ERGONOMIE PROF. PROF. DR. ING. ANCA DRAGHICI 2009
1. DEFINIREA ŞTIINŢEI ERGONOMIEI ŞI CARACTERIZAREA MODULUI SĂU DE ACŢIUNE OBIECTIVELE CAPITOLULUI: Prezentarea modului de apariţie şi dezvoltare a ştiinţei ergonomiei; Definirea ergonomiei, a obiectului ştiinţei, formelor aplicative şi a legilor ei; Însuşirea modului de realizare a cercetării interdisciplinare ergonomice; Asimilarea noţiunilor ce stau la baza organizării ergonomice a muncii şi a principiilor economiei de mişcare.
1. Conceptul general al ergonomiei. Scurt istoric al apariţiei şi dezvoltării ştiinţei. Definiţie
1947 prof. K. F. H. Murrell (de la Universitatea Bristol - Anglia) a fost chemat să avizeze echipamentul militar 1949 la Oxford are loc prima reuniune a societăţii de cercetări ergonomice (Ergonomics Research Society) care defineşte şi certifică ergonomia ca ştiinţă de sine stătătoare. Termenul de ergonomie este de origine greacă ( ergos=muncă, travaliu, efort şi nomos=lege naturală, normă) - folosit pentru prima dată în anul 1857 de biologul polonez Wojciech Zostryebowski în studiul ”Perspectivele ergonomiei ca ştiinţă a muncii” Maurice de Montmollin - “ergonomia este tehnologia comunicaţiilor în sistemele om-maşină”. profesorul francez Bernard Metz - ergonomia este “ un ansamblu integrat de ştiinţe susceptibile să ne furnizeze cunoştinţe asupra muncii umane, necesare adaptării raţionale a omului la maşină şi a muncii la om”. profesorul rus V. Munipov arată că ergonomia este o “disciplină care a luat naştere din ştiinţele
tehnice, psihologice, fiziologice şi igienă. Ea cercetează posibilităţile omului în procesele de muncă, urmărind să creeze condiţii optime de muncă”. Organizaţia Internaţională a Muncii (ILO) - “Ergonomia este aplicarea ştiinţelor biologice, umane, în corelaţie cu ştiinţele tehnice, pentru a ajunge la o adaptare reciprocă optimă între om şi munca sa, rezultatele fiind măsurate în indici de eficienţă şi bună stare de sănătate a omului”. s-a lansat noul concept om-solicitări (introdus de profesorul Petre Burloiu la simpozionul din aprilie 1974 ţinut la ASE Bucureşti) şi care exprimă ideea echilibrului balanţei energetice a organismului uman. “ Ergonomia este o ştiinţă cu un caracter federativ, care pe baza
interdisciplinarităţii - care este legea sa fundamentală - integrează aportul tehnicii, fiziologiei, psihologiei, sociologiei, economiei şi al altor ştiinţe sociale, având ca obiect orientarea creării tehnicii contemporane la nivelul posibilităţilor psihofiziologice normale ale omului şi utilizarea raţională a acestor posibilităţi în condiţiile de mediu, sociale şi culturale cele mai favorabile care pot fi asigurate de societate, in vederea realizarii reproductiei fortei de munca de la o zi la alta.”
În CONCLUZIE, ergonomia este ştiinţa care sintetizează principii ale altor ştiinţe precum cele medicale, economice, tehnice, antropometria, psihologia muncii, sociologia muncii, pentru aplicarea lor în proiectarea şi optimizarea sistemului om-maşină-mediu din punct de vedere al condiţiilor de muncă, precum şi al creşterii productivităţii muncii (figura). Ergonomia nu trebuie confundată cu nici una dintre ştiinţele care o compun.
Stiinte cooperante ergonomiei
Ştiinţe medicale
Antropometrie
Sociologie muncii
−
−
−
−
−
−
Ştiinţe tehnice
ERGONOMIA
Ştiinţe economice
Alte ştiinţe
Psihologia muncii
1.2. Obiectul de studiu al ergonomiei. Forme aplicative ale ergonomiei Ergonomia, fiind o ştiinţă, dispune de un obiect de studiu, de metode şi de tehnici de cercetare proprii. Obiectul de studiu al ergonomiei îl constituie organizarea activităţii umane în procesul muncii prin optimizarea relaţiei din sistemul om-maşină-mediu, având drept scop creşterea eficienţei tehnico-economice, optimizarea condiţiilor satisfacţiei, motivaţiei şi rezultatele muncii, concomitent cu menţinerea bunei stări fiziologice şi favorizarea dezvoltării personalităţii. Însă această optimizare, în special cea a relaţiei om-maşină-mediu, necesită îndeplinirea următoarelor condiţii: orientarea şi selecţia riguroasă a factorului uman, reorientarea profesională; proiectarea echipamentelor în concordanţă cu posibilităţile umane; crearea unei ambianţe care să asigure securitate şi confort; repartizarea raţională a sarcinilor; economia energetica a organismului uman Forme aplicative ale ergonomiei - ordonează noţiunile într-un anumit mod specific, în funcţie de anumite criterii: 1. În funcţie de scopul său, ergonomia se poate implica în studiul sistemului om-maşină mediu în două etape : Etapa adaptării omului la munca sa, prin selecţie, orientare şi formare profesională, activităţi specifice managementului resurselor umane ; Etapa adaptării muncii la om şi transformării mediului de muncă la caracteristicile factorului uman, la posibilităţile acestuia, activităţi specifice ştiinţelor inginereşti prin excelenţă ; 2. În funcţie de stadiul sau faza de aplicare a ergonomiei se disting : Ergonomia de concepţie (proiectivă sau iniţială) care constituie preocuparea proiectanţilor în sensul unei mai bune amplasări a mijloacelor de producţie pentru obţinerea unei structuri optime a mediului de muncă, în concordanţă cu posibilităţile lucrative ale oamenilor; Ergonomia de corecţie (ulterioară conceperii produselor) care urmăreşte remedierea unor lipsuri ale ergonomiei de concepţie sau modernizarea pe baze ergonomice a locurilor de muncă 3. În funcţie de obiectul preocupărilor, ergonomia poate fi :
