42 1 2MB
BIBLIOGRAFIE 1. Anghelescu, V., Elemente de ergonomie aplicată, Editura Politică, Bucureşti, 1971. 2. Aristotel Cocârlă, Tefas Lucian, Petran Marilena, Manual de medicina muncii, Editura Medcală Universitară, Iuliu Haţieganu, Cluj.Napoca, 2000. 3. Baciu, I., Derevenco, P., Bazele fiziologice ale ergonomiei, vol. I, Editura Dacia, Cluj-Napoca, 1984. 4. Grandjean, E., Principii de ergonomie, Editura Ştiinţifică, 1972. 5. Ispas, C.,şi colab. Ergonomia maşinilor unelte, Editura Tehnică, Bucureşti, 1984. 6. Iacob, M., Bazele ştiinţifice şi aplicaţiile ergonomiei, Editura Medicală, Bucureşti, 1982. 7. Lefter,V., Manolescu, A., Managementul resurselor umane, Editura Didactică şi Pedagogică, R.A., Bucurşti 1995. 8. Manolescu, A., Lefter, V., Deaconu, A., Ergonomie, Ediția a doua, editura Economică, 2013. 9. Montmollin, M., L'Ergonomie, Edition La Decouverte, Paris 1986. 10.Popescu, El. Şi colab., Ghid ergonomic, Editura Dacia, Cluj-Napoca, 1972. 11.. 12. Rouă, C.şi colab., Ergonomia forestieră, Editura Ceres, Bucureşti, 1976. 13. Roşca C. Şi colab. Economia şi organizarea ergonomică a muncii, Editura didactică şi pedagogică, Bucureşti, 1982.
CAPITOLUL 1 CONSIDERAŢII GENERALE DESPRE ERGONOMIE Ca noţiune şi activitate, organizarea muncii apare din cele mai vechi timpuri. În acţiunile lor, oamenii utilizează o formă sau alta de organizare a muncii, deoarece fiecare activitate, indiferent de gradul de complexitate, se caracterizează, în primul rând, prin faptul că este un sistem organizat. O anumită activitate este organizată deoarece elementele sale componente, umane sau materiale, sunt constituite şi dispuse astfel încât să satisfacă una sau mai multe funcţii, să realizeze anumite finalităţi. Deci, toate activităţile conştiente ale omului se desfăşoară întotdeauna în mod organizat. 1.1. Definirea ergonomiei Definirea ergonomiei şi circumscrierea obiectului de studiu constituie o problemă importantă, de a căror precizare depinde însuşi statutul acesteia ca ştiinţă. În încercările de precizare a obiectului de studiu ca şi a locului şi a statutului ergonomiei au fost formulate numeroase opinii şi s-au făcut nenumărate încercări pentru definirea acesteia, ca ştiinţă, fără să fi ajuns, până în prezent, la un larg consens al specialiştilor, existând şi astăzi, puncte în care părerile sunt diferite. Literatura de specialitate prezintă numeroase definiţii ale ergonomiei care, în marea lor majoritate, poartă amprenta specialităţii de bază a autorilor, înclinaţi adesea să folosească metodele, cunoştinţele şi mijloacele pregătirii lor la studierea şi rezolvarea problemelor cu caracter ergonomic Cu toate că există o bogată literatură consacrată problemelor teoretice şi examinării unor aspecte practice ale ergonomiei, multe dintre problemele legate de definirea, circumscrierea obiectului şi relaţiilor sale cu celelalte ştiinţe ale muncii participante la constituirea acesteia sunt încă insuficient precizate, nerezolvate sau rezolvate nesatisfăcător. În privinţa obiectului ergonomiei există mai multe puncte de vedere, fapt în virtutea căruia se întrebuinţează mai mulţi termeni pentru denumirea ei. În acest sens, specialiştii în factorii umani din SUA sunt preocupaţi de argumentarea celui mai potrivit termen care să desemneze acest domeniu de activitate şi de limitele exacte ale semnificaţiei termenilor alternativi propuşi, ca de exemplu: inginerie umană, psihologie inginerească, inginerie a factorilor umani, biotehnologie, inginerie om-maşină, ergonomie ele, termeni care s-au folosit şi în alte ţări, dintre care cel mai mult în Japonia. În prezent, în SUA este acceptat termenul de inginerie a factorilor umani, iar mai nou cel de ergonomie, în timp ce în Europa, inclusiv în ţara noastră, se utilizează termenul de ergonomie, excepţie făcând Germania, unde întâlnim termenul Arbeitswissenschaft (Ştiinţa muncii) şi Bulgaria, unde s-a consacrat termenul de Antropotehnică. În ceea ce ne priveşte, consacrarea pe plan mondial şi existenţa unei foarte bogate literaturi de specialitate care utilizează exclusiv denumirea de Ergonomie sunt 1
argumente suficiente pentru a menţine această denumire. În prezent, nu există, o definiţie oficială unanim acceptată a ergonomiei, care să întrunească consensul specialiştilor, în literatura de specialitate întâlnindu-se diferite formulări în cadrul cărora se confruntă mai multe tendinţe în sensul tratării ergonomiei ca o ştiinţă interdisciplinară, ca o ştiinţă în care se întâlnesc mai multe ştiinţe sau ca o tehnologie al cărei scop constă în aplicarea datelor obţinute din diferite domenii independente ale ştiinţei. Există astăzi în lume două mari curente complementare care caracterizează ergonomia: - primul curent, cel mai vechi, consideră ergonomia ca fiind utilizarea ştiinţelor pentru ameliorarea condiţiilor de muncă; - cel de-al doilea curent, mai recent şi mai european, consideră ergonomia ca fiind studiul specific al muncii în vederea ameliorării sale. Alte concepţii generează caracterul empiric, pragmatic şi de rutină al unor cercetări şi minimalizează caracterul complex şi interdisciplinar al ergonomiei, ceea ce limitează în mare măsură, perspectivele de dezvoltare ale acesteia. Principala dificultate în circumscrierea obiectului ergonomiei provine din însăşi complexitatea acestui domeniu, precum şi din, persistenţa abordărilor separate de către disciplinele din care provine. Ergonomia este ştiinţa integratoare, interdisciplinară, potrivit căreia mijlocul de muncă, omul şi mediul său de muncă formează un sistem dependent de acţiunea reciprocă a componentelor sale, fiind în acelaşi timp, deschis condiţionării sociale. Conform Dicţionarului Explicativ al Limbii Române, ergonomia este definită ca: - „Disciplină care se ocupă cu studiul condiţiilor de muncă în vederea realizării unei adaptări optime a omului la acestea”; (1998, 2009) - „Disciplină care studiază condiţiile şi metodele de muncă în scopul îmbunătăţirii posibilităţilor de a folosi maşina”; - „Ştiinţă care studiază relaţiile dintre om, maşină şi mediul de muncă”; (ergon – lucru, nomos – normă) (1986, 2000, 2002) - „Ştiință interdisciplinară care se ocupă cu studiul condițiilor și metodelor de muncă în vederea normării raționale a acestora”. Conform sitelui ro.wikipedia.org, „Ergonomia este un domeniu de activitate tehnico-științific din cadrul psihologiei muncii care, prin colaborarea dintre psihologi, fiziologi și tehnicieni, studiază și realizează o astfel de organizare a sistemului "om mașină - condiții de loc de muncă" în așa fel încât munca să fie efectuată cu costuri biologice minime și maximă eficiență”. Se poate interpreta că, „ergonomia are ca scop adaptarea sarcinilor de muncă și a locului de muncă la oameni cât și a oamenilor față de muncă și loc de muncă. Optimizarea funcționării sistemului "om-mașinăcondiții de muncă" urmărește reducerea maximă până la eliminare a bolilor (îmbolnăvirilor) profesionale”. Conform aceluiaşi site, “ergonomia este un domeniu științific interdisciplinar.” În optimizarea științifică a rezultatelor și performanțelor umane, pentru măsurarea la locul de muncă a parametrilor (valori) fiziologici corporali umani, ergonomia se foloseşte de ergometrie, un domeniu al ştiinței măsurării. 2
În cartea „Elemente de ergonomie aplicată” autor Virgiliu Anghelescu, publicată în Ed. Politică, Bucureşti, 1971, sunt cuprinse următoarele definiţii: „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 stare de bună sănătate a omului” (Organizaţia Internaţională a muncii). -„Ergonomia este aplicarea cunoştinţelor biologice din domeniul anatomiei, fiziologiei, psihologiei experimentale şi medicinii muncii la studiul muncii profesionale cu scopul de a atinge un sistem optim om – maşină. Deci, raport corespunzător între solicitări şi capacităţi de muncă în interesul muncitorilor şi al productivităţii”. (J.R. Jong, Berenschot Co. Amsterdam, Olanda). „Ergonomia sintetizează cunoştinţele biologice, medicale, psihologice, antropologice şi sociale în corelaţie cu cele tehnice, urmărind adaptarea reciprocă a complexului om-maşină-mediu, pentru realizarea unei productivităţi ridicate cu menţinerea şi promovarea capacităţii de muncă”. (Institutul de Igienă Bucureşti) „Ergonomia e confluenţa ştiinţelor biologice-medicale, psiho-sociologice şi tehnice pentru a ajunge la adaptarea reciprocă optimă între om şi munca sa, rezultatele fiind măsurate în termeni de eficienţă, de bună sănătate şi personalitate a omului”. (Prof. univ. Miron Constantinescu) „Ergonomia este ştiinţa mijloacelor optime de apărare şi menţinere a capacităţii de muncă”. (Conf.univ. O. Berlogea şi V. Krasnaseschi) „Ergonomia este ansamblul integrat de ştiinţe susceptibile să ne furnizeze cunoştinţe asupra muncii umane, necesare adaptării raţionale a omului în muncă şi a muncii la om”. (Prof.dr. B. Metz, universitatea Strasbourg, Franţa) „Ergonomia este definită ca studiul ştiinţific al relaţiei dinte om şi mediul său de muncă. În acest sens, mediul include nu numai mediul înconjurător în care se lucrează, dar şi sculele şi materialele, metodele sale de lucru şi organizarea activităţii sale, fie ca individ, fie ca membru al unui colectiv de muncă. Toate acestea sunt corelate cu natura omului însuşi, cu abilitatea, capacitatea şi limitele sale”. (K.F.H. Murrel, Welsh College of Advanced Techology, Cardiff, Anglia) „Ergonomia este o tehnologie de comunicaţii în sistemele oameni-maşini. Este o tehnologie, cu alte cuvinte mai puţin decât o ştiinţă şi mai mult decât o tehnică. Ergonomia pune în operă un ansamblu de ştiinţe şi de tehnici. Ştiinţe ca fiziologia, psihologia şi matematica; tehnici de analiză a muncii. Ergonomia este interdisciplinară; nici o altă ştiinţă nu o poate revendica singură ca un apendice al său”. (M. Montmollin, director la S.E.M.A. – Organisation „Societe d’Economie et de Matematique Appliquees”, Franţa). „Un nou cuvânt a fost recent folosit: acela de ergonomie. Prin aceasta se înţelege „adaptarea muncii la om”, adaptare care presupune cunoaşterea acestuia. În scopul simplificării s-ar putea spune că fiziologia (şi psihologia) muncii studiază adaptarea omului la sarcina sa, în timp ce ergonomia are scopul să schimbe aceasta şi să realizeze condiţiile optime de activitate”. (Prof. Jean Scherrer, directorul Laboratorului de fiziologie a muncii, CNRS, Paris) O definiţie interesantă este cea a prof. K. F. Murrell, de la Universitatea din Bristol, unul din fondatorii Societăţii de cercetări ergonomice din Anglia, care 3
