Temat 8

ERGONOMIA I JEJ WPŁYW NA BEZPIECZEŃSTWO PRACY

• podział ergonomii

• układ człowiek - praca

• elementy informacyjne i sterownicze

• organizacja stanowiska pracy

• fizjologiczny aspekt pracy

• postawa zajmowana przy pracy

• pomiary antropometryczne

PODZIAŁ ERGONOMII

• Ergonomia to interdyscyplinarna dziedzina nauki. Łączy elementy biologii, medycyny i techniki. Zajmuje się przystosowaniem maszyn, narzędzi i środowiska do potrzeb pracownika (Wojciech, Bogumił Jarzębowski 1799-1882)

• Podmiotem w ergonomii jest człowiek

• Nauki wykorzystywane w ergonomii można podzielić na:

• nauki społeczne i medyczne (zajmujące się człowiekiem)

• nauki techniczne i ekonomiczno-organizacyjne (zajmujące się techniką)

• Celem ergonomii jest uzyskanie maksimum korzyści z pracy przy minimum wysiłku pracownika

• Najważniejsze dyscypliny nauki kształtujące dorobek współczesnej ergonomii to:

• fizjologia pracy

• psychologia pracy

• antropologia

• organizacja pracy

• nauki techniczne

• medycyna pracy

• ochrona środowiska

• bionika

• pedagogika pracy

• socjologia pracy

• estetyka

• prawo

• inne

• Zadania ergonomii to w szczególności:

• opracowywanie planów i programów dla nauk technicznych, aby dostosować technikę do cech psychofizycznych człowieka

• opracowywanie planów i programów działań dla nauk społecznych, aby przygotować człowieka do korzystania z dobrodziejstw techniki

• Wdrażanie do praktyki efektów badań ergonomicznych pozwala:

• zmniejszyć znaczenie różnic indywidualnych - im bardziej cechy maszyn i urządzeń są przeciętne tym więcej ludzi może je obsługiwać

• zmniejszyć zmęczenia pracą

• zwiększyć wydajność pracy

• ograniczyć choroby zawodowe i pozazawodowe

• zmniejszyć liczbę wypadków przy pracy spowodowanych z przyczyn ludzkich (ok. 85% wszystkich wypadków)

• zwiększyć efektywność szkolenia zawodowego

• Podział ergonomii:

• ergonomia koncepcyjna - to takie projektowanie narzędzi, urządzeń, maszyn, obiektów przemysłowych, aby spełniały one wymagania ergonomii

• ergonomia wyrobów - to dostosowanie wyrobu do cech antropometrycznych użytkownika (np. klawiatura komputera itp.)

• ergonomia korekcyjna - dostosowuje już istniejące stanowiska pracy do psychofizycznych możliwości pracowników (korygują racjonalizatorzy, lekarze itp.)

• Projektant, konstruktor i organizator pracy powinni znać cechy sprawności człowieka, jego odporność na zmęczenie i działanie czynników szkodliwych oraz charakterystyki antropometryczne

UKŁAD CZŁOWIEK - PRACA

• Zwykle pracę wykonuje się przy pomocy określonych narzędzi

• Używając narzędzi człowiek podejmuje „ukryte ryzyko”. Nie ma bowiem pewności, że używane właśnie urządzenie jest niezawodne (np. winda, samolot, statek, autobus). Nie może też sprawdzić tego.

• Jeśli urządzenie zbudowane jest zgodnie z zasadami ergonomii można uznać, że „ukryte ryzyko” jest mniejsze. Ergonomia bowiem analizuje zagrożenia powstające w relacji człowiek - technika - otoczenie i optymalizuje te relacje.

• Zasada ergonomii wymaga, aby przy niskiej jakości sprzętu był człowiek o wysokiej sprawności lub przy niskich kwalifikacjach człowieka sprzęt był niezawodny (np. aparat fotograficzny).