Ergonomia producţiei – studiază condiţiile în care se desfăşoară munca în
complexitatea procesului de producţie (execuţie, repartiţie, circulaţie, consum); Ergonomia produsului – studiază produsele destinate să devină mijloace de muncă. Preocupările pentru studiul ergonomic trebuie să înceapă încă din faza de concepţie şi să fie continuate în faza de exploatare prin corecţii aduse şi optimizări. Scopul acestei cercetări şi perfecţionări a produselor sub aspect ergonomic este elaborarea atestatului ergonomic, instrument prin care se stabilesc solicitările operatorului uman în condiţiile efective ale folosirii produsului dat. Atestatul ergonomic conferă producătorilor un plus de competitivitate, iar beneficiarilor un important avantaj economic pe linia orientării, formării şi selecţiei profesionale şi în final a organizării muncii;
4. În funcţie de sfera preponderentă a elementelor componente, preocupările ergonomiei au generat apariţia şi dezvoltarea unor noi subdiscipline : Ergonomia activităţilor care studiază procesele de muncă prin prisma aspectelor fiziologice, antropologice şi de igienă; Ergonomia informaţională ce se referă la proiectarea şi amplasarea dispozitivelor de semnalizare/avertizare şi răspuns; Ergonomia sistemelor sau a organizaţiilor care ţine seama de raporturile de interacţiune a subsistemelor în ansamblu; Ergonomia euristică ce se bazează pe analiza proceselor mentale în cursul rezolvării sarcinilor de muncă; Topoergonomia care se ocupă de dimensionarea maşinilor, organelor de comandă, a locurilor de muncă pe baza noţiunilor de antropometrie; Bioergonomia ce studiază aspecte privind oboseala, repausul, durata programului de lucru, munca in schimburi.
1.3 Legile ergonomiei I. Legea fundamentală – condiţie a existenţei ergonomiei. Ergonomia este o ştiinţă cu profund caracter interdisciplinar. Studiile multidisciplinare asupra sistemului ommaşină-mediu pot duce la negarea sau chiar la desfiinţarea ergonomiei ca ştiinţă. II. Legea reproducţiei forţei de muncă de la o zi la alta. Capacitatea de muncă a operatorului uman se poate reface de la o zi de muncă la alta în condiţii precizate de odihnă şi alimentaţie. Afirmaţia dovedeşte profundul caracter umanist al ştiinţei. Legea a 2-a este împotriva indiferenţei faţă de om şi a exploatării sale până la epuizarea capacităţii de muncă. Aplicarea acestei legi conduce la realizarea unui echilibru între solicitări şi potenţialul organismului uman care are drept consecinţă ridicarea calităţii vieţii în contextul economiei energetice a organismului uman. În consecinţă, ergonomia este o ştiinţă cu un caracter federativ care pe baza interdisciplinarităţii sale integrează aportul: ştiinţelor medicale, ştiinţelor tehnice, ştiinţelor economice, antropometriei, sociologiei, psihologiei, şi a altor ştiinţe având ca obiect orientarea tehnicii contemporane la nivelul posibilităţilor psihofiziologice normale ale operatorului uman şi utilizarea raţională a acestor posibilităţi în condiţiile de mediu, sociale şi III. Cercetare în vederea realizării I. Cercetareculturale cele mai II.favorabile Cercetare ce pot fi asigurate, reproducţiei forţei de munca de la o zi la alta. interdisciplinară monodisciplinară multidisciplinară
1.4. Realizarea interdisciplinară a cercetărilor ergonomice
Singura soluţie pentru cercetarea ergonomică o reprezintă echipa de cercetare constituită din specialişti ai diferitelor domenii ale ştiinţelor cooperante. Pentru o bună conlucrare în echipă fiecare membru al său trebuie să-şi însuşească un volum minim de cunoştinţe din specialităţile celorlalţi. Acestea vor permite existenţa unui flux informaţional bun şi o colaborare bună în timpul cercetărilor. Cercetarea ergonomică este forma superioară a cercetării ştiinţifice. Din Cercetarea ergonomică este o formă superioară a cercetăriiDe ştiinţifice, denumită perspectiv exemplu multidisciplinară INTEGRATĂ sau INTERDISCIPLINARĂ acercetare unei singure ştiinţe
Concluzia cercetării reprezintă o sumă a concluziilor monodisciplinare
cercetarea ergonomic ă
