1

1

Bezpieczeństwo pracy i

ergonomia

dr inż. Katarzyna Jach

Katarzyna.jach@pwr.edu.pl

www.ergonomia.ioz.pwr.wroc.pl

Konsultacje:

P2 s. 43 lub B1 415c

Zasady zaliczenia

Kolokwium na ostatnim wykładzie; drugi

termin ustalony na przedostatnim wykładzie

– wtedy też lista osób zwolnionych z

kolokwium za aktywność

Punktowana obecność, aktywność na

wykładzie, realizacja zadań, kartkówki.

2

Bezpieczeństwo pracy i ergonomia

Zagadnienia: szeroko rozumiane środowisko pracy i wpływ

środowiska na człowieka

Cel: neutralizować złe oddziaływanie, poprawiać samopoczucie

Efekty kształcenia:

PEK_W01: ma podstawową wiedzę z zakresu ergonomii i

bezpieczeństwa pracy

PEK_W02: ma wiedzę na temat oddziaływania wybranych

czynników środowiska pracy na organizm człowieka oraz

możliwych metod redukcji uciążliwych skutków czynników

środowiska pracy

PEK_U01: potrafi organizować pracę zgodnie z zasadami

ergonomii i bezpieczeństwa pracy

PEK_K01: rozwija systemowe myślenie o przedsiębiorstwie.

3

Zarys tematyki 1. Wstęp. Definicja, historia, cel i zadania bezpieczeństwa pracy i ergonomii.

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. Czynniki determinujące wymuszenie

postawy ciała. Konsekwencje wymuszonej postawy ciała.

4

Bezpieczeństwo pracy - historia

1. Eksploatacja człowieka i zasobów

2. Ustawodawstwo dotyczące BHP i

organizacje związkowe

3. Bezpieczeństwo techniczne

4. Czynnik ludzki

5. Zarządzanie ryzykiem

5

1. Eksploatacja

Tania siła robocza i

ludzkie życie

Niskie prędkości

pracy – brak maszyn

napędzanych

energią

6

2

Fabryki

Użycie energii

parowej i

elektrycznej

Skupienie ludzi i

maszyn

Liczne wypadki np.

USA 1926 24 tys.

ofiar śmiertelnych i

3 mln wypadków

7

Ustawodawstwo

1833 inspekcja fabryczna w

Wielkiej Brytanii; cel – ochrona

kobiet i dzieci

Później również nadzór nad bhp

1840 w Aglii – obowiązek zwrotu

kosztów leczenia i renty za

wypadek przy pracy

Jednocześnie 1840

stowarzyszenie przemysłowców

pod nazwą National Safety of

Factory Occupiers; cel:

zwalczanie ustawodawstwa

państwowego z zakresu

bezpieczeństwa pracy

8

Ustawodawstwo

Towarzystwa

ubezpieczeniowe – OC

dla pracodawców

Przeciwdziałanie

wypadkom

W Polsce od 1953 r.

służby BHP, od 1974 r.

Kodeks Pracy

9

Bezpieczeństwo techniczne

Zapewnienie

bezpieczeństwa przez

bezpieczne maszyny i

urządzenia

Dyrektywa 2006/42/WE

Parlamentu Europejskiego i

Rady z dnia 17 maja 2006 r.

w sprawie ujednolicenia

przepisów dotyczących

maszyn- tzw. dyrektywa

maszynowa

Normy bezpieczeństwa

10

Czynnik ludzki

Zwiększanie

świadomości

pracowników

Sprzęt chroniący

pracowników

11

Zarządzanie ryzykiem

Integracja zagadnień BHP z innymi sferami

zarządzania przedsiębiorstwa

Systemy zarządzania BHP znormalizowane

12

3

13

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

14

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

16

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”

17

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

18

4

19

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

20

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

21

Therblig – klasyfikacja czynności

22

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

Boeing B-17

Latająca forteca

Niezniszczalny

Seria katastrof

Historia ergonomii, II wojna światowa

Historia ergonomii, II wojna światowa

Alphonse Chapanis (1917-2002)

5

25

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

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

30

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

6

31

Układ człowiek – maszyna

32

Wiedza ergonomiczna

Człowiek

Fizjologia

Psychologia

Anatomia

Antropometria

Medycyna

Socjologia

Organizacja

Organizacja i ekonomika pracy

Nauka o jakości

Marketing

Technika

Projektowanie

Wykonanie (budowa)

Sterowanie

Materiałoznawstwo

33

Podstawa prawna

Art. 66. 1. Konstytucji RP:

1. Każdy ma prawo do bezpiecznych i

higienicznych warunków pracy.

