Celem diagnozy ergonomicznej stanowiska pracy jest zidentyfikowanie elementów systemu, ich wzajemnych relacji, analiza oraz ocena, aby aby działanie stanowiska przy wykonywaniu określonych zadań przebiegało sprawnie, bez szkody dla człowieka oraz bez negatywnych zmian w otoczeniu
Procedury diagnostyczne:
-ocena obciążenia fizycznego pracą
- ocena obciążenia psychicznego pracą
- ocena antropometrycznych obiektów technicznych
- ocena parametrów materialnego środowiska pracy
- kompleksowa ocena stanowiska pracy
- certyfikacja maszyn i urządzeń
Certyfikacja to ocena zgodności wyrobu z odpowiednimi wymaganiami bezpieczeństwa i zdrowia użytkowników, prowadzona przez trzecia strone przed wprowadzeniem tych wyrobów do obrotu handlowego
Metody i techniki diagnostyczne;
- metody badań ankietowych
- listy kontrolne (check-list)
- metody badań testowych
- metody wskaźnikowe
- metody punktowo-wskaźnikowe
- atestacja
- metody analizy sieciowej
- metody bilansowe
Skutki działania materialnego środowiska pracy na człowieka i pośrednia na jego pracę zależą od:
- rodzaju działającego czynnika (np. hałas, oświetlenia itp.)
- czasu i okresów działania tych czynników
- nasilenia
- uciążliwości pracy
- indywidualnej odporności i wrażliwości człowieka na dany czynnik oraz stanu zdrowia i aktualnej jego kondycji Nazwa antropometria wywodzi się od greckich słów anthropos – człowiek, metron – miara
Wykorzystanie antropometrii w kształtowaniu struktury przestrzennej środowiska pracy: 1. Biomechanika – kątowe zakresy ruchu, siły, masa ciała
2. Przestrzeń pracy – przestrzeń widzenia, przestrzeń pracy rąk, pozycje robocze.
3. Wymiary bezpieczeństwa – wymiary dostępu ochrony oczu i twarzy, ochrony głowy, ochrony słuchu, ochrony układu oddechowego, ochrony rąk, stóp oraz całego ciała
Znaczenie wiedzy antropometrycznej w projektowaniu ergonomicznym układu człowiek maszyna:
- metoda fantomów (manekinów)
- metoda makiet
- metoda schematów obszaru pracy
- metoda fantomów komputerowych
- metoda bezpośrednia
Atlas antropometryczny jako jako narzędzie projektowania stanowisk pracy
- zawiera charakterystyki centylowe dorosłej ludności Polski dla obu płci (200 cech)
- cechy somatyczne(wysokość szerokość, długość, obwody)
- cechy funkcjonalne (zakresy kątowe i dystanse ruchów)
- Centyle oblicza się z próbki losowej, przy czym 5 i 95 centyl, nazywa się nazywa się odpowiednio dolnym C5 i górnym C95 a 50 centyl mediana C50
- C5, C95 – wymiary progowe
Centyl rzędu p, (Cp) jest to taka wartość dla której p% populacji ma wartość cechy mniejszą, zaś pozostała część populacji ma wartość cechy większą od Cp. Centyle wyznacza się z próby losowej.
Przestrzeń pracy to przede wszystkim: pole pracy, powierzchnia dla materiałówi narzędzi oraz wolna przestrzeń umożliwiająca ruchy rąk przy wykonywaniu czynności
Wyróżnia się : normalny zakres rąk maksymalny i wymuszony.
