3-4. Metodyka badań i stosowania miar antropometrycznych

prof. dr hab. Adam Gedliczka - ASP Kraków

3-4.3. Zasady projektowania z uwzględnieniem kryteriów antropometrycznych

Doświadczenie wskazuje, że projektowanie ergonomiczne powinno przebiegać równolegle z projektowaniem technicznym, a nawet nieco je wyprzedzać w fazie początkowej, aby mógł być zrealizowany postulat przystosowania struktury technicznej do człowieka.

W pierwszym etapie, gdy formowane są założenia projektowe, dane antropometryczne docelowej populacji użytkowników stanowią podstawowe, wiążące informacje do projektowania struktury przestrzennej obiektu technicznego. Założenia te mogą mieć postać rysunku (np. w skali 1:10 lub 1:5), na którym uwzględnia się wybrane parametry antropometryczne lub graficzny obraz całej sylwetki człowieka.

Każdy obiekt techniczny wymaga doboru odpowiedniego zestawu kryteriów. Można jednak rekomendować metodę wykreślania podstawowych poziomów funkcjonalnych jako podkładu do projektowania obiektu technicznego. Dla pozycji stojącej (w rzucie bocznym i czołowym) będą to poziomy: wysokości ocznej (płaszczyzny widzenia), wysokości barkowej (acromion), wysokości łokciowej, wysokości krocza, oraz zasięgi maksymalne rąk - górny i dolny. Podobne miary odnoszą się do pozycji siedzącej, z dodaniem wysokości podkolanowej, grubości uda i wysokości lędźwiowej. Należy zwrócić uwagę, iż to graficzne zestawienie miar, które można uzupełnić zalecaną dla danego rodzaju czynności wysokością pola pracy, obowiązuje w całym paśmie obsługowym przemieszczającego się operatora.

W drugim etapie ustala się zasięgi przednie i boczne - normalny i maksymalny, oraz długość siedzeniową. W określanych w ten sposób poziomach i strefach funkcjonalnych obiektu powinny zostać uwzględnione miary ograniczające, co sprowadza się do redukcji wartości lub wyznaczania zakresów regulacji.

Widok boczny lub przekrój strzałkowy stanowią podstawowe ujęcie, w którym można zidentyfikować i określić ilościowo stopień adaptacji przestrzennej obiektu technicznego do człowieka. Widok z góry jest ujęciem uzupełniającym, dającym pojęcie o rozległości pola operacyjnego w kierunkach bocznych. Dla właściwych relacji niezbędne jest określenie wzajemnego położenia człowieka i struktury technicznej. Zlokalizowanie położenia stóp w pozycji stojącej (również oczu) lub usytuowanie siedziska w pozycji siedzącej określają jednoznacznie bazy odniesienia miar. Można też korzystać z wzorcowych założeń przestrzennych do projektowania konkretnych obiektów, które są zawarte w źródłach literaturowych
(fol.14) , [14].



fol. nr 14

Najbardziej wartościową metodą sprawdzenia stopnia adaptacji obiektu technicznego do człowieka pozostaje jednak testowanie prototypu przez osoby o wysokości ciała zbliżonej do 5. oraz 95. centyla. Korekty w tej fazie realizacji projektu mogą okazać się kosztowne. Należy więc podkreślić wagę właściwie sformułowanych założeń antropometrycznych, które winny radykalnie zawęzić pole ewentualnych błędów.

W procedurze oceny struktury przestrzennej stanowiska, na którym wykonuje się czynności powtarzalne, winno się rozpatrywać dyslokację tzw. punktów kontaktowych nie tylko według kryteriów antropometrycznych, lecz również w ujęciu procesowym, to jest określając kolejność, czas, częstość ich użycia itp., co daje pełniejszy materiał dokumentujący wymuszone zachowanie człowieka. Znajdują tu zastosowanie takie techniki wspomagające, jak rejestracja procesu pracy czy wykres Ganta i wykres sznurowy.

Oddzielnym zagadnieniem jest przystosowanie elementów chwytowych i manipulacyjnych (punktów kontaktowych) do ręki. Kształtowanie tych elementów wymaga wiedzy o anatomii ręki i jej antropometrii, a także uwzględnienia zadań manipulacyjnych. W topografii ręki wyznaczane są strefy funkcjonalne, odpowiednie do przejmowania obciążeń siłowych. Stopień adaptacji uchwytu dłoniowego do ręki stanowi o komforcie posługiwania się nim. Miarą stopnia adaptacji projektowanego kształtu jest wielkość powierzchni styku ręki z przedmiotem. W praktyce stosuje się pewien stopień uogólnienia formy uchwytu ze względu na różnice wymiarowe w populacji oraz potrzebę zapewnienia swobody ruchu ręki na uchwycie. W normie krajowej PN-91/N-08003 [16] określono niezbędną przestrzeń dla ręki obejmującej uchwyt i wykonującej manipulację.

Problem dostosowania urządzenia technicznego do miar człowieka wydaje się oczywisty. Nie zawsze jednak znajdował odpowiednie rozwiązanie. Na przykład, gdy schemat konstrukcyjny maszyny był realizowany w wielu typoszeregach wielkości, to niejednokrotnie wymiary maszyn i układów sterowniczych „rosły” lub „malały”, powodując nieprawidłowe relacje z operatorem, który w tym układzie pozostawał elementem stałym. Podobnie, powielanie schematu konstrukcyjnego narzędzi w znormalizowanym typoszeregu dźwigni sprawiało, że uchwyt dłoniowy w jednym przypadku był odpowiedniej wielkości i kształtu, a w innym - wręcz zabawnie za mały w stosunku do wymiarów ręki i sposobu manipulacji
(fol.15) .



fol. nr 15

Prezentowane prasy hydrauliczne typoszeregu PHD (fol.16) stanowią prawidłowy, w sensie ergonomicznym, przykład unifikacji układu sterowania. Wymiary pulpitów, ich lokalizacja, układ elementów sterowniczych i informacyjnych są w zasadzie takie same, tj. optymalizowane ze względu na parametry antropometryczne ich użytkowników.



fol. nr 16

Rozwój techniki, zwłaszcza elektroniki, wiąże się z większymi wymaganiami co do komfortu przestrzennego. Ilustracją tej tezy może być rozwój konstrukcji samochodów osobowych. Dobrym przykładem jest też coraz bardziej rozpowszechnione stanowisko pracy z komputerem. Według E. Grandjeana [7] tego typu praca, angażująca uwagę i wymuszająca często wielogodzinną, statyczną pozycję siedzącą, wymaga szczególnie troskliwej adaptacji całego układu do człowieka, gdyż wszelkie „niezgodności” są odczuwane wyjątkowo dotkliwie. W tym miejscu niezbędna jest uwaga dotycząca zjawiska komfortu. Otóż, nawet doskonała adaptacja struktury przestrzennej do miar człowieka nie gwarantuje poczucia komfortu. W sytuacji optymalnej niezbędne jest jeszcze umożliwienie pewnego zakresu zmienności. Zatem w pogłębionej analizie należy uwzględniać zmienność w czasie, to jest w procesie pracy lub użytkowania danego obiektu.