include în mediul de muncă nu numai mediul înconjurător în care omul lucrează, ci şi sculele şi materialele, metodele de lucru şi organizarea activităţii sale, fie ca individ, fie ca membru al unui colectiv de muncă. Toate acestea sunt corelate cu natura însăşi a omului, cu abilitatea, capacitatea şi limitele, sale. Deşi foarte cuprinzătoare, aceasta definiţie nu pune în evidenâă caracterul interdisciplinar al ergonomiei şi nici scopul acestei noi ştiinţe. Prof. V. Munipov, de la Universitatea Lomonosov din Moscova, exprimând clar îndeosebi scopul ergonomiei, lasă să se înţeleagă atât caracterul ei multidisciplinar cât şi interdisciplinar, afirmând 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. Cercetătorii din ţara noastră contribuie la definirea mai precisă şi în acelaşi timp mai cuprinzătoare a acestei noi ştiinţe. Astfel, prof. Miron Constantinescu arată că: „ergonomia nu este o ştiinţă unilaterală (de ramură), după cum nu este nici o ştiinţă de graniţă, de interferenţă (precum este biochimia, biofizica etc.), ci este o ştiinţă de confluenţă şi de convergenţă a mai multor discipline. În mod concret, ergonomia raliază, îmbină şi coordonează probleme de tehnologie, de biologie umană, de sociologie a muncii, de psihologie a muncii, de economie, de medicină etc." Deşi foarte cuprinzătoare nici această definiţie nu pune în evidenţă scopul ergonomiei. Definiţia cu cea mai largă circulaţie din ţara noastră, care este destul de cuprinzătoare şi evidenţiază suficient de clar scopul ergonomiei, este dată în publicaţiile de specialitate ale Ministerului Muncii şi Proiecţiei Sociale, unde se arată că „ergonomia este o ştiinţă interdisciplinară care urmăreşte realizarea unor raporturi optime între om - mijloc de muncă -mediu (fizic şi social) cu efecte deosebite în ce priveşte creşterea productivităţii muncii şi îmbunătăţirea condiţiilor de muncă ale omului". Se poate concluziona faptul unii autori consideră că: - ergonomia este o ştiinţă în care se împletesc şi se integrează noţiuni multidisciplinare, în relaţie interdependentă; - ergonomia este ştiinţa în care se întâlnesc, confluează mai multe ştiinţe; - ergonomia este domeniul disciplinar al unei anumite ştiinţe , fie că este psihologia, fiziologia, medicina muncii, sociologia, economia sau organizarea locului de muncă, folosind în colateral şi noţiuni sau principii ale altor discipline. Prin urmare, parcurgând şi analizând diferitele definiţii se poate constata că acestea nu conţin elemente contradictorii, că se completează reciproc, fiecare contribuind la circumscrierea obiectului de studiu al ergonomiei. Având în vedere aspectele prezentate, se poate considera ergonomia ca fiind „o ştiinţă interdisciplinară care are ca obiect studiul factorilor de solicitare a omului în procesul muncii, în scopul menţinerii capacităţii de muncă la un nivel cât mai ridicat pe toată durata schimbului de muncă şi a realizării pe această bază a obiectivelor propuse". De asemenea, în numeroase lucrări de specialitate, se porneşte de la delimitarea a două tipuri de ergonomii care răspund în linii mari celor două etape de 4
dezvoltare a cercetărilor în acest domeniu, şi anume: - ergonomia corectivă sau de corectare; - ergonomia proiectivă, preventivă, previzională sau de concepţie. Se apreciază astăzi că această distincţie este arbitrară şi nu are la bază criterii ştiinţifice, deoarece corecţia nu se poate realiza fără o concepţie şi anume concepţia ergonomică. Este mai corect să se opereze cu noţiunile de proiectare ergonomică pentru faza iniţială şi corecţie ergonomică în fazele următoare, proiectarea şi corecţia fiind faze complementare, iar scopul urmărit este acelaşi, cu toate că modalităţile şi posibilităţile de realizare a scopului pot fi diferite. În concluzie, sarcina teoretică principală a ergonomiei constă în elaborarea teoriei generale a activităţii omului în condiţiile producţiei moderne, iar sarcina practică o constituie realizarea pe baze ştiinţifice a organizării muncii. 1.2. Relaţiile ergonomiei cu alte domenii Ergonomia ca ştiinţă interdisciplinară care sintetizează aportul mai multor ştiinţe raţional implicate în realizarea obiectului său de cercetare, necesită luarea în considerare a relaţiilor sale cu ştiinţele participante. Din acest punct de vedere, datorită faptului că ergonomia are un obiect de investigaţie foarte complex, ce poate fi privit din unghiuri variate, numărul şi denumirea domeniilor ştiinţifice care se regăsesc în diferitele definiţii date ergonomiei diferă de la un autor la altul. Un rol principal în realizarea obiectivelor ergonomiei îl au ştiinţele biologice, şi între acestea, în primul rând, fiziologia şi psihologia. Astfel, deosebit de importante sunt raporturile ergonomiei cu fiziologia muncii care are ca obiect studiul organismului şi al sistemelor sale funcţionale în procesul de muncă. Ea se bazează pe elemente de antropometrie, biochimie şi biofizică şi se continuă cu psihologia, prin fiziologia sistemului nervos şi psihofiziologie. De asemenea, fiziologia muncii evaluează solicitarea, încordarea şi oboseala omului în procesul de muncă şi ca urmare a datelor obţinute elaborează propunerile pentru o astfel de organizare a condiţiilor de muncă, încât omul, prin eforturi minime, să realizeze o eficienţă maximă. Fiziologia permite specialistului în studiul muncii să cunoască gradul de adaptare sau de neadaptare a executantului la munca efectuată, indicând totodată momentul apariţiei oboselii şi intensitatea acesteia. Urmărind şi cercetând, în condiţii de muncă, desfăşurarea principalelor fenomene sau reacţii fiziologice ale organismului, privit ca un tot unitar, vizând în special desfăşurarea funcţiilor vegetative şi ale coordonării senzomotorii din procesul muncii, fiziologia muncii a reuşit să rezolve o serie de probleme practice referitoare la efortul cerut pentru efectuarea diferitelor munci sau la raţionalizarea regimului de muncă şi odihnă. De asemenea, după cum se menţionează în una din publicaţiile de referinţă în domeniu, în sistemul om-maşină-mediu trebuie luate în considerare două grupe de probleme fiziologice şi anume : - condiţiile biomecanice ale executării muncii, ceea ce a dus la detalierea în 5
lucrări de ergonomie a problematicii de somatometrie şi topoergonomie şi la elaborarea de formule pentru determinarea indicatorilor antropometrici şi biomecanici necesari evaluării ergonomice a locurilor de muncă, precum şi a elaborării de standarde; - repercusiunile muncii fizice şi intelectuale asupra funcţiilor organismului şi elaborarea unor baremuri cu cerinţele diferitelor profesiuni şi cu caracteristicile pozitive şi negative ale diverselor operaţii de muncă. În ce priveşte ergonomia, cerinţele faţă de fiziologia muncii constau în necesitatea de a preciza criteriile ştiinţifice organice proprii executantului, ca de exemplu: frecvenţa cardiacă; tensiunea arterială; consumul de oxigen; metabolismul, temperatura centrală; capacitatea pulmonară etc. care să permită aprecierea gradului de adaptare fiziologică şi implicit nivelul de organizare ergonomică a muncii. Pentru a realiza adaptarea maşinii la cerinţele umane, trebuie să putem analiza şi gradul de solicitare a omului care lucrează cu maşina. Problemele fiziologice ale ergonomiei se referă, de asemenea, la analiza ergonomică a dinamicii capacităţii de muncă (ritm, volum, intensitate, durată, timp şi mijloace de refacere) şi la starea funcţională a organismului uman, sub influenţa factorilor de solicitare, care tulbură stereotipurile dinamice fixate şi în final mecanismul coordonării senzitivo-motorie. Aceasta deoarece omul are capacitatea de adaptare funcţională şi morfologică la sarcina şi mediul său de muncă, însă această capacitate de adaptare este limitată, cere un timp îndelungat şi mari eforturi biologice. De aceea, în realizarea practică a organizării ergonomice a muncii, completarea indicatorilor tradiţionali, clasici, deosebit de importanţi, sunt şi indicatorii privind situaţia funcţiilor fiziologice ale omului în condiţiile specifice ale unei munci concrete, ca de exemplu: forţa musculară şi frecvenţa cardiacă. Forţa musculară se determină cu ajutorul dinamometrelor adaptate pentru diferite grupe musculare şi se înregistrează mai recent prin procedee dinamografice care utilizează traductori mecanoelectrici. Un indicator fiziologic care se impune tot mai mult în cercetările ergonomice este frecvenţa cardiacă, deoarece măsurarea lui se poate efectua relativ uşor, comod, prezintă o variabilitate mai redusă decât alţi indicatori, iar rezultatele măsurătorilor reflectă îndeaproape nivelul solicitărilor globale ale organismului. Frecvenţa cardiacă este o funcţie liniară crescândă cu munca prestată, dacă aceasta este de tip dinamic şi dacă numai intensitatea forţei cerute creşte, ritmul mişcărilor rămânând neschimbat. De asemenea, creşterea frecvenţei cardiace (FC) este condiţionată de numeroşi factori, ca de exemplu: efortul dinamic, efortul static, solicitarea neurosenzorială şi mintală, stresul emoţional, factorii de mediu (temperaturi ri'dicate, zgomot etc). Prin urmare, luarea în considerare a indicatorilor fiziologici corespunzători în realizarea cercetărilor ergonomice, dă posibilitatea unei aprecieri obiective a influenţei factorilor de solicitare a omului în procesul muncii asupra stabilităţii activităţii biologice a acestuia. De fapt, unele progrese care s-au făcut, îndeosebi în ultimul timp, în ceea ce priveşte fundamentarea din punct de vedere fiziologic a adaptării normale a omului la condiţiile specifice ale unei munci concrete, pot fi considerate încercări de a clasifica categoriile de muncă după structura şi nivelul de intensitate a funcţiilor şi proceselor 6