Rodzaje urządzeń sygnalizacyjnych:
- wskaźniki wychyłowe ilościowe
- wskaźniki wychyłowe jakościowe
- Wskaźniki cyfrowe
- monitory ekranowe
- sygnalizatory świetlne
- sygnalizatory dźwiękowe
Wg kryterium złożoności informacji zawartej w sygnale wyróżniamy
- Sygnalizację ilościową
- Sygnalizację jakościowa
- Sygnalizację kontrolną
Przewaga maszyn nad człowiekiem:
- szybkość działania
- wielkość dysponowanej mocy, siły i ich stabilnośc
- niezmienność wykonywania stereotypowych czynności i zadań
- przechowywanie informacji w postaci skróconej i kasowanie informacji
- zdolność do wykonywania wielu operacji jednocześnie
- odpornośc na warunki środowiska
Zainteresowania współczesnej ergonomii obejmują wszelkie przejawy współdziałania ludzi z obiektami technicznymi:
- techniki i technologie wytwarzania
- jakość (ergonomiczność) wyrobów
- urządzenie mieszkania
- środki transportu i komunikowania się
- warunki życia osób starszych i niepełnosprawnych
- pracę biurową
- sport i rekreację
Kształt tarczy
Dokładność odczytu podziałki:
a) tarcza liniowo-pionowa,
b) tarcza liniowo-pozioma,
c) tarcza półokrągła,
d) tarcza okrągła
e) tarcza okienkowa
Podstawowe wymagania ergonomiczne czytelności podziałki:
• grubość i odstęp między kreskami podziałki
• zróżnicowanie długości kresek oznaczających określone interwały
• moduł dziesiętny
• kąt obserwacji
• oświetlenie
• kontrast kresek podziałki i tła
Dostępność urządzenia starowniczego
Usytuowanie uchwytu wewnątrz przestrzeni ograniczonej funkcjonalnym zasięgiem kończyn człowieka
Uchwyty najczęściej używanych US powinny być usytuowane wewnątrz strefy wokół stawu łokciowego ( przy normalnym położeniu kończyny) określonej promieniem wynoszącym 30 cm dla kobiet i 35 cm dla mężczyzn
Zasięg ten może być modyfikowany przez dopuszczalne ruchy łokcia w granicach 5 cm
Maksymalne uniesienie łokcia nie powinno przekraczać 8 cm
Rozróżnialność
Rozmieszczenie przestrzenne US
uwzględnienie danych antropometrycznych (maksymalne i normalne zasięgi kończyn człowieka o 5 – centylowej charakterystyce wymiarowej)
zbyt bliskie umiejscowienie US utrudnia manipulowanie (w pionie odległość min. 12,5 cm, w poziomie min. 20 cm)
duża liczba US – zróżnicowanie wielkości i kształtów uchwytów lub ujednolicenie ich położeń zerowych
różnica między gałką większą i mniejszą – nie mniejsza niż 20%
dostosowanie kształtów uchwytów do anatomicznych kształtów dłoni
Operatywność
• wartość przełożenia
• stawiany opór
• stopień zgodności z realizowaną funkcją
Bezpieczeństwo działania US
(wybrane przykłady)
Umieszczenie US w specjalnym zagłębieniu
Otoczenie specjalną barierą
Oddalenie US od siebie lub rozmieszczenie ich zgodnie z kolejnością użycia
Przykrywy nad elementami manipulacyjnymi
Mechaniczna blokada w poszczególnych położeniach elementów manipulacyjnych
Rodzaje urządzeń sterowniczych US
Przyciski ręczne
Przyciski nożne
Przełączniki obrotowe (strzałkowe, gałkowe)
Wyłączniki uchylne
Gałki obrotowe
Dźwignie (drążki)
Korby
Kierownice (koła sterowe)
Pedały
ZASADY ROZMIESZCZANIA WSKAŹNIKÓW I ELEMENTÓW STEROWNICZYCH
1. ZASADA SPEŁNIANEJ FUNKCJI
Polega na grupowaniu razem wskaźników lub elementów sterowniczych spełniających podobną funkcję.
2. ZASADA WAŻNOŚCI
Grupowanie w zależności od tego, w jakim stopniu warunkują one realizację zadania.
3. ZASADA OPTYMALNEGO ROZMIESZCZENIA
Znalezienie dla każdego elementu optymalnego miejsca z punktu widzenia ich zastosowania ( wygody, dokładności, szybkości, potrzebnej siły itp. )
4. ZASADA KOLEJNOŚCI UŻYCIA
Przestrzenne ulokowanie elementów według odpowiadającej kolejności wykorzystania.