Evoluţia cercetării ştiinţifice 1.5. Organizarea ergonomică a muncii. Principiile economiei de mişcare Părintele managementului ştiinţific şi al organizării ştiinţifice a muncii este considerat Frederick Winslow Taylor . Şcoala managementului ştiinţific pune accentul pe productivitate maximă cu efort minim, eliminându-se pierderile/rebuturile şi ineficienţa. În principala sa lucrare ”Principiile managementului ştiinţific” (Principles of Scientific Management), Taylor arată că “pentru a realiza un management ştiinţific este nevoie să fie stabilite o serie de reguli, legi şi formule care să înlocuiască judecata fiecărui individ în parte, dar care pot fi folosite efectiv numai după ce au fost consemnate oficial”. În lucrarea menţionată, Taylor expune o seamă de principii ale organizării ştiinţifice a muncii ce prevedeau: 1. Să se concentreze la un loc toată experienţa tradiţională, care să fie clasificată, structurată pe categorii şi transpusă în reguli, în legi şi în formule pentru a-i ajuta pe lucrători în activitatea lor zilnică. 2. Să se formuleze metode ştiinţifice pentru fiecare element din activitatea unui om care să le înlocuiască pe cele empirice. 3. Lucrătorul să fie selectat, instruit şi promovat pe baze ştiinţifice. 4. Să se colaboreze cu lucrătorii pentru a garanta faptul că munca este făcută conform principiilor ştiinţifice formulate. 5. Să se realizeze o diviziune a muncii şi a responsabilităţilor egală între lucrători şi între manageri, astfel încât aceştia să efectueze activităţile pentru care sunt cel mai bine pregătiţi. Taylor a pus în practică şi o mulţime de experimente care au demonstrat creşterea eficienţei prin organizarea ştiinţifică a muncii: 1. Studiul muncii. Într-un experiment a trecut la descompunerea proceselor de muncă în mişcări elementare şi eliminarea tuturor gesturilor inutile. În trei ani productivitatea atelierului testat s-a dublat. 2. Unelte standardizate. În altă zonă a descoperit că lopeţile folosite pentru încărcarea
cărbunelui cântăreau 6-14 kg. După experimentări s-a constatat că greutatea adecvată este de 7-8 kg. Din nou după trei ani, 140 de oameni făceau munca pentru care înainte fusese nevoie de 400-600 de oameni. 3. Selectarea şi instruirea lucrătorilor. Într-un alt atelier Taylor a insistat ca fiecărui muncitor să i se dea munca pentru care este cel mai potrivit, iar celor care depăşeau volumul de muncă prevăzut să li se acorde prime/indemnizaţii. Aşa cum era de aşteptat, productivitatea a crescut şi s-a menţinut la un nivel ridicat. Cu toate aceste succese, întotdeauna managementului ştiinţific i s-a reproşat faptul că pune prea mare accent pe productivitate, subestimând natura umană. Studiile lui Taylor au fost analizate critic şi completate de soţii Gilbreth, Frank şi Lilian. Cei doi s-au ocupat de aspectele umane ale fenomenului de organizare, contribuind la aprofundarea şi la lărgirea conceptelor privind studiul mişcărilor şi starea de oboseală. Sistemele lor de evaluare au devenit mai târziu metode de analiză şi de apreciere a activităţii/execuţiei. Cercetările lor au urmărit descoperirea celor mai bune modalităţi de a efectua o activitate în cel mai uşor mod posibil. În mişcările executate de lucrători la locul de muncă au reuşit să identifice 18 micromişcări elementare (a apuca, a ţine, a poziţiona, a căuta), pe care le-au denumit THERBLIGS, adică anagrama numelui său, Gilbreth. Aceste micromişcări au stat la baza elaborării normativelor de muncă pe timpi predeterminaţi care apoi au permis fundamentarea ştiinţifică a normelor de muncă şi economisirea timpului de normare. O contribuţie valoroasă a celor doi în dezvoltarea cercetărilor privind munca a constituit-o şi enunţarea unui număr de şapte principii ale economiei energetice a mişcării. Studiile lui Taylor şi cele ale soţilor Gilbreth s-au completat reciproc, Taylor punând accentul pe creşterea vitezei de producţie, iar cei doi au urmărit să cruţe muncitorul de oboseală inutilă. Ralph M. Barnes stabileşte în lucrarea sa “Motion and Time Study”, apărută în anul 1940, un număr de 22 de principii ale economiei mişcării, în scopul raţionalizării operaţiilor efectuate în timpul muncii. Scopul principal al economiei mişcării este realizarea unei productivităţi maxime a muncii, simultan cu un consum energetic minim din partea executanţilor. Acesta este contextul formulării principiilor economiei de mişcare, denumite iniţial “reguli pentru economia mişcării şi reducerea oboselii” Evolutia organizarii muncii Studiul timpilor de muncă (Taylor)
Studiul mişcărilor de muncă (soţii Gilbreth)
Studiul muncii (R. M. Barnes)
A. Principii ale economiei mişcării corpului omenesc: 1. Mâinile să înceapă şi să termine mişcările în acelaşi timp. 2. Mâinile să nu rămână inactive în acelaşi timp, cu excepţia perioadelor de odihnă. 3. Mişcările braţelor să fie efectuate simultan, în sens opus şi simetric. 4. Mişcările mâinilor şi ale corpului trebuie limitate la clasele cele mai joase la care este posibilă executarea sarcinii de muncă în mod corespunzător. 5. Momentul forţei trebuie folosit în ajutorul muncitorului ori de câte ori este posibil şi să fie redus la minimum dacă el va trebui să fie depăşit de efortul muscular. 6. Mişcările curbe, continui şi line ale mâinilor sunt preferate mişcărilor rectilinii în care intervin schimbări de direcţie bruşte şi în unghiuri ascuţite. 7. Mişcările balistice sunt mai rapide, mai uşoare şi mai precise decât mişcările cu restricţii (opriri) sau “controlate”.
