KONSPEKT -wykład 1 - ergonomia jako nauka interdyscyplinarna
Transkrypt
KONSPEKT -wykład 1 - ergonomia jako nauka interdyscyplinarna
ERGONOMIA KONSPEKT WYKŁAD 1. Ergonomia jako nauka interdyscyplinarna. 1. Czym jest ergonomia. Prof. Bohdan Lisowski twierdzi, Ŝe termin „ergonomia” stworzony został przez polskiego przyrodnika Wojciecha Jastrzębowskiego, który uŜył go w swoim artykule z 1857 roku: „Nazwiskiem ergonomii, wziętym od wyrazu greckiego ergon (praca) i nomos (prawo, zasada) oznaczamy Naukę o Pracy, czyli o uŜywaniu nadanych człowiekowi od Stwórcy sił i zdolności”. 1.1. Jak rodziła się ergonomia? W pierwszych dwóch dziesięcioleciach XX wieku rozwinęła się w uprzemysłowionych krajach tzw. naukowa organizacja pracy, zapoczątkowana przez amerykańskiego inŜyniera F.W. Taylora. Impulsem powstania ergonomii zwanej w USA „inŜynierią czynnika ludzkiego” (human factors engineering) były wydarzenia mające miejsce podczas wojny. Intensywny rozwój nowoczesnej ergonomii rozpoczął się blisko 100 lat po ukazaniu się artykułu Jastrzębowskiego. W 1949 roku utworzono w Wielkiej Brytanii Naukowe Towarzystwo Ergonomiczne (Ergonomics Research Society). W 1959 roku odbyło się pierwsze międzynarodowe spotkanie ergonomiczne w Zurychu i powstało Międzynarodowe Stowarzyszenie Ergonomiczne (IEA). Właśnie ze Szwajcarii pochodził jeden z największych autorytetów w tej dziedzinie – prof. Etienne Grandjean. 1.2. Definicje ergonomii. - prof. Etienne Grandjean: „Ergonomia jest interdyscyplinarną nauką badającą wzajemne powiązania między człowiekiem i jego otoczeniem”. - Słownik Wyrazów Obcych PWN: „Ergonomia {gr. ergon = praca, dzieło + nomos = prawo} - nauka zajmująca się badaniem warunków pracy, dostosowaniem środowiska pracy, maszyn i urządzeń technicznych do potrzeb pracownika z punktu widzenia zapewnienia optymalnych warunków wykonywania pracy.” - definicja przyjęta w statucie Międzynarodowego Stowarzyszenia Ergonomicznego (IEA): „Ergonomia lub czynnik ludzki określa stosunki powstające między człowiekiem a jego zajęciem, sprzętem i środowiskiem w najszerszym tego słowa znaczeniu, włączając w to sytuacje związane z pracą, zabawą, rekreacją i podróŜą.” 2. Cel i przedmiot ergonomii. Ergonomia stawia sobie za cel optymalizację wydatku sił biologicznych pracującego człowieka. Jej elementami są zagadnienia fizjologii i psychologii pracy oraz antropometrii. Przedmiotem ergonomii są zagadnienia dostosowania maszyn, narzędzi i urządzeń oraz szeroko pojętego materialnego środowiska (w tym architektonicznego) do moŜliwości i potrzeb człowieka. 2 3. Praca człowieka to powiązane ze sobą układy: - człowiek – maszyna, - człowiek – środowisko materialne, - człowiek – stanowisko robocze. 4. Współcześnie rozumiana ergonomia występuje w dwóch postaciach: - ergonomia korekcyjna, - ergonomia koncepcyjna. 5. Elementy fizjologii pracy. Fizjologia pracy bada fizyczną budowę i czynności ciała pracującego człowieka. Celem tych badań jest takie dostosowanie pracy do człowieka, aby zapewnić moŜliwie ekonomiczne wykorzystanie jego siły roboczej, przy unikaniu zbędnego wysiłku i zmęczenia. 5.1. Postacie pracy. - praca fizyczna, - praca umysłowa. 5.2. Mięśnie i praca fizyczna. Organizm człowieka moŜna porównać do silnika – w mięśniach następuje przetworzenie energii chemicznej w mechaniczną, a wytworzone przez organizm ciepło jest tylko produktem ubocznym procesu pracy. Energię chemiczną czerpie organizm z poŜywienia, a tlen pobierany przy oddychaniu słuŜy do spalania (utleniania) składników poŜywienia i przetworzeniu ich na energię mięśniową – procesy te określa się mianem przemiany materii. Pracę fizyczną wykonują ludzkie mięśnie. Praca statyczna mięśnia występuje wtedy, gdy przeciwdziałamy jakiejś sile nie zmieniając przy tym połoŜenia mięśnia. Praca dynamiczna – następują skurcze i rozkurcze mięśnia. Dostarczanie mięśniom przez krwioobieg tlenu i odbieranie zbędnych produktów (zwłaszcza kwasu mlekowego) jest utrudnione, jeŜeli występuje długotrwały skurcz mięśnia. 