| 3-7. Krajowe i międzynarodowe normy i bazy danych w zakresie antropometrii i biomechaniki |
| Danuta Roman-Liu |
| 3-7.1. Wstęp |
Zapobieganie chorobom i dolegliwościom układu mięśniowo-szkieletowego odgrywa obecnie znaczącą rolę w projektowaniu i ocenie stanowiska pracy. Stworzenie stanowiska pracy, które nie powodowałoby nadmiernego obciążenia i zmęczenia układu mięśniowo-szkieletowego pracownika, wymaga przeanalizowania czynników związanych z pozycją przy pracy, wywieraną siłą fizyczną w powiązaniu z czasem .
Pozycja przyjmowana podczas pracy jest zdeterminowana przez zależności między konstrukcją stanowiska pracy, koniecznością wykonywania określonych czynności a wymiarami antropometrycznymi operatora. Siła fizyczna wywierana na stanowisku pracy zależy od czynników związanych z środkami pracy (masa, kształt, wielkość oraz umiejscowienie przedmiotu), pozycji operatora, czasu wywierania siły oraz czynników subiektywnych, takich jak płeć, wiek, stan zdrowia i wyszkolenia operatora.
Wskazówki odnoszące się do tych czynników, które pomogłyby w zmniejszeniu ryzyka rozwoju dolegliwości układu mięśniowo-szkieletowego, zawarte są w normach, rozporządzeniach oraz bazach danych. Wskazówki znajdujące się w normach i rozporządzeniach są obowiązujące w danym kraju. Dane pochodzące z różnych baz danych stanowią wskazania odnośnie do optymalnych wartości parametrów charakteryzujących stanowisko pracy ( 3-7. slajd 1).
- typu odzieży
- rodzaju używanych narzędzi
- używania dodatkowego ekwipunku lub odzieży ochronnej
- rodzaju wykonywanych czynności
- powtarzalności i czasu trwania wykonywanych czynności
- czynników środowiska (oświetlenie, temperatura, wilgotność, hałas)
- poziomu ryzyka w czasie wykonywania pracy.
- poziome przemieszczanie się w pozycji wyprostowanej do przodu
- poziome przemieszczanie się na małe odległości w pozycji wyprostowanej bokiem
- pionowe przemieszczanie się w kanale z wykorzystaniem drabiny
- wykonywanie szybkich i gwałtownych ruchów
- przemieszczanie się w pozycji klęczącej.
- górną częścią tułowia i ramionami
- głową do wysokości ramion w celu obserwacji
- obydwu ramionami (skierowanymi w dół lub do przodu)
- obydwu przedramionami do wysokości łokcia (skierowanymi w dół lub do przodu)
- boczny, jednym ramieniem do wysokości stawu barkowego
- przedramieniem do wysokości łokcia
- pięścią
- płaską ręką do wysokości nadgarstka, z włączeniem kciuka
- płaską ręką (tzn. czterech palców) do wysokości nasady kciuka
- palcem wskazującym, ograniczonym przez inne palce
- jedną stopą do wysokości kostki.
- wymiary ciała ludzkiego w populacji polskiej,
- wartości sił maksymalnych dla kończyn górnych
- zależności między pozycją ciała, siłą i czasem dla czynności związanych z ręcznym transportem ładunków
- zależności między położeniem kończyny górnej, wywieraną siłą i czasem trwania dla czynności wykonywanych w pozycji siedzącej.
- Waters, T. R. i in.: Revised NIOSH equation for the design and evaluation of manual lifting tasks. Ergonomics 1993, 36, s. 749-776.
- PN-EN 614-1+A1:2009 - wersja angielska Bezpieczeństwo maszyn -- Ergonomiczne zasady projektowania -- Część 1: Terminologia i zasady ogólne.
- PN-EN 614-2+A1:2010 Bezpieczeństwo maszyn -- Ergonomiczne zasady projektowania -- Część 2: Interakcje między projektowaniem maszyn a zadaniami roboczymi.
- PN-EN 547-1+A1:2010 Bezpieczeństwo maszyn -- Wymiary ciała ludzkiego -- Część 1: Zasady określania wymiarów otworów umożliwiających dostęp całym ciałem do maszyny.
- PN-EN 547-2+A1:2010 Bezpieczeństwo maszyn -- Wymiary ciała ludzkiego -- Część 2: Zasady określania wymiarów otworów umożliwiających dostęp
- PN-EN 547-3+A1:2010 Bezpieczeństwo maszyn wymiary ciała ludzkiego część 3: dane antropometryczne .
- PN-EN 1005-1+A1:2010 Bezpieczeństwo maszyn -- Możliwości fizyczne człowieka -- Część 1: Terminy i definicje.
- PN-EN 1005-2+A1:2010 Bezpieczeństwo maszyn -- Możliwości fizyczne człowieka -- Część 2: Ręczne przemieszczanie maszyn i ich części.
- PN-EN 1005-3+A1:2009 Bezpieczeństwo maszyn -- Możliwości fizyczne człowieka -- Część 3: Zalecane wartości graniczne sił przy obsłudze maszyn.