fiziologice, de a caracteriza nivelul normal al intensităţii şi dinamica normală a proceselor fiziologice. Pentru a-şi putea rezolva problemele şi obiectivele, ergonomia stabileşte raporturi corespunzătoare cu domeniul psihologiei, în general, şi al psihologiei muncii, în special, ultima fiind pentru prima o raportare constantă la preocuparea fundamentală a omului care este munca. În acest sens, psihologia, care devine tot mai mult o ştiinţă biologică, sub acest aspect, are ca obiect studiul activităţii psihice în cursul muncii, deoarece creierul şi aparatele senzoriale participă primordial în procesul de muncă. De asemenea, progresul cunoaşterii creierului sub raport funcţional a impulsionat dezvoltarea neurofiziologiei şi a psihofiziologiei, încât foarte multe din mecanismele de funcţionare ale creierului au pătruns în domeniul acestor ştiinţe, fiind studiate cu metode biologice. În aceste condiţii, psihologia contemporană trece la studiul emoţiei, al motivaţiei, al comportamentului, al memoriei etc. cu metode electrofiziologice şi biochimice, ceea ce permit obţinerea unor rezultate deosebit de importante pentru cercetarea ergonomică. Cu toate acestea, frontiera între psihologia muncii şi ergonomie, este oarecum imprecisă, în Franţa întâlnindu-se chiar şi denumirea de psihologie ergonomică, ceea ce impune clarificări suplimentare. În acest sens, psihologia personalului, denumită altădată psihotehnică, care se ocupă, în primul rând, de recrutarea personalului şi mai puţin de formarea şi calificarea acestuia, precum şi psihologia organizaţilor, care este puţin răspândită în Franţa, dar este în dezvoltare în America şi în Europa de Nord, mai ales sub denumirea de psihosociologia muncii, care studiază mai degrabă opiniile şi atitudinile lucrătorilor (motivaţia pentru muncă, relaţiile umane etc.) decât munca. Psihologia muncii dezvăluie procesele şi însuşirile psihice ale omului în raport cu totalitatea condi ţiilo r obiective de muncă ale acestuia. Ea studiază mecanismele psihice ale comportamentelor de muncă în diversele forme concrete de manifestare, precum şi impactul diferiţilor factori asupra acestor mecanisme. Prin urmare, intervenţiile psihologiei, alături-de celelalte ştiinţe participante la constituirea ergonomiei, se impun cu necesitate, trebuind să acopere o gamă vastă şi variată de aspecte, ca de exemplu : - implicarea raţională şi echilibrată a funcţiilor psihologice ale omului în realizarea sarcinilor de muncă ; - investigarea potenţialului psihic aptitudinal al omului; - determinarea mecanismelor psihologice ale acţiunilor corecte şi greşite ; - gradul de solicitare psihică etc. ; - studiul şi determinarea limitelor psihologice ale omului. Sunt necesare, în continuare, o serie de precizări şi clarificări privind măsura şi condiţiile în care psihologia muncii poate contribui la rezolvarea unor probleme ale practicii în domeniul ergonomiei. De asemenea, având în vedere faptul că adaptarea omului la muncă presupune o multitudine de comandamente legate de posibilităţile psihofiziologice şi capacitatea de recepţionare a informaţiilor şi că acestea au valori particulare pentru muncitori, fiecare reacţionând diferit, ergonomia trebuie să ia în 7
considerare, îndeosebi, cunoştinţele obţinute de psihologia diferenţială, care studiază particularităţile psihologice individuale ale oamenilor. Aşadar, se impune studierea în continuare şi găsirea căilor şi metodelor prin care s-ar putea obţine lărgirea cunoaşterii psihologice din perspectiva cercetărilor ergonomice. Aceasta cu atât mai mult cu cât după cum menţionează unii autori, mai sunt încă numeroase obiecţii aduse metodelor utilizate, ceea ce impune trecerea la analiza calitativă a rezultatelor obţinute. În ce priveşte raportul ergonomiei cu sociologia se consideră că între aceste două discipline există numeroase puncte de întâlnire şi domenii de colaborare, deoarece omul în situaţia sa de muncă poate fi conceput numai în ambianţa socială de pe locul de muncă şi din afara acestuia. Semnificativ în ce priveşte raportul ergonomiei cu sociologia este faptul că în unele lucrări de specialitate sunt rezervate capitole speciale incidentelor sociologice asupra muncii, menţionându-se că în studiile ergonomice, gradul de instrucţie a muncitorilor, vârsta şi vechimea în producţie, viaţa familială şi locuinţa, transportul şi orarul, constituie factori sociali indispensabili pentru studierea modului de adaptare a omului la munca sa şi a muncii la om. Prin urmare, ergonomia nu poate face abstracţie de problematica sociologică, studiile de ergonomie fiind orientale din ce în ce mai mult spre luarea în considerare a factorilor sociali, necesitate ce a determinat pe unii specialişti să sublinieze că luarea în considerare a elementelor de ordin sociologic în studiile cu caracter ergonomic constituie direcţia modernă de dezvoltare a ergonomiei. Totodată, rămâne de datoria sociologiei muncii să determine cu mai multă precizie în ce condiţii poate spori incidenţa sa cu problematica ergonomiei. În legătură cu raportul dintre ergonomie şi medicina muncii deosebit de semnificativ este faptul că medicina are de fapt sarcina să vegheze la o bună adaptare a omului la munca sa. Din acestă cauză, medicul poate deveni un practician de ergonomie, dar cu condiţia ca el să studieze într-adevăr munca. Pentru aceasta se impune promovarea cu mai multă hotărâre a noii orientări din medicina muncii, manifestată îndeosebi în ultimul timp şi care este generată mai ales de dezvoltarea concepţiei preventive în medicina muncii. Această nouă orientare constă, printre altele, în lărgirea domeniului medicinii muncii dincolo de preocuparea exclusivă pentru eliminarea riscurilor de îmbolnăvire profesională şi anume în direcţia apărării şi păstrării stării generale de sănătate şi a capacităţii de muncă a omului, pentru a contribui la realizarea şi menţinerea celui mai înalt grad posibil de bună stare fizică şi mintală, ceea ce reprezintă concepţia modernă a stării de sănătate. În acest sens, pe prim plan se situează medicina preventivă, creşterea calităţii asistentei medicale la locul de muncă, promovarea a ceea ce se numeşte medicina omului sănătos. Concepţia actuală are la bază un scop mai larg al medicinii muncii şi promovarea stării de sănătate prin prevenirea devierilor de la această stare a oamenilor, datorită factorilor de solicitare din procesul muncii. Aceasta înseamnă că, pe lângă urmărirea adaptării oamenilor pe locurile de muncă, în dependenţă de solicitările specifice ale muncii, depistarea precoce a modificărilor morfofuncţionale ale organismului sub influenţa factorilor de mediu sau supravegherea dinamică a unor 8
stări morbide, este necesar să se facă şi un examen medical în cadrul căruia se poate investiga, de exemplu, aparatul circulator, cardiovascular, digestiv, sistemul endocrin, acuităţile senzoriale şi se pot diagnostica deficienţele care fac ca anumite locuri de muncă să fie contraindicate. Iată de ce, este necesar ca medicina muncii sa acorde mai multă atenţie mutaţiilor şi schimbărilor survenite în activitatea-omului în condiţiile producţiei moderne, factorilor de adaptabilitate şi cauzelor morbidităţii, şi să cerceteze mai profund, din perspectiva sa, factorii specifici organizării ergonomice a locurilor de muncă. O menţiune cu totul specială se poate face în legătură cu raportul dintre ergonomie şi securitatea muncii, deoarece marea majoritate a problemelor de securitatea muncii au un pronunţat caracter economic, mai ales dacă avem în vedere faptul că, studiind factorii de solicitare a omului în procesul muncii, studiem implicit condiţiile de producţie şi securitate ale acestuia. În acest sens, legislaţia cu privire la sănătatea şi securitatea în muncă, prevede că activitatea de protecţia muncii asigură aplicarea criteriilor ergonomice pentru îmbunătăţirea condiţiilor de muncă şi reducerea efortului fizic, precum şi măsuri adecvate pentru munca femeilor şi a tinerilor şi pentru cei care lucrează în locuri de muncă cu condiţii grele, vătămătoare şi periculoase. Această orientare privind încadrarea sănătăţii şi securităţii muncii în problematica generală a organizării muncii poate fi surprinsă şi în literatura de specialitate, unde sănătatea şi securitatea muncii este tratată ca parte integrantă a procesului de producţie, ca o componentă a organizării muncii sau ca o problemă a ergonomiei. În concepţia multor specialişti în domeniu, sfera largă a măsurilor de protecţie a muncii presupune cunoaşterea ştiinţifică a proceselor de muncă şi a condiţiilor de mediu în care acestea se desfăşoară, în vederea eliminării factorilor de risc ce pot determina accidente şi îmbolnăviri profesionale. De asemenea, complexitatea problemelor de sănătate şi securitate în muncă, precum şi varietatea posibilităţilor de abordare a acestora, fac necesară trecerea de la interpretarea unilaterală, simplistă, la o abordare interdisciplinară, care nu poate fi realizată decât în cadrul ergonomiei. Deoarece activitatea omului nu poate fi definită numai prin trăsăturile şi particularităţile acestuia, deosebit de important este şi raportul ergonomiei cu ştiinţele tehnice. În acest sens, după cum menţionează unii specialişti în domeniu, ergonomia rezolvă o serie de probleme ale tehnicii legate de eficienţa activităţii în sistemul ommaşină. În plan practic, raportul dintre ergonomie şi tehnică este problema evaluării multilaterale a factorilor ergonomici în diferite etape de creare a sistemelor ommaşină şi de exploatare a lor. Din acest punct de vedere, proiectarea tehnică tradiţională se efectuează îndeosebi prin elaborarea unor elemente sau soluţii tehnice luate separat, fără a ţine seama de legătura lor reciprocă realizată în procesul exploatării. De asemenea, particularităţile omului se iau în seamă pe parcursul proiectării numai intuitiv, empiric, neexistând principii, criterii şi metode ştiinţific fundamentate de luare în considerare a factorului uman. 9