• Ergonomia to wzrost poziomu bezpieczeństwa w zakładzie pracy i poza pracą.

• Układ człowiek - praca ilustruje schemat

• Proces pracy charakteryzuje się występowaniem trzech faz:

• faza percepcji (wejście do układu). Informacja, instrukcja co i jak zrobić)

• faza pracy układu - przetwarzanie danych wejściowych (instrukcji) w celu podjęcia decyzji

• faza sterowania - oddziaływanie na urządzenia sterujące poprzez elementy sterownicze.

• w dowolnym procesie pracy problem ergonomiczny sprowadza się do optymalnego skojarzenia człowieka z maszyną

ELEMENTY INFORMACYJNE I STEROWNICZE

• układ człowiek - maszyna dla swej sprawności posługuje się sygnałami przekazywanymi w obie strony

• do przekazywania sygnałów służą urządzenia sygnalizacyjne

• zasady konstrukcji urządzeń sygnalizacyjnych:

• sygnały silniejsze dostrzegane są łatwiej

• wartości progowe powinny być wyraźnie sygnalizowane

• wartości istotne powinny kontrastować z tłem

• najczęściej wykorzystywany jest analizator wzrokowy

• należy zachować zasadę, że im krótszy sygnał tym bardziej intensywny

• rozróżnianie sygnałów

• zależy od czułości zmysłów człowieka (bywa różna)

• różnice pomiędzy sygnałami powinny przekraczać granicę czułości przeciętnego człowieka

• w przypadku konieczności przekazania informacji o charakterze ilościowym - należy stosować:

• przyrządy wychyłkowe (elementy analogowe) na tle skali

• łatwość rozróżniania wartości na przyrządach wychyłkowych zależy od:

• kształtu tarczy

• wielkości tarczy

• wielkości działek

• wielkości kresek dzielących

• wielkości i rozmieszczenia liter (cyfr) na tarczy

• elementy cyfrowe - przekazywanie informacji w postaci liczbowej

• elementy alfanumeryczne, przekazujące informacje w postaci liter i cyfr

• zasady rozmieszczania urządzeń sygnalizacyjnych na stanowisku pracy:

• zasada optymalnego umiejscowienia z punktu widzenia przyjętych kryteriów

• zasada ważności - urządzenia grupuje się zgodnie z ich znaczeniem dla danego działania

• zasada spełnianej funkcji - grupuje się urządzenia, których działanie podporządkowane jest wspólnej funkcji

• zasada kolejności używania - urządzenia używane po sobie umieszcza się jedne po drugich

• zasada częstotliwości użycia - urządzenia używane najczęściej należy umieszczać w najlepszych z punktu widzenia obsługi miejscach

• urządzenia sterownicze - wytyczne projektowania elementów sterowniczych

• gałki sterownicze są najdokładniej ustawione jeśli odpowiadają położeniom godzin 9,12, 3 na tarczy zegara

• zwiększenie dokładności uzyskuje się ustawiając dźwignie w położeniach pośrednich

• przyciski ręczne powinny mieć:

• elastyczny opór, początkowo słaby, potem rosnący i nagle ustępujący z sygnalizacją „zaskoczenia” przycisku

• wierzch przycisku powinien być lekko wklęsły lub o rowkowanej powierzchni przycisku

• wskazany jest sygnał dźwiękowy potwierdzający uruchomienie przycisku

• hipoteza „U” - mówi, że są czynności ruchowe, dla których istnieją optymalne przedziały ustawienia dźwigni urządzenia sterowniczego

• rozróżnianie elementów urządzeń sterowniczych następuje zwykle na podstawie:

• kształtu

• rozmiaru

• umiejscowienia

• barwy.