8. Munca să fie în aşa fel organizată încât să permită un ritm uşor şi natural, oriunde este posibil. 9. Mişcările succesive trebuie să fie legate astfel încât să permită trecerea uşoară la mişcarea următoare; fiecare mişcare trebuie să se finalizeze într-o poziţie care să favorizeze începerea următoarei acţiuni (principiul cursivităţii naturale a mişcărilor). 10. Succesiunea de mişcări care utilizează cel mai puţin divizarea mişcărilor în elemente componente este mai eficientă pentru îndeplinirea sarcinii date. 11. Ezitările sau opririle temporare, mici şi frecvente trebuie eliminate. 12. O mişcare este mai puţin obositoare atunci când se efectuează într-o direcţie care permite folosirea la maximum a gravitaţiei. 13. Fixările ochilor să fie, pe cât posibil, cât mai puţine şi de durate cât mai scurte. 14. Atunci când s-a stabilit că o anumită combinaţie de mişcări este cea mai potrivită din punct de vedere al economiei energetice a organismului uman, această combinaţie trebuie să fie aplicată fără nici o excepţie încă de la începutul instruirii (în munca respectivă sau meserie).
B. Principii ale economiei mişcării aplicabile în organizarea locului de muncă:
1. Pe suprafaţa de lucru să se menţină numai materialele care se utilizează în ziua respectivă. 2. Sculele şi materialele să fie depozitate în locuri bine definite şi permanent aceleaşi. 3. Sculele, dispozitivele, verificatoarele şi alte materiale trebuie să fie plasate aproape de punctul de utilizare. 4. Cutiile şi conteinerele de alimentaţie prin gravitaţie trebuie să ofere materialele cât mai aproape de punctul de utilizare. 5. Degajarea locului de muncă de materiale şi semifabricate prin cădere liberă trebuie să fie utilizată oriunde este posibil. 6. Materialele şi sculele să fie astfel plasate încât să permită cea mai bună succesiune de mişcări. 7. Fiecărui loc de muncă trebuie să I se asigure condiţii corespunzătoare de vedere. Un iluminat bun constituie prima cerinţă pentru o percepere vizuală satisfăcătoare. 8. Înălţimea suprafeţei de muncă şi a scaunului este preferabil să permită alternarea poziţiei ortostatice (verticală) cu poziţia şezând. 9. Să se asigure fiecărui muncitor un scaun de un tip şi cu o înălţime care să-i permită o pozitie corecta in munca.
C. Principii ale economiei mişcării aplicabile în proiectarea sculelor şi a echipamentului industrial:
1. Mâinile să fie degajate de orice activitate care ar putea fi efectuată mai avantajos de un instrument, dispozitiv de fixare sau de un dispozitiv acţionat cu membrul inferior (picior). 2. Două sau mai multe scule să fie combinate ori de câte ori este posibil. 3. Obiectele de lucru şi materialele să fie prepoziţionate, ori de câte ori este posibil. Î4. n cazurile în care fiecare deget execută o mişcare specială (de exemplu: dactilografie, operare pe calculator), sarcina să fie repartizată potrivit capacităţilor specifice ale degetelor. 5. Pârghiile, manivelele şi roţile de mână să fie astfel amplasate încât muncitorul să l e poată manevra cu o cât mai mică schimbare a poziţiei corpului şi cu cel mai mare avantaj mecanic.
Toate aceste principii stau la baza organizării ergonomice a muncii şi servesc la elaborarea măsurilor pentru realizarea practică a acesteia. Organizarea ergonomică a muncii reprezintă un ansamblu de metode şi tehnici elaborate în lumina cerinţelor ergonomiei, în scopul creşterii productivităţii muncii, pe măsura posibilităţilor fizice şi intelectuale ale operatorului uman, în contextul economiei energetice a organismului acestuia. Organizarea ergonomică a locurilor de muncă existente pot conduce la o creştere considerabilă a productivităţii muncii, alături de implementarea noilor descoperiri generate de progresul tehnico-ştiinţific. Astfel, implementarea concepţiei şi principiilor ergonomiei în organizarea muncii se constituie ca factor intensiv de creştere a productivităţii. Creşterea productivităţii muncii nu trebuie limitată la măsurarea evoluţiei ei sau la planificarea creşterii ei pe baza unor calcule tehnico-economico-statistice. Trebuie avute în vedere, cu prioritate, posibilităţile psihofiziologice ale operatorului uman. Stabilirea unor sarcini de muncă supradimensionate vor conduce la istovirea prematură a forţei de muncă, mai eficientă fiind justa proporţie a solicitării organismului omenesc cu posibilităţile acestuia. Fiecare om este un unicat . Dacă maşinile au un regim de funcţionare constant, organismul uman poate fi caracterizat ca o “maşină cu regim de funcţionare variabil”. Forţa de muncă a fost abordată de economişti strict ca o noţiune teoretică utilizată în calcule înguste de creştere a productivităţii muncii. Studiile ergonomice, organizarea ergonomică a muncii au arătat că trebuie cunoscute multilateral posibilităţile “maşinii omeneşti”, producătoare a forţei de muncă, utilizate pe baze ergonomice de organizare pentru: creşterea productivităţii muncii şi creşterea veniturilor proprii în vederea satisfacerii nevoilor operatorilor umani .