Totodată, efectuarea ulterior, în faza de exploatare a corecţiilor cu caracter tehnic se face cu multe dificultăţi, inclusiv de ordin financiar, cu însemnate pierderi de timp sau cheltuieli suplimentare, fără să neglijăm faptul că modificările respective nu pot fi realizate decât în măsură limitată, iar uneori se adoptă unele soluţii de compromis destul de nesatisfăcătoare din punct de vedere ergonomic. În aceste condiţii, raportul dintre ergonomie şi ştiinţele tehnice capătă valenţe noi care impun trecerea treptată de la proiectarea tehnică tradiţională la proiectarea ergonomică, denumită de unii specialişti din ţările est-europene proiectare sistemotehnică, în cadrul căreia obiectul proiectării îl constituie sistemul tehnic unitar cu luarea în considerare în mod special a factorului uman. Deci, proiectarea ergonomică constă în tratarea şi rezolvarea interdisciplinară a tuturor problemelor legate de includerea factorului uman în sistemul tehnic proiectat, prin realizarea unei optimizări treptate şi continue a sistemului muncă. Aceasta înseamnă că raportul dintre ergonomie şi ştiinţele tehnice se manifestă, pe de o parte, prin utilizarea datelor şi cunoştinţelor cu caracter ergonomic în proiectarea echipamentului tehnic şi tehnologic, iar pe de altă parte, prin stabilirea sau orientarea cercetărilor din domeniul ergonomiei în funcţie de problemele tehnice ce se cer rezolvate. Din acest punct de vedere o măsură inedită, cu valoare practică deosebită pentru cercetarea ergonomică, o constituie creşterea preocupărilor în direcţia elaborării de standarde cu caracter ergonomic şi de atestare ergonomică a produselor, care va permite luarea în considerare în mai mare măsură, din faza de proiectare a cerinţelor ergonomiei. În acest sens, s-a semnalat încă din anii 60 faptul ca în faza de proiectare a instalaţiilor industriale trebuie luate măsuri ergonomice pentru prevenirea riscurilor profesionale. Aşa se explică faptul că, în prezent, obligativitatea atestatului ergonomic a fost legiferată în mai multe ţări. În ce priveşte raportul ergonomiei cu ştiinţele economice este firesc ca în investigaţiile sale să se ţină seama şi de aspectele economice ale influenţei factorilor de solicitare a omului în procesul muncii. De fapt, cercetarea ergonomică nu numai că influenţează ştiinţa economică, dar îi pune în faţă noi probleme, ca de exemplu, cele ridicate de organizarea muncii în condiţiile producţiei moderne, precum şi noi mijloace de cercetare care-i măresc capacitatea de pătrundere în esenţa fenomenelor analizate, după cum ergonomia beneficiază tot mai mult de optica economică atunci când se abordează problematica specifică domeniului. Aceasta deoarece, de modul cum este apreciată eficienţa studiilor şi cercetărilor ergonomice depinde asimilarea rapidă sau lentă, în practică, a cerinţelor ergonomiei. Din acest punct de vedere, o problemă deosebit de importantă este aceea privind modul de determinare şi mai ales de interpretare a eficienţei studiilor şi cercetărilor cu caracter ergonomic, cu atât mai mult cu. cât, în această privinţă, există încă o serie de dificultăţi, ca de exemplu : - sunt elaborate şi se cunosc puţine metode în această direcţie; - în cazul când sunt create asemenea metode apar greutăţi reale în obţinerea datelor primare (iniţiale) necesare calculului ; - nu există la nivelul agenţilor economici date statistice sau de evidenţă primară 10
privind influenţa factorilor cu caracter ergonomic; - metodologia actuală privind analiza şi fundamentarea eficienţei este. incompletă din punct de vedere al factorilor şi rezervelor de creştere a eficienţei pe seama introducerii cerinţelor ergonomice ; - conceptul de eficienţă şi implicit metodologia de calcul utilizate în studiile de organizare ergonomică a muncii sunt încă tributare unei mentalităţi, constituită, desigur, în condiţii istoriceşte diferite; - nu există încă o metodologie generală care să evidenţieze aspectele esenţiale şi totodată resorturile intime ale eficienţei măsurilor ergonomice din punct de vedere al influenţei indicatorilor cauză asupra fiecărui indicator efect. Prin urmare, problemelor esenţiale cărora trebuie să li se dea răspuns constau în: crearea unui sistem coerent de indicatori ai eficienţei studiilor şi cercetărilor cu caracter ergonomic; elucidarea dependenţelor reciproce ce apar între aceştia; fundamentarea unei metodologii unitare de utilizare complexă a lor în funcţie de sectorul de activitate analizat. 1.3. Ergonomia - domeniu ştiinţific interdisciplinar Actualitatea problemei cercetării interdisciplinare în ergonomie rezidă atât în necesitatea caracterizării unor tendinţe predominante în evoluţia ştiinţei contemporane, cât şi în faptul că promovarea cercetărilor interdisciplinare în domeniul ergonomiei răspunde unor cerinţe actuale ale practicii în domeniul organizării ştiinţifice a muncii. Pornind de la această necesitate, se impune, în primul rând, înţelegerea cât mai exactă a noţiunii de multidisciplinaritate (fig.1.1), în raport cu noţiunea de interdisciplinaritate (fig. 1.2) folosite destul de des în ergonomie, care au o deosebită importanţă teoretică că şi practică pentru dezvoltarea bazei sale teoretice şi metodologice.
Fig. 1.1. Modelul multidisciplinar al ergonomiei Fig. 1.2. Modelul interdisciplinar al ergonomiei
În domeniul ergonomiei, promovarea cercetării multidisciplinare, care apare ca o formă mai puţin dezvoltată a interdisciplinarităţii, constă în investigarea activităţii omului în procesul muncii de către reprezentanţii mai multor domenii 11
ştiinţifice, clasic constituite, implicate raţional în studiul factorilor de solicitare a omului în muncă, dar care fiecare îşi fixează obiectivul de cercetare, menţinându-se dominantă tendinţa de stabilire cantitativă şi acumulare a datelor necesare, precum şi de însumare a rezultatelor specifice obţinute de diferitele discipline, fiecare dintr-un punct de vedere ştiinţific. De exemplu, cerinţele antropometrice faţă de locurile de muncă, cerinţele psihologice faţă de modelele informaţionale, cerinţele fiziologice faţă de gradul de adaptare a omului în muncă, cerinţele igienice şi de protecţia muncii faţă de mediul industrial etc. sunt formulate separat, fără a exista întotdeauna o concordanţă între ele. De asemenea, cerinţele psihologice faţă de mijloacele de prezentare vizuală şi acustică a informaţiei nu sunt întotdeauna legate de recomandările fiziologice privind poziţia optimă de lucru sau regimul de muncă şi odihnă, iar proiectarea tehnică nu are întotdeauna principii, criterii şi metode ştiinţific fundamentate de luare în considerare a factorului uman. Chiar acţionările omului în procesul muncii, care deseori neglijate sau pur şi simplu ignorate, ca răspunsuri motorii, nu sunt întotdeauna studiate şi analizate în strânsă legătură cu diversitatea şi natura informaţiilor primite, cu particularităţile aparatului locomotor (forţa minimă şi maximă, viteza maximă etc), precum şi cu posibilităţile senzoriomotorii ale executantului. Toate acestea fac ca optimizarea activităţii omului în procesul muncii şi a condiţiilor de desfăşurare a acesteia să se realizeze pe rând în raport cu fiecare tip de factori în parte. Această viziune metodologică prezintă mari dezavantaje pentru practica organizării muncii, deoarece activitatea reală a omului în procesul muncii nu este o simplă însumare a diferiţilor factori care o influenţează, ci un proces unitar cu strânsă intercorelaţie, interferenţă a diverselor variabile. Neglijarea acestui fapt diminuează valoarea teoretică şi practică a cercetărilor ergonomice ducând, chiar, la unele concluzii eronate sau rezultate nesatisfăcătoare, deoarece sub incidenţa monodisciplinarităţii datele, informaţiile şi cunoştinţele obţinute de diferite ştiinţe ale muncii nu capătă, pe deplin, valoarea explicativă şi practică dacă activitatea omului în procesul muncii nu este integrată în conexiunile obiective care o determină. Prin urmare, în cadrul ergonomiei, studiul factorilor izolaţi cedează locul abordării complexe, a activităţii omului în procesul muncii, ceea ce implică cercetări interdisciplinare. Constituind o nouă viziune metodologică, o nouă modalitate de acţiune, precum şi o nouă dimensiune a investigaţiei ştiinţifice în domeniul organizării muncii, cercetările interdisciplinare în ergonomie presupun un demers ştiinţific care nu neglijează unitatea procesului de muncă, integralitatea sa, ci încearcă să stabilească un dialog larg între reprezentanţii diferitelor ştiinţe participante la constituirea ergonomiei, pentru găsirea unor criterii şi principii operaţionale comune şi a unei modalităţi general acceptabile de convergentă şi integrare a diferitelor direcţii de cercetare a activităţii omului în procesul muncii. Din această perspectivă, ergonomia este un produs al interdisciplinarităţi şi trebuie să fie dezvoltată ca atare, deoarece aceasta a apărut datorită existenţei unor componente comune de structură, teoretice şi practice între ştiinţele care participă la constituirea ei, încercând totodată să-şi formuleze din ce în ce mai precis obiectul de studiu distinct, să-şi elaboreze o bază teoretică şi o metodologie proprie, un aparat 12