5. ZASADA CZĘSTOŚCI UŻYCIA
Rozmieszczenie elementów według częstości użycia, po uprzednim określeniu tej częstości.
INFORMACJA jest przekazywana do człowieka przy pomocy różnych sygnałów.
Aby sygnał mógł być odebrany przez człowieka musi posiadać odpowiednią formę fizyczną, która może być
zarejestrowana przez system nerwowy człowieka w postaci wrażeń zmysłowych.
CECHY SYGNAŁÓW
1. jakość,
2. siła,
3. wielkość,
4. kształt,
5. położenie,
6. ruch,
7. czas pojawiania się i trwanie.
1. CECHY JAKOŚCIOWE SYGNAŁU
Np. barwa
2. SIŁA SYGNAŁU
Konieczne jest nadanie bodźcom pewnego minimum intensywności, jest tzw. próg wraż liwoś ci.
Najmniejszą różnicę w intensywności sygnałów, jaką człowiek zauważa, nazywamy progiem czułoś ci albo róż nicy.
Optimum siły sygnałów zależy od :
•
Wielkości przedmiotów obserwowanych,
•
Oświetlenia tła ( kontrast ),
•
Wymaganej precyzji wykonania zadania.
3. WIELKOŚĆ SYGNAŁU
Cecha ta dotyczy głównie wymiarów przestrzennych i związana jest z ostroś cią wzroku.
Określa się ją za pomocą minimalnej odległości między dwoma punktami, przy której możliwe jest uzyskanie wrażenia rozdzielczości tych punktów.
Próg ostroś ci określa się za pomocą jednostek kątowych.
4. KSZTAŁT SYGNAŁU
Kształt rozpoznawalny jest zarówno wzrokiem jak i dotykiem.
Wzrokowo najłatwiej rozpoznawalne są kształty regularne:
kropki, kreski, trójkąty, kwadraty, o wiele trudniej jest zidentyfikować kształty nieregularne.
5. POŁOŻENIE SYGNAŁU
Określenie miejsca sygnału może być dokonywane za pomocą różnych organów zmysłowych, głównie jednak za pomocą wzroku, słuchu i czucia kinestetycznego.
6. RUCH SYGNAŁU
Rozróżniamy:
•
sygnały nieruchome pojawiają się stale w jednym i tym samym punkcie miejsca pracy,
•
sygnały ruchome zmieniają swoje miejsce w polu orientacji podmiotu.
Zarówno sygnały nieruchome , jak i ruchome mogą pojawiać się w dwojaki sposób:
•
sygnały przerywane dyskretne ( zjawiają się i znikają w określonych odstępach czasu regularnie lub nieregularnie ),
•
sygnały ciągłe (trwają w polu orientacji podmiotu albo w jednym miejscu, albo też przesuwają się w polu widzenia ).
Obserwowanie sygnałów ciągłych nazywamy śledzeniem.
7. CZAS TRWANIA SYGNAŁU
Aby jakikolwiek bodziec został spostrzeżony, musi on działać przez minimalny okres czasu, który możemy nazwać okresem progowym.
Potrzebny jest również pewien minimalny czas dzielący bodźce następujące po sobie, aby dały się rozróżniać i nie zlewały się w jeden. ( optymalna widzialność ok.0.1 s)
Przyczyny popełnianych błędów:
1. Sygnał niesie dostateczną ilość informacji, ale trwa zbyt krótko;
2. Sygnał niesie dostateczną ilość informacji dla operatora wyszkolonego i ma dostateczny czas trwania, ale trafia na osobę niewyszkoloną;
3. Sygnał silny u źródła doznaje zniekształceń i osłabienia po drodze;
4. Duże zmęczenie i spadek koncentracji oraz spadek zdolności postrzegania;
5. Operator nieprzystosowany psychicznie do odbioru sygnału w danej chwili;
6. Sygnał niesie zbyt mało informacji
PODEJMOWANIE DECYZJI jest konieczne wtedy, gdy nie ma jednoznacznego przyporządkowania między sygnałem a reakcją, kiedy pracownik musi uwzględniać w działaniu więcej niż jeden sygnał, albo też gdy zachodzi możliwość więcej niż jednej reakcji na jeden sygnał.