- PN-EN 1005-4+A1:2009 Bezpieczeństwo maszyn -- Możliwości fizyczne człowieka -- Część 4: Ewaluacja pozycji pracy i ruchów w relacji do maszyny.
- PN-EN-ISO 7250-1:2017-12 Podstawowe wymiary ciała ludzkiego do projektowania technicznego - część 1: określanie wymiarów ciała ludzkiego oraz punkty odniesienia
3-7. slajd 1
| 3-7.2. Normy krajowe i międzynarodowe |
ormy międzynarodowe oznaczane są symbolem ISO. Normy europejskie są oznaczone symbolem EN. Kraje członkowskie
Unii Europejskiej są zobowiązane do wprowadzenia zatwierdzonych norm EN
bez wprowadzania zmian. Normy te otrzymują status normy krajowej przez opublikowanie identycznego tekstu
lub uznanie.
Wersje polskie norm europejskich, wprowadzonych do stosowania w Polsce,
zatwierdza Polski Komitet Normalizacyjny. Zatwierdzona norma europejska
przetłumaczona na język polski otrzymuje oznaczenie PN-EN.
Normy międzynarodowe ISO mają zazwyczaj swoje odpowiedniki
w normach europejskich. W dalszej części tekstu rozpatrywane będą tylko
normy europejskie oznaczone symbolem EN (3-7. slajd 7).
(3-7. slajd 7)
W opracowywanych normach koncentrowano się na określeniu dopuszczalnych wartości głównych parametrów wpływających na obciążenie układu mięśniowo-szkieletowego: wymiarów ciała, pozycji ciała i częstości wykonywanych ruchów, oraz wymagań dotyczących wywieranej siły.
PN-EN 614: Maszyny. Bezpieczeństwo. Ergonomiczne zasady projektowania (Safety of machinery - Ergonomic design principles), [2, 3]
Norma PN-EN 614 jest normą podstawową w dziedzinie ergonomii. Podano w niej ergonomiczne zasady, których należy przestrzegać w procesie projektowania środków pracy, szczególnie maszyn, biorąc pod uwagę całokształt zagadnień związanych ze zdrowiem i bezpieczeństwem człowieka. Norma dotyczy współdziałania między operatorem a środkami pracy w trakcie ich instalowania, użytkowania, regulacji, konserwacji, oczyszczania, napraw i transportu. Zasady ergonomii zawarte w normie stosuje się bez ograniczeń we wszystkich dziedzinach działalności ludzkiej. Norma składa się z dwóch części.
Część 1: Terminologia i wytyczne ogólne (Terminology and design priciples)
W normie PN-EN 614-1 przedstawiono zasady ogólne odnoszące się do projektowania z uwzględnieniem antropometrii i biomechaniki, projektowania elementów informacyjnych, sygnalizacyjnych i sterowniczych z uwzględnieniem zagadnień z zakresu antropometrii i biomechaniki. Rozważono także relacje zachodzące w procesie pracy oraz relacje z fizycznym środowiskiem pracy. Opisano również sposoby włączania zasad ergonomii do procesu projektowania. Norma ta została przetłumaczona na język polski i zatwierdzona do stosowania w Polsce.
Część 2: Współzależności pomiędzy konstrukcją maszyny a czynnościami roboczymi (Interaction between machinery design and work task)
W normie PN-EN 614-2 przedstawiono zasady projektowania zadania na stanowisku pracy, przedstawiając charakterystykę dobrze zaprojektowanych czynności roboczych, metody projektowania procesu pracy oraz ocenę projektu procesu pracy.
Norma PN-EN 547: Maszyny. Bezpieczeństwo. Wymiary ciała ludzkiego (Safety of machinery - Human body measurements), [4,5,6]
Norma składa się z trzech części (3-7. slajd 8).
(3-7. slajd 8)
W normach PN-EN 547-1 i PN-EN 547-2 podano, jak powiązać dane antropometryczne z odpowiednimi parametrami uzupełniającymi, aby uwzględnić czynniki związane z procesem pracy.
Parametry uzupełniające związane są ze specyfiką stanowiska pracy i dotyczą między innymi:
Część 1: Zasady określania wymiarów wymaganych dla otworów umożliwiających dostęp całym ciałem do maszyny (Principles for determining the dimensions required for openings for whole body access into machinery)
W normie PN-EN 547-1 rozpatrywane są wymiary otworów dojścia do maszyny, umożliwiających:
Część 2: Zasady określania wymiarów wymaganych dla otworów dostępu (Principles for determining the dimensions required for access openings)
W normie PN-EN 547-2 rozpatrywane są wymiary otworów dostępu do maszyny, umożliwiających dostęp:
Część 3: Dane antropometryczne (Antropometric data)
W normie PN-EN 547 - 3 przedstawiono wymiary ciała ludzkiego, wykorzystywane w dwóch poprzedzających częściach normy, oraz opis tych wymiarów. Zdefiniowane wymiary są wymiarami minimalnymi, nie optymalnymi. Wszędzie tam, gdzie jest to możliwe, zaleca się stosowanie wymiarów większych.
