Bezpieczeństwo pracy
i ergonomia
Wykład V
Diagnoza
Etymologia słowa diagnoza
Diagnoza (gr. diagnosis  rozpoznanie) jako
pojęcie wywodzi się z medycyny, z którą była
związana od czasów starożytnych.
Fazy w postępowaniu
diagnostycznym
W postępowaniu diagnostycznym rozróżnia
się dwie fazy:
badania inicjujące, mające na celu rozpoznanie
objawów potrzebnych do postawienia hipotezy
cząstkowej;
badania sprawdzające hipotezę cząstkową.
Definicje pojęcia diagnoza
W definicji proponowanej przez
S. Ziemskiego:
 diagnoza jest to rozpoznanie badanego stanu
rzeczy przez zaliczanie go do znanego typu lub
gatunku, przez wyjaśnienie przyczyn i celu tego
stanu rzeczy, określenie jego fazy obecnej oraz
przewidywanego dalszego rozwoju".
Definicje pojęcia diagnoza
Według E. Franusa:
 diagnoza jest wyborem hipotezy modalnej o
danym stanie rzeczy na podstawie interpretacji
objawów zarejestrowanych za pomocą
odpowiednich środków badania w konkretnej
sytuacji i czasie."
Ekspertyza
Ekspertyza (z łac. expeńentia  doświadczenie,
biegłość, znajomość rzeczy; expertus 
doświadczony, biegły) oznacza działanie naukowo-
rozpoznawcze, badanie przez rzeczoznawców
(ekspertów) określonego stanu rzeczy w celu
wydania o nim orzeczenia i sformułowania
wniosków praktycznie wymagających
specjalistycznych wiadomości przy podejmowaniu
społecznie ważnych decyzji i działań.
Ekspertyza jest więc wyjaśnieniem faktów, które
ułatwiają rozwiązanie problemu praktycznego.
Różnice między pojęciem
ekspertyzy i diagnozy
Proces diagnozowania nie kończy się zwykle na postawieniu diagnozy,
obejmuje często prognozę i propozycje środków zaradczych.
Można wymienić następujące różnice między ekspertyzą i diagnozą.
Diagnoza ma cel poznawczy, z możliwością wykorzystania jej w praktyce,
ekspertyza ma cel praktyczny z możliwością wykorzystania diagnozy jako
środka.
Diagnoza jest nierozłącznie związana z działalnością zawodową
w pewnych zawodach, ekspertyza natomiast jest działalnością  na
zamówienie".
Ekspertyza ogranicza się głównie do wykorzystania wiedzy do celów
praktycznych, diagnoza natomiast oprócz zastosowań praktycznych ma
jeszcze cel poznawczy (jej wyniki mogą być wykorzystane do uogólnień
naukowych).
Diagnoza ergonomiczna
Cel diagnozy ergonomicznej
Podstawowym celem diagnozowania
ergonomicznego systemu człowiek-obiekt
techniczny jest określenie poziomu jego
ergonomicznej jakości w fazie eksploatacji.
Diagnoza w ergonomii
Diagnoza w ergonomii dotyczy relacji, jakie
zachodzą między poszczególnymi członami układu
człowiek - obiekt techniczny - otoczenie lub układu
jako całości.
Jest z
ródłem informacji o anatomicznych,
fizjologicznych i psychicznych cechach i potrzebach
użytkownika.
Informacje te ergonomia z jednej strony wytwarza, z
drugiej weryfikuje w gotowym produkcie.
Przedmiot diagnozy
ergonomicznej
Przedmiotem diagnozy mogą zatem być:
cechy człowieka i biologiczne skutki pracy,
maszyny i urządzenia,
materialne środowisko pracy,
stanowiska pracy.
1. Cel diagnozy ergonomicznej w odniesieniu do
obciążeń człowieka w procesie pracy i
biologicznych skutków pracy
Celem diagnozy ergonomicznej w odniesieniu do obciążeń człowieka w
procesie pracy i biologicznych skutków pracy jest ustalenie:
1. Cech człowieka określających możliwości jego adaptacji do warunków
technicznych, organizacyjnych i społecznych, w jakich musi on
funkcjonować, tj.:
właściwości energetyczne: sprawność biologiczna organizmu,
temperament i motywacja (wytrzymałość, niezawodność, potrze-
by, oczekiwania itp.);
zdolności regulacyjne: odbiór i przetwarzanie informacji, pamięć
i uwaga, cechy myślenia i decyzji (w tym inteligencja i uzdolnienia);
umiejętności wynikające z ogólnego wykształcenia, kwalifikacji
zawodowych, kultury technicznej, wrażliwości estetycznej i etycznej, systemu
wartości.