2. ABORDAREA SISTEMULUI UMAN ÎN ERGONOMIE OBIECTIVELE CAPITOLULUI: Prezentarea principalelor noţiuni de interes asupra corpului omenesc, utilizare în cercetarea ergonomice; Cunoaşterea principiilor de aplicare a antropometriei în ergonomie; Asimilarea noţiunilor de interes privind solicitarea posturală a operatorului uman şi a modalităţii de dezvoltare a forţei musculare;
2.1. Prezentarea generală a corpului omenesc Organismul uman este privit, în ergonomie, în ansamblul său, ca un tot unitar. Corpul omenesc este unul tridimensional cu simetrie bilaterală constituit din celule, grupate în ţesuturi, organe şi sisteme sau aparate ce îndeplinesc anumite funcţii în organism . Principalele segmente ale corpului omenesc sunt: −
− −
CAPUL cuprinzând cutia craniană (de natură osoasă), oasele feţei şi cavităţile bucală, nazală, orbitară (în care sunt localizate organele de simţ); GÂTUL sau cervixul (ceafa) cuprinde: laringele, traheea, esofagul şi glanda tiroidă; TRUNCHIUL cuprinde subsegmentele torace, abdomen şi bazin (pelvis), inclusiv cavităţile acestora; MEMBRELE sunt segmente ale corpului omenesc legate de trunchi. Membrele superioare sunt formate din: braţ, antebraţ, mână (constituită din încheietură, palmă şi cele 5 degete); Membrele inferioare sunt formate din: coapsă, gambă, picior (cuprinzând încheietura cu
călcâiul, talpa şi partea superioară şi cele 5 degete).
Pentru studiile ergonomice au fost definite 3 axe şi 3 plane de orientare ale corpului omenesc
Vezi slide 20 si 21.
2. Elemente de antropometrie. Principiile de aplicare ale antropometriei în ergonomie
1. 2. 3. 4. 5.
Antropometria este ştiinţa studiului corpului omenesc, al evoluţiei sale dimensionale. Ea are un rol esenţial în organizarea ergonomică a muncii. Modalitatea de interferenţă a celor două ştiinţe – antropometria şi ergonomia – este definită prin cinci principii : Încă din faza de proiectare a locurilor de muncă, operatorul uman va fi luat în considerare prin dimensiunile sale şi poziţia sa; Operatorul uman trebuie imaginat funcţional ceea ce va conduce la crearea unei relaţii antropomentrice juste în cadrul sistemului om-maşină; Studiile ergonomice trebuie să se ţină seama de factorii de variabilitate (interni şi externi) ai dimensiunilor umane; La proiectare trebuie prevăzute limite ample ale toleranţei spaţiale pentru operatorii umani şi echipamente. Sub stresul activităţilor de muncă amplitudinea mişcărilor creşte; Acomodarea şi performanţa se evaluează cu operatorul uman complet echipat, lucrând la maşina complet dotată. Testarea se realizează pe subiecţi învăţaţi să lucreze la maşină şi reprezentativi din punct de vedere al dimensiunilor lor antropometrice.
Practica studiilor ergonomice ia în considerare următorii factori de variabilitate ai dimensiunilor corpului omenesc : factori de variabilitate interni , ereditari sau proprii fiecărui operator uman: vârsta, sexul, rasa şi poporul (datorită condiţiilor de viaţă şi a amestecului rasial specific); factori de variabilitate externi sau dobândiţi: profesia (efortul caracteristic), alimentaţia, sănătatea, activitatea fizică şi exerciţiul, postura sau poziţia corporală în timpul proceselor de muncă, modificările naturale pe parcursul unei zile, modificările pe termen lung, îmbrăcămintea şi echipamentul personal.
DIMENSIUNI STATICE (vezi slide 23-29)
2.3. Solicitarea posturală
Postura reprezintă poziţia adoptată de operatorul uman în realizarea sarcinilor de muncă, în dorinţa acestuia de a obţine eficienţa maximă, simultan cu un consum minim de energie. Solicitarea posturală ia în considerare toate eforturile ce apar în sistemul om-maşină-mediu, în timpul desfăşurării proceselor productive. Cele mai frecvente posturi sunt: poziţia şezând (sedentară), poziţia ortostatică (în picioare), poziţia clinostatică (culcat) şi poziţia mixtă (alternativă). Studiile asupra acestor posturi au evidenţiat că deosebirile dintre ele, sub aspect fiziologic, sunt condiţionate de: consumul de energie reclamăt, gradul de solicitare al aparatelor circulator şi respirator, de contribuţia aparatului osteoarticular, a sist. muscular şi nervos la menţinerea poziţiei. DECI: Toate acestea determină şi anumite stări psihice cum sunt: senzaţia de comoditate, confort, destindere şi senzaţia de tensiune psihică şi oboseală. Principala condiţie pe care trebuie să o îndeplinească poziţia de lucru este ca aceasta să fie o poziţie normală, ceea ce corespunde unei aplecări în faţă cu cel mult 10…15grade, fără aplecare înapoi sau lateral.
