1

Ergonomia i fizjologia

Dr inż. Agata Krystosik-

Gromadzińska

Prof. dr hab.Ryszard Getka, Prof.PS

2

ERGONOMIA

(wiedza o pracy: ergos- czyn, praca; homos-

zwyczaj, prawo, wiedza)

Wykorzystuje wiedzę o możliwościach

psychofizycznych człowieka do projektowania i

korygowania maszyn, urządzeń, narzędzi i

materialnego środowiska pracy w celu usunięcia

zagrożeń zdrowia i życia człowieka, optymalizacji

kosztu biologicznego pracy, zapewnienia

odpowiedniej wydajności i wygody podczas

wykonywania pracy oraz satysfakcji z pracy.

Wykorzystywana również do planowania

warunków bytowych rekreacyjnych oraz do

poprawy warunków środowiska naturalnego.

3

Ergonomia

1. Ergonomia korekcyjna
(poprawa istniejących sytuacji)
2. Ergonomia koncepcyjna
(wprowadzanie zasad od początku)

4

Nauki kooperujące

1. Nauki o człowieku



fizjologia pracy,



psychologia pracy,



antropometria,



higiena pracy.

5

2. Nauki techniczno- organizacyjne:



technika i technologia,



naukowa organizacja pracy,



ekonomika pracy,



nauka o jakości.

6

POJĘCIA PODSTAWOWE



SYSTEM: człowiek- obiekt techniczny:

operatywne połączenie w celu uzyskania

określonych rezultatów.



OTOCZENIE BLISKIE: zespół czynników

otoczenia, w jakim człowiek oraz obiekt

techniczny realizują swoje zadania. Składnikami

otoczenia bliskiego są: warunki materialne

środowiska pracy, cechy przestrzenne

stanowiska roboczego, organizacja stanowiska

roboczego, struktura organizacyjna zespołu

ludzkiego i metody zarządzania tym zespołem

oraz stosunki międzyosobnicze w zespole.

7



ANTROPOMETRIA: zespół technik

dokonywania pomiarów ciała lub szkieletu

człowieka, umożliwiających badanie

zmienności jego cech



METERIALNE CZYNNIKI ŚRODIWISKA PRACY:

pojęcie używane do sumarycznego

określenia zespołu różnorodnych

czynników fizykochemicznych warunków

pracy, takich jak: hałas, drgania

mechaniczne, oświetlenie, promieniowanie,

mikroklimat, zawartość szkodliwych gazów,

par i pyłów w powietrzu.

8



CZYNNIKI TECHNICZNO-ORGANIZACYJNE:

pojęcie używane do łącznego określenia

zespołu różnorodnych czynników,

mających swe źródła w konstrukcyjno-

technologicznych rozwiązaniach obiektu

technicznego oraz przyjętych

rozwiązaniach organizacji pracy na

stanowisku. Czynniki te analizowane są

pod kątem ich wpływu na zdrowie,

kondycję psychiczną, zadowolenie i wyniki

pracy człowieka związanego z badanych

stanowiskiem.

9



ERGONOMICZNA LISTA
KONTROLNA: zestaw pytań, na
które należy odpowiedzieć,
oceniając w toku kompleksowej
analizy ergonomicznej stanowisko
pracy, warunki środowiska i
ewentualne następstwa biologiczne
pracy, w danych warunkach.

10



DIAGNOZOWANIE ERGONOMICZNE:
diagnoza, której podmiotem są
relacje zachodzące w układzie
człowiek- obiekt techniczne.



KRYTERIA ERGONOMICZNEJ OCENY-
cechy obiektu brane pod uwagę
podczas oceny ergonomicznej.

11



STANOWISKO PRACY- podstawowa
komórka organizacyjna, w której
odbywa się praca ludzka,
wyróżniająca się zarówno
statycznym układem elementów,
jak i dynamiką pracy człowieka,
funkcjonowaniem maszyn oraz
działaniem czynników otoczenia.

12



ORGANIZACJA PRACY NA
STANOWISKU: suma działań
technicznych i organizacyjnych,
skierowanych na stworzenie
optymalnego połączenia siły
roboczej i środków produkcji, oraz
zapewnienia człowiekowi
właściwych warunków pracy.

13

POZIOM JAKOŚCI ERGONOMICZNEJ:

stopień spełnienia wymagań
dostosowania obiektów technicznych i
środowiska do możliwości, ograniczeń
i potrzeb człowieka.

14



Zbyt niski poziom ergonomicznej
jakości skutkuje stratami
ekonomicznymi i społecznymi.

15

STRATY EKONOMICZNE



1. Straty ekonomiczne, których wartość

możliwa jest do oszacowania:



niska wydajność,



produkcja braków (spowodowana

przemęczeniem, nadmiernym hałasem,

złym oświetleniem, wysoką temperaturą,

itp.)



skutki wypadków przy pracy



choroby zawodowe,



zwolnienia lekarskie itp.

16



2. Straty ekonomiczne, których

wielkości nie można oszacować

bezpośrednio



Utrata zdrowia,



Duża płynność kadr,



Niszczenie materiałów, narzędzi,

maszyn wskutek niedbalstwa i

nielubienia pracy.

17



3. Straty materialne nie poddające się

ekonomicznej wycenie



cierpienie,



złe samopoczucie spowodowane

przemęczeniem,



niski etos pracy,



brak poczucia podmiotowości, wzrost

bierności i apatii,



zanik potrzeby wartości wyższych.

18



Efektywność działań
ekonomicznych jest największa w
fazie eksploatacji i spada fazie
likwidacji. Stopniowo narasta od
fazy koncepcji, poprzez projekt,
prototyp, fazę produkcji, by
osiągnąć maksimum we
wspomnianej fazie eksploatacji.

19

Anatomia i fizjologia
człowieka – zarys
podstawowy

19

Ergonomia i fizjologia w

bezpieczeństwie pracy

20

Przypomnijmy zakres i przedmiot ergonomii.
The International Ergonomics Association

definiuje ergonomię następująco:

Ergonomics (or human factors) is the scientific

discipline concerned with the understanding of

interactions among humans and other

elements of a system, and the profession that

applies theory, principles, data and methods to

design in order to optimize human well-being

and overall system performance.