1. Cel diagnozy ergonomicznej w odniesieniu do
obciążeń człowieka w procesie pracy i
biologicznych skutków pracy
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.
2. Diagnoza obiektów
technicznych
Podstawowe problemy diagnozy ergonomicznej koncentrują się
wokół następujących zagadnień:
relacji przestrzennych między obiektem technicznym i jego
elementami a cechami antropometrycznymi i biomechanicznymi
człowieka;
budowy i rozplanowania układów kontrolno-sterowniczych;
formy ekspozycji i identyfikacji sygnałów;
warunków percepcji informacji;
budownictwa mieszkaniowego i komunalnego (wnętrz i ich
wyposażenia, wykończenia, estetyki, zagospodarowania);
urządzeń rekreacyjnych i sportowych;
środków transportu i komunikacji;
planowania przestrzennego i urbanistyki;
wytworów i aparatury powszechnego użytku.
3. Diagnoza materialnego
środowiska pracy
Diagnoza materialnego środowiska pracy
pozwala na rozpoznanie aktualnych
warunków pracy i dotyczy takich parametrów,
jak:
mikroklimat,
hałas,
wibracje,
zanieczyszczenie powietrza,
promieniowanie elektromagnetyczne i inne.
4. Diagnoza ergonomiczna
stanowisk pracy
Celem diagnozy ergonomicznej stanowisk
pracy jest zidentyfikowanie elementów
systemu, ich wzajemnych relacji oraz analiza
i ocena, aby funkcjonowanie stanowisk
podczas wykonywania określonych zadań
przebiegało sprawnie, bez szkody dla
człowieka i bez negatywnych zmian w
otoczeniu.
4. Diagnoza ergonomiczna
stanowisk pracy
Podstawowe problemy diagnozy ergonomicznej
stanowisk pracy obejmują:
proces pracy, technologię, organizację, transport (tempo,
obciążenia, monotonię, rotację, przerwy itp.),
obciążenia psychiczne i fizyczne,
ostre zagrożenia życia i zdrowia,
przestrzeń pracy,
pozycję przy pracy,
monotonię i monotypie pracy,
dokładność ruchów i algorytm czynności,
podział funkcji między człony układu,
rozwiązania techniczne mające wpływ na warunki
środowiskowe.
Diagnoza obciążeń człowieka w
procesie pracy
Fizjologiczne i biomechaniczne
podstawy wykonywania pracy
Zadaniem fizjologii pracy jest badanie przebiegu
funkcji życiowych pracującego człowieka, a celem
 ustalenie optymalnych obciążeń dla jego
organizmu.
W celu sprawnego przebiegu pracy i zapewnienia
maksymalnej wydajności, przy optymalnym wysiłku,
prowadzi się badania ergonomiczne, których
częścią jest fizjologiczna ocena trudności pracy i
wydolności fizycznej pracowników.
Fizjologiczne i biomechaniczne
podstawy wykonywania pracy
Trudność pracy fizycznej można odwzorować
na podstawie wydatku energetycznego,
rozumianego jako uzyskiwaną ze spalania
pokarmów ilość energii, którą ciało potrzebuje
na jednostkę czasu, do spełnienia określonej
funkcji.
Fizjologiczne i biomechaniczne
podstawy wykonywania pracy
Badania wydatku energetycznego
przeprowadza się najczęściej jedną z
wymienionych metod:
kalorymetrii,
fizjologiczną,
tabelaryczną.
Wydatek energetyczny
człowieka
Podstawowy wydatek energetyczny dla młodego mężczyzny,
średniego wzrostu (175 cm) i średniej wagi ciała (75 kg) wynosi
około 7000 do 7500 kJ/24 h.
Jako wydatek w czasie wolnym od pracy przyjmuje się około
2500kJ/24h.
A
ączny, całodobowy wydatek wynosi więc 10000 kJ/24 h.
Do tej wartości całkowitej dodaje się wydatek na pracę:
do około 4200 kJ/8 h - praca lekka,
od 4200 do 6300 kJ/8 h - praca średnio ciężka,
od 6300 do 8400 kJ/8 h - praca ciężka,
ponad 8400 kJ/8 h - praca najcięższa.
