View
3
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
1
1
Fizyka Środowiska Pracy 2
dr inż. Katarzyna Jach
Katarzyna.jach@pwr.wroc.pl
http://ksz.pwr.edu.pl/kadra/katarzyna.jach/
Konsultacje:
B1 415c
Zasady zaliczenia
Kolokwium na ostatnim wykładzie 17.06; drugi
termin ustalony wspólnie 3.06 – wtedy też lista
osób zwolnionych z kolokwium za aktywność
Punktowana obecność, aktywność na wykładzie,
realizacja zadań, kartkówki
Możliwość wykonania własnej prezentacji:
zgłoszenie tematu i ustalenie terminu na
najbliższym wykładzie
2
Fizyka Środowiska Pracy =
Ergonomia
Zagadnienia: szeroko rozumiane środowisko pracy i wpływ
środowiska na człowieka
Cel: neutralizować złe oddziaływanie, poprawiać
samopoczucie
Efekty kształcenia:
PEK_W01: zna poszczególne fizyczne czynniki środowiska pracy;
wie, z jakich przyczyn (fizycznych, anatomicznych,
fizjologicznych, psychologicznych) i w jaki sposób wpływają one
na człowieka w procesie pracy.
PEK_W02: zna metody i narzędzia służące do pomiaru i oceny
poznanych czynników oraz do projektowania fizycznego
środowiska pracy i jego optymalizacji zgodnie z podejściem
ergonomicznym.
3
Zarys tematyki1. Wprowadzenie. Fizyczne środowisko pracy jako element
układu człowiek-maszyna-środowisko. Podejście ergonomiczne
w projektowaniu i ocenie środowiska pracy.
2. Relacje przestrzenne między człowiekiem a miejscem pracy.
Problematyka dostępności przestrzeni publicznej
3. Mikroklimat. Termodynamika organizmu ludzkiego.
4. Hałas. Budowa narządu słuchu i jej wpływ na zdolność
słyszenia. Percepcja wysokości i głośności dźwięku jako
przykłady zjawisk podlegających prawom Webera-Fechnera
oraz Stevensa.
5. Metodyka badań wpływu fizycznego środowiska pracy na
człowieka. Podejście psychofizyczne w pomiarach
subiektywnej percepcji mierzalnych fizycznie bodźców.
Projektowanie eksperymentu czynnikowego.
4
5
Ergonomia
Nazwiskiem Ergonomji,
wziętem od wyrazu
greckiego ergon – praca i
nomos – prawo, zasada,
oznaczamy Naukę o Pracy
czyli o używaniu nadanych
człowiekowi od Stwórcy siły
i zdolności.
Wojciech Bogumił Jastrzębowski, 1857
Badanie EWCS (Europejskie
Badanie Warunków Pracy
6
2
Satysfakcja z pracy w UE 2015
7
Rozkład wskaźników jakości pracy
8
Intensywność pracy w UE
9
Tygodniowa liczba godzin pracy w UE 2015
10
Środowisko pracy w UE 2015
11
Środowisko pracy
12
3
Narażenie na czynniki
13
Czynniki biomechaniczne
14
15 16
5 wiek przed naszą erą
zasady ergonomiczne
jak powinno wyglądać
stanowisko pracy chirurga
jak powinny być rozmieszczone
narzędzia pracy, których używa
Historia ergonomii - Hipokrates
18
Historia ergonomii
1666 de La Hire zależność między cieżarem
