View
6
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
1
1
Fizyka Techniczna
Środowiska Pracy
dr inż. Katarzyna Jach
Katarzyna.jach@pwr.wroc.pl
http://ksz.pwr.edu.pl/kadra/katarzyna.jach/
Konsultacje:
B1 415c
Zasady zaliczenia
Kolokwium na przedostatnim wykładzie
5.06; drugi termin 12.06
Na wykładzie 29.05 lista osób zwolnionych z
kolokwium za aktywność
Punktowana obecność, aktywność na
wykładzie, realizacja zadań, kartkówki.
Warunkiem zaliczenia bez pisania kolokwium
jest 50% z kartkówek
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. Wstęp. Definicja, historia, cel i zadania FSP. Człowiek w środowisku pracy.
Układ człowiek-maszyna-środowisko.
2. Czynniki środowiska pracy i ich wpływ na wydajność pracy. Mikroklimat –
podstawowe pojęcia, ocena, oddziaływanie na organizm ludzki.
3. Czynniki środowiska pracy i ich wpływ na wydajność pracy. Hałas. Budowa i
funkcjonowanie narządu słuchu. Oddziaływanie hałasu na człowieka.
Przeciwdziałanie hałasowi.
4. Oświetlenie. Narząd wzroku i jego budowa. Podstawowe parametry światła i
oświetlenia wpływające na pracownika. Oddziaływanie oświetlenia na
wydajność pracowników
5. Praca na stanowisku komputerowym. Zalecana postawa ciała. Organizacja
przestrzeni roboczej na stanowisku pracy z komputerem. Wymogi i
zalecenia dotyczące pracy na stanowisku komputerowym
6. Przestrzeń robocza człowieka. Zmienność wymiarów antropometrycznych
człowieka. Zalecenia ergonomiczne kształtowania przestrzeni pracy.
Postawa ciała i ocena wymuszenia.
7. Metody oceny obciążenia pracą
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
6
Historia ergonomii
Narzędzia australopiteka
Narzędzia z epoki paleolitu
Współczesne narzędzia
2
7
Historia ergonomii
Od zarania dziejów
Przyjaźniejsze narzędzia pracy
Specjalizacja zawodowa
Galileusz (XV w.) – studia nad pracą „żywych
maszyn” – zastosowanie praw mechaniki do
organizmów ludzkich i zwierzęcych; zmęczenie –
niespotykane w przyrodzie martwej
Wojciech Jastrzębowski – analiza możliwości i
wydolności człowieka
5 wiek przed naszą erą
zasady ergonomiczne
jak powinno wyglądać
stanowisko pracy chirurga
jak powinny być rozmieszczone
narzędzia pracy, których używa
Historia ergonomii - Hipokrates
9
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”
10
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
11
Badanie ładowaczy
Typ łopaty zależny od
rodzaju materiału
Optymalna pojemność 10
kg± 1 kg
Narzędzia zapewniał
pracodawca
3
13
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
14
Psychomotoryka, czyli racjonalne
ruchy (Gilbreth)
15
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
16
Therblig – klasyfikacja czynności
17
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
18
Analiza ruchów
4
Boeing B-17
Latająca forteca
Niezniszczalny
Seria katastrof
Historia ergonomii, II wojna światowa Historia ergonomii, II wojna światowa
Alphonse Chapanis (1917-2002)
21
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
Historia ergonomii w skrócie
Prehistoria
Rewolucja przemysłowa
II wojna światowa
Rewolucja informacyjna
23
Historia ergonomii
1949 - utworzenie Naukowego Towarzystwa
Ergonomicznego w Wielkiej Brytanii,
1962 - powstanie Międzynarodowego
Stowarzyszenia Towarzystw Ergonomicznych
1977 - Polskie Towarzystwo Ergonomiczne
(PTErg)
24
Ergonomia
Nauka o związku pomiędzy człowiekiem i jego
środowiskiem pracy.