ORGANIZACJA STANOWISKA PRACY

• podstawowym zadaniem organizacji pracy w procesie produkcji jest:

• wybór optymalnych metod pracy

• zapewnienie bezpieczeństwa pracy

• zapewnienie odpowiednich warunków środowiska naturalnego pracy

• właściwy dobór pracowników

• zapewnienie najdogodniejszej organizacji czasu pracy

• zapewnienie właściwej przemienności wysiłku i odpoczynku

• Aby zapewnić optymalną organizację pracy, należy przestrzegać następujących zasad:

• stanowisko robocze musi zapewniać wygodny i bezpieczny dostęp obsługującym pracownikom

• należy ustalić stałe miejsce na materiały i narzędzia

• materiały i urządzenia powinny być „pod ręką”, na wysokości powierzchni roboczej

• materiały i urządzenia muszą być tak rozmieszczone, aby zapewniały ustaloną kolejność ruchów

• odległości między przedmiotami na stanowisku roboczym winny być jak najmniejsze

• ułożenie przedmiotu powinno pozwalać na szybkie i łatwe uchwycenie

• należy używać pojemników stołowych, przenośników grawitacyjnych, uchwytów itp. w celu ułatwienia pracy i odciążenia rąk

• długość dnia i tygodnia roboczego, a także godziny pracy w ciągu dnia oraz stosowane przerwy w pracy powinny być dostosowane do charakteru i ciężkości pracy (oprócz KP)

• wg badań wypoczynek przebiega w kształcie krzywej wykładniczej. Największy efekt jest na początku przerwy. Należy stosować przerwy krótkie i często.

FIZJOLOGICZNY ASPEKT PRACY

• Fizjologia to nauka o funkcjach zachodzących w żywych organizmach

• Najistotniejszą cechą żywych organizmów jest ich zdolność do przystosowywania się do zmieniających się warunków otoczenia

• Fizjologia pracy jest częścią fizjologii człowieka - zajmuje się wpływem pracy na organizm człowieka i jego funkcje (bioenergetyka)

• Człowiek stanowi psychofizyczna jedność - psychologia i fizjologia wzajemnie się uzupełniają

• Metody stosowane do badania fizjologii człowieka polegają głównie na pomiarze dynamiki zmian różnych parametrów organizmu w trakcie wykonywania pracy

• Najczęściej badane parametry to:

• układ krążenia (EKG)

• układ mięśniowy (EMG)

• praca mózgu - elektroencefalogram (EEG)

• w organizmie ludzkim zachodzi ciągła przemiana materii

• przemiana podstawowa to najmniejsza ilość energii zużywana przez organizm ludzki w stanie spoczynku

• stan spoczynku - to całkowite odprężenie mięśni, na czczo, po 12 godzinach od posiłku, w porze rannej przy temperaturze 20°C

• zapotrzebowanie na energię w stanie spoczynku u osób dorosłych wynosi 1.400 - 1.700 kcal/dobę

• zapotrzebowanie na energię jest wyższe u mężczyzn niż u kobiet i obniża się z wiekiem dla obojga płci

• klasyfikacja rodzajów pracy fizycznej ze względu na wydatek energetyczny (doba):

• praca lekka - 2.300 - 2.800 kcal/dobę

• praca umiarkowana - 2.801 - 3.300 kcal/dobę

• praca średnia - 3.301 - 3.800 kcal/dobę

• praca ciężka - 3.801 - 4.300 kcal/dobę

• praca bardzo ciężka - 4.301 - 4.800 kcal/dobę

• na dobowy wydatek energii składają się:

• podstawowa przemiana materii

• wydatek energii na pracę zawodową - w ciągu 8 godz.

