Wybrane zagadnienia z Ergonomii Materiały pomocnicze dr inż. Teresa Musioł

Źródła: dr inż. Teresa Musioł Praca zbiorowa pod red. L. Pacholskiego „Ergonomia”, wyd. Politechnika Poznańska, Poznań 1986 r.   Praca zbiorowa pod red. D. Koradeckiej „Bezpieczeństwo pracy i ergonomia”, wyd. CIOP, W-wa 1997 r. Praca zbiorowa pod red. A. Indulskiego „Higiena pracy” wyd. IMP im. Prof. J. Nofera, Łódź 1999 r. T. Musioł, J. Grzesiek „Podstawowa problematyka projektowania stanowisk pracy” (praca po recenzji, w druku) 2007 r. GIP. Wybrane przepisy prawne. Zbiór dla Inspektorów Pracy. Zeszyt 34. W-wa 2003 r. Jethon Z., Krasucki P., Rogoziński A. „Normy fizjologiczno-higieniczne w medycynie przemysłowej, PZWL, W-wa 1982 r.  dr inż. Teresa Musioł

Spis zagadnień dr inż. Teresa Musioł Ergonomia jako nauka interdyscyplinarna i systemowa. System pracy. Czynnik antropometryczny w procesie pracy. Elementy fizjologii pracy – układ biocybernetyczny człowieka. Ocena obciążeń statyczno-dynamicznych w procesie pracy. Obciążenie materialnym środowiskiem pracy. Identyfikacja i ocena zagrożeń na stanowisku pracy. Metody i narzędzia do analizy i diagnozy ergonomicznej układu człowiek – pracy. dr inż. Teresa Musioł

Ergonomia, jako nauka interdyscyplinarna i systemowa Ergonomia, dziedzina nauk stosowanych o charakterze interdyscyplinarnym i systemowym, której: ‑ obszarem badań jest przystosowanie urządzeń technicznych, stanowisk i organizacji pracy do psychofizycznych możliwości człowieka; ‑ celem badań jest minimalizacja kosztu biologicznego i psychicznego człowieka w procesie pracy; ‑ podmiotem badań jest bezpieczeństwo człowieka podczas zarządzania systemem człowiek - praca w aspekcie jego optymalizacji; ‑ przedmiotem badań jest układ człowiek ↔ maszyna, czyli relacje człowieka ze światem rzeczy i warunkami materialnego środowiska pracy. dr inż. Teresa Musioł

Ergonomia, jako nauka interdyscyplinarna i systemowa Interdyscyplinarny charakter ergonomii przedstawiono na poniższym rysunku Fizjologia pracy Psychologia, socjologia i etyka pracy Antropologia, antropometria Higiena pracy Prawo pracy Analiza ekonomiczna pracy Organizacja pracy Technika i technologia Nauki techniczno-organizacyjne Nauki o człowieku dr inż. Teresa Musioł

System pracy dr inż. Teresa Musioł BADANIE PRACY to: Zespół czynności mających na celu poznanie właściwości procesu pracy człowieka.  Składa się ono z: WARTOŚCIOWANIA PRACY – czyli analizy i oceny treści wykonywanej pracy. BADANIA METOD PRACY – czyli rejestracji stanu taktycznego zgodnie z cyklem badań w oparciu o metody organizatorskie. MIERZENIE I NORMOWANIE CZASU PRACY – normatywy elementarne i założone. OPTYMALIZACJA PROCESU PRACY W CZASIE I PRZESTRZENI – metody sieciowe, modułowe, matematyczne dr inż. Teresa Musioł

System pracy Ideogram relacji występujących w systemie pracy Ten sam typ czynności pracownika w procesie pracy Przedmioty i środki pracy Metody pracy Warunki i środowisko materialne pracy Jasna organizacja pracy i przepływ informacji dr inż. Teresa Musioł

Czynnik antropometryczny w procesie pracy Antropologia - nauka o zmienności budowy i funkcji organizmu człowieka w przestrzeni i czasie. Antropometria - dziedzina antropologii zajmująca się pomiarami matematyczno-fizycznymi ciała ludzkiego.