Ergonomia (lub czynnik ludzki) jest to dyscyplina

naukowa zajmująca się zrozumieniem

związków wzajemnych między człowiekiem i

innymi elementami systemu, i dziedzina

zawodowa która wykorzystuje wiedzę, zasady,

dane i metody projektowe w celu

zoptymalizowania ludzkiego samopoczucia i

działania (zachowania się) całego systemu.

Ergonomia i fizjologia w

bezpieczeństwie pracy

20

21

Na początku zatem należy zapoznać się i przeanalizować
człowieka jako element systemu człowiek-technika.
Vitruvian Man w wersji na rysunku przez Leonarda da
Vinci

Ergonomia i fizjologia w bezpieczeństwie pracy

21

22

Ergonomia stanowiska pracy przy komputerze i
dostosowanie stanowiska do człowieka i jego
wymiarów antropometrycznych

Ergonomia i fizjologia w

bezpieczeństwie pracy

22

23

Anatomia człowieka –
zarys

Główne układy i systemy ciała

ludzkiego:

Układ kostny – szkielet i pozostałe kości

Funkcje szkieletu:



podtrzymywanie



ochrona



ruch, poruszanie się



produkcja komórek krwi



magazynowanie substancji

Ergonomia i fizjologia w

bezpieczeństwie pracy

23

24

Szkielet człowieka

Ergonomia i fizjologia w

bezpieczeństwie pracy

24

25

Funkcje szkieletu

The skeleton has five major functions. These are:
Support - the body is kept in position by the muscles that attach to
the skeleton.
Protection- the flat bones protect the internal organs.
Movement - provided by the joints
Production of Blood - blood cells are produced in the red bone
marrow in the centre of some bones, including the pelvis, ribs,
vertebrae and stenum. The yellow bone marrow stores fat. The
yellow bone marrow can convert to red bone marrow if the body
needs additional blood production.
Storage - Minerals are stored in the bone, mostly calcium and
phosphorus.
Body Types
There are three main body types, known as somatotypes. These
are:



Endomorphs - Heavy build, wide hips, higher percentage of fat to

muscle eg. Fern Brittain



Mesomorphs - Athletic, more muscle, less fat, narrow hips eg.

Sylvester Stallone



Ectomorphs - Skinny, small frame, narrow, flat chested, less

muscle and fat eg. Kate Moss

Ergonomia i fizjologia w

bezpieczeństwie pracy

25

26

Szkielet i czaszka

Ergonomia i fizjologia w

bezpieczeństwie pracy

26

27

Kości ramion i nóg

Ergonomia i fizjologia w

bezpieczeństwie pracy

27

28

Stawy

Ergonomia i fizjologia w

bezpieczeństwie pracy

28

29

Mięśnie

Karku, ramion i stóp

Czaszki i karku

Ergonomia i fizjologia w

bezpieczeństwie pracy

29

30

Mięśnie dolnej części ciała

Naczynia krwionośne

korpusu

Ergonomia i fizjologia w

bezpieczeństwie pracy

30

31

Nerwy czuciowe i sensorowe Organy
wewnętrzne

Ergonomia i fizjologia w

bezpieczeństwie pracy

31

32

Inne układy i systemy



Mięśnie



Układ nerwowy



Mózg



Układ oddechowy



Układ krwionośny



Układ trawienny



Układ moczowy



Układ reprodukcyjny



Komórki



Krew

Ergonomia i fizjologia w

bezpieczeństwie pracy

32

33

Układ krwionośny

Krew stanowi tkankę płynną wypełniając łożysko krwionośne i jest

oddzielona od innych tkanek organizmu co najmniej jedna
warstwą komórek, które tworzą komórki śródbłonka
naczyniowego (żyły, tętnicy, naczyń włoskowatych).

Całkowita objętość krwi w organizmie stanowi około 8% masy

ciała.

Krew zawiera:

-

Elementy upostaciowane, czyli erytrocyty (krwinki czerwone),
leukocyty (krwinki białe) i trombocyty (płytki krwi),

-

Nieupostaciowane składniki krwi, czyli osocze krwi.

Stosunek objętości upakowanych erytrocytów do objętości pełnej

krwi, w której są zawarte, nosi nazwę hematokrytu – Hct.

Skład krwi kobiet i mężczyzn różni się, stąd też wartości wskaźników

krwi musza uwzględniać płeć.

Ergonomia i fizjologia w

bezpieczeństwie pracy

33

34

Rola krwi w organizmie



Transportuje tlen z płuc do tkanek,



Transportuje dwutlenek węgla (CO

2

) z tkanek do płuc,



Transportuje do wszystkich tkanek produkty energetyczne i

budulcowe wchłonięte w przewodzie pokarmowym,



Transportuje ze wszystkich tkanek produkty przemiany materii,

skąd są wydalane z organizmu wraz z moczem,



Transportuje hormony syntezowane w organizmie i witaminy

wchłonięte w przewodzie pokarmowym,



Magazynuje hormony gruczołu tarczowego i hormony steroidowe

po ich związaniu z białkami osocza,



Wyrównuje ciśnienie osmotyczne we wszystkich tkankach,



Wyrównuje stężenie jonów wodoru (pH) we wszystkich tkankach,



Wyrównuje różnice temperatur występujące między

poszczególnymi tkankami i organami,



Tworzy zaporę przed inwazją drobnoustrojów (są fagocytowane

przez granulocyty),



Eliminuje za pomocą przeciwciał i układu dopełniacza substancje

obce (szczególnie białkowe) i toksyny

Ergonomia i fizjologia w

bezpieczeństwie pracy

34

35

Układ sercowo-naczyniowy



Vd – komora prawa,



Vs – komora lewa,



ad – prawy przedsionek,



as – lewy przedsionek,



Ra

s

– zbiornik tętniczy duży,



Rv

s

– zbiornik żylny duży,



Ra

p

– zbiornik tętniczy płucny,



Rv

p

– zbiornik żylny płucny,



s.n.d. – sieć naczyń
włoskowatych krążenia dużego,



s.n.p. sieć naczyń włoskowatych
krążenia płucnego

Ergonomia i fizjologia w

bezpieczeństwie pracy

35

36

Serce człowieka

Schematycznie

Rzeczywiste, pobrane od 64
letniego mężczyzny

Ergonomia i fizjologia w

bezpieczeństwie pracy

36

37

Układ trawienny

Ergonomia i fizjologia w

bezpieczeństwie pracy

37

38

NIEZMIENNIKI
PROJEKTOWANIA

1. Potrzeba społeczna (inicjujący impuls)
2. Kompetentny sprawca osoba,

oprogramowanie, zespół)

3. System wartości (relacje wartości

technicznych, ekonomicznych i

humanistycznych)

4. Zasoby: metodologiczne,

informatyczne, techniczne, ekonomiczne

i czasowe

5. Wyniki projektowania

39

METODOLOGIA
PROJEKTOWANIA



Sekwencja działań podstawowych-

wspólna dla różnych metod i procedur

projektowania technicznego:



Rozpoznanie potrzeby,



Sformułowanie problemu



Tworzenie zbioru rozwiązań,



Ocena i wybór najlepszego rozwiązania,



Opis rozwiązania,



Wstępna realizacja rozwiązania,

wykonanie prób i weryfikacja.