/Kenneth Frank Hywel Murrell 1949/
5
25
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/
26
Ergonomia
działalność naukowa i aplikacyjna
zmierzająca do dostosowania:
maszyn
narzędzi
materialnego środowiska
organizacji pracy oraz życia
przedmiotów powszechnego użytku
do możliwości i ograniczeń człowieka
27
Co może być ergonomiczne?
maszyny
urządzenia
narzędzia
pomieszczenia
programy komputerowe
28
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
29
Układ człowiek – maszyna
30
Wiedza ergonomiczna
Człowiek
Fizjologia
Psychologia
Anatomia
Antropometria
Medycyna
Socjologia
Organizacja
Organizacja i ekonomika pracy
Nauka o jakości
Marketing
Technika
Projektowanie
Wykonanie (budowa)
Sterowanie
Materiałoznawstwo
6
31
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
32
Podział ergonomii
Mikroergonomia
badanie zjawisk percepcji,
zagadnienia antropometrii,
analiza systemów człowiek – obiekt
badanie procesów poznawczych
i decyzyjnych człowieka
interakcja człowiek - komputer
Makroergonomia - badanie
systemów złożonych. Przedmiotem
projektowania jest organizacja,
czyli komponent otoczenia
zewnętrznego (większej całości)
II generacja
I generacja
III generacja
33
Podział ergonomii
Ergonomia korekcyjna - poprawianie tego co
jest
Ergonomia koncepcyjna - poprawne
projektowanie
34
Koszty
Ekonomiczne bezpośrednie (np. braki,
obniżona wydajność)
Ekonomiczne pośrednie (np. fluktuacja
kadr, niszczenie środków pracy)
Straty moralne (np. wzrost bierności i
apatii, poczucie krzywdy, niskie morale)
Biologiczne - zdolności znoszenia przez
człowieka obciążeń organizmu (fizycznych,
psychicznych i środowiskowych)
Analiza porównawcza dotycząca przyczyn
chorób zawodowych, 2012 (ZUS)
35
Zatrudnieni w warunkach zagrożenia,
liczeni jeden raz w grupie czynnika
przeważajacego na 1000 zatrudnionych
36
7
37
Efekty interwencji ergonomicznej
24% wzrost produktywności wśród pracowników
którym zmieniono stanowisko na ergonomiczne
badanie dr Marvina Daindoffa dla NIOSH (The National
Institute for Occupational Safety and Health)
20% wzrost produktywności dzięki kupieniu
ergonomicznych mebli
Amerykański Universytet Ilinois w 1990 roku
Spadek fluktuacji kadr z 35% do 2%
Firma telekomunikacyjna Regional Bell Operating Company
38
Efekty – produktywność a stosowanie
rozwiązań ergonomicznych
całkowita różnica w produktywności w ciągu dnia - 9,8%.
39
Efekty – produktywność a
szkolenia z ergonomii
całkowita różnica w produktywności w ciągu dnia - 16,8%.
Ergonomics Cost-Benefit Case
Study Collection (fragment)
40
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%
41
Projektowanie
ergonomiczne
42
Właściwie zaprojektowana
przestrzeń pracy
1. Wymiary ciała ludzi
2. Aktywność biomechaniczno-fizjologiczna
3. Analiza powiązań operator - wyposażenie
8
43
Człowiek
witruwiański
44
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
45
Wartości ograniczające - wartość progowa minimalna i maksymalna
Rozkład normalny
46
Modele centylowe
Atlas antropometryczny - wyciąg
47
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
48
Różnice między reprezentantami
populacji
9
49
Fantomy i probanci
50
Komputerowe wspomaganie
projektowania - Apolinex
51
Komputerowe wspomaganie