NAJWAŻNIEJSZE SYTUACJE:
1. Wyboru
2. Złożone
3. Preferencje
4. Probabilistyczne
Rozróżniamy dwa rodzaje pamięci:
•
Ś wież a – wykorzystuje się ją przy podjęciu decyzji na podstawie sygnałów otrzymanych bezpośrednio przed tym momentem ,
•
Trwała – przejawia się w wiedzy i umiejętnościach człowieka. To główny magazyn wiedzy człowieka. Informacje zaczerpnięte z sygnałów aktualnych są przetwarzane odpowiednio do wiadomości już posiadanych. Pojemność pamięci trwałej jest nieograniczona.
ORAZ
wyobraź nia umożliwiająca wyprzedzanie biegu zdarzeń
PODSTAWOWE CZYNNOŚ CI RUCHOWE
1. Ruchy pozycyjne,
2. Ruchy powtarzalne,
3. Ruchy ciągłe,
4. Ruchy seryjne,
5. Pozycja statyczna.
STRUKTURA RUCHÓW
Wszelkie ruchy robocze składają się z dwóch głównych faz:
•
Docelowej ( dynamiczna, stabilizująca )
•
Manipulacyjnej ( ciągnięcie, pchanie, naciskanie, przytrzymywanie, przekręcanie )
CECHY RUCHÓW
1. szybkość
2. dokładność
3. siła
Koszt fizjologiczny pracy jest pojęciem używanym dla określenia stopnia psychofizjologicznego obciążenia ustroju.
Jest to pojęcie szersze od pojęcia kosztu energetycznego pracy, który oznacza tylko ilość energii zużytej podczas wykonanej pracy.
Koszt fizjologiczny pracy oznacza się zarówno na podstawie wartości wydatku energetycznego, jak i na podstawie zmian czynnościowych zachodzących w ustroju pod wpływem wykonanej pracy, na przykład zmian częstości skurczów serca, objętości wyrzutowej serca, wentylacji minutowej płuc i innych.
Przydatność określenia tzw. roboczego wydatku energetycznego ( RWE ) :
1. Umożliwia porównanie wysiłków fizycznych wymaganych przy wykonywaniu różnego rodzaju pracy, 2. W stosunku do osób ciężko pracujących fizycznie wyznaczenie RWE może stanowić obiektywną podstawę normowania pracy i ustalania wynagrodzenia w zależności od wysiłku,
3. Wartość RWE pozwala na ocenę ryzyka zatrucia szkodliwymi substancjami wziewnymi zawartymi w powietrzu. Im większy jest bowiem wydatek energetyczny ( im cięższą wykonujemy pracę ), tym wię maksymalnego pochłaniania tlenu przez ustrój ksze zapotrzebowanie na tlen i tym większa wentylacja płuc. Im intensywniejsza wentylacja płuc, tym więcej substancji wziewnych wniknie do organizmu.