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

34

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

35

Podział ergonomii

Ergonomia korekcyjna - poprawianie tego co

jest

Ergonomia koncepcyjna - poprawne

projektowanie

36

Zalety ergonomii

Produktywność Jakość Morale

Stracony czas KosztyWypadki

7

37

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)

38

39

40

41

Zatrudnieni w warunkach zagrożenia,

liczeni jeden raz w grupie czynnika

przeważajacego na 1000 zatrudnionych

42

8

43

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

44

Efekty – produktywność a stosowanie

rozwiązań ergonomicznych

całkowita różnica w produktywności w ciągu dnia - 9,8%.

45

Efekty – produktywność a

szkolenia z ergonomii

całkowita różnica w produktywności w ciągu dnia - 16,8%.

Ergonomics Cost-Benefit Case

Study Collection (fragment)

46

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 paliwa Modyfikacja wyposażenia, trening, zmiana

systemu zarządzania

Spadek wypadków o 54% w

ciągu 2 lat, spadek straconych dni

roboczych o 94%

47

Projektowanie

ergonomiczne

48

Właściwie zaprojektowana

przestrzeń pracy

1. Wymiary ciała ludzi

2. Aktywność biomechaniczno-fizjologiczna

3. Analiza powiązań operator - wyposażenie

9

49

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

50

Wartości ograniczające - wartość progowa minimalna i maksymalna

Rozkład normalny

51

Modele centylowe Atlas antropometryczny - wyciąg

52

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

53

Fantomy i probanci

54

Komputerowe wspomaganie

projektowania - Apolinex

10

55

Komputerowe wspomaganie

projektowania - Antropos

56

Ograniczenia jednokierunkowe

Minimalne - zasięgi

Maksymalne

Wysokościowe parametry

stanowiska pracy (prześwity)

Wymiary bezpieczeństwa

57

Ograniczenia dwukierunkowe

Populacja

użytkowników

Regulacja

58

Właściwości biomechaniczne

i fizjologiczne

Właściwości fizjologiczne organizmu

Obciążenie

Zmęczenie

Funkcjonowanie zmysłów

Sprawność biomechaniczna

Dopuszczalne zakresy ruchomości stawów

Wyzwalane siły i momenty

59

Właściwości biomechaniczne

i fizjologiczne

Pole widzenia

60

Pozioma powierzchnia pracy rąk

zasięg normalny

zasięg maksymalny

11

61

3. Analiza powiązań

Analiza wszystkich czynności

wybór wyposażenia

wybór pozycji roboczej

Punkty wiążące

62

Wybór wyposażenia

Zadanie

Kryteria rozmieszczania obiektów pracy

ważność

częstość użycia

kolejność użycia – obiekty używane kolejno

blisko siebie

spełniane funkcje – łączenie w grupy (bloki)

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

Orientacyjne dane do

projektowania stanowisk

A – zasięg normalny

(optymalny)

B – zasięg maksymalny

C – obszar optymalny dla

pracy oburącz

66

12

67

Ergonomiczne zasady projektowania

wg Jabłońskiego

Antropocentryzm – decyzje dotyczące

bezpieczeństwa i ergonomiczności

użytkowania najważniejsze, przed

kryteriami technicznymi i ekonomicznymi

68

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

Stanowisko pracy przy

komputerze

70

Umieszczenie stanowiska w

pomieszczeniu

Bokiem do okna

71

Umieszczenie stanowiska w

pomieszczeniu

Zachowanie

odległości

między

stanowiskami

72

oprawy

oświetleniowe

Przykład rozmieszczenia stanowisk pracy

13

73

Podstawowe parametry

stanowiska

74

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

75

Krzesła alternatywne – klękosiad

76

Krzesła alternatywne - balance

chair (ball chair)

77

Krzesła alternatywne

Siodło (saddle chair)

78

Krzesła alternatywne

Stojąco – siedzące

miejsce pracy

14

79

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

80

81

Monitor

Regulacja kąta pochylenia

i obrotu

Górna krawędź na

wysokości oczu (lub

poniżej)

Odl. 40-75 cm od

operatora

82

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

83

Mysz

Miejsce na stole na nadgarstek

Owalna

Pasująca do dłoni

Uwypuklona

Masa min. 100 g

84

Inne wyposażenie

Podnóżek

Powierzchnia 30 na 50 cm

Pochylenie 0-25°

Uchwyt na dokumenty

15

85

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