Czynnik antropometryczny w procesie pracy Wymiary ciała ludzkiego podajemy w postaci centylowej, czyli miary statystycznej. DEFINICJA CENTYLA Centyl rzędu p, czyli p-ty centyl, jest to taka wartość Cp, dla której p procent populacji ma wartość danej cechy mniejszą, a pozostała część populacji, czyli (100-p) procent większą niż Cp np. centyl 95 jest to wartość pomiaru, poniżej której znajduje się 95% wyników pomiarów. Istnieje system centyli 5-50-95. Projektując bierzemy zakres wartości 5-95 centyli (90% osobników danej populacji). Wymiary antropometryczne są wykorzystywane w projektowaniu w sposób: bezpośredni, gdy jeden wymiar ma decydujące znaczenie pośredni, gdy są wymagania przestrzenne kinematyki człowieka: manekiny fantomy (np. ANTHROPOS) dr inż. Teresa Musioł

Czynnik antropometryczny w procesie pracy Schematy wymiarów człowieka Schematy wymiarów człowieka w pozycji stojącej (1, 2, 3... numer cechy antropometrycznej). dr inż. Teresa Musioł

Czynnik antropometryczny w procesie pracy Schematy wymiarów człowieka Schemat wymiarów człowieka w pozycji siedzącej (15, 16, 17... numer cechy antropometrycznej z około 78 numerów cech antropometrycznych) dr inż. Teresa Musioł

Wzajemne relacje między stanowiskiem pracy a stanowiskiem roboczym Stanowisko pracy Wzajemne relacje między stanowiskiem pracy a stanowiskiem roboczym Proces dr inż. Teresa Musioł

Kryteria ergonomiczne kształtujące stanowisko pracy antropotechnika; przestrzeń pracy; powierzchnia pracy; usytuowanie sprzętu, maszyn i urządzeń; elementy informacyjne i sterownicze; pole widzenia - rodzaj i jakość oświetlenia; warunki materialne środowiska pracy; kolorystyka + estetyka; Zespół kryteriów do projektowania stanowiska pracy. dr inż. Teresa Musioł

Stanowisko pracy Przestrzeń robocza dr inż. Teresa Musioł Przestrzeń robocza jest to obszar, w którym znajduje się stanowisko pracy danego pracownika wraz z urządzeniami przez niego obsługiwanymi. Poniżej przedstawiono wymiary przestrzeni roboczej w zależności od wykonywanej czynności. Wynika ona z możliwości manipulacyjnych człowieka i zależy od: zajmowanej pozycji ciała, wymiarów ciała pracownika, charakteru obserwacji wzrokowej i słuchowej, obciążenia całego ciała (np. kończyn górnych), zasięgu czynnych poruszeń, kształtu i wymiarów wyposażenia stanowiska roboczego dr inż. Teresa Musioł

Stanowisko pracy dr inż. Teresa Musioł Podstawowe gabaryty stanowiska roboczego w zależności od rodzaju pracy, związanej z nią pozycji oraz alokacji (przemieszczania się) dr inż. Teresa Musioł

Zasadnicze pozycje pracy wraz z ich odmianami Stanowisko pracy Zasadnicze pozycje pracy wraz z ich odmianami Pozycja stojąca Powoduje stałe obciążenie kończyn dolnych, głównie stóp, co prowadzi do płaskostopia. Utrudnione warunki krążenia krwi prowadzą do żylaków i dolegliwości bólowych przede wszystkim w obrębie kręgosłupa. Ponieważ 20-25% krwi znajdującej się w całym układzie krążenia gromadzi się w kończynach dolnych, to reszta ciała człowieka jest niedokrwiona. Odmiana pozycji stojącej, tzw. pozycja pochylona powoduje wzrost użycia energii od 55-60%, Pozycja siedząca Wyniki szeregu badaczy potwierdzają, za jest to wygodna pozycja przy pracy. Jednak wymaga ona odpowiedniej konstrukcji siedzisk, ze względu na napięcie mięśni grzbietu i ich fizjologiczny wpływ na krzywiznę kręgosłupa. Pozycja leżąca Uznaje się ją w zasadzie za pozycję wypoczynkową. Spotykamy ją jednak przy wszelkiego rodzaju pracach montażowych. Wymaga ona swobody ruchów, tj. przestrzeni, za względu na układ krwionośny i układ statyczny mięśni.   Uwaga: Powyżej wymienione pozycje są pozycjami podstawowymi pozostałe pozycje przy pracy są ich odmianą lub modyfikacją np. pozycja wymuszona. dr inż. Teresa Musioł