Zasady ekonomiki ruchów
Zasady ekonomiki ruchów
1. Główne czynności manipulacyjne i ruchy kontrolowane
powinny odbywać się w obrębie właściwych dla danego typu
pracy stref wygody ruchów.
2. Ręka nie powinna być wykorzystywana do długotrwałego
podtrzymywania i celowania - ze względu na obciążenie
statyczne.
3. Praca statyczna powinna być zastępowana dynamiczną.
4. Ruchy rąk powinny być równoczesne i symetryczne.
5. Ruchy rąk powinny być rytmiczne.
6. Ruchy rąk powinny być ciągłe, płynne i wykonywane spokojnie
lub rzutowo. Uderzenia i przemieszczenia nie powinny być
kierowane pod górę.
Zasady ekonomiki ruchów
7. Rozlegle ruchy swobodne powinny przebiegać po trajektoriach
zaokrąglonych. Ruchów po liniach prostych należy unikać. Ruchy
swobodne są szybsze i łatwiejsze, niż ruchy kontrolowane.
8. Należy preferować ruchy ręki i przedramienia, ale ruchy powinny
być urozmaicone.
9. Jeżeli zachodzi potrzeba stosowania ruchów prostych, to należy
wyrabiać automatyzm ich wykonania. Sprzyja temu rytmiczne liczenie
na 2, 3, lub 4 takty. Aby uniknąć lub ograniczyć monotonię przy
takich pracach, należy robić przerwy, zmieniać wzajemnie obsadę
na stanowiskach pracy (rotacja) i urozmaicać sposoby wykonania
pracy. Pożądana jest konsultacja psychologa.
Zasady racjonalnego
wykonywania ruchów i wysiłku
Zależności związane z pozycją
przy pracy
1. Trzymać łokcie nisko.
2. Minimalizować momenty sił działające na kręgosłup i plecy.
3. Uwzględnić różnice anatomiczne i możliwości energetyczne
wynikające z płci.
4. Optymalizować konfigurację pomiędzy różnymi częściami ciała.
5. Unikać konieczności obserwacji pola pracy poza strefę
wygodnego widzenia (kąt bryłowy maksimum 60�).
Zależności związane z
funkcjonowaniem systemu: człowiek -
wyposażenie techniczne
6. Unikać długotrwałych nacisków na mięśnie i naczynia
krwionośne.
7. Unikać wibracji w zakresach częstotliwości rezonansowych.
8. Stosować krzesło umożliwiające indywidualne
dopasowanie do użytkownika.
9. Trzymać dłoń prosto podczas skrętów przedramienia i
ramienia.
10. Unikać skupionych nacisków na kości i tkankę łączną.
Zależności wynikające z
kinematyki ciała
11. Stosować krótkie ruchy sięgania.
12. Wykorzystywać naturalne możliwości ruchowe, bez wymuszeń.
13. Unikać ruchów po liniach prostych.
14. Stosować tylko dobrze zaprojektowane rękawice robocze.
15. Projektować proces pracy tak, aby mięśnie obciążać
symetrycznie
Ocena obciążenia fizycznego
pracą
Metoda Lehmanna
Metoda Lehmanna (chronometrażowo-
tabelaryczna)  metoda pozwalająca na
określenie możliwości energetycznych i
kinetycznych ciała ludzkiego.
Metoda Lehmanna
Ocena sumaryczna wysiłku fizycznego
składa się z trzech ocen cząstkowych:
wydatku energetycznego, związanego z ruchem;
obciążenia statycznego, charakteryzującego się
bezruchem;
monotypowości ruchów roboczych, związanej
z powtarzalnością ruchów.