projektowania - Antropos
52
Komputerowe wspomaganie
projektowania - Antropos
53
Ograniczenia jednokierunkowe
Minimalne - zasięgi
Maksymalne
Wysokościowe parametry
stanowiska pracy (prześwity)
Wymiary bezpieczeństwa
54
Ograniczenia dwukierunkowe
Populacja
użytkowników
Regulacja
10
55
2. Właściwości
biomechaniczne
i fizjologiczne człowieka
Dajcie mi punkt podparcia
a podniosę Ziemię
Archimedes
56
Właściwości biomechaniczne
i fizjologiczne
Właściwości fizjologiczne organizmu
Obciążenie
Zmęczenie
Funkcjonowanie zmysłów
Sprawność biomechaniczna
Dopuszczalne zakresy ruchomości stawów
Wyzwalane siły i momenty
57
Właściwości biomechaniczne
i fizjologiczne
Pole widzenia
58
Pozioma powierzchnia pracy rąk
zasięg normalny
zasięg maksymalny
59
3. Analiza powiązań
Operator - wyposażenie
60
3. Analiza powiązań
Analiza wszystkich czynności
wybór wyposażenia
wybór pozycji roboczej
Punkty wiążące
11
61
Wybór wyposażenia
Zadanie
Kryteria rozmieszczania obiektów pracy
ważność
częstość użycia
kolejność użycia – obiekty używane kolejno
blisko siebie
spełniane funkcje – łączenie w grupy (bloki)
62
Wybór pozycji roboczej
Zadanie
63
Uwzględnienie wymiarów
pracownika
Wysokość robocza w pozycji stojącej
64
Wysokość robocza zależy od
Wymiarów pracownika
Charakteru zadania
Dokładność
Siła
Rozmiar obiektu
65
praca
precyzyjna
praca
lekka
praca
ciężka
Wysokości płaszczyzny roboczej
przy pracy w pozycji stojącej
66
Podstawowe parametry
stanowiska
12
Orientacyjne dane do
projektowania stanowisk
A – zasięg normalny
(optymalny)
B – zasięg maksymalny
C – obszar optymalny dla
pracy oburącz
67
Projektowanie
uniwersalne
68
Projektowanie uniwersalne
Projektowanie produktów, budynków i
przestrzeni w sposób odpowiadający
możliwie wszystkim użytkownikom
69
7 zasad UD
1. Równość w korzystaniu
2. Elastyczność
3. Roste i intuicyjne korzystanie
4. Łatwo dostępna informacja
5. Tolerancja dla błędów
6. Mały wysiłek fizyczny
7. Odpowiednie rozmiary i przestrzeń
70
Analiza dostępności – wytyczne dla
budynków użyteczności publicznej
1. Uwzględnienie niepełnosprawności:
sensorycznej,
fizycznej,
psychicznej,
kulturowej
2. Uwzględnienie podstawowych potrzeb
użytkowników w zakresie:
mobilności,
orientacji,
dostępności do informacji,
bezpieczeństwa.
7
2
13
ZASADA 1: Równość w korzystaniu
takie same zasady korzystania dla wszystkich
użytkowników, w najszerszym możliwym
zakresie, bez konieczności korzystania z
rozwiązań zastępczych dla określonej grupy
ludzi,
niedopuszczalna jest segregacja lub
napiętnowanie niektórych użytkowników,
prawo do prywatności, ochrony i
bezpieczeństwa powinny być zapewnione
wszystkim w równym stopniu,
73
ZASADA 2: Elastyczność
wybór pomiędzy metodami użytkowania,
wzornictwo dostosowane jednocześnie do
osób lewo i praworęcznych,
należy ułatwiać użytkownikom zachowanie
dokładności i precyzji przy korzystaniu z
danego urządzenia,
74
ZASADA 3: Proste i intuicyjne
korzystanie
unikać zbędnego komplikowania,
spójność z oczekiwaniami
użytkownika i jego intuicją,
otoczenie dopasowane do
umiejętności językowych
użytkowników,
szeregować informacje w zależności
od stopnia ich ważności,
poznać opinię użytkowników przed i
po wdrożeniu danego rozwiązania.