5.3. Układ nerwowy. Ustrój ludzki jest kierowany przez układ nerwowy, składający się z układu ośrodkowego i układu obwodowego. W ośrodkowym układzie nerwowym na podstawie odbieranych informacji podejmowane są decyzje, które zostają następnie przekazane do układu obwodowego do wykonania. Fizjologia zajmuje się działaniem zmysłów: wzroku, słuchu, dotyku, węchu, smaku, czucia temperatury, równowagi. Układ nerwowy odpowiada za proces uczenia się. 5.4. Dostosowanie organizmu do pracy fizycznej. Organizm człowieka dostosowuje się do zwiększonego obciąŜenia poprzez przyspieszenie tętna, zwiększenie ciśnienia krwi, wzmoŜone oddychanie. 5.5. Wydatek energetyczny przy pracy człowieka. ZuŜycie energii jest tym większe, im cięŜsza jest praca fizyczna. Wzrost zuŜycia energii jest uzaleŜniony równieŜ od pozycji ciała przy pracy. Największy wzrost zuŜycia energii w stosunku do warunków spoczynkowych obserwuje się przy pozycji pochylonej. Materialne środowisko pracy. RozróŜnia się trzy grupy czynników środowiska pracy, oddziałujących na ustrój człowieka: czynniki fizyczne, chemiczne i biologiczne. Ergonomia architektoniczna skupia się na czynnikach fizycznych: - oświetlenie, - hałas, 6. 3 - mikroklimat (temperatura otoczenia, ruch i wilgotność powietrza, promieniowanie cieplne – płaszczyzn i przedmiotów), - drgania i wstrząsy, - promieniowanie jonizujące i elektromagnetyczne. 6.1. Oświetlenie. Prawidłowe oświetlenie powinno zapewnić jak najkorzystniejsze warunki działania organu wzroku. Miara oświetlenia – ilość światła padającego na daną powierzchnię nazywamy natęŜeniem oświetlenia i wyraŜamy w luksach (lx). Ze zjawiskiem oświetlenia wiąŜe się równieŜ zagadnienie barw. Biorąc pod uwagę względy ergonomiczne w projektowaniu rozwiązań kolorystycznych nie moŜna kierować się wyłącznie efektami estetycznymi, lecz naleŜy uwzględnić działanie fizjologiczne i psychologiczne barw. 6.2. Hałas. Działanie hałasu: - bezpośrednio na receptor słuchu, stwarzając niebezpieczeństwo uszkodzenia tego organu, - na układ nerwowy, utrudniając skupienie uwagi, draŜniąc system wegetatywny (odpowiedzialny za działanie całego organizmu), wprowadzając nadmierne pobudzenie lub wywołując apatię i przygnębienie. Ucho ludzkie jest wraŜliwe na szeroką skalę dźwięków, które mierzy się: - intensywnością (w decybelach – dB), - częstotliwością drgań fali dźwiękowej (w herzach – Hz). Niebezpieczeństwo dla słuchu stwarza długotrwałe naraŜenie na hałas powyŜej 90dB. Szkodliwość hałasu rośnie wraz z częstotliwością dźwięku. 6.3. Drgania mechaniczne. W praktyce największe znaczenie mają drgania o częstotliwości 1-5Hz. Są one najgorzej tolerowane przez organizm, a jednocześnie najczęściej występują w sytuacjach pracy. 6.4. Mikroklimat Jak wiadomo warunkiem prawidłowego funkcjonowania człowieka jest zrównowaŜony bilans cieplny organizmu – ciepło wytwarzane musi być równe ciepłu oddawanemu. Poczucie komfortu cieplnego zaleŜy od temperatury powietrza, jego przepływu i stopnia wilgotności, jak równieŜ od promieniowania cieplnego powierzchni i przedmiotów. Ts = (Tp + To) : 2 - temperatura odczuwana (Ts) równa jest średniej algebraicznej sumy przeciętnej temperatury powietrza (Tp) i przeciętnej temperatury otaczających przedmiotów (To). Ruch powietrza nie powinien w zasadzie przekraczać 0,2 m/s, aby nie powodować uczucia przeciągu. Przy pracach siedzących ruch powietrza nie powinien przekraczać 0,1 m/s. 7. Ergonomiczna analiza pracy umysłowej. W obszar ten oprócz fizjologii wkracza psychologia. Psychologia ergonomiczna interesuje się nie tylko problemami odbioru informacji i podejmowania decyzji, ale równieŜ metodami kształtowania i rozmieszczania aparatury sterowniczej sprzyjającej moŜliwie bezbłędnej i szybkiej realizacji decyzji. Badania wykazują, Ŝe w przypadku pracy umysłowej równieŜ następuje podwyŜszenie poziomu przemiany materii. Podczas cichego czytania w pozycji siedzącej przemiana materii wzrasta o 16%, a podczas prowadzenia wykładu w pozycji stojącej nawet o 90%. 4 8. Zmęczenie. Występują dwa podstawowe rodzaje zmęczenia: - miejscowe (mięśniowe), - ogólne (nerwowe). dr inŜ. arch. Wojciech Niebrzydowski