ciała robotnika a jego siłą
1705 Amontons – wyliczenie wydajności pracy
robotnika na dobę
XIX w. – badania nad wydajnością człowieka
Prawa przemiany energii chemicznej w mechaniczną
i cieplną kalorymetria
Fizjologia pracy i wypoczynku
Walka z wypadkowością – straty z powodu
przedwczesnego zużycia „żywej maszyny”
4
19
Historia ergonomii - W.F. Taylor
Badania zależności między wielkością łopat,
masą ładunku, siłą mięśniową robotnika a
wydajnością pracy
Optymalizacja ładunku (21,5 funta)
optymalizacja powierzchni łopaty
Badanie ładowaczy
1. Wstępna obserwacja – różne jednorazowe
porcje załadunku (od 1,7 do 17 kg)
2. Wybór najlepszych robotników
3. Eksperymenty z najlepszymi robotnikami
Od pojemności 17 kg aż do 8 kg
Badanie wydajności w czasie
4. Wprowadzenie 15 typów łopat
20
Badanie ładowaczy
Typ łopaty zależny od
rodzaju materiału
Optymalna pojemność 10
kg± 1 kg
Narzędzia zapewniał
pracodawca
22
Historia ergonomii
Szkoła humanizacyjna - praca najbardziej
efektywna może być nieekonomiczna, jeśli
uwzględnić koszt biologiczny
początki psychologii pracy
psychomotoryka, czyli racjonalne ruchy
usprawnianie przyuczania do pracy
optymalizacja warunków pracy i środowiska
(hałas, oświetlenie)
Aspekty bezpieczeństwa pracy
23
Analiza ruchów
metoda cyklograficzna – analiza ruchów
Robotnik pracował w zaciemnionym pomieszczeniu z
żaróweczkami przyczepionymi do przegubów i
łokci.
Fotografie na długich czasach
Ruchy widoczne jako światło na kliszy
Metoda chronocyklograficzna – analiza ruchów
w czasie
dodatkowo przerywacz prądu
przebieg ruchów roboczych na kliszy jako linia
przerywana
24
1911 - Zasady ekonomii ruchów
roboczych
1. obie ręce powinny w miarę możliwości
brać czynny udział w wykonywaniu
pracy
2. ruchy rąk powinny odbywać się w
przeciwnych i symetrycznych kierunkach
3. należy wykorzystać siłę grawitacji,
zwłaszcza przy manipulowaniu ciężkimi
przedmiotami, redukować zaś do
minimum siłę kinetyczną przedmiotów,
gdyż musi być ona pokonywana
wysiłkiem mięśni
4. korzystniejsze są ruchy ciągłe, płynne,
po linii krzywej
5. drogi ruchów rąk powinny się mieścić w
zasięgu normalnym
5
Historia ergonomii, II wojna światowa
Alphonse Chapanis (1917-2002)
26
Historia ergonomii
II Wojna Światowa - dostosowanie technologii
wojskowych do możliwości ludzi
Problemy z obsługą skomplikowanych czołgów,
samolotów, łodzi podwodnych, radarów
Systematyczne badania w celu określenia granic
możliwości człowieka w zakresie znoszenia
obciążeń fizycznych, psychicznych i środowiska
Zasady racjonalnego konstruowania urządzeń
Socjalistyczna walka o wydajność
27
Ergonomia
Nauka o związku pomiędzy człowiekiem i jego
środowiskiem pracy.