Metody wyznaczania przestrzeni roboczej Stanowisko pracy Metody wyznaczania przestrzeni roboczej Przestrzeń roboczą oraz jej strukturę wyznaczamy przy użyciu następujących metod: metoda bezpośrednia, korzystanie z tablic antropometrycznych dla porównywania z wymiarami projektowanego środowiska materialnego, metoda manekinów, wykorzystanie fizycznych modeli człowieka o wymiarach odpowiadających wartościom centylowym; metoda schematów obszarów pracy, na podstawie znajomości zakresu ruchów roboczych i ich torów (wartości: normalne, optymalne, maksymalne) projektowane są stosunki przestrzenne na stanowisku pracy, a także odpowiednia organizacji stanowiska pracy; metoda makiet (płaskich i przestrzennych tzw. 3D) – sporządzanie makiet badanego stanowiska wraz z przesuwnymi elementami. dr inż. Teresa Musioł

Elementy fizjologii pracy – układ biocybernetyczny człowieka fizjologia – nauka o funkcjach organizmów żywych; fizjologia pracy – dział medycyny pracy zajmujący się badaniami stanu czynnościowego człowieka podczas wykonywania pracy; dr inż. Teresa Musioł

Elementy fizjologii pracy – układ biocybernetyczny człowieka Biocybernetyczny układ fizjologii człowieka wg A. Kabsch’a dr inż. Teresa Musioł

Elementy fizjologii pracy – układ biocybernetyczny człowieka Biocybernetyczny układ fizjologii człowieka wg A. Kabsch’a Przedstawiony układ jest: dynamicznym, posiadającym masę i siłę ciążenia, 240° swobody, gdzie stopień swobody to możliwość niezależnych od siebie, przemieszczeń ciała fizycznego lub układu ciał w określonych kierunkach, przestrzeni, zanurzonym w środowisku (naturalnym, kosmicznym ludzkim). Podczas wykonywania każdej pracy istnieje określona dynamika zmian parametrów: układu mięśniowego, układu krążenia, układu oddychania, która zawiera w sobie specyfikę indywidualnych cech pracownika. Należy zaznaczyć, że pracę układu mięśniowego traktujemy, jako bazę wyjściową do określenia wszelkich ruchów związanych z czynnościami roboczymi. dr inż. Teresa Musioł

Elementy fizjologii pracy – układ biocybernetyczny człowieka Wydatek energetyczny WE Przemiana materii jest to przyswajanie jednych i eliminowanie z ustroju różnych substancji chemicznych w oparciu o bilans energetyczny. Wytwarzanie i zużycie energii odbywa się w organizmie żywym zarówno podczas pracy jak i podczas odpoczynku. Jest to jedna z głównych cech odróżniających ustrój żywy od maszyny, która zużywa energię tylko podczas pracy. Źródłem energii dla ustroju żywego są pokarmy, które w organizmie ulegają procesom utleniania (spalania E+02), wyzwalając przy tym określoną ilość energii. Ilość tej energii jest ściśle skorelowana z ilością zużytego tlenu (O2). Najczęściej stosowaną jednostką zużycia energii jest: kaloria (cal) ≠ kcal (l 000 cal) kilojoul (kJ) gdzie 4,19 kJ = 1 kcal Definicja wydatku energetycznego. Najintensywniejszym czynnikiem powodującym podwyższenie poziomu przemiany materii jest każda praca, przede wszystkim zaś dynamiczna praca fizyczna. Ilość energii zużywanej podczas pracy określa się, jako czynnościowy wydatek energetyczny. Jednostką jest kcal/min, kJ/min bądź wat/m2 skóry =1,8 m2. Całkowity dobowy wydatek energetyczny brutto jest sumą następujących wartości; a) podstawowa przemiana materii (PMM) ~ 400-1700 kcal b) swoiście dynamiczne działanie pożywienia (10% P PM) ~ 140-170 kcal c) wydatek czynnościowy poza pracą zawodową ~ 500-600 kcal d) wydatek czynnościowy podczas pracy zawodowej (tzw. kalorie PZ) (w zależności od ciężkości pracy) ~ 300 -2500 kcal dr inż. Teresa Musioł