POZIŢIA ŞEZÂND prezintă următoarele avantaje: Oboseală redusă, operatorul uman putând lucra atât cu membrele superioare cât şi cu cele inferioare un timp îndelungat; Stabilitatea şi echilibrul corpului sunt foarte bune, evitându-se poziţiile nefireşti; Oferă posibilitatea de a acţiona simultan şi/sau succesiv cu membrele inferioare în execuţia unor comenzi; Conferă membrelor superioare precizie în coordonarea mişcărilor; Consumul de energie este redus; Uşurează activitatea aparatului circulator. Dezavantaje: Slăbirea muşchilor abdomenului, curbarea spatelui şi apariţia unui disconfort cervical; Defavorizarea organelor interne ale aparatului digestiv şi respirator, în ceea ce priveşte funcţionarea acestora; Disfuncţionalităţi circulatorii la nivelul membrelor inferioare (umflarea picioarelor, furnicături, varice).
POZIŢIA ORTOSTATICĂ prezintă. Dezavantajele acestei posturi sunt: Îngreunarea circulaţiei sanguine în întreg organismul şi în special la nivelul membrelor inferioare; Greutatea corpului este repartizată pe o suprafaţă mică (baza de susţinere a −
−
organismului este redusă), menţinerea echilibrului este dificilă; Efortul cerebral este amplificat datorită necesităţii menţinerii echilibrului întregului organism în poziţie verticală; Îndemânarea mâinilor scade, deci şi precizia mişcărilor este mai mică; Dacă postura este de durată poate conduce la deformaţii ale sistemului osos (osteoarticular), tulburări ale sistemului vascular şi la nivelul organelor interne. Folosirea poziţiei ortostatice este recomandată când: Amplitudinea mişcărilor de muncă este mare (în afara sferei maxime de lucru); Dimensiunile dispozitivelor de comandă sunt mari; Forţa de acţionare reclamată în procesul de muncă este mare Spaţiul de amplasare al dispozitivelor informative şi de comandă este vast, datorită numărului lor mare Nu există un spaţiu prevăzut pentru degajarea picioarelor şi adoptarea unei poziţii şezând comodă; Există posibilitatea de modificare a poziţiei în timpul muncii. −
−
−
−
−
−
−
−
−
POZIŢIA MIXTĂ SAU ALTERNATIVĂ dă posibilitatea alternării solicitării statice şi dinamice a muşchilor la nivelul membrelor inferioare, datorită posibilităţii oferite operatorului uman de a schimba postura ortostatică cu cea şezând, pe toată perioada programului său de muncă. În consecinţă, operatorul realizează unele operaţii în picioare, iar apoi ocupă poziţia şezând pentru altele. Datorită alternării posturilor se minimizează efectele dezavantajelor poziţiilor şezând şi ortostatică, dar efectul avantajelor asupra corpului omenesc se amplifică. Principalul obiectiv al studiului solicitării posturale este reducerea inconfortului în muncă şi creşterea productivităţii muncii, prin eliminarea pauzelor de odihnă a diferitelor segmente ale corpului omenesc, pauze ce intervin pe parcursul unei zile de muncă. Studiul solicitării posturale a determinat aprecierea acestora în cinci clase, fiecăreia corespunzându-i un nivel postural (Np), astfel: Np = 1 solictarea posturală foarte uşoară care cuprinde acţiuni în poziţie şezând pe scaun ergonomic, care poate alterna liber cu postura orto-comodă; Np = 2 solicitarea posturală uşoară corespunzătoare adoptării poziţiei şezând obligatorie pe scaun ergonomic, fără posibilitatea de alternare a poziţiei în picioare; sau muncă în poziţie orto-obligatorie, fără aplecări, fără ridicări de greutăţi sau ridicări sporadice de greutăţi mici (5,8 … 13kg); Np = 3 solicitare posturală medie corespunde unei munci în poziţie ortoobligatorie, cu aplecări sau torsiuni sporadice ale trunchiului, cu ridicarea unor greutăţi; Np = 4 solicitare posturală ridicată în cazul unor munci în poziţie orto-obligatorie, cu aplecări, torsiuni frecvente. În acest caz apare efortul static prelungit şi ridicarea, transportul unor greutăţi mari, în limite admise;
Np = 5 solicitare posturală foarte ridicată în cazul muncii în poziţie ortostatică, cu ridicarea unor greutăţi ce depăşesc valorile limită admise (de exemplu: muncă în poziţie clinostatică în mine, urcat pe stâlpi, pe acoperiş, legat cu chingi).
În organizarea ergonomică a locului de muncă (a proceselor de muncă) este necesar să se ţină seama de următoarele indicaţii generale care condiţionează adaptarea unei poziţii de lucru eficientă, în condiţiile unui efort minim: 1. Evitarea poziţiilor nenaturale ale corpului sau prea înclinate; poziţia uşor înclinat frontal solicită cel mai mare efort de susţinere şi este cea mai incomodă; 2. Evitarea înclinării laterale a trunchiului şi capului; 3. Evitarea menţinerii în stare suspendată frontală sau laterală a braţului în poziţia prea întins, deoarece această poziţie oboseşte, reduce precizia şi dexteritatea braţului, a mâinilor în general; 4. Adoptarea cât mai des posibil a poziţiei de lucru şezând care să poată alterna cu cea ortostatică. Dacă acest lucru nu este posibil pe parcursul programului de muncă atunci alternarea se va face între perioadele de muncă şi cele de odihnă; 5. Dimensionarea înălţimii planului de lucru în funcţie de distanţa optimă de vedere pentru a asigura menţinerea corpului în poziţie naturală şi în funcţie de mărimea efortului solicitat braţelor; 6. Dotarea locurilor de muncă cu stative, suporţi sau scaune concepute şi construite funcţional pentru a se evita lucrul permanent în poziţie ortostatică.