PPM – podstawowa przemiana materii
CPM – czynnościowa przemiana materii ustroju
RWE – roboczy wydatek energetyczny – w centrum zainteresowania ergonomii
SPOSOBY OCENY WYSIŁKU FIZYCZNEGO
1. Pomiar i porównanie zużycia tlenu z maksymalną zdolnością pochłaniania tlenu przez ustrój
2. Pomiar zmian fizjologicznych zachodzących w organizmie w czasie pracy
3. Pomiar wydatku energetycznego, obciążenia statycznego i monotypowości wykonywanych ruchów
/metoda szacunkowa/
Klasyfikacja ciężkości pracy wg Kozłowskiego:
10% maksymalnego pochłaniania tlenu przez ustrój - praca lekka,
10-30% maksymalnego pochłaniania tlenu przez ustrój – praca średnio ciężka,
30-50% maksymalnego pochłaniania tlenu przez ustrój – praca ciężka ( należy dążyć do nieprzekraczania tej granicy),
50% maksymalnego pochłaniania tlenu przez ustrój – praca bardzo ciężka
METODY OKREŚLANIA WYDATKU ENERGETYCZNEGO
1. Kalorymetria bezpośrednia – ocena wysiłku na podstawie pomiaru ilości ciepła wytwarzanego w tym czasie w organizmie ( specjalne komory kalorymetryczne )
2. Kalorymetria pośrednia
-
polega na określeniu objętości tlenu pobieranego przez organizm w jednostce czasu
Szczególnie przydatna poczas wysiłków, w któtych przeważają procesy tlenowe
Ilość energii uzyskana w procesach utleniania, przy zużyciu 1 litra tlenu, jest definiowana jako równoważnik energetyczny tlenu
3. Metoda chronometrażowo-tabelaryczna
Metoda ta polega na obliczeniu wydatku energetycznego pracownika zatrudnionego na określonym stanowisku pracy na podstawie dwóch grup danych:
Czas wykonania poszczególnych rodzajów czynności w ciągu zmiany; uzyskanie tych danych wymaga przeprowadzenia chronometrazu pracy, tzn. obserwacji i dokonania pomiaru czasu trwania poszczególnych rodzajów czynności,
Tabel zawierających jednostkowy wydatek energii na wykonanie różnych czynności.
Na podstawie techniki kalorymetrii pośredniej opracowano tabele zawierające jednostkowy wydatek energetyczny, związany z wykonywaniem czynności (kJ/min )
Czas trwania poszczególnych czynności mnożymy przez jednostkowy wydatek energetyczny i otrzymujemy lączny wydatek energetyczny dla danej czynności.
Następnie sumujemy wydatki energii poszczególnych czynności i uzyskujemy sumaryczny wydatek przypadający na zmianę roboczą
Monotypowość – jednostajne powtarzanie ruchów przez człowieka angażuje w pracy te same grupy mięśni, na skutek tego ulegają one zmęczeniu szybciej niż wówczas, gdy pracują różne grupy mięśni.
Oceniając monotypowość ruchów roboczych należy wziąć pod uwagę:
Liczbę monotypowych powtórzeń,
Wielkość rozwijanych sił mięśniowych przy wykonywanych ruchach.
Przy ocenie stopnia obciążenia statycznego należy brać pod uwagę:
Rodzaj postawy przy pracy (stojąca, siedząca, itd.)
Wymuszenie zajmowanej postawy
Stopień poczylenia ciała
Możliwość zmiany pozysji przy wykonywaniu danej czynności
Ocena sumaryczna wysiłku fizycznego zawiera sumę ocen cząstkowych i jest to podstawa do:
Klasyfikacji stanowisk pracy ze względu na kolejność ich usprawniania,
Racjonalizacji metod pracy,
Modernizacji urządzeń
Zalecenia mające na celu optymalizację wysiłku fizycznego:
obciążenia dynamiczne są bardziej korzystne dla organizmu, niż obciążenia statyczne lub monotypowość ruchów,
pożądane są warunki umożliwiające prace przy zmiennym obciążeniu, zgodnym z rytmem biologicznym i upodobaniami pracownika,
nie należy przekraczać dopuszczalnych wartości wydatku energetycznego ustalonych dla określonego wieku i płci pracownika,
należy stworzyć warunki wykluczające występowanie hipokinezy (niedostatek ruchu) w czasie pracy,
wysiłek fizyczny powinien być zaprojektowany w powiązaniu z prognozowanymi, określonymi intensywnościami czynników mikroklimatu (temperaturą, wilgotnością i ruchem powietrza oraz promieniowaniem cieplnym).