Elementy fizjologii pracy – układ biocybernetyczny człowieka Wydatek energetyczny WE Do wyznaczania wartości wydatku energetycznego najczęściej stosuje się szacunkową metodę chronometrażowo – tabelaryczną. Posługując się tablicami Lehmanna (których wybrane fragmenty zostały zebrane w tabelach a i b podającymi wartość wydatku energetycznego dla poszczególnych typowych czynności roboczych) oraz wykonując chronometraż wykonywanych czynności, można z odchyleniem ± 10% obliczyć globalną wartość wydatku energetycznego netto. dr inż. Teresa Musioł

Elementy fizjologii pracy – układ biocybernetyczny człowieka Wydatek energetyczny WE Do wyznaczania wartości wydatku energetycznego najczęściej stosuje się szacunkową metodę chronometrażowo – tabelaryczną. Posługując się tablicami Lehmanna (których wybrane fragmenty zostały zebrane w tabelach a i b podającymi wartość wydatku energetycznego dla poszczególnych typowych czynności roboczych) oraz wykonując chronometraż wykonywanych czynności, można z odchyleniem ± 10% obliczyć globalną wartość wydatku energetycznego netto. Zależność wydatku energetycznego od rodzaju pracy (wg Lehmanna) dr inż. Teresa Musioł

Elementy fizjologii pracy – układ biocybernetyczny człowieka Przykład obliczania wydatku energetycznego na stanowisku montera metodą LEHMANNA Tok postępowania przy szacowaniu wydatku energetycznego: WE pozycji ciała + WE zakresu obciążenia mięśni x czas trwania jednej czynności technologicznej = WE dla danej czynności technologicznej Powyższy przykład jest przykładem stanowiska stacjonarnego, natomiast dla stanowisk obchodowych lub usługowych dokonuje się faktografii dnia. dr inż. Teresa Musioł

Elementy fizjologii pracy – układ biocybernetyczny człowieka Związek pozycji ciała z występowaniem lokalnych dolegliwości (Adaptacja na podstawie: Van Wely., 1969, Design and disease. Applied Ergonomics, 1, 262-269) dr inż. Teresa Musioł

Elementy fizjologii pracy – układ biocybernetyczny człowieka OCENA WYSIŁKU STATYCZNEGO (WS) Obciążenie statyczne można określić w warunkach laboratoryjnych oraz na podstawie oceny szacunkowej. Pracownik w ciągu dnia wykonuje pracę w różnych pozycjach ciała. Do oceny należy wziąć pozycję najbardziej obciążającą statycznie, pod warunkiem, że łączny czas trwania pracy w tej pozycji wynosi w sumie ponad 3 godziny w ciągu zmiany. Ocena obciążenia statycznego jest poprzedzona chronometrażem czasu pracy pracownika. Szacunkowa ocena stopnia uciążliwości monotypowości ruchów Ocena obciążenia statycznego z uwzględnieniem pozycji ciała W tabeli przedstawiono skalę oceny punktowej i słownej w zależności od liczby powtórzeń ruchów i zużywanej siły. Należy zauważyć, że monotypowość ruchów ma związek z monotonią pracy, która jest formą zmęczenia psychicznego człowieka. dr inż. Teresa Musioł

Elementy fizjologii pracy – układ biocybernetyczny człowieka OCENA WYSIŁKU STATYCZNEGO (WS) Obciążenie statyczne można określić w warunkach laboratoryjnych oraz na podstawie oceny szacunkowej. Pracownik w ciągu dnia wykonuje pracę w różnych pozycjach ciała. Do oceny należy wziąć pozycję najbardziej obciążającą statycznie, pod warunkiem, że łączny czas trwania pracy w tej pozycji wynosi w sumie ponad 3 godziny w ciągu zmiany. Ocena obciążenia statycznego jest poprzedzona chronometrażem czasu pracy pracownika. Ocena stopnia uciążliwości pracy fizycznej wynikającej z monotypowości ruchów dr inż. Teresa Musioł