Wymiary otworów w maszynach określane są na podstawie danych antropometrycznych dla 95. lub 5. centyla populacji.
Norma PN-EN 1005 Maszyny. Bezpieczeństwo. Możliwości
fizyczne człowieka. (Safety of machinery. Human physical performance),
[7,8,9,10], (3-7. slajd 9) (3-7. slajd 9)
Norma PN-EN 1005-1 zawiera definicje podstawowych pojęć odnoszących się do całości norm oznaczanych jako EN 1005. Definicje dotyczą typu ruchów wykonywanych podczas pracy, położenia przedmiotów na stanowisku pracy, rodzaju chwytów narzędzi, masy podnoszonych przedmiotów itp.
Część 2: Ręczny transport związany z pracą przy maszynie (Manual handling of machinery and component parts of machinery)
W normie EN1005-2 znajdują się zalecenia ergonomiczne, dotyczące projektowania stanowisk pracy i maszyn wymagających ręcznego operowania przedmiotami. Projekt uwzględnia zadania robocze wymagające podnoszenia, opuszczania i przenoszenia przedmiotów. Nie obejmuje zadań roboczych wymagających trzymania przedmiotów bez chodzenia, pchania i ciągnięcia oraz trzymania przedmiotów w pozycji siedzącej. Dotyczy on wyłącznie przedmiotów o masie nie mniejszej niż 3 kg. Projekt jest zgodny z podstawowymi kryteriami i założeniami, na których opiera się równanie opracowane w NIOSH (National Institut of Occupational Safety and Health), [1]. Zgodnie z zawartymi w nim zaleceniami, masa przedmiotów zależy od cech przewidywanej populacji pracowników. Projekt PN-EN 1005-2 uwzględnia ponadto podnoszenie jednoręczne oraz podnoszenie ładunków grupowo.
Część 3: Zalecane siły graniczne dla operatorów maszyn (Recomended force limits for machinery operation)
Norma PN-EN 1005-3 specyfikuje metody określania wydolności mięśniowej dorosłej populacji pracowników. Uwzględnione są przy tym siły mięśniowe rozwijane w warunkach statycznych i dynamicznych oraz czas utrzymywania i częstotliwość generowania określonych wartości sił mięśniowych.
W normie przedstawiono procedurę oceny ryzyka wystąpienia dolegliwości układu mięśniowo-szkieletowego na skutek wykonywania pracy zawodowej, na podstawie podanych wartości maksymalnych sił izometrycznych rozwijanych jednorazowo w różnych warunkach. Wartości te są modyfikowane przez odpowiednie współczynniki, w zależności od wartości parametrów charakteryzujących prędkość wykonywania danego ruchu, częstość jego powtórzeń oraz czas trwania pracy. Daje to możliwość określenia dopuszczalnej wartości siły dla określonych warunków pracy.
Część 4: Ocena pozycji przy pracy w relacji człowiek-maszyna (Evaluation of working postures in relation to machinery)
W normie zawarto wskazówki dla projektantów maszyn lub części składowych maszyn, odnoszące się do oceny ryzyka związanego z pozycją i czynnościami pracy podczas składania, instalowania, operowania, ustawiania, czyszczenia, naprawy, transportu i rozkładania. Norma dotyczy wymagań odnośnie do pozycji przy pracy i wykonywanych ruchów przy minimalnych wartościach siły zewnętrznej. W normie przedstawiono zakresy kątowe położenia tułowia, głowy, kończyn górnych i kończyn dolnych dla trzech stref: akceptowalnej, akceptowalnej warunkowo, nie akceptowalnej, z uwzględnieniem częstości powtórzeń poniżej 2 razy/min i powyżej 2 razy/min.
Norma PN-EN-ISO 7250-1:2017-120 Podstawowe wymiary ciała ludzkiego do projektowania technicznego - część 1: określanie wymiarów ciała ludzkiego oraz punkty odniesienia., [12]
W normie tej przedstawiono listę podstawowych definicji wymiarów antropometrycznych ciała ludzkiego, które mogą być używane do porównywania populacji między sobą. W zamierzeniach lista ma służyć jako przewodnik dla ergonomistów korzystających z wymiarów cech antropometrycznych. Dane zawarte w tej normie mogą być używane w połączeniu z uregulowaniami krajowymi lub międzynarodowymi, tak, aby zapewnić zgodność w definiowaniu grup populacji.
| 3-7.3. Baza danych ergonomicznych ATLAS 2000 |
W Centralnym Instytucie Ochrony Pracy opracowano Atlas miar człowieka który jest zbiorem aktualnych danych antropometrycznych i biomechanicznych populacji polskiej oraz odnośnych standardów CEN/ISO zebrane dane zostały, opracowane w formie publikacji oraz programu komputerowego w celu zastosowania w projektowaniu i ocenie ergonomicznej stanowisk pracy oraz jako pomoc naukowa w szkoleniu. Baza danych ergonomicznych ATLAS 2000 będzie zawierała następujące dane:
| 3-7.4. Literatura |