40

Strategie projektowe



1. Strategia przyrostowa (poszukiwanie
drobnych ulepszeń w obrębie
istniejących rozwiązań)



2. Strategia rozwiązania idealnego
(określenie cech idealnego rozwiązania,
zbadanie warunków realizacji,
przyjmowanie kolejnych niewielkich
odstępstw od ideału- uzyskanie
realnego projektu.

41

Metoda rozwiązania każdego
problemu projektowego wg
Kotarbińskiego



Zdefiniowanie funkcji, które ma spełniać projektowany

obiekt,



Narysowanie wstępnego schematu obiektu,



Zgromadzenie potrzebnej wiedzy



Nakreślenie możliwych wariantów rozwiązania obiektu



Wybranie rozwiązania, które najlepiej nadaje się do

realizacji



Wyznaczenie szczegółów wybranego rozwiązania



Zbadanie modelu konstruowanego obiektu



Sprawdzenie działania części i podzespołów obiektu



Określenie warunków, w jakich należy zainstalować i

użytkować obiekt



Podjęcie środków niezbędnych do realizacji obiektu

42

Etapy procesu
konstruowania maszyn

43

Schemat ideowy procesu
projektowania konstrukcji
maszyn

44

PROJEKTOWANIE
ERGONOMICZNE



Burbidge: ”Żadne istotne podwyższenie

efektywności procesu produkcyjnego nie

jest możliwe bez uprzednich zmian w

metodach projektowania technicznego”.



Zamiar przeprowadzenia takich zmian w

metodach projektowania technicznego,

które wypływają z paradygmatu

humanizacji techniki, prowadzi do

stworzenia specyficznych metod zwanych

projektowaniem ergonomicznym.

45

Trzy główne założenia
metodologiczne



1. Przedmiotem projektowania jest
system człowiek-obiekt techniczny,
działający w określonym otoczeniu
i czasie.



2. W całym procesie projektowania
systemu kryteria decyzyjne o
charakterze humanocentrycznym
uznawane są za priorytetowe.

46



3. Kryteria ergonomiczne stanowią
integralne składniki procedury projektowej,
są odpowiednio dobrane do każdego kroku
procedury i zawierają informacje
niezbędne do zaprojektowania, każdego
elementu systemu oraz powiązań między
nimi w taki sposób, aby uzyskać pożądaną
zgodność cech systemu z wymaganiami
ergonomii.

47

definicja



Projektowanie ergonomiczne jest
to realizacja takiej procedury
projektowania systemu człowiek-
obiekt techniczny, która stwarza
największą szansę uzyskania
projektu o pożądanym poziomie
ergonomicznej jakości.

48

Przedmiot projektowania
ergonomicznego



Przedmiotem projektowania
ergonomicznego jest zawsze system
złożony z dwóch podsystemów:
ludzkiego i technicznego.



System ten działa w sposób celowy i
zaplanowany. Działania te są
uzależnione od warunków
zewnętrznych.

49



Elementarne systemy człowiek- obiekt

techniczny mogą różnić się znacznie

między sobą pod względem:



Zakresu i stopnia trudności (lub

złożoności) wykonywanych zadań



Intensywności wpływu na otoczenie



Siły powiązań z innymi systemami

elementarnymi



Znaczenia dla działania nadsystemu itp..

50

Elementarne systemy



1. Jeden człowiek- jedna maszyna



2. Jeden człowiek- fragment większego
urządzenia technicznego np. robotnik
przy montażowej linii potokowej



3. Jeden człowiek i większa liczna
pojedynczych, pracujących
równocześnie maszyn, np. robotnik
nadzorujący pracę automatów
tokarskich.

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

64

Układ trawienny

65

Układ oddechowy

66

67

68

Układ krwionośny

69

70

Układ mięśniowy

71

72

73

74

Fazy istnienia



Faza konceptualna
Powstawanie dokumentacji
projektowej- proces twórczy
kształtowania obiektu technicznego
zhumanizowanego (wzrost kosztów
inwestycji intelektualnej, zyski w
fazie eksploatacji)

75



Faza projektowa

Weryfikacja ergonomiczna dokumentacji

projektowej metodami: lista pytań
kontrolnych, metody analizy
antropometrycznej, symulacje
komputerowe, badania makietowe, metoda
analizy ruchów kończym, ocena
rozmieszczenia urządzeń sterowniczych i
sygnalizacyjnych. Poprawki w tej fazie to
niewielkie koszty.

76



Faza wykonania i badania
prototypu

Badanie egzemplarzy

jednostkowych, wprowadzanie
zmian, czasem kilku, nawet w
dużym zakresie. Niewielkie koszty.

77

Faza wykonania wersji
seryjnej

Produkcja części, zmontowanie,

transport, zainstalowanie, wstępne
uruchamianie, wyregulowanie,
nastawa . Obiekt zyskują pewien
poziom ergonomicznej jakości
czasami róznej od poziomu
zaprojektowanego.

78

Faza eksploatacji



Faza istnienia, w której kontaktuje się z
obiektem technicznym największa liczba
ludzi często przez długi czas.



Jeżeli zbyt duża rozbieżność między
rzeczywistym poziomem ergonomicznej
jakości użytkowanego i obsługiwanego
OT, a poziomem uznanym za optymalny
podejmowane są dzialania korekcyjne.
Wysokie koszty.