Wartości wydatku energetycznego netto podczas
wykonywania różnych czynności wg G. Lehmanna
Średnie wartości
Lp. Czynność Warunki pracy wydatku energetycznego
kJ/min kcal/min
1 Chodzenie bez ciężaru równa, gładka droga, bardzo lekki ubiór, obu-
wie gimnastyczne:
% 2 km/h 5,0 1,2
% 6 km/h 15,9 3,8
% 7 km/h 23,1 5,4
2 Chodzenie bez ciężaru szosa, ciężkie obuwie, - 4km/h, 12,9 3,1
droga trawiasta - 4 km/h, 15,0 3,6
grunt piaszczysto-gliniasty - 3,5 km/h 18,8 4,3
3 Chodzenie z ciężarem równa twarda droga
na plecach % ciężar 100 N -4 km/h, 15,0 3,6
% ciężar 500 N - 4 km/h, 22,2 5,3
zużycie energii przy noszeniu oburącz do 40 kg
ciężaru jest mniejsze o około 10%, przy nosze-
niu za pomocą nosidła około 20% mniejsze niż
przy noszeniu na plecach
Wartości wydatku energetycznego netto podczas
wykonywania różnych czynności wg G. Lehmanna
Średnie wartości
Lp. Czynność Warunki pracy wydatku energetycznego
kJ/min kcal/min
4 Wchodzenie pod równia pochyla, gładka droga - 2,5 km/h; ciężar na plecach,
górę wzniesienie 10�, szybkość wspinania się - 7,24 m/min:
% bez ciężaru, 20,5 4.9
% ciężar 200 N, 25,5 6,1
% ciężar 500 N 38,5 9,2
5 Schodzenie równia pochyła, droga 5 km/h, (wartość jak przy chodzeniu +10%)
% 5�, 9,2 2,2
% 10�, 7,5 1.8
% 20�, 11,3 2,7
% 30� 15,9 3,8
7 Ciągnięcie wózka równa, twarda droga (wartość jak przy chodzeniu +20%)-3,6 kg/h
wysokość uchwytu 100 cm:
% siła ciągu 110 N 35,6 8,5
% siła ciągu 160 N 45,6 10,9
9 Piłowanie żelaza 42 ruchy pilnikiem/min, 8,3 2,0
60 ruchów pilnikiem/min, 10,4 2,5
80 ruchów pilnikiem/min 17,6 4,2
Wydatek energetyczny związany z pracą na
poszczególnych stanowiskach pracy
Wydatek energetyczny Wydatek energetyczny
Wyszczególnienie Stanowisko (netto) (netto)
Czynności
robocze
kJ/min kcal/min kJ/8h kcal/8 h
Przemysł maszynowy Tokarz 13,3 3,3 6671,0 1616
Wiertacz 12,9 3,1 5706,8 1362
Szlifierz 12,5 3,1 5023,8 1199
Frezer 10,4 2,5 3276,6 782
Prasiacz 11,3 2,7 3863,2 922
Oczyszczacz 10,8 2,6 2509,8 599
Gwiniarz 10,4 2,5 2137,2 522
Wydatek energetyczny związany z pracą na
poszczególnych stanowiskach pracy
Wydatek energetyczny Wydatek energetyczny
Wyszczególnienie Stanowisko (netto) (netto)
Czynności robocze
k J/min kcal/min kJ/8 h kcal/8 h
Przedsiębiorstwo A
adowacz 23,8 5,6 11445 3725
Spedycji Krajowej Magazynier 26,2 6,2 12646 3011
Operator sprzętu
przeładunkowego 17,8 4,2 8539 2033
Ślusarz 16,6 3,9 7980 1900
Wydatek energetyczny związany z
pracą w domu
Wydatkowana energia Wydatek energetyczny Wydatek energetyczny
kobiet [kJ/min] mężczyzn [kJ/min]
Czynności [kcal/min/55 kg] [kcal/min/65 kg]
Roboty dziewiarskie, szycie 1,0-1,4 1,2-1,8
4,2-5,9 5,0-7,5
Zamiatanie podłogi, prasowanie, obieranie ziemniaków, 1,5-1,9 1,9-2,4
przygotowywanie jarzyn, czyszczenie butów 6,3-8,0 8,0-10,1
Zamiatanie dywanu, gotowanie, przygotowywanie posiłków, 2,0-2,9 2,5-3,7
nakrywanie do stołu, zmywanie naczyń, drobna przepierka, 8,4-12,2 10,5-15,5
wieszanie prania, mycie podłogi, sprzątanie w kredensie,
odkurzanie, polerowanie srebra
Ścielenie łóżek, przesuwanie mebli, sprzątanie pokoju, fro-terowanie 3,0-3,9 3,8-4,9
podłogi szczotką, mycie okien, rąbanie drewna, robienie zakupów 12,6-16,3 15,9-20,5
(małe obciążenie)
Trzepanie dywanów, szorowanie podłogi, polerowanie me-bli, pranie 4,0 5,0
