wyników oceny obciążenia statycznego

11