/Kenneth Frank Hywel Murrell 1949/
28
Ergon – praca
Nomos – prawo naturalne
Celem ergonomii jest kształtowanie warunków
pracy niezbędnych do ochrony pracownika
przed przedwczesną utratą sił biologicznych w
następstwie pracy oraz warunków do ich
regeneracji w toku pracy
/Dyrektywa UE/
29
Ergonomia
działalność naukowa i aplikacyjna
zmierzająca do dostosowania:
maszyn
narzędzi
materialnego środowiska
organizacji pracy oraz życia
przedmiotów powszechnego użytku
do możliwości i ograniczeń człowieka
Praca w ujęciu W. Jastrzębowskiego
1. Rzemiosło - jako dobre opanowanie i określone wykonanie (wymiar
rzemieślniczy);
2. Przedmiot oceny estetycznej – praca i jej wytwór może się podobać
samemu podmiotowi pracy, osobom z nim współpracującym i
osobom będącymi odbiorcami wytworu (wymiar estetyczny)
3. Celowe działanie - czynność lub zespół czynności wymagających
myślenia ukierunkowanego na cel, czyli odbiór informacji oraz ich
efektywne wykorzystanie w rozwiązywaniu problemów
prowadzących do wykonania określonych zadań pracowniczych
(wymiar intelektualny);
4. Powołanie - realizacja określonego powołania zawodowego wobec
innych ludzi, czyli poczucie odpowiedzialności za innych ludzi,
korzystających z efektów pracy jako bezpośredni świadczeniobiorcy
usług i nabywcy wyprodukowanych towarów (wymiar moralny)
30
6
31
Układ człowiek - otoczenie
Człowiek
cechy
fizyczne
• budowa
anatomiczna
• wymiary ciała
• fizjologia
• wytrzymałość
cechy
psychologiczne
• pamięć
• percepcja
• uwaga
Otoczenie
środowisko
materialne
• mikroklimat
• oświetlenie
• hałas
obiekty techniczne
• narzędzia pracy
• środki transportu
• wyposażenie
pomocnicze
32
Układ człowiek – maszyna
33
Wiedza ergonomiczna
Człowiek
Fizjologia
Psychologia
Anatomia
Antropometria
Medycyna
Socjologia
Organizacja
Organizacja i ekonomika pracy
Nauka o jakości
Marketing
Technika
Projektowanie
Wykonanie (budowa)
Sterowanie
Materiałoznawstwo
34
Podstawa prawna
Art. 15 Kodeksu Pracy: Pracodawca jest
obowiązany zapewnić pracownikom
bezpieczne i higieniczne warunki pracy.
Art. 94 Kodeksu Pracy: Pracodawca jest
obowiązany (…) organizować pracę w sposób
zapewniający zmniejszenie uciążliwości
pracy, zwłaszcza pracy monotonnej i pracy
w ustalonym z góry tempie
35
Podział ergonomii
Ergonomia korekcyjna - poprawianie tego co
jest
Ergonomia koncepcyjna - poprawne
projektowanie
Ergonomics Cost-Benefit Case
Study Collection (fragment)
36
Miejsce pracy Rodzaj interwencji Efekt
Stanowisko biurowe Wymiana umeblowania (4000 pracowników)
Spadek absencji z 4% do 1%
(75%), wzrost efektywnego czasu
pracy z 60% do 86% (40%)
Biuro
(ubezpieczenia)
Przeprojektowanie stanowisk pracy:
regulowane krzesła, biurka, podstawy pod
klawiatury, oświetlenie
1 000 000 $ w ciągu trzech lat z
tytułu spadku kosztów
rekompensat dla pracowników
Wprowadzanie
danych
Przeprojektowanie stanowisk pracy:
regulowane krzesła, biurka, podstawy pod
klawiatury, oświetlenie. Zmiana koloru ścian.
Przerwy w pracy
Wzrost tempa z 9480 do 11300
znaków/godz. Spadek wskaźnika
błędów z 0,19-4,73% do 0,18-
1,10%.
Pielęgniarka w
szpitalu
Program redukcji podnoszonych ciężarów.
Zakup urządzeń mechanicznych
ułatwiających podnoszenie.