3. METABOLISMUL ENERGETIC OBIECTIVELE CAPITOLULUI:
Prezentarea mecanismului de producere a energiei umane (metabolismul energetic), a modalităţilor de măsurare şi estimare a acesteia în munca fizică.
3.1. Mecanismul metabolismului energetic
Vezi slide 37 Când metabolismul are loc în cazul poziţiei de repaos absolut (subiectul fiind în poziţie clinostatică) se numeşte metabolism bazal. Acesta se rezumă doar la producerea energiei calorice, adică obţinerea unei cantităţi minime de energie pentru funcţiile de bază ale organismului şi întreţinerea vieţii celulare. De exemplu: valorile energiei calorice, corespunzătoare metabolismului bazal pentru:
operatori umani bărbaţi (70 kg) este de 1700 kcal/24h, iar pentru operatori femei (60 kg) este de 1400 kcal/24h. În general, se consideră că valoarea metabolismului bazal este de 1kcal/min. Precizăm că unitatea de măsură pentru consumul de energie umană este kJ sau kcal (1kJ = 4,1681kcal). Consumul total de energie are 3 componente : consumul de energie în stare de repaos absolut corespunzător metabolismului bazal; consumul de energie în afara exercitării profesiei (activităţi extraprofesionale); consumul de energie pentru activitatea profesională corespunzător metabolismului de efort. − − −
În funcţie de valoarea consumului de energie (Ce) s-au elaborat criterii de clasificare a diferitelor munci. A. Lehmann clasifică muncile în: munci uşoare în poziţie şezând: Ce ‹ 2kcal/min; munci uşoare în poziţie ortostatică: Ce = 1 … 3kcal/min; muncă medie: Ce = 3 … 6kcal/min; muncă grea: Ce = 6 … 8kcal/min; B. Normele de protecţia muncii clasifică munca fizică în 3 categorii: muncă uşoară: Ce ‹ 3kcal/min; muncă medie: Ce = 3 … 5kcal/min; muncă grea: Ce › 5kcal/min. În funcţie de această clasificare se poate determina: dificultatea muncii prestate, raţionalizarea pauzelor (durata şi frecvenţa lor), regimul alimentar, organizarea locului de muncă, selecţia şi orientarea profesională etc.
3.2. Măsurarea şi estimarea consumului de energie umană pentru diferite activităţi fizice Vezi slide 40.
A. Măsurările specifice sunt realizate prin metoda calorimetriei directe sau indirecte (alimentară sau respiratorie) Metoda calorimetriei directe se bazează pe determinarea cantităţii de căldură degajate de subiect, introdus într-o cameră special amenajată în scopuri experimentale. Metoda calorimetriei indirecte se bazează pe măsurarea fie a factorilor nutritivi calorigeni (metoda calorimetriei alimentare), fie prin determinarea consumului de oxigen (metoda calorimetriei respiratorii – Douglas-Haldane). •
•
B. Estimări şi calcule privind consumul de energie 1. Teoria celor 3 opturi are ca premisă faptul că ziua de 24 ore poate fi divizată în 3 fracţii egale de câte 8 ore, astfel: 8 ore de somn în cursul cărora schimburile energetice corespund metabolismului bazal; 8 ore de activităţi diverse, extraprofesionale în care consumul energetic este de regulă −
−
mai mare decât cel al metabolismului bazal; 8 ore de lucru, activităţi profesionale, care au un consum de energie cu o intensitate în funcţie de tipul muncii, al efortului depus. Cheltuiala de energie pe 24 ore se stabileşte ca sumă a celor trei consumuri energetice. Exemplu: {8 ore de somn (70kcal/h pentru un subiect de 70kg) = 560kcal} + {8 ore de activităţi extraprofesionale = 1120kcal} + {8 ore activităţi profesionale (4kcal/min x 60min=240kcal/h)=1920kcal}=3600kcal/zi. −
2. Schema de evaluare a consumului energetic prin metoda Lehmann are la bază un tabel în care: prima parte a sa prezintă consumul de energie în kcal/min sau kcal/h în funcţie de poziţia corpului (aşezat, în genunchi, în picioare, în picioare aplecat sau în mişcare în plan orizontal sau în pantă); a doua parte a tabelului redă consumul de energie în funcţie de natura muncii (manuală, cu un singur braţ, cu două braţe, cu tot corpul). Pentru a utiliza această schemă, se adună caloriile din prima parte a tabelului cu cele din a doua parte diminuate cu 10% ţinând cont de activitatea specifică ce se realizează şi având în vedere pauzele adoptate de operator pentru menţinerea unei bune stări fiziologice. 3. Estimarea consumului de energie cu ajutorul tabelelor valorice pe activităţi elementare se realizează pe baza unor tabele de date elementare, conţinând valorile consumului de energie pentru un număr foarte mare de activităţi fizice, determinate de fiziologi. Folosind valorile medii ale acestor determinări şi pe baza studiilor de timp (de exemplu: cronograma profesională), se calculează consumul energetic. −
−
4. CAPACITATEA DE MUNCĂ A ORGANISMULUI UMAN OBIECTIVELE CAPITOLULUI:
Prezentarea noţiunii de capacitate de muncă, a formelor sale, dinamicii şi tulburărilor sale.