conceptual specific şi tehnici adecvate de cercetare, într-un domeniu propriu în care datele, cunoştinţele şi rezultatele obţinute cu privire la activitatea omului în procesul muncii dobândesc o descriere, o semnificaţie, potrivit scopului urmărit. Profunzimea investigaţiilor ştiinţelor participante la constituirea ergonomiei este până la un punct legată direct de specializarea lor. Omul în timpul muncii constituie un întreg; el nu poate fi definit şi nici înţeles dacă este privit numai din punctul de vedere al unei singure discipline, ceea ce impune studierea din cât mai multe puncte de vedere a problematicii omului în contextul activităţii sale şi unificarea observaţiilor disparate sau a aspectelor particulare obţinute. De exemplu, cercetarea fenomenului complex al oboselii profesionale este din ce în ce mai mult abordată din perspectiva mai multor discipline ştiinţifice, urmărindu-se totodată modul de interacţiune a mulţimii factorilor de solicitare care influenţează capacitatea de muncă şi implicit rezultatele activităţii desfăşurate. Aşa se explică numeroasele încercări de apreciere, cu un grad cât mai mare de precizie a intensităţii muncii, deoarece, după cum se menţionează în literatura de specialitate, noţiunile de muncă „uşoară", „grea", „foarte grea" ele se referă în special la solicitarea energetică profesională şi nu iau în considerare solicitarea psihică, senzorială, capacitatea de decizie implicată, gradul de insecuritate etc. elemente care pot spori în mare măsură dificultatea reală a muncii. Primatul ergonomiei faţă de ştiinţele participante la constituirea sa nu se rezumă la faptul că ea s-ar ocupa de un ansamblu format mecanic din părţi dispersate şi independente, ci la viziunea unitară şi integratoare, organic structurată, asupra problematicii omului în contextul activităţii sale, cu punerea în evidenţă a interdependenţei multiple şi intercondiţionării profunde a factorilor de solicitare a omului în procesul muncii, ceea ce îi asigură o funcţie gnoseologică superioară şi o riguroasă delimitare în raport cu ştiinţele participante la constituirea ei. Prin urmare, necesitatea cercetării interdisciplinare în ergonomie este determinată de incidenţele diferite de studiere a factorilor de solicitare a omului în procesul muncii ce nu aparţin şi nu pot fi niciodată epuizate de un singur domeniu ştiinţific de cercetare. De aceea, ergonomia nu trebuie să se confunde cu nici una dintre ştiinţele participante la constituirea ei şi nici să se substituie acestora, deoarece prin concepţia interdisciplinară pe care o promovează creează premisele valorificării la un nivel superior al rezultatelor obţinute de disciplinele particulare, punând totodată în valoare unele posibilităţi încă neexplorate ale acestor ştiinţe. De asemenea, dezvoltarea cercetării interdisciplinare în domeniul ergonomiei, promovarea şi maturizarea cercetărilor de acest tip impun reevaluarea dimensiunilor diferitelor ştiinţe participante la constituirea ergonomie! şi a legăturilor sistematice dintre ele. Majoritatea specialiştilor în domeniu consideră că realizarea interdisciplinarităţii, în sensul ei profund, în toate momentele pregătirii, efectuării şi finalizării cercetărilor ergonomice necesită un însemnat efort colectiv de echipă, de realizarea căruia depinde însăşi dezvoltarea acestor cercetări. Aceasta deoarece echipa de cercetare ergonomică constituie cadrul organizatoric şi instituţional concret în care se realizează o permanentă educaţie ştiinţifică şi comportamentală. 13
1.4. Preocupările în domeniul ergonomiei pe plan mondial şi în România Pentru a putea aprecia evoluţia şi stadiul preocupărilor în domeniul ergonomiei şi în ţara noastră este necesar să facem câteva consideraţii şi să desprindem unele semnificaţii privind evoluţia preocupărilor în domeniul ergonomiei pe plan mondial. Apărută la mijlocul secolului trecut, ergonomia a avut la început, în primii 10-12 ani (1949-1961), o evoluţie mai lentă, datorită concepţiilor conservatoare ale ştiinţelor participante la constituirea sa, care îşi creaseră un domeniu propriu de cercetare şi nu cedau cu uşurinţă poziţiile câştigate. Un rol hotărâtor în rezolvarea acestei dispute l-a avut zborul cosmic, care a determinat polarizarea mai multor domenii ştiinţifice (biologie, medicină, psihologie, antropologie etc.) pentru cercetarea problemelor noi, interdisciplinare, pe care le ridică, precum şi pentru stabilirea posibilităţilor de suportare a zborului cosmic de către om. Acest moment istoric din evoluţia tehnicii moderne a dat un impuls puternic cercetărilor ergonomice, care au fost. extinse apoi in industrie, şi a stârnit un interes general, manifestat. îndeosebi prin reuniuni internaţionale de mare amploare ca, de exemplu, congresele Asociaţiei Internaţionale de Ergonomie (International Ergonomics Asociation - I.E.A.), constituită la Oxford, în aprilie 1959, precum şi congresele anuale ale Societăţii de ergonomie de limbă franceză (Sociefe d'Ergonomie de Langue Francaise - S.E.L.F.), creată în anul 1963, care în-anul 1980 avea circa 350 membri şi care, în general, organizează colocvii mai specializate. De asemenea, impulsionarea preocupărilor în domeniul ergonomiei a dus la crearea de către un grup de iniţiativă, întrunit la Oxford în septembrie 1949, a Societăţii de Cercetări Ergonomice din Anglia (Ergonomics Research Society E.R.S.), precum şi la apariţia în anul 1957 a revistei Ergonomics, la început ca organ al Societăţii britanice de cercetări ergonomice, iar ulterior al Asociaţiei Internaţionale de Ergonomie. La scurt timp se organizează societăţi similare într-o serie de alte ţări, printre care: S.U.A., Franţa, Rusia, Germania, Belgia, Olanda, Suedia etc. În aceste condiţii AIE reuşeşte să organizeze, în anul 1901, la Stockholm, primul său congres de ergonomie, unde s-a căzut de acord asupra termenului de ergonomie şi unde s-au stabilit unele linii de acţiune ale ergonomiei, ca de exemplu: analiza ergonomică a locului de muncă şi a mediului de muncă. În următoarele decenii se fac eforturi semnificative pentru propagarea acestui nou domeniu ştiinţific interdisciplinar. Astfel, la fiecare trei ani au loc congrese ale Asociaţiei Internaţionale de Ergonomie în diferite puncte ale Globului Deşi relativ tânără, ergonomia reuşeşte să se impună pe plan mondial, necesitatea acesteia fiind recunoscută de tot mai mulţi specialişti, constituirea ergonomiei fiind efectul mai multor cauze şi totodată cauza unor orientări noi în unele ştiinţe mai vechi. Cu toate acestea, deşi interdisciplinaritatea ergonomiei este recunoscută, accentul se pune diferit, în diverse, ţări, îndeosebi în prima parte a existenţei sale, manifestându-se mai multe orientări şi tendinţe, ca de exemplu : -tendinţa americană insistă mai mult asupra consecinţelor psihologice; - t e n d i n ţ a scandinavă şi germană acordă o mare importanţă operaţiilor 14
(metodelor) ştiinţifice de măsurare; - tendinţa italiană şi franceză în care se înfruntă specialiştii „tradiţionalişti", în special medicii, cu tinerii proveniţi din cele mai diferite domenii care vor să-.şi extindă cercetările; - în ţările anglo-saxone accentul cade asupra laturii tehnologice şi a adaptării reciproce a omului şi tehnicii ; - autorii suedezi şi elveţieni sunt preocupaţi cu problematica locurilor de muncă, cu accent asupra sistemelor informaţionale considerate mai mult din punct de vedere psihologic şi fiziologic ; - în Japonia preocupările sunt orientate atât spre problemele tehnice cât. şi cele de psihologie, fiziologie şi de medicina muncii. În contextul acestor orientări şi tendinţe manifestate în domeniul ergonomiei, se poate aprecia ca deosebit de semnificativ faptul că ergonomia, ca ştiinţă interdisciplinară, se numără printre disciplinele care polarizează atenţia a numeroşi specialişti din alte discipline, răspunzând astfel numeroaselor probleme ale practicii economice-sociale. Faptul este ilustrat şi de extinderea preocupărilor şi cercetărilor de ergonomie în întreaga lume. În ţara noastră, premisele ergonomiei sunt marcate de numeroase cercetări în domenii ca : medicina muncii, fiziologia şi psihologia muncii, sociologia, sănătatea şi securitatea în muncă, organizarea producţiei şi muncii care au dus la soluţii şi aplicaţii practice cu caracter ergonomie încă cu mulţi ani înainte de apariţia termenului de ergonomie. Preocupările în domeniul ergonomiei s-au manifestat la început la nivelul unor institute de cercetare, legate prin profilul lor de problemele activităţii omului în procesul muncii. În acest, cadru, deşi preocupările în domeniul ergonomiei nu s-au desfăşurat în mod coordonat, şi nu au avut o concepţie şi o metodologie unitară, ele au dus la obţinerea unor rezultate teoretice şi practice importante şi la dezvoltarea pe această bază a cercetărilor cu caracter ergonomie. Cu toate acestea, despre propagarea şi folosirea pe scară largă a ergonomiei ca ştiinţă complexă a muncii nu se poate vorbi în ţara noastră decât din anul 1967, o dată cu înfiinţarea Centrului de perfecţionare a pregătirii cadrelor de conducere din întreprinderi, care a început să predea în mod organizat cunoştinţe de ergonomie în cadrul programelor de instruire a specialiştilor în studiul muncii. Pe plan naţional, în februarie 1968 a fost organizat în Bucureşti primul simpozion de ergonomie, iar în anul 1969, I.D.T. publică primele sinteze documentare în domeniul ergonomiei. De asemenea, în anul 1971, în cadrul CEPECA au fost organizate primele cursuri de specializare în ergonomie pentru medici, psihologi, economişti, organizatori ai producţiei, finalizate în proiecte cu conţinut ergonomic. Creşterea preocupărilor în domeniul ergonomiei s-a reflectai, în anii următori, şi prin organizarea unor reuniuni ştiinţifice pe ramuri de activitate (transporturi, industrie uşoară,construcţii de maşini, sectorul forestier etc.) în cadrul cărora s-au prezentat rezultatele celor mai valoroase cercetări şi aplicaţii practice în domeniu. Necesitatea reuniunii eforturilor tuturor acelora care au preocupări în domeniul 15