75
ZASADA 4: Łatwo dostrzegalne
informacje
używać różnych form przekazu (obrazu, słowa,
dotyku) ograniczając nadmiar niepotrzebnych
informacji,
odpowiedni kontrast pomiędzy informacjami a
otoczeniem,
wyróżnić podstawowe informacje,
zgodność pomiędzy różnymi zastosowanymi
technikami tak by umożliwić korzystania osobom
mającym różne ograniczenia poznawcze (np.
jednocześnie osobom niewidomym i głuchym)
76
ZASADA 5: tolerancja dla błędów
Rozmieszczanie elementów w
celu zminimalizowania
zagrożeń i błędów
Najczęściej używane
elementów najbardziej
dostępne; niebezpieczne
elementy wyeliminowane lub
ekranowane
Ostrzeżenia o zagrożeniach i
błędach 77
ZASADA 6: minimalizacja wysiłku
fizycznego
zachowanie neutralną pozycję ciała
Używanie niewielkich sił
Minimalizacja powtarzalnych czynności
Minimalizacja przedłużonego wysiłku
fizycznego.
78
14
ZASADA 7: odpowiednie rozmiary
i przestrzeń
Dla jak najszerszego
grona użytkowników
Zgodnie z zasadą: mały
ma sięgnąć, duży ma
się zmieścić
79
Stanowisko pracy przy
komputerze
81
Umieszczenie stanowiska w
pomieszczeniu
Bokiem do okna
82
Umieszczenie stanowiska w
pomieszczeniu
Zachowanie
odległości
między
stanowiskami
83
oprawy
oświetleniowe
Przykład rozmieszczenia stanowisk pracy
84
Podstawowe parametry
stanowiska
15
Ćwiczenia rozciągające –
rozluźniające
85 86
Krzesło biurowe
Obrotowa, stabilna, min. pięcioramienna
podstawa na kółkach
Regulowana płyta siedziska
Szerokość min. 40 cm
Wysokość 40-50 cm
Wyprofilowane oparcie pleców o
regulowanej wysokości oraz kącie
pochylenia (5° do przodu, 30°do tyłu)
Tapicerka względnie twarda, pokrycie
szorstkie i przewiewne
Podłokietniki
87
Wysokość płaszczyzny pracy w
pozycji siedzącej
dostosowana do wymiarów osób wysokich
(95. centyl wzrostu) (A)
związana z wysokością płyty siedziska (B)
umożliwiająca
uzyskanie
wymaganej
przestrzeni dla ud
(C)
Biurko
Powierzchnia min.
120 ∘ 80 cm
Kolor jasny,
powierzchnia
matowa
Regulowana
wysokość
Podnóżek
88
89
Monitor
Regulacja kąta pochylenia
i obrotu
Górna krawędź na
wysokości oczu (lub
poniżej)
Odl. 40-75 cm od
operatora
90
Klawiatura
obudowa oraz klawisze matowe, w jasnym kolorze
(brak odbić i olśnień)
wyraźne, czytelne i trwałe oznaczenia
wyczuwalny skok każdego klawisza
możliwie niski profil, środkowy rząd klawiszy (A, S,
D, F, G) nie wyżej niż 30 mm nad biurkiem
regulacja pochylenia w granicach 0°-15° w kierunku
użytkownika
odległość 10–15 cm od krawędzi biurka
ewent. żelowa podpórka pod nadgarstki
16
91
Mysz
Miejsce na stole na nadgarstek
Owalna
Pasująca do dłoni
Uwypuklona
Masa min. 100 g
92
Inne wyposażenie
Podnóżek
Powierzchnia 30 na 50 cm
Pochylenie 0-25°
Uchwyt na dokumenty
93
Zalecenia ergonomiczne
Min. 5 minut przerwy po każdej godzinie pracy
Łączenie pracy przy komputerze z innymi pracami
„Odmrożenie” postawy ciała podczas pracy
częste korekty ułożenia barków, miednicy oraz kończyn dolnych
wykorzystanie ruchomości płyty siedziska („bujanie się”)
zmiany pozycji z pochylonej do przodu na odchyloną do tyłu z
plecami podpartymi
Ciężar ciała na guzach kulszowych, nie udach
Unikanie:
wyginania nadgarstków
zakładania nogi na nogę
siedzenia na podkurczonej nodze
Regulacja
http://www.ergotron.com/
Regulacja
Recommended