Obciążenie materialnym środowiskiem pracy na stanowisku roboczym Środowisko materialne pracy, to zespól takich parametrów fizykalno-chemicznych przestrzeni roboczej, które bezpośrednio wpływają na funkcjonowanie pracownika i jego zdolność do pracy. Związane to jest z występowaniem takich jak: czynniki toksyczne (substancje chemiczne tj. pyły, aerozole i gazy); hałas i wibracje; mikroklimat; oświetlenie; promieniowanie; czynniki biologiczne; inne (brak estetyki i kultury, odory). Oprócz bezpośredniego obciążenia fizjologii człowieka podczas pracy, stanowią wysokie obciążenie procesu komunikacji podczas wykonywania określonego rodzaju pracy. Wpływają na podstawowy układ sensoryczny (wzrok, słuch mowę) oraz na zmysły (dotyk, węch, smak), zakłócając pracy efektorów i receptorów. Prowadzi to do zakłócenie układu człowiek - praca, w aspekcie jego efektywności i bezpieczeństwa. Wyżej wymienione czynniki środowiska materialnego pracy, są przyczyną wypadków przy pracy i chorób zawodowych. Oceną i kontrolą wpływu tych czynników na zdrowie pracownika, ich redukcją oraz eliminacją w procesie pracy zajmuje się higiena pracy - dziedzina nauki o charakterze praktycznym. dr inż. Teresa Musioł

Obciążenie materialnym środowiskiem pracy na stanowisku roboczym Schematy układów Schemat układów: człowiek  maszyna człowiek  śr. materialne człowiek  st. robocze S — urządz. sygn. maszyny, R — receptory ST — urządz. ster. maszyny, E — efektory dr inż. Teresa Musioł

Obciążenie materialnym środowiskiem pracy na stanowisku roboczym Zagrożenia Relacje między zagrożeniem, a czynnikami niebezpiecznymi szkodliwym na stanowisku pracy (w oparciu o PN-80/Z-08052) dr inż. Teresa Musioł

Obciążenie materialnym środowiskiem pracy na stanowisku roboczym Zagrożenia METODY IDENTYFIKACJI ZAGROŻEŃ: Opis źródła zagrożenia, na które składa się: proces, technologia, charakterystyka stanowiska pracy i jej rodzaj, organizacja pracy. Identyfikacja zagrożenia w oparciu o: pomiary, monitoring, listy kontrolne, wywiady. wizje lokalne, analizy statystyczne, prognozowanie, stan wiedzy posiadanej, stan wiedzy nabywanej. OCENA ZAGROŻENIA Ocenę zagrożenia dokonuje się metodami jakościowo-ilościowym. Kryterium czy zagrożenie jest mierzalne czy nie, wyznacza się w oparciu o aktualnie akty normatywno-prawne i bazę wiedzy dotyczącą metrologii czynników szkodliwych, czyli Najwyższych Dopuszczalnych Stężeń (NDS) oraz Najwyższych Dopuszczalnych Natężeń (NDN). dr inż. Teresa Musioł

Metodologia pomiarów i badań w ergonomii Metody i narzędzia do analizy i diagnozy ergonomicznej układu człowiek ↔ praca Metodologia pomiarów i badań w ergonomii wi dr inż. Teresa Musioł

Lista Kontrolna Ergonomicznej Analizy Systemowej Metody i narzędzia do analizy i diagnozy ergonomicznej układu człowiek ↔ praca Lista Kontrolna Ergonomicznej Analizy Systemowej Podstawowym narzędziem w analizie i diagnozie układu człowiek — praca jest lista kontrolna. Bazą wszelkich list kontrolnych jest: Lista Kontrolna Ergonomicznej Analizy Systemowej (Ergonomie System Analysis Checklist - ESAC) tzw. lista dortmundzka. Układ listy kontrolnej oraz ilość pytań, jest zawsze podporządkowana celowi dla jakiego została skonstruowana oraz ma pomóc rozwiązać formułowane problemy, czyli: na co patrzeć, czego szukać, z kim rozmawiać, o co pytać. wi dr inż. Teresa Musioł

Lista Kontrolna Ergonomicznej Analizy Systemowej Metody i narzędzia do analizy i diagnozy ergonomicznej układu człowiek ↔ praca Lista Kontrolna Ergonomicznej Analizy Systemowej Metoda diagnostyczna przeprowadzania pomiarów na stanowisku pracy wi dr inż. Teresa Musioł

Dziękuję za uwagę wi dr inż. Teresa Musioł