ergonomiei a determinat organizarea în septembrie 1971 a Primei conferinţe naţionale de ergonomie, care a dat un puternic impuls cercetărilor şi preocupărilor în domeniul ergonomiei. Astfel, unele institute de cercetare şi-au organizat colective ergonomice, iar un număr important de întreprinderi şi-au organizat laboratoare ergonomice, care au început să se preocupe de rezolvarea complexă, interdisciplinară a unor probleme specifice. În aceeaşi perioadă, respectiv după anul 1971, au început să fie publicate numeroase articole şi editate unele lucrări de specialitate, care au contribuit atât la iniţierea cât şi la orientarea cadrelor de specialitate din întreprinderi. O contribuţie de seamă la realizarea unui larg schimb de informaţii, opinii şi experienţe în domeniul ergonomiei a adus-o şi Prima Conferinţă Internaţională de Ergonomie de la Bucureşti, din luna septembrie 1974, organizată de Ministerul Muncii în colaborare cu Biroul Internaţional al Muncii. Cu toate progresele şi rezultatele obţinute în ţara noastră, în domeniul ergonomiei, s-au înregistrat şi continuă să se me n ţ i n ă o serie de greutăţi şi neajunsuri datorate, în principal, lipsei unui cadru organizatoric adecvat, strict corelat cu obiectivele cercetării ergonomice. De asemenea, ceea ce nu s-a realizat, decât în mică măsură, nici pe plan mondial şi nici în cercetarea ergonomică din ţara noastră, este convergenţa domeniilor de cercetare care participă la constituirea ergonomiei. N i v e l u l încă destul de scăzut, al preocupărilor în domeniul ergonomiei din ţara noastră este determinat şi de-o serie de alte cauze, care creează dificultăţi în extinderea şi aplicarea cercetărilor ergonomice, ca de exemplu : -insuficient personal pregătit în domeniul ergonomiei ; - calificarea insuficienta a personalului existent ; - presiunea sarcinilor curente ale producţiei ; - modul de determinare şi interpretare a eficienţei studiilor sau cercetărilor ergonomice etc. În prezent, circa 30 de ţări membre ale Asociaţiei Internaţionale de Ergonomie aplică programe educaţionale cu profil ergonomic. Prin urmare, aspectele reliefate au adus preocupările de ergonomie ţara noastră la un asemenea stadiu încât se impune o nouă orientare şi impulsionare a acestor preocupări. De asemenea, rezultatele obţinute reprezintă numai o experienţă pozitivă şi un punct de referinţă de la care trebuie să se treacă la o acţiune programată, sistematică, de cunoaştere şi implementare a ergonomiei în practica agenţilor economic.
16
CAPITOLUL 2 CAPACITATEA DE MUNCĂ - PARAMETRU AL ACTIVITĂŢII PROFESIONALE 2.1. Definirea, caracteristicile şi formele capacităţii de muncă Capacitatea de muncă constituie unul din elementele de bază ale organizării ergonomice a muncii, deoarece determinarea şi caracterizarea acesteia, cunoaşterea acesteia permit adoptarea măsurilor necesare pentru prevenirea apariţiei sau atenuarea oboselii, evitându-se astfel consecinţele nefavorabile atât asupra organismului cât şi asupra eficienţei activităţii desfăşurate. Prin capacitate de muncă se înţelege potenţialul funcţional al organismului uman necesar pentru a menţine un timp cât mai îndelungat, pe cât posibil pe toată durata programului de muncă, un nivel optim de intensitate şi de eficienţă a activităţii desfăşurate. Capacitatea de muncă mai poate fi definită ca totalitatea posibilităţilor omului (fizice, psihice, intelectuale sau cerebrale) de a efectua sau a presta, la un nivel maxim, o activitate utilă. Caracterizarea sau determinarea capacităţii de muncă presupune cunoaşterea integrală şi a organismului uman, precum şi aprecierea cât mai completă a funcţiilor sale. În acest sens, comportarea, activitatea sau funcţionarea organismului uman trebuie apreciate în raport cucerinţele activităţii desfăşurate, cu efortul profesional cerut, efort care, se evaluează în raport cu ciclul activitate-repaus, care permite sau nu compensarea sa. Aceasta deoarece munca, fiind, în primul rând, o activitate biologică şi, în al doilea rând, economică, concordanţa dintre funcţionarea organismului şi efortul profesional cerut trebuie să asigure menţinerea stării de echilibru biologic al organismului şi în consecinţă protejarea acestuia. Se compară, de fapt, existentul morfofuncţional al organismului, sau structurile morfologice care corespund diferitelor funcţii, cu nivelul de funcţionalitate sau de solicitare a acestuia. De reţinut că în componenta biologică a muncii sunt cuprinse toate reacţiile structurilor organice, care în succesiunea cronologică şi în proporţii definite pentru fiecare gen de muncă, înlănţuiesc activităţile segmentelor corpului în vederea obţinerii rezultatelor muncii. În acelaşi timp, ca raport între organism şi profesiune, capacitatea de muncă nu poate fi apreciată considerând numai organismul, ci se evaluează şi în funcţie de activitatea profesională care asigură nivelul funcţional al întregului organism, deoarece din punct de vedere biologic, profesiunile nu sunt echivalente. Iată de ce capacitatea de muncă, privită în sens biologic, reprezintă una din trăsăturile importante ale omului de adaptare la cerinţele profesiunii sau a conţinutului muncii în permanentă evoluţie. De aceea este necesar să se cunoască aptitudinile, limitele de variaţie a funcţiilor organismului în condiţiile adaptării acestuia în procesul muncii. Caracteristicile capacităţii de muncă sunt determinate atât de funcţiile organismului angajat într-un anumit gen de activitate profesională cât şi de natura, durata, frecvenţa, intensitatea sau preponderenţa solicitărilor activităţii respective. 17
Din acest punct de vedere, se pot deosebi: - capacitatea de muncă preponderent fizică determinată, în special, de componenta cinetică a organismului care cuprinde reacţiile acestuia ce determină efectele mecanice asupra elementelor din mediul înconjurător, în vederea modificării lor (transformări, manipulări, deplasări), precum şi asupra masei corporale, având ca rezultat schimbarea raporturilor organismului în ansamblul său, sau ale segmentelor sale cu elementele exterioare. Rolul principal îl au funcţiile aparatului locomotor, respectiv, mobilităţile articulare, forţa musculară, coordonarea (abilitatea) musculară sau motrică etc. ; - capacitatea de muncă preponderent intelectuală determinată, în special, de funcţiile senzoriale sau neuropsihice (încordare nervoasă, senzaţiile, percepţiile, reprezentările, memoria, gândirea, imaginaţia etc). Deci, capacitatea de muncă poate să aibă o dominantă fizică sau intelectuală, însă nu trebuie neglijat faptul că aceste componente se găsesc în interdependenţă şi într-o permanentă alternare, cu atât mai mult cu cât în virtutea principiului sinergismului funcţional al organismului, oricât de limitate ar fi solicitările în procesul de muncă, acestea se transmit sau se repercutează asupra întregului organism. Cu toate acestea, considerarea noţiunii de capacitate de muncă, ca parametru global al activităţii profesionale, este îngreunată de faptul că majoritatea cercetărilor în domeniu se referă la efortul fizic intens, deci la capacitatea de muncă fizică. La rândul ei, această componentă sau dominantă fizică a capacităţii de muncă mai cuprinde şi unele însuşiri sau procese psihice ca de exemplu: aptitudinile, deprinderile, emoţiile, temperamentul, voinţa etc. De aceea, unii specialişti, ca de exemplu cei germani, insistă asupra distincţiei dintre capacitatea de muncă şi disponibilitate, aceasta din urmă fiind dependentă, îndeosebi, de voinţa de a munci, deci de motivaţie. Rezultă că, evaluarea capacităţii de muncă este una dintre cele mai complexe şi controversate probleme ale ergonomiei, aceasta fiind dedusă din mai multe probe ale capacităţii de efort sau de solicitare, din unele testări, din investigări subiective, verbale sau comportamentale, cât şi numeroase alte date sau explorări. Potrivit literaturii, de specialitate, în general, capacitatea de muncă se manifestă în trei forme : - potenţială, condiţionată de rezervele de energie ale organismului şi de anumiţi factori psihologici; - funcţională, utilizată efectiv în procesul de muncă ; - de rezervă, utilizată în scopul îndeplinirii celorlalte obligaţii sociale sau extraprofesionale. Fără să existe o strictă delimitare între aceste forme ale capacităţii de muncă, se poate totuşi accepta o anumită individualizare şi o echilibrare între aceste forme, prin care asigură necesităţile energetice ale organismului, precum şi potenţialul funcţional al acestuia pe toată durata activităţilor desfăşurate. Capacitatea de muncă se poate exprima atât prin indicatori economici care 18