4.1. Definitie. Factori de influenta Capacitatea de muncă (Cm) reprezintă totalitatea posibilităţilor fizice, psihice, cerebrale, nervoase) ale operatorului uman de a efectua o cantitate maximă de muncă fără ca nivelul calitativ al prestaţiei sale să se diminueze.
Capacitatea de muncă îmbracă trei forme: 1. Capacitatea potenţială exprimă resursele umane datorate rezervelor de energie ale organismului şi unor factori psihologici cum sunt: dispoziţia de muncă – variază în condiţiile unei senzaţii de plenitudine a forţelor fizice şi intelectuale. Stările patologice de boală sunt însoţite de scăderea dispoziţiei de muncă; voinţa – când aceasta nu-şi realizează scopul propus, ea determină o forţă negativă a dispoziţiei, iar capacitatea de muncă potenţială scade, exprimându-se într-o stare de deprimare sau chiar conflictuală. 2. Capacitatea funcţională este acea parte a capacităţii de muncă utilizată strict în procesul de muncă. 3. Capacitatea de rezervă este acea parte a capacităţii de muncă necesară îndeplinirii obligaţiilor sociale, familiale, participării la viaţa culturală etc. −
−
1.
Fiziologici
2. 3. 4.
Constituţia morfofuncţională a organismului; Starea de sănătate Alimentaţia Vârsta şi sexul
Factorii de care depinde capacitatea de muncă 5.
Gradul de antrenament în muncă
-
Aptitudinile de muncă Temperamentul Caracterul
Factori interni
CAPACITATEA
Psihologici
DE MUNCĂ
-
-
Factori externi
Social-economici
-
Motivaţia pentru muncă Organizarea muncii Mijloacele de muncă Regimul de muncă Condiţiile mediului de muncă Nivelul profesional şi cultural al operatorului Organizarea muncii şi a timpului liber
4.2 Variaţia capacităţii de muncă pe parcursul unei zile de muncă (8h) Variaţia capacităţii de muncă cunoaşte trei forme: capacitate de muncă crescândă caracterizată prin valori relativ scăzute ale rapidităţii şi preciziei executării operaţiilor şi cu atenţie instabilă (a, a*); capacitate de muncă optimă când se constată un nivel relativ stabil al performanţelor operatorului uman (b, b*); capacitate de muncă în scădere datorată apariţiei oboselii (c, c*). −
−
−
Nivelul productivităţii muncii
b
b*
a
a*
c*
c
0
8
timp [ore]
Faţă de cele reprezentate în figura de mai sus, se impun unele comentarii utile înţelegerii fenomenelor derulate pe parcursul unei zile de muncă şi care determină variaţia capacităţii de muncă: capacitatea de muncă crescândă (a) corespunde fazei de adaptare a executantului la condiţiile de lucru. Consumul de oxigen creşte fără a satisface integral nevoile organismului pentru că aparatele respirator şi circulator reacţionează cu întârziere la cerinţele impuse. Această perioadă se caracterizează printr-o îmbunătăţire continuă a parametrilor psiho-fiziologici şi a rezultatelor în muncă. În funcţie de specificul muncii această perioadă poate dura de la câteva minute la o oră sau chiar mai mult; capacitatea de muncă optimă (b) se caracterizează printr-un nivel stabil al performanţelor. Este o perioadă de echilibru a balanţei energetice, în care aportul de oxigen corespunde cu nevoile organismului, respiraţia şi pulsul ating valori adecvate pentru efectuarea muncii (durata 1 … 3 ore). În această perioadă performanţele muncii (productivitatea, numărul de rebuturi) sunt bune şi se constată chiar o reducere a solicitărilor psihofiziologice; capacitatea de muncă în scădere (c) este condiţionată de apariţia oboselii crescânde datorită epuizării rezervelor organismului din faza (b). Este faza de revenire la normal, −
−
−
la nivelul iniţial al capacităţii operatorului, după încetarea activităţii desfăşurate ritmul respirator şi pulsul ating treptat valori normale. Ca urmare, capacitatea de muncă scade şi se constată apariţia unor mişcări inutile în procesul muncii, a unor comenzi greşite, simultan cu încetinirea ritmului de lucru. Fazele ce caracterizează dinamica, capacităţii de muncă se repetă şi după pauza de masă cu deosebirea că: (a*) este mai scurtă deoarece adaptarea executantului la procesul muncii se realizează mai repede; (b*) este mai scăzută, cu un nivel al productivităţii mai scăzut şi mai scurtă ca durată; (c*) apare mai repede ca urmare a apariţiei şi instalării oboselii în organismul uman. Tulburările capacităţii de muncă se manifestă prin pierderea totală sau parţială, definitivă sau temporară a potenţialului de muncă al operatorului uman. Pierderea tranzitorie a capacităţii de muncă are loc ca urmare a unei tulburări funcţionale, având caracter reversibil, de scurtă durată. Operatorul uman nu-şi mai poate exercita funcţiile morfologice în condiţii normale (de exemplu; infarctul de miocard). Pierderea stabilă a capacităţii de muncă (de lungă durată are drept cauze afecţiuni sau tulburări funcţionale ireversibile. În concluzie, se impune activitatea de expertiză şi recuperare a capacităţii de muncă, organizată judicios la nivel naţional. −
− −