ręczne, robienie dużych zakupów 16,8 21,0
Jednostkowy wydatek energetyczny dla różnych
pozycji ciała i zakresu obciążenia mięśniowego wg
G. Lehmanna
Pozycja ciała Wydatek energetyczny
k J/min kcal/min
Siedząca 1,25 0,3
Na kolanach 2,10 0,5
W kucki 2,10 0,5
Stojąca 2,5 0,6
Stojąca pochylona 3,35 0,8
Chodzenie 10,89 2,6
Zakres obciążenia mięśni Wydatek energetyczny (w zależności od intensywności
obciążenia mięśni)
kJ/min kcal/min
Praca palców dłoni i przedramion 2,10-4,20 0,5-1,0
Praca jednego ramienia 4,20-8,40 1,0-2,0
Praca obu ramion 8,40-12,6 2,0-3,0
Praca całego dala (mięśni, kończyn i tułowia) 12,6-41,9 3,0-10,0
Przykład obliczania wydatku energetycznego na
stanowisku montera zgodnie z uproszczoną
metodą Lehmanna
Wykonywane czynności Pozycja ciała Czas trwania Jednostkowy wydatek Wydatek energetyczny dla
czynności energetyczny zmiany roboczej
Zakres obciążenia [min] [kJ/min] [kcal/min] [kJ] [kcal]
mięśni
siedząca 180 1,26 0,3 1735 441
Manipulowanie częściami i wmon-
towywanie ich do podzespołu
obydwu ramion 8,36 2,0
chodzenie 100 10,89 2,6 2346 560
Dostarczanie części do zamonto-wania
dla brygady
lekka całego ciała 12,57 3,0
stojąca 140 2,51 0,6 1232 294
Montaż elementu (przykręcanie śrub i
wkrętów)
średnia pracy 6,29 1,5
jednego ramienia
chodzenie 40 10,89 2,6 436 104
Przerwy organizacyjne i regulaminowe
siedzenie 20 1,26 0,3 25 6
Razem 480 5749 1372
Przykłady prac związanych z
wysiłkiem fizycznym
Obciążenie lekkie wywołuje najczęściej praca biurowa,
wymagająca pozycji siedzącej i niewielkich wydatków
energetycznych.
Koszt biologiczny wykonania takiej pracy szacowany jest poniżej
8,5 kJ/min (2 kcal/min).
Na wartość tę składają się wydatki związane z utrzymaniem ciała
w pozycji siedzącej  1,26 kJ/min (0,3 kcal/min) oraz czynności
nie wymagające ruchu, np. maszynopisanie, praca przy
komputerze - 4,5 - 7 kJ/min (1,1-1,6 kcal/min).
W ciągu zmiany roboczej tego typu prace powodują wydatek
energetyczny rzędu 2000-3500 kJ (500kcal) netto.
Przykłady prac związanych z
wysiłkiem fizycznym
Do kategorii prac średnio ciężkich zaliczane są prace
wykonywane w pozycji przeważnie stojącej, w których obciążenie
fizyczne nie przekracza możliwości fizjologicznych, bez
dz
wigania dużych ciężarów.
Do takich prac należą prace przy obsłudze maszyn i urządzeń,
prace przy obrabiarkach, prace montażowe.
Zakres jednostkowych wydatków energetycznych dla tych
czynności wynosi 8-20 kJ/min (2-5 kcal/min).
Wydatek energetyczny dla zmiany roboczej wynosi odpowiednio
3 700kJ/8h (900 kcal/8 h) w odniesieniu do kobiet oraz do 6000
kJ/8 h (1500 kcal/8 h) w odniesieniu do mężczyzn.
Przykłady prac związanych z
wysiłkiem fizycznym
Prace ciężkie lub bardzo ciężkie są to prace wykonywane ciężkimi
narzędziami lub związane z dz
wiganiem ciężarów.
Do prac tych należą np.: kopanie, kucie, załadunek.
Za pracę bardzo ciężką przyjmuje się pracę, w której
średniojednostkowy wydatek energetyczny wynosi około 16 kJ/min
(4,19 kcal/min) dla mężczyzn i około 10 kJ/min (2,5 kcal/min) dla kobiet.
Odpowiednio dla zmiany roboczej efektywny wydatek energetyczny
wynosi do 8300 kJ/8 h (2000 kcal/8 h) dla mężczyzn i do 5000 kJ/8 h
(1200 kcal/8 h) dla kobiet.
Zgodnie z normami fizjologicznymi przyjmuje się, że są to górne
bezpieczne granice obciążenia fizycznego pracą.