evidenţiază rezultatele muncii, cât şi prin indicatori psihofiziologici care redau efectele muncii asupra stabilizării potenţialului funcţional al organismului. 2.2. Factorii care determina capacitatea de muncă Factorii care determină sau condiţionează capacitatea de muncă se potgrupa în: factori biofiziologici, factori psihologici şi factori economico-socialişi tehnologici. a) Factorii biofiziologici determină sau condiţionează capacitatea de muncădin interior, fiind intrinseci organismului, şi anume: - vârsta şi sexul; - constituţia morfofuncţională, deoarece conţinutul biologic al activităţii profesionale este o manifestare a sinergiei polifuncţionale, realizată de către structurile morfologice care corespund acestor funcţii. - conţinutul şi organizarea alimentaţiei. Astfel alimentaţia zilnică trebuie să corespundă necesităţii de energie atât pentru procesele vitale din organismul uman cât şi pentru munca profesională. De asemenea, organizarea alimentaţiei în cursul celor 24 de ore poate influenţa capacitatea de muncă referitor la numărul meselor şi al gustărilor, precum şi repartizarea acestora pe parcursul zilei, cât şi referitor la condiţiile, obligatorii de igienă. De exemplu, fiziologii americani au ajuns la concluzia necesităţii susţinerii nivelului energetic al organismului pe parcursul muncii, prin servirea unor gustări uşoare din două în două ore. Comparativ cu repartizarea tradiţională a timpului de muncă, cu o pauză de prânz la mijlocul zilei, prin adoptarea unui program de lucru continuu, cu gustări intermediare, curba capacităţii de muncă se menţine la un nivel superior. Trebuie combătut obiceiul de a nu se servi micul dejun, care este uneori amânat până la pauza de odihnă sau de masă, deoarece are consecinţe negative atât asupra sănătăţii cât şi asupra capacităţii de muncă. Începerea activităţii fără micul dejun lipseşte organismul de o parte din sursele de energie de care are nevoie, creşte neliniştea organismului din cauza acidităţii gastrice, iar performanţele. în producţie sunt mai mici cu circa 10-12%. În legătură cu repartizarea meselor şi a gustărilor pe parcursul zilei, mai ales în cazul organizării muncii în schimburi alternative, se recomandă să se aibă în vedere avantajul respectării principiului asigurării confortului alimentar prin care se înţelege buna dispoziţie pentru muncă, în absenţa senzaţiei de foame sau a aceleia de încărcare a stomacului. Ambele senzaţii, când apar, devin factori perturbatori care diminuează capacitatea de muncă, încetinesc ritmul de muncă, scad viteza de reacţie, atenţia şi implicit eficienţa muncii. În. ceea ce priveşte condiţiile de igienă personală exista încă numeroase probleme de rezolvat. Pentru menţinerea capacităţii de muncă însă, deosebit de importantă este problema asigurării condiţiilor necesare pentru schimbarea poziţiei corpului în timpul servirii mesei în scopul asigurării odihneisau a activizării circulaţiei sanguine. - Starea de sănătate, prin care se înţelege atât absenţa unei boli, cât şi bunăstarea ansamblului fizic, psihic şi social. Din acest punct de vedere, boala este un dezechilibru al stării de funcţionalitate a organismului care duce la diminuarea sau chiar pierderea capacităţii de muncă. 19
Dacă tulburările funcţionale au un caracter reversibil şi de scurtă durată, pierderea capacităţii de muncă este temporară, tranzitorie. Dacă tulburările funcţionale sunt ireversibile, pierderea capacităţii de muncă este stabilă, de lungă durată. Dacă tulburările funcţionale provocate de boală, atât ale organului lezat, cât şi ale întregului organism, au încetat, chiar dacă mai persistă fenomene reziduale, se consideră că a fost realizată recuperarea capacităţii de muncă, problemă deosebit de complexă. Se menţionează că orice alterare morfologică sau reducere a funcţionalităţii organismului constituie o deficienţă. Cu toate acestea, stabilirea unui deficit organic şi funcţional, apreciat izolat şi la un moment dat, nu constituie prin ea însăşi o scădere a capacităţii de muncă. Deficitul în sine constituie doar una din criteriile de apreciere, pentru că organismul posedă rezerve importante în toate organele şi pentru toate funcţiile sale. Aprecierea consecinţelor deficitului se face corect numai în funcţie de capacitatea funcţională remanentă (care depinde şi de alte componente ale mediului social), ce se compară cu solicitările la care este supus organismul în exercitarea muncii profesionale. Totodată, organismul uman are o mare capacitate compensatoare, ce se realizează prin modificările de adaptare, ducând la restabilirea totală sau parţială a funcţiilor pierdute, atât motorii, cât şi de sensibilitate. b) Factorii psihologici determină sau condiţionează capacitatea de muncă sub raportul laturii personalităţii omului, ca de exemplu: aptitudinile, temperamentul, motivaţia etc. c) Factorii, economico-sociali şi tehnologici condiţionează capacitatea de muncă acţionând din exterior, aceştia reprezentând îndeosebi condiţiile în care se valorifică posibilităţile organismului, ca de exemplu : nivelul de cultură generală şi pregătire profesională; organizarea ergonomică a muncii; regimul de muncă, mediul fizic de muncă etc. Deosebit de importantă pentru ergonomie este şi problema mult controversată a factorilor limitativi, îndeosebi, ai capacităţii fizice, ca de exemplu: forţa şi rezistenţa musculară, coordonarea neuromusculară, toleranţa subiectivă la efort şi oboseală, ultimii doi factori intervenind limitativ şi în activităţile cu solicitare neurosenzorială. Deci, cunoaşterea şi evaluarea cât mai precisă a factorilor care determină sau condiţionează capacitatea de muncă, precum şi evidenţierea modului de interacţiune a acestora constituie una din problemele de bază ale cercetării ergonomice.. Aceasta cu atât mai mult cu cât, acţiunea combinată a mai multor factori poate avea alte efecte asupra dinamicii capacităţii de muncă decât cele scontate prin simpla însumare a influenţei acestora. 2.3. Dinamica capacităţii de muncă În ceea ce priveşte dinamica capacităţii de muncă a omului, cercetările au demonstrat că aceasta ia forma grafică a unei curbe neregulate (fig. 2.1) ce se caracterizează prin următoarele faze sau perioade: 20
b
c
a
0
1
2
3
4
Pauza de odihnă sau de masă
Nivelul productivităţii muncii
- Capacitatea de muncă crescândă cu valori relativ scăzute ale rapidităţii (vitezei) şi preciziei efectuării operaţiilor de muncă şi cu atenţie instabilă. Este aşa-zisa fază de adaptare sau acomodare la condiţiile de muncă în careconsumul de oxigen creşte fără a satisface integral necesilăţile organismului datorită faptului că unele aparate şi sisteme (respirator, cardiovascular) reacţionează cu întârziere la cerinţele organismului. În această fază proprie perioadei de început a lucrului, stereotipul dinamic se perfecţionează şi se formează pe scema activităţii tot mai coordonată a diferitelor componente funcţionale ale aparatului locomotor.
b
a
c
5
6
7
8
8,5
Ore
Fig. 2.1. Curba capacităţii de muncă în timpul schimbului de muncă a- perioada crescândă a capacităţii de muncă, de acomodare; b- perioada optimă a capacităţii de muncă; c- perioada de scădere a capacităţii de muncă, de dezvoltare a oboselii
Creşterea capacităţii de muncă în această perioadă se concretizează în îmbunătăţirea parametrilor psihofiziologici şi a rezultatelor muncii. În funcţie de caracterul muncii şi de particularităţile individuale, această fază de adaptare poate să dureze de la câteva minute la o oră sau chiar mai mult. - Capacitatea de muncă optimă cu un nivel relativ constant al performanţelor. Acestei faze îi este. proprie îmbinarea unor performanţe ridicate privind rezultatele muncii cu o stabilitate relativă sau chiar o oarecare reducere a arilor psihofiziologice. Totodată această fază corespunde, perioadei de echilibru a balanţei energetice, în care aportul de oxigen corespunde necesităţilor organismului ca urmare a atingerii unui ritm respirator şi a unui puls adecvate efectuării muncii. În funcţie de caracterul muncii şi de particularităţile individuale, această fază poate să dureze 1 - 3 ore. - Scăderea treptată a capacităţii de muncă condiţionată de apariţiaoboselii crescânde, ca rezultat al epuizării rezervelor funcţionale şi al tulburării mecanismelor de adaptare ale organismului. Fazele care caracterizează dinamica capacităţii de muncă până în momentul pauzei de odihnă sau de masă se repetă şi după aceea, cu deosebirea că procesul adaptării la condiţiile de muncă se desfăşoară mai repede, faza corespunzătoare capacităţii de muncă crescândă este mai scurtă iar faza capacităţii de muncă optime 21
este mai scăzută ca nivel şi mai redusă ca durată. De asemenea, în a doua jumătate a schimbului de muncă, reducerea capacităţii de muncă apare, de regulă, mai devreme şi mai rapid, deoarece oboseala nu creşte liniar, ci exponenţial. Capacitatea de muncă a omului variază nu numai în cursul zilei ci şi în cursul săptămânii de lucru, atât de la o zi la alta, cât şi de la un schimb de lucru la altul, ceea ce impune organizarea pe baze ştiinţifice a regimului de muncă şi odihnă săptămânal, care să preîntâmpine acumularea de oboseală ca urmare a refacerii incomplete zilnice a potenţialului funcţional al organismului.