79

Faza likwidacji OT



Wyłączenie obiektu z eksploatacji



Demontaż, sortowanie części i

materiałów, diagnozowanie



Regeneracja wybranych częśći i zespołów



Skierowanie części materiałów do

powtórnego przerobu



Likwidacja części i materiałów

przez:neutralizację, spalanie, rozkład

biologiczne lub na wysypisku.

80

Ergonomiczne kryteria
projektowe



Rola: są źródłem informacji

ergonomicznej



Uruchamiają mechanizmy skojarzeń

i analogii



Mogą wskazywać możliwości

zastosowania gotowych rozwiązań

sprawdzonych w praktyce,

wzorcowych pod względem

ergonomicznym.

81

Ergonomiczne kryteria
projektowe (hasła projektowe
s.50)



Proces pracy



Przestrzeń pracy



Elementy informacyjne,
sygnalizacyjne i sterownicze



Środowisko fizyczno-chemiczno-
biologiczne

82

Struktura procesu
projektowania
ergonomicznego s.55
algorytm

Kolejność zagadnień ergonomicznych branych pod uwagę:

-

Proces pracy E1

-

Przestrzeń pracy E2

-

Elementy informacyjne, sygnalizacyjne i sterownicze E3,

-

Środowisko fizyczne, chemiczne i biologiczne E4

Etapy algorytmu:



Potrzeba realizacji funkcji



Określenie zadań projektowanego systemu



Podział zadań



E1-E4



Wykonanie i badanie prototypu



Ostateczny projekt stanowiska pracy

83

ZETE



Założenia ergonomiczno-
techniczno-ekonomiczne



Rozważane w fazie studiowania
zadania i formułowania założeń do
projektu

84

E1



Rozdzielenie działań między dwa
człony zespołu człowiek- obiekt
techniczny



Wstępne określenie metod pracy i
zasad optymalizacji wysiłku
fizycznego i psychicznego

85

E2



Wstępny projekt architektury
obiektu technicznego mając na
uwadze „dopasowanie” maszyny do
człowieka



Opracować koncepcję działania
zespołów funkcjonalnych OT.



Uwzględnienie wymagań
estetycznych

86

Zespoły funkcjonalne
maszyny technologicznej



Narzędziowy



Napędowy z przeniesieniem napędu



Kontrolno-sterowniczy



Scalający (korpus, rama, obudowa, osłona)



Stabilizujący pozycję ciała (siedzisko,
oparcie, podnóżek, podest, barierka)



Wyposażenie technologiczne (pojemniki,
palety, regały, szafki, transportery)

87

E3



Projekt zespołu kontrolno-
sterowniczego,



Projekt strefy manipulacji
człowieka,



Projekt strefy manipulacyjnej
technologicznego zespołu
narzędziowego

88

E4



Projektowanie szczegółowe (konstruowanie)



Prognozowanie wielkości obciążeń
człowieka w systemie na podstawie
przewidywanych ergonomicznych cech
zespołów funkcjonalnych



Zaprojeltowanie rozwiązań, które pozwolą
utrzymać stężenia i natężenia uciążliwych
czynników na poziomach zgodnych z
wymaganiami norm ergonomicznych.

89

Projektowanie rytmu pracy



W oparciu o prognozę obciążeń
człowieka i charakterem związków
kooperacyjnych z innymi
systemami.

90

Prototyp



Badania, weryfikacja dokumentacji
projektowej, ergonomiczne
badania diagnostyczne (metody:
ankietowe, aparaturowe,
symulacyjne)

91

Anatomia i fizjologia
człowieka –oko i widzenie

91

Ergonomia i fizjologia w

bezpieczeństwie pracy

92

Układ wzrokowy i widzenie

WYBRANE POJĘCIA Z OKULISTYKI

Okulistyka

Okulistyka (z łacińskiego oculus = oko) lub oftalmologia (z greckiego

ophtalmos = oko) jest to dział medycyny zajmujący się

rozpoznawaniem i leczeniem chorób narządu wzroku.

Układ wzrokowy

Widzenie jest złożonym procesem fizyczno-psychicznym, który składa

się z trzech etapów: przyjęcia (wychwycenia) bodźca, jego

przewodzenia oraz zebrania i poznania go. Warunki te spełnia

zbudowany i funkcjonujący prawidłowo układ wzrokowy. Układ ten

składa się z umiejscowionej w oczodole gałki ocznej, która odbiera

wrażenia wzrokowe, przekazując je poprzez drogi wzrokowe do

korowych ośrodków wzrokowych mózgu. W nich to odbierane są i

przetwarzane impulsy, a następnie przesyłane do dalszych ośrodków

mózgowych, tak aby ustrój nasz zareagował odpowiednią czynnością

na bodziec wzrokowy. Oczami odbieramy około 80% wszystkich

informacji o otoczeniu i aż 10% kory mózgowej zaangażowanej jest w

interpretację tych informacji.

Ergonomia i fizjologia w

bezpieczeństwie pracy

92

93

Budowa oka

Ergonomia i fizjologia w

bezpieczeństwie pracy

93

94

Budowa oka – c.d.

Schemat budowy oka
ludzkiego

Miarowość (emmetropia)

oka prawidłowego

Ergonomia i fizjologia w

bezpieczeństwie pracy

94

95

Siatkówka oka

Siatkówka to najbardziej wewnętrzna błona gałki ocznej, przylegająca mocniej do naczyniówki

tylko w okolicy nerwu wzrokowego oraz z przodu przy ciele rzęskowym. W pozostałych miejscach

przyłożona jest lekko do podłoża, przyciskana od wnętrza oka przez ciało szkliste; od zewnątrz

łączy się z naczyniówką.

Budowa histologiczna siatkówki jest bardzo złożona, jej grubość wynosi 0,15 - 0,18 mm i składa

się z dziesięciu warstw. Podczas badania dna oka specjalnym wziernikiem (oftalmoskopem)

widać różowo-czerwone zabarwienie siatkówki. W obrębie tzw. bieguna tylnego oka znajduje się

dołek środkowy, leżący w obszarze plamki (żółtej), czyli małej, beznaczyniowej przestrzeni

siatkówki. Dołek środkowy jest małym zagłębieniem w plamce przystosowanym do

najostrzejszego widzenia.