• wydatek energetyczny zużyty na przetworzenie pożywienia

• wydatek na czynności poza pracą

• ocena wydatku energetycznego na pracę zawodową:

Lp.	Wydatek energetyczny w kcal/8 godz.	Ocena
				słowna	punktowa
1.	do 300	b. mały	0
2,	301 - 800	mały	1 - 25
3,	801 - 1.500	średni	26 - 50
4,	1.501 - 2.000	duży	51 - 75
5.	powyżej 2.000	b. duży	76 - 100

• wysiłek fizyczny równomiernie rozłożony w czasie, wykonywany w warunkach normalnych (temeratura, wilgotność, zapylenie) jest pozytywny z punktu widzenia fizjologii organizmu człowieka (nawet o wydatku energetycznym 2.000 - 2.500 kcal/dobę)

• oprócz energii zużytej na pracę efektywną (produkt) pracownik zużywa energię na

• obciążenie statyczne

• powtarzalność ruchów

• ergonomia zaleca eliminowanie zbędnego wysiłku podczas pracy (np. noszenie ciężarów, chodzenie itp.)

POSTAWA ZAJMOWANA PRZY PRACY

• należy unikać pracy statycznej

• bardziej męczą się mięśnie, które przy pracy były unieruchomione w stanie napięcia

• człowiek stojąc i nie wykonując żadnej pracy zużywa o 11-12% energii więcej niż siedząc

• wykonując pracę na stojąco pracownik zużywa energię na:

• podtrzymywanie, przenoszenie ciężarów (narzędzi)

• zachowanie równowagi ciała w pozycji pionowej (środek ciężkości 57% od podstawy)

• podnoszenie ciężaru z ziemi, pochylanie się i prostowanie

• zastosowanie zasad ergonomii w organizacji pracy pozwala zmniejszyć straty energii

• korzystniejszą pozycją przy pracy ze względu na wydatek energetyczny jest pozycja siedząca

• ale również w pozycji siedzącej występują straty energii

• krzesła powinny być odpowiednio dopasowane do pracownika (jego cech) i rodzaju pracy (podpórki dla przedramion, nóg, inne)

• najkorzystniejsze są krzesła nastawiane (np. samochód), ważny jest kąt nachylenia oparcia (100 - 120°) kąt odchylenia siedziska od poziomu (3 - 5°), głębokość siedziska (350 - 400 mm), szerokość siedziska (380 - 400 mm)

• wysokość robocza powinna być dostosowana do charakteru pracy i cech człowieka

• dla pracy stojącej zaleca się następujące wysokości:

• 50 - 100 mm powyżej dolnej powierzchni łokcia przy pracy dokładnej i precyzyjnej

• 50 - 150 mm poniżej dolnej powierzchni łokcia przy pracy lekkiej

• 150 - 400 mm poniżej dolnej powierzchni łokcia przy pracy ciężkiej

• wysokość robocza odnoszona jest do pracowników wysokich (95.centyla); niźsi stosują podesty

• szczegółowo wysokości robocze dla pozycji stojącej i siedzącej reguluje PN-91/N-08018

POMIARY ANTROPOMETRYCZNE

• dane zbiera Komisja Antropometrii PAN we Wrocławiu

• badania obejmują próby reprezentatywne wszystkich grup ludności kraju w przedziale wieku 0 - 65 lat

• pojęcie osoby przeciętnej jest mylne - niski człowiek nie jest kopią w skali człowieka wysokiego

• wprowadzono do antropologii pojęcie wartości progowych (centyli):

• maksymalnych

• minimalnych

• odrzucając 5% najwyższych i 5% najniższych osobników można zaspokoić 90% potrzeb ludności

• maszyny i urządzenia projektowane są dla grupy ludzi mieszczących się od 5 - 95% wartości progowych (samochody)

1

Czynniki naturalnego środowiska pracy

informacje, instrukcje

oświetlenie

hałas, drgania

mikro-klimat

zanieczy-szczenie powietrza

promienio-wanie elektro-energetyczne

MASZYNA

ST

SYG

zasilanie

CZŁOWIEK

uwaga

pamięć

stresy

R

E

przerwy w pracy

rytm i tempo pracy

postawa przy pracy

wyrób

Czynnik antropotechniczny i organizatorski stanowiska roboczego

urządzenia sygnalizujące

SYG

urządzenia sterujące

ST

receptory

R

efektory

E

---