14% redukcja strat czasu, 33%
spadek skarg personelu w ciągu
3 lat
Dystrybucja paliwaModyfikacja wyposażenia, trening, zmiana
systemu zarządzania
Spadek wypadków o 54% w
ciągu 2 lat, spadek straconych dni
roboczych o 94%
7
37
Projektowanie
ergonomiczne
38
Właściwie zaprojektowana
przestrzeń pracy
1. Wymiary ciała ludzi
2. Aktywność biomechaniczno-fizjologiczna
3. Analiza powiązań operator - wyposażenie
39
Wymiary ciała ludzi
Wymiary użytkowników najważniejszymi danymi w
projektowaniu
Ciało ludzkie - najważniejszym elementem
stanowiska pracy
Zmienność wymiarów
podstawowa charakterystyka populacji użytkowników
utrudnia zadawalające wszystkich pracowników
ukształtowanie przestrzeni pracy
40
Wartości ograniczające - wartość progowa minimalna i maksymalna
Rozkład normalny
41
Atlas antropometryczny - wyciąg
42
Nr wy-
miaru
Centyl
Cecha
Mężczyźni Kobiety
5 50 95 5 50 95
69 Wysokość ciała w pozycji
wyprostowanej
1623 1741 1862 1502 1600 1701
122 Wysokość ciała w pozycji
siedzącej
819 885 955 778 837 892
123 Wysokość podkolanowa w
pozycji siedzącej
414 456 499 405 436 468
125 Wysokość płaszczyzny
widzenia w pozycji
siedzącej
80 93 106 71 83 94
8
43
2. Właściwości
biomechaniczne
i fizjologiczne człowieka
Dajcie mi punkt podparcia
a podniosę Ziemię
Archimedes
44
Właściwości biomechaniczne
i fizjologiczne
Właściwości fizjologiczne organizmu
Obciążenie
Zmęczenie
Funkcjonowanie zmysłów
Sprawność biomechaniczna
Dopuszczalne zakresy ruchomości stawów
Wyzwalane siły i momenty
45
3. Analiza powiązań
Operator - wyposażenie
46
Wysokość robocza zależy od
Wymiarów pracownika
Charakteru zadania
Dokładność
Siła
Rozmiar obiektu
47
praca
precyzyjna
praca
lekka
praca
ciężka
Wysokości płaszczyzny roboczej
przy pracy w pozycji stojącej
Orientacyjne dane do
projektowania stanowisk
A – zasięg normalny
(optymalny)
B – zasięg maksymalny
C – obszar optymalny dla
pracy oburącz
48
9
49
Ergonomiczne zasady projektowania
wg Jabłońskiego
Antropocentryzm – decyzje dotyczące
bezpieczeństwa i ergonomiczności
użytkowania najważniejsze, przed
kryteriami technicznymi i ekonomicznymi
50
Ergonomiczne zasady projektowania
wg Jabłońskiego
1. Proste użytkowanie
2. Wygodne użytkowanie bez zbędnego wysiłku
3. Zachowanie odpowiednich wymiarów i przestrzeni
4. Uwzględnianie wydolności umysłowej
5. Zapewnienie odpowiedniego środowiska
6. Czytelność informacji
7. Tolerancja dla błędów
8. Hierarchizacja celów ergonomicznych
Główny cel Przykłady projektowePrzykłady miar
antropometrycznychDopasowanie do
Łatwy dostęp Deski rozdzielcze,
regały
Długość ręki,
Wysokość ramion
Najmniejszy: 5
centyl
Uniknięcia
uwięźnięcia
Właz kanalizacyjny,
fotel w kinie
Szerokość bioder lub
ramion,
Długość ud
Największy: 95
centyl
Dobre dopasowanie
produktu do
użytkownika
Siedziska,
Kaski rowerowe,
wózki dziecięce
Wysokość podkolanowa,
obwód głowy,
waga
Maksymalny zakres:
od 5 do 95 centyla
Wygodna i
bezpieczna
postawa ciała
Kosiarki,
Położenie monitora,
Wysokość płaszczyzny pracy
Wysokość łokciowa,
wysokość oczna (siedząca
/ stojąca)
Maksymalny zakres:
od 5 do 95 centyla
Łatwe operowanie Butelka z nakrętką
Klamka do drzwi,
Stopień schodów
Siła chwytu ręki,
Szerokość dłoni,
Zakres ruchu nogi
Najmniejszy lub
najsłabszy: 5 centyl
Zapewnienie braku
dostępu lub
możliwości
operowania
Siatki ochronne,
Ogrodzenia
Szerokość palców,
Długość ramienia
Najmniejszy: 5
centyl
Największy: 95
centyl
Ewentualne zadanie
Prezentacja ok. 15 min. + konspekt
Temat – dowolny z zakresu makroergonomii,
zgłoszony do 9.03
Obowiązkowe krótkie ćwiczenie / warsztat
max. 15 min
Grupy max. dwuosobowe
52
Recommended