22
CAPITOLUL 3 FOLOSIREA ANTRIPOMETRIEI ÎN PROIECTAREA ERGONOMICĂ 3.1. Generalităţi Una dintre cele mai vechi preocupări ale omului în general şi ale ştiinţei în special a fost aceea a stabilirii dimensiunilor fizice ale corpului uman şi aplicarea acestor cunoştinţe la proiectarea uneltelor şi vestimentaţiei. Cu timpul, ştiinţele exacte, naturale, tehnice şi revoluţia industrială au atras atenţia asupra importanţei antropometriei, ca metodă de studiu a antropologiei (ştiinţa care se ocupă cu studiul originii, evoluţiei şi variabilităţii biologice a omului), care consta în tehnica descrierii şi măsurării diferitelor parţi ale corpului uman. În principal, acest interes n-a avut o natura filosofică estetică, ci a fost orientat către măsurare, comparare şi aplicare. Etimologic, denumirea de ,antropometrie” provine din doua cuvinte de origine greacă: „anthropos” (om) şi ”metron” (măsură), ceea ce în Ergonomie înseamnă măsurarea dimensiunilor corpului uman. Cu alte cuvinte, antropometria reprezintă descrierea corpului uman prin dimensiuni. Fondatorul antropometriei este considerat Adolfhe J. Quetelet (1796-1874) care în studiile sale despre fiinţa umană a demonstrat aplicabilitatea teoriei curbei lui Gauss pentru a studia fenomene biologice şi a realizat distribuţia dimensiunilor antropometrice sub forma de clopot. De fapt, biomecanica modernă a fost dezvoltată din antropometrie, iar dimensiunile umane, însuşirile muşchilor (excitabilitatea, extensibilitatea, elasticitatea şi contractibilitatea), dinamica muşchilor scheletici, caracteristicile mişcărilor etc. au devenit recunoscute ca informaţii deosebit de importante şi necesare pentru ştiinţele tehnice. Aceasta cu atât mai mult cu cât, în opinia multor specialişti în domeniu, concordanţa dintre dimensiunile utilajelor, echipamentelor sau produselor de consum şi dimensiunile utilizatorilor este deosebit de importantă atât pentru folosirea acestora, cât şi din perspectiva securităţii şi sănătăţii oamenilor. În acelaşi timp, interesul, din ce în ce mai mare pentru dimensiunile corpului uman şi a greutăţii acestuia, precum şi realizarea de studii moderne de antropometrie au dus la perfecţionarea continuă a instrumentelor şi tehnicilor de măsurare, astfel încât datele obţinute să îndeplinească acele cerinţe de claritate şi exactitate care să răspundă problematicii ergonomice. De exemplu, s-a dezvoltat o metodologie care are la bază computerul, în vederea scanării dimensiunilor umane în spaţiul tridimensional, cu ajutorul tehnologiei cu laser. Prin urmare, după cum afirmă numeroşi specialişti în domeniu, cunoaşterea dimensiunilor antropometrice ale operatorului constituie un element fundamental pentru proiectarea sistemelor de muncă. Aplicaţiile cele mai directe ale antropometriei în cadrul ergonomiei se întâlnesc în proiectarea spaţiilor de muncă, a mediilor de muncă (utilaje, maşini, instrumente de lucru, factori ambientali etc.) a dispozitivelor de informare şi semnalizare, a echipamentelor de protecţie individuală sau a hainelor de protecţie. De asemenea, 23
numeroase studii ergonomice dovedesc că folosind principiile de proiectare antropometrică spaţiile şi mediile de muncă pot asigura confortul necesar unei mulţimi variate de oameni. Toate aceste aspecte au determinat unii specialişti în domeniu, cum ar fi Martin Helander fost preşedinte al Asociaţiei Internaţionale de Ergonomie să afirme: ”O filosofie de bază în ergonomie este că proiectul spaţiilor şi mediilor de muncă trebuie să fie cât mai productiv, convenabil şi confortabil.” Ideal este ca proiectarea spaţiilor şi mediilor de muncă să se potrivească atât cu corpul, cât şi cu mintea operatorului.” 3.2. Principiile generale ale aplicării antropometriei în proiectarea ergonomică Cunoaşterea şi interpretarea dimensiunilor corpului uman constituie astăzi o condiţie de bază pentru realizarea proiectării ergonomice. Aplicarea antropometriei în activitatea de proiectare ergonomică trebuie sa aibă la bază o serie de exigente metodologice şi principii generale cum ar fi: - considerarea omului ca parte integrantă a sistemului proiectat; - acordarea priorităţii aspectelor funcţionale sau operaţionale faţă de cele fizice; - cunoaşterea şi interpretarea variabilităţii dimensiunilor în toată diversitatea sa; - asigurarea şi indicarea toleranţelor spaţiale admise pentru oameni şi echipamente; - evaluarea acomodării şi performanţei pe omul complet echipat la maşina complet dotată; - conservarea (prezervarea) şi promovarea securităţii şi sănătăţii în muncă. Principiul 1: Considerarea omului ca parte integrantă a sistemului proiectat Acest principiu care consideră omul o componenta esenţială, centrală, a sistemului proiectat, presupune proiectarea punctelor de legătură între om şi celelalte componente tehnice (maşini, utilaje, instalaţii, pupitru sau tablou de comandă, mobilier, scule, echipament de protecţie etc.). Aceasta înseamnă că trăsăturile dimensionale şi funcţionale ale omului trebuie avute în vedere încă din prima fază a elaborării oricărui sistem proiectat. Luarea în considerare a trăsăturilor menţionate într-o fază sau etapă următoare proiectării poate fi tardivă şi de multe ori ineficientă. Principiul 2: Acordarea priorităţii aspectelor funcţionale sau operaţionale faţă de cele fizice Principiul are în vedere optimizarea corelaţiilor antropometrice între om şi celelalte componente tehnice. Importanţa acestui principiu al aplicării antropometriei în proiectarea ergonomică constă în faptul că operatorul uman trebuie imaginat şi studiat funcţional, punându-se accentul pe relaţia funcţional-dinamică între componentele sistemului proiectat. In acest sens, au fost intensificate cercetările în legătură cu antropometria funcţională sau dinamică ce valorizează mişcările ca sisteme complexe şi care să rezolve problemele ridicate de omul activ, de corpul în mişcare, probleme care sunt de altă natură, ca şi în cazul anatomiei funcţionale în raport cu anatomia descriptivă. Din aceasta perspectivă, o importanţă deosebită o au elementele de orientare ale corpului omenesc sau axele şi planele de orientare ale 24
corpului uman (figura 3.1) care permit să se indice poziţia unei parţi din corp faţă de celelalte parţi sau faţă de corpul întreg.
Figura 3.1. Axele şi planele de orientare ale corpului uman (dupa Scherrer) Construit pe principiul simetriei bilaterale, corpul omenesc este un corp tridimensional, cu trei axe şi trei plane (figura 3.1) şi anume: - axa longitudinală sau axa lungimii corpului (z), care pleacă din creştetul capului (vertex) şi ajunge în centrul poligonului de susţinere a corpului format din suprafaţa tălpilor, cu călcâiele lipite, inclusiv spaţiul dintre ele; - axa sagitală (x), care este axa corpului; - axa transversală (y), care corespunde lăţimii corpului şi care trece prin partea superioară a celei de-a doua vertebre lombare; este orizontală şi are un pol stâng şi altul drept. Prin câte două dintre axele de orientare ale corpului uman trece un plan al corpului şi anume: - planul frontal, care merge paralel cu fruntea şi trece prin axa transversala. Planul frontal nu este un plan de simetrie; - planul sagital, care este un plan vertical ce trece prin axa longitudinală şi axa sagitală. Planul sagital este un plan de simetrie, perpendicular pe planul frontal; - planul transversal sau orizontal, care trece prin axa sagitală şi axa transversală şi este perpendicular pe planele frontal şi sagital. Planul transversal nu este un plan de simetrie. In felul acesta s-a ajuns de la antropometria clasică, statică sau structurală, segmentară, cu caracter constituţional, care studiază proporţiile corpului, măsoară întotdeauna individul în nemişcare şi se limitează la stabilirea dimensiunilor statice, la antropometria ergonomică, ce se referă la măsurători de tip funcţional, la dimensiuni dinamice şi care ţin seama mai puţin de reperele osoase fixe, deoarece operează cu parametri somato - metrici, respectiv valoarea dimensiunilor corpului în cele mai diverse poziţii de muncă sau atitudini posturale în dinamica activităţii sale. De asemenea, se au în vedere amplitudinea totală a mişcărilor şi unghiurile de confort corespunzătoare unui interval de valori între care articulaţiile se pot mişca fără a 25
obosi. Aceasta înseamnă că antropometria ergonomică extinde sfera de preocupări asupra poziţiilor dinamice, stabilind parametrii pentru mişcările caracteristice diferitelor profesii sau grupe de profesii. Din aceasta perspectivă, tipurile de date antropometrice folosite în ergonomie pot fi: - date structurale - măsurători ale dimensiunilor corporale ale subiecţilor în poziţii statice; - date funcţionale - colectate atunci când subiectului îi este permisă mişcarea unui segment al corpului în unul sau mai multe planuri, având un punct fix; - date newtoniene - includ atât masa segmentelor corporale, cât şi date despre forţele care sunt implicate în diferite sarcini. Prin urmare, antropometria ergonomică trebuie să răspundă necesităţii ca, în principiu, toţi oamenii să fie capabili să lucreze la orice maşină, deziderat de operativitate universala care poate fi realizat, deoarece dimensiunile omului pot fi integrate în acelea ale maşinii. Principiul 3: Cunoaşterea şi interpretarea variabilităţii dimensiunilor umane în toată diversitatea sa Pentru a putea aprecia cât de mult trebuie dezvoltate şi în ce limite este util pentru proiectarea ergonomică să se redea unele aspecte privind natura şi cauzele variabilităţii umane, trebuie să se ţină seama de faptul că variabilitatea dimensională a omului este determinată de o serie de factori de variabilitate înnăscută sau de ordin intern, ereditar (vârsta, sexul, rasa, poporul) şi amplificată de numeroşi factori de variabilitate dobândită (externi), ca de exemplu profesia (ocupaţia); alimentaţia; sănătatea; activitatea fizică şi exerciţiul; poziţia de muncă; modificările naturale în funcţie de momentul unei zile; modificările în timp, pe termen lung; îmbrăcămintea şi echipamentul de protecţie etc. În opinia lui R. S. Bridger, sursele variabilităţii umane pot fi: - diferenţele genetice (caracteristicile moştenite); - plasticitatea (capacitatea oamenilor de a se lăsa modelaţi de mediu), care nu poate constitui un îndemn la utilizare haotică a resurselor interioare ale fiinţei umane; - aclimatizarea; - adaptarea comportamentala. Cu alte cuvinte, exista diferenţe evidente de dimensiuni de la un corp uman la altul, toate acestea fiind datorate geneticii şi genului, diferenţele genetice fiind evidente şi în cazul indivizilor din tari diferite. Din perspectiva aspectelor menţionate, creşterea corporală în lungime încetează în mod normal la o anumită vârstă, iar statura în general, după o anumită vârsta, începe să descrească. Barbaţii sunt mai înalţi şi au membrele mai lungi decât femeile, iar corporabilitatea marilor rase este diferită. Chiar în interiorul