Drugim ważnym elementem dna oka jest tarcza nerwu wzrokowego, leżąca 2 mm od plamki w

kierunku nosowym. Jest to skupisko przede wszystkim komórek nerwowych biegnących z

siatkówki, które, zbierając się na tarczy, tworzą nerw wzrokowy. Nerw wychodzi z oczodołu przez

kanał nerwu wzrokowego i, krzyżując część swych włókien, dociera do mózgu. Tarczę nerwu

wzrokowego widzi się jako różowo-żółtawy krążek, o średnicy 1,5 mm, z centrum którego

wychodzą naczynia tętnicze siatkówki, a wchodzą naczynia żylne. W siatkówce odbywa się

szereg skomplikowanych procesów fizycznych i biochemicznych, przetwarzających

bodziec świetlny na bodziec nerwowy, który przesyłany jest dalej do korowych

ośrodków wzroku. Najważniejsze w tym procesie są składniki światłoczułe zajmujące

zewnętrzną warstwę siatkówki - 7 mln czopków i 130 mln pręcików. Pręciki znajdują się

głównie na obwodzie siatkówki, a w miarę zbliżania się do plamki wzrasta liczba czopków tak, że

w obrębie dołka środkowego znajdują się tylko same czopki. Czynnością czopków jest

widzenie kształtu i barw przedmiotów w jasnym oświetleniu, zaś czynnością pręcików

jest przystosowanie oka do słabych oświetleń i rozróżnianie zarysów przedmiotów.

Tak więc widzenie plamkowe pozwala na dokładne rozpoznanie szczegółów, kształtu i

barwy, zaś widzenie obwodem siatkówki daje nam orientację w przestrzeni.

Siatkówka ma połączenia nerwowe z całym układem mięśniowo-szkieletowym, pozwala to na

odruchową reakcję ustroju pod wpływem bodźca wzrokowego, np. uchylenie się przed

spadającym na nas przedmiotem, zwężenie źrenicy pod wpływem olśnienia i odwrócenie głowy

od źródła światła z zamknięciem powiek.

Ergonomia i fizjologia w

bezpieczeństwie pracy

95

96

Mechanizm widzenia w oku i kolor oczu

Budowa narządu wzroku i mechanizm skupiania światła przez

soczewkę tłumaczą dlaczego mamy brązowe, piwne, niebieskie, a

czasem, na zdjęciach, czerwone oczy. Tęczówka zatrzymuje

większość światła, pozostawiając okrągły otwór zwany źrenicą przez

który promienie światła docierają do soczewki, a ta następnie skupia

je na siatkówce. Światło, które pada na tęczówkę, jest rozpraszane.

Im fala krótsza, tym bardziej się rozprasza. Dlatego niebieskie światło

skuteczniej rozprasza się niż czerwone i dlatego tęczówka ma kolor

niebieski, brązowy albo zielony. To samo zjawisko sprawia, że niebo i

morze są błękitne.

Konkretna barwa tęczówki zależy dodatkowo od barwnika zwanego

melaniną, który absorbuje światło o wszystkich długościach fali.

Duża ilość melaniny pochłania większość światła i tęczówka jest

ciemnobrązowa. Mniej barwnika w tęczówce nadaje jej kolor

jasnobrązowy, jeszcze mniejsza zielony, a bardzo mała ilość sprawia,

że dominuje błękit. Promienie, przechodząc przez źrenicę oka,

wchodzą do środka oka i trafiają na siatkówkę, za którą mieści się

warstwa komórek, bardzo bogata w melaninę, pochłaniającą światło.

Jest to ochrona przed chaotycznym odbijaniem światła wstecz, w

kierunku fotoreceptorów, które mogłoby powodować rozmywanie się

obrazu (taką samą funkcję pełni czarna od środka obudowa aparatu

fotograficznego). Ponieważ żadne światło nie wydostaje się przez

źrenicę, wydaje się ona czarna

Ergonomia i fizjologia w

bezpieczeństwie pracy

96

97

Widzenie przestrzenne

Dzięki parom oczu możemy widzieć przestrzennie i oceniać

odległość oglądanego przedmiotu. Gdy patrzymy na

przedmiot ustawiony bardzo daleko od nas, osie

patrzenia obu oczu ustawione są prawie równolegle.

Jeżeli przedmiot znajduje się w bliższej odległości to

mięśnie gałek ocznych zmieniają położenie gałek tak, by

osie widzenia przechodziły przez ten przedmiot, a tym

samym przecinały się. Zjawisko to nosi nazwę

konwergencji. Im bliżej oczu znajdzie się obserwowany

przedmiot, tym osie patrzenia przetną się pod większym

kątem. Analizując ten kąt mózg człowieka

wnioskuje o odległości obserwowanego przedmiotu

od oczu. Gdyby zatem człowiek wyposażony był w tylko

jedno oko bardzo trudno byłoby mu określać odległość

obserwowanego przedmiotu od siebie.

Ergonomia i fizjologia w

bezpieczeństwie pracy

97

98

Współczynnik K podaje jak odbieramy fale

o poszczególnych długościach w stosunku

do wartości maksymalnej. Linią

przerywaną zaznaczono czułość pręcików,

a ciągłą wypadkową czułość czopków
Czułość oka na barwy

Czułość poszczególnych barwników oka,

czyli zależność prawdopodobieństwa P

pochłonięcia fotonu od długości fali

Ergonomia i fizjologia w

bezpieczeństwie pracy

98

99

ERGONOMICZNA
KLASYFIKACJA
PROJEKTOWANAYCH
SYSTEMÓW



Pierwsze z koniecznych do
wykonania zadań w procesie
projektowania:

1.Określenie celu i funkcji jakie ma

spełniać projektowany system

2. Określenie granic

100

Projektowanie systemu
człowiek- narzędzie ręczne



Najbardziej zredukowana struktura i

najbardziej zawężony zbiór kryteriów

ergonomicznych



Kryteria ergonomiczne dot. rozwiązań

warunkujących dynamiczne i statyczne

obciążenie mięśni



Kryteria z obszaru E4 dot. źródeł

czynników środowiskowych (zachowują

duże znaczenie niezależnie od klasy

projektowanego systemu)

101

Projektowanie systemu
człowiek- maszyna



Konieczne zastosowanie pełnej
procedury projektowania i
zastosowanie pełnej listy kryteriów
na poziomie szczegółowym.

102

Projektowanie systemu
człowiek- maszyna
cybernetyczna



Przesunięcie obciążeń w stronę
psychiki z jednoczesną hipokinezą
(niedociążenie kinetyczne i
dynamiczne)

103

Typy zadań projektowych
zależne są od:



Złożoności (skomplikowania) obiektu

technicznego



Oryginalności OT



Samodzielności operacyjnej (stopnia

zautomatyzowania) OT



Wielkości planowanej produkcji

projektowanego OT



Uciążliwości OT i realizowanej

technologii dla człowieka i otoczenia

104

Komputerowe wspomaganie
projektowania
ergonomicznego



Stosowanie komputerów obniża zdolności intuicyjne

projektantów?



Zalety:



Skrócenie czasu projektowania



Wzrost globalnej mocy twórczej projektantów



Wgląd w pracę innych



Łatwiejsze wprowadzania zmian i modyfikacja

projektów już istniejących



Większa możliwość wariantowania rozwiązań



Łatwość ujednolicania formy dokumentacji

projektowej



Obniżenie kosztów otrzymania rozwiązania dobrego

105

Ergonomiczne nakładki
profesjonalnych programów
CAD



Analiza, badanie, ocena konstrukcji
maszyn, urządzeń oraz stanowisk
pracy



Wizualizacja zależności fizycznych
między użytkownikiem a
otaczającymi go sprzętami

106



Programu uwzględniają takie czynnik ludzki
jak płeć, wiek, wzrost, typ budowy ciała,
zasięgi, przestrzeń ruchu, warunki
widoczności, dane biomechaniczne.



Pozwalają na ocenę sił statycznych i
dynamicznych przy obsłudze urządzeń
takich jak koła, dźwignie, pedały, ja również
na ustalenie przypuszczalnych obciążeń
przy podnoszeniu i dźwiganiu ciężarów.

107



2D lub 3D modele ciała człowieka



Możliwe poruszanie dowolnym
elementem modelu lub całym
manekinem



Animacja i symulacja ruchu oraz
zmiany punktu obserwacji

108

SAMMIE SYSTEM

http://lboro.ac.uk/departments/lds/research/groups/erg/sammie/gallery.htm

109

110

111

112

http://www.bing.com/search?q=system+ANTHROPOS+
+ergonomics&src=IE-SearchBox&Form=IE8SRC

113

114

Systemy ergonomiczne

APOLIN
JACK
SAMMIE
ANTHROPOS
RAMSIS
DIANA
HEINER i in.

115

zastosowanie



Przemysł motoryzacyjny,



Lotniczy



Projektowanie wózków (zakupowych,

dziecięcych



Projektowanie przyrządów sportowych,



Projektowanie sanitariatów dla

niepełnosprawnych



Projektowanie maszyn dla przem.

Spożywczego, papierniczego, budowlanego.

116

Procedura wykonania
zadania projektowego



Sformułowanie zadania projektowego



Założenia ergonomiczno-techniczno-ekonomiczne (ZETE)

do projektu



Poszukiwanie koncepcji rozwiązania zadania projektowego

(sformułowanie problemu technologicznego,

sformułowanie problemu konstrukcyjnego)



Projektowanie wstępne (projektowanie procesu pracy,

projektowanie przestrzeni pracy, projektowanie ukladów

kontrolnych i sterowniczych, projektowanie warunków

środowiska)



Projektowanie szczegółowe i dokumentowanie

konstrukcyjne



Budowa i badanie prototypu



Weryfikacja dokumentacji projektowej

117

DIAGNOZA W ERGONOMII



1. Charakter generalizujący,
nastawiony na ustalenie ogólnych
zależności i prawidłowości,
uwarunkowań, związków itd.



2. Charakter diagnostyczny,
nastawiony na rozpoznanie
pojedynczych faktów, ich genezy,
rozwoju itd.

118

Fazy w postępowaniu
diagnostycznym



1. Badania inicjujące, mające na
celu rozpoznanie objawów
potrzebnych do postawienia
hipotezy cząstkowej



2. Badania sprawdzające hipotezę
cząstkową

119

Diagnoza ergonomiczna



Źródło danych uzupełniających
informacje o człowieku i obiekcie
technicznym o dane opisujące
relacje w układzie człowiek- obiekt
techniczny, dotyczące zarówno
układu jako całości , jak i samego
człowieka w procesie pracy.

120

Cel diagnozowania



Określenie poziomu jakości
ergonomicznej w fazie eksploatacji

121

Przedmiot diagnozy
ergonomicznej



Cechy człowieka i biologiczne
skutki pracy



Maszyny i urządzenia



Materialne środowisko pracy



Stanowisko pracy

122

Obiekt diagnozy



Człowiek



Obiekt techniczny



Układ człowiek- obiekt techniczny

123

Cel diagnozy ergonomicznej w
odniesieniu do obciążeń człowieka w
procesie pracy i biologicznych
skutków pracy



1. Cechy człowieka określające możliwości jego

adaptacji do warunków technicznych,

organizacyjnych i społecznych w jakich musi on

funkcjonować:



- właściwości energetyczne: sprawność biologiczna

organizmu, temperament i motywacja



- zdolności regulacyjne: odbiór i przetwarzanie

informacji, pamięć i uwaga, cechy myślenia i decyzji



- umiejętności wynikające z ogólnego wykształcenia,

kwalifikacji zawodowych, kultury technicznej,

wrażliwości estetycznej i etycznej, systemu

wartości.

124



2. Relacji energetycznych między
zapotrzebowaniem obiektu technicznego a
możliwościami człowieka i jego wydajnością



3. Relacji informacyjnych między obiektem i
człowiekiem w procesie sterowania



4. Optymalnego obciążenia pracą przez
ustalenie jego dolnych i górnych granic,
które byłyby akceptowane przez człowieka
w określonej sytuacji pracy.

125

Diagnoza obiektów
technicznych



Stan dostosowania członu
technicznego do potrzeb i
możliwości człowieka

126

zagadnienia



Relacje przestrzenne między OT i jego

elementami a cechami antropometrycznymi i

biomechanicznymi człowieka



Budowa i rozplanowanie układów kontrolno-

sterowniczych



Formy ekspozycji i identyfikacji sygnałów



Warunków percepcji informacji



Budownictwa mieszkaniowego i komunalnego



Urządzenia rekreacyjne i sportowe



Środki transportu i komunikacji



Planowanie przestrzenne i urbanistyka



Wytwory i aparatury powszechnego użytku

127

Diagnoza materialnego
środowiska pracy



Dotyczy: mikroklimatu, hałasu,

wibracji, zanieczyszczeń powietrza,

promieniowania

elektromagnetyczne, i in.



Diagnoza dokonywana na

podstawie pomiarów stężeń



Otrzymane wyniki porównywane są

z normami

128

Ważną rolę odgrywają



Relacje między zakłócającymi czynnikami
środowiska a możliwościami i odpornością
człowieka



Zmiana wydajności pracy ludzkiej pod
wpływem skumulowanego działania
zewnętrznych czynników zakłócających



Ustalenie środowiskowych warunków pracy
(oświetlenie, wentylacja, temperatura,
natężenie hałasu, stopień zapylenia itp.)

129

Diagnoza ergonomiczna
stanowisk pracy dotyczy



Optymalnych warunków środowiska
pracy człowieka, który jest słabszym i
mniej odpornym elementem systemu



Technicznego wyposażenia
stanowiska pracy- w postaci maszyn,
narzędzi, urządzeń, przyrządów itp.



Organizacji pracy na stanowisku

130

Celem



Zidentyfikowanie elementów
systemu, ich wzajemnych relacji
oraz analiza i ocena, aby
funkcjonowanie stanowisk podczas
wykonywania określonych zadań,
aby przebiegało sprawnie, bez
szkody dla człowieka i bez
negatywnych zmian w otoczeniu.

131

Podstawowe problemy



Proces pracy, technologia, organizacja, transport



Obciążania psychiczne i fizyczne



Zagrożenie życia i zdrowia



Przestrzeń pracy



Pozycje przy pracy



Monotonie i monotypie pracy



Dokładność ruchów i algorytm czynności



Podział funkcji między człony układu



Rozwiązania techniczne mające wpływ na

warunki środowiskowe

132

Diagnoza jako źródło
danych do projektowania

W fazie projektowania w

ograniczonym stopniu.

W ww fazie wykorzystanie typowych

procedur diagnostycznych np

. lista dortmundzka ESAC i jej

odmiany

Lista Meistera lub CET II

133

Granice tolerancji organizmu
ludzkiego na środowiskowe
warunki pracy



Ważny wskaźnik

134

Diagnoza obciążeń
człowieka w procesie
pracy



Fizjologia pracy: badanie funkcji
życiowych człowieka pracującego,
celem ustalenie optymalnych
obciążeń dla jego organizmu.



Częścią badań ergonomicznych
jest fizjologiczna ocena
intensywności pracy.

135



Trudność pracy można
odwzorcować na podstawie
wydatku energetycznego
rozumianego jako uzyskiwaną z
pokarmów spalaną ilość energii, w
która jest potrzebna do wykonania
czynności w jednostce czasu.

136

Badanie wydatku
energetycznego- metody



1. Kalorymetrii



2. Fizjologiczna



3. Tabelaryczno- chronometrażowa

137



Praca lekka- do 4200 kJ/8h



Praca średnio ciężka- 4200- 6300
kJ/8h



Praca ciężka 6300- 8400 kJ/8h



Praca najcięższa ponad 8400 kJ

138



W działalności ergonomicznej nie dąży

się do minimalizacji wysiłku fizycznego

związanego z wykonywaniem pracy

(nadmierna redukcja- hipokinezja:

niedostatek ruchu i wysiłku oraz

dyskomfort psychiczny wywołany

monotonią, monotypowością i

wykonywaniem pracy poniżej

możliwości i aspiracji wykonawcy.

139

Projektowanie w celu
zapewnienia optymalnego
wysiłku fizycznego
wykonawcy



Zasady ekonomiki ruchów- 9 reguł,
które należy stosować łącznie.

140

….



1. Główne czynności
manipulacyjne i ruchy
kontrolowane powinny odbywać się
w obrębie właściwych dla danego
typu pracy stref wygody ruchów.



2. …..

141

Ocena obciążenia
fizycznego pracą



1. Ocena wydatku energetycznego
związanego z ruchem



2. ocena obciążenia statycznego,
charakteryzującego się bezruchem,



3. Ocena monotypowości ruchów
roboczych, związanych z
powtarzalnością ruchów

142

Obliczenia wydatku
energetycznego



Suma iloczynów wykonywania
poszczególnych czynności (w
minutach) w ciągu zmiany i
jednostkowego wydatku
energetycznego na wykonanie
czynności

143

Obciążenie statyczne



Wysiłek powstający w warunkach
bezruchu, przy długotrwałym
skurczu mięśni.



Skutek: szybkie zmęczenie

144

Ocena monotypowości



Jednostronne przeciążenia
pewnych grup mięśniowych



Ocena:



Liczba stereotypowych powtórzeń



Wielkość rozwijanych sił
mięśniowych przy wykonywanej
pracy.

145

Ocena końcowa wysiłku
fizycznego



Suma cząstkowych ocen,



Wydatku energetycznego,



Obciążenia statycznego,



Monotypowości.

146

Ocena ryzyka występowania
dolegliwości mięśniowo-
szkieletowych



Uszkodzenia mięśni, stawów, ścięgien,
więzadeł, nerwów, kości a nawet
miejscowe uszkodzenia układu
krwionośnego.



Zewnętrzne objawy: bóle, drętwienia,
mrowienia, uczucie ogólnego dyskomfortu,
opuchlizna stawów, ograniczona
ruchliwość, zmniejszona siła chwytu,
zmiana zabarwienia skóry dłoni lub palców.

147

Dolegliwości
mięśniowo- szkieletowe



Bóle szyi, ramion, pleców, urazy,
zaburzenia w obrębie kończyn

górnych i dolnych.

148

Metody oceny ryzyka
wystąpienia dolegliwości
mięśniowo- szkieletowych



LMM



NIOSH



OWAS



RULA



REBA



OCRA



HAMA



SI



QEC



Metoda trzystrefowego systemu oceny monotypowości



Metoda mapowania ryzyka

149

Psychologiczne podstawy
wykonywania pracy



Szacowanie wysiłku psychicznego



Zasady dot. odbioru informacji



- przeciążenie kanału informacyjnego
powoduje szybkie zmęczenie
psychiczne, może doprowadzić do
blokady kanału, polegającej na zerwaniu
transmisji między narządem zmysłu a
centralnym układem nerwowym

150



Przekazywanie…

151

Zasady podejmowania
decyzji

152

Zasady dotyczące
wykonywania czynności

153

Ocena obciążenia
psychicznego pracą



Etapy procesu pracy dla określenia
wysiłku psychicznego



Uzyskiwanie informacji



Podejmowanie decyzji



Wykonywanie czynności

154

Od czego zależy
obciążenie informacjami?

155

Zmęczenie i odpoczynek

156

Pomiar zmęczenia



Poprzez charakterystykę
wydajności



Rejestracja zjawisk wtórnych

157

DIAGNOZA OBIEKTÓW
TECHNICZNYCH



Ocena antropometryczna OT



Weryfikacja z użyciem atlasu



Metoda manekinów



Metoda makiet



Metoda wykorzystania schematów

obszarów pracy



Wideosomatografia



Zastosowanie techniki komputerowej



System ekspertowy

158

Warunki percepcji
informacji

159

Kształtowanie układów
kontrolno-sterowniczych

160

Kształtowanie obiektów
technicznych



Stanowisko pracy: wg ergonomii
elementarny system układu człowiek –
obiekt techniczny- otoczenie.



Stanowisko robocze: obiekt, który
realizuje z udziałem człowieka i za
pomocą środków technicznych- ściśle
określone zadania produkcyjne,
stanowiące część procesu produkcyjnego
w powiązaniu z innymi obiektami.

161

Podstawowe elementy
stanowiska pracy



Zadania do wykonania (czynności)



Pracownik (grupa, zespół)



Wyposażenie (maszyny,
urządzenia, narzędzia, sprzęt)



Przedmiot pracy (wyrób, usługa)



Wielkość i kształt zajmowanej
powierzchni

162

Ocena stanowiska pracy



Diagnoza wielodyscyplinarna-

kompleksowa



Diagnoza cząstkowa: cztery fazy:

-

Faza pierwsza: diagnoza powołanych do

wykonania zadania diagnostycznego

-

Faza druga: korekta wadliwych elementów

opisanych w fazie pierwszej

-

Faza trzecia: konsultacje, zmiany

korekcyjne, realizacja zmian w produkcji

-

Faza czwarta: kontrolna, nie jest konieczna

gdy obiekt funkcjonuje prawidłowo

163

Diagnoza materialnego
środowiska pracy



Drgania mechaniczne (wibracje)



- całego ciała,



- części ciała.



Skutki: choroba wibracyjna: wrzody

żołądka, schorzenia narządów

trawienia, innych narządów

wewnętrznych, zmiany w układzie

naczyniowym, układzie nerwowym.

164



Ciało człowieka próbuje
dostosować się do obciążenia
drganiami poprzez rożne napięcie
mięsni

165

Źródła drgań



Transport



Samochody, maszyny budowlane,
rolnicze, tramwaje, pociągi,
samoloty, statki



Maszyny do obróbki metali, drewna,
maszyny włókiennicze, hutnicze



Ręczne narzędzia udarowe…

166

Metody oceny drgań w
środowisku pracy



Metoda widmowa



Metoda ważona



Metoda dozymetryczna

167

hałas



Stres



Zmęczenie



Negatywny wpływ na układ
naczyniowy



Uszkodzenia organu słuchu

168

Pomiar hałasu



Pomiar właściwości i porównanie z
dopuszczalnymi wartościami

169

Redukcja hałasu w
projektowaniu procesów
technologicznych

170

oświetlenie



Nadmiar światła: chwilowe zakłócenie

normalnego widzenia; uszkodzenie

siatkówki



Niewystarczające: spadek zdolności

akomodacji, opóźniona adaptacja, obniżona

ostrość widzenia, zmniejszona zdolność

wyróżniania figur z tła, mniejsza zdolność

rozróżniania kolorów



Zmęczenie wzroku poprzez rodzaj światła

np. świetlówki (zjawisko stroboskopowe),

żarówki, światło bisoiczne (zmieszane

dzienne i sztuczne)

171

Oświetlenie pomieszczeń
światłem sztucznym i
naturalnym

172

Ocena źródeł światła



Lista kontrolna

173

Barwy pomieszczenia

174

Światło biostymulatorem

175

mikroklimat

176

Zanieczyszczenia,
zapylenia

177

Emisja energii szkodliwej

178

Przegląd metod i technik
diagnostycznych

179

Ergonomiczna organizacja
pracy



1. Kształtowanie treści pracy (formy
uczestnictwa w procesie
produkcyjnym)



- rozszerzanie pracy,



Wzbogacanie pracy,



Rotacja wykonywanych zadań,



Wymienność stanowisk pracy

2. Praca w zespołach roboczych

180

Przerwy wypoczynkowe



Rozkład przerw



Przerwy krótkie, przerwy 1:1

181

Praca zmianowa



Praca nocna- skutki

182

Elastyczne formy czasu
pracy



Obowiązuje liczba godzin
przepracowanych

183

Psychologiczne i społeczne
aspekty organizacji pracy



Motywacja



Satysfakcja z pracy



Socjotechnika

184

Partycypacyjne metody
usprawnienia pracy



TUTTAWA



6S



KAIZEN



Metoda analizy oddziaływań

185

Wartościowanie pracy

186

Mierniki oceny
warunków pracy



Ocena płynności kadr



Ocena bezpieczeństwa pracy



Ocena wypadków przy pracy



Ocena ryzyka zawodowego



Ocena efektów pracy pracownika



Ocena wydajności pracy



Ocena technicznego uzbrojenia pracy

187

Ergonomia mieszkania



Zalecenia użytkowo-funkcjonalne:



Stosowne do rodzaju pomieszczenia
wykończenie podłóg i ścian



Dobranie funkcjonalnych i dających się
racjonalnie zagospodarować mebli



Właściwe rozmieszczenie punktów
świetlnych



Harmonizowanie pod względem
kolorystycznym i fakturalnym

188

Ergonomia dla ludzi
starszych i
niepełnosprawnych

189

Ergonomia wyrobu



Jakość wyrobu



Cechy ergonomiczne wyrobu

190

Ergonomia
a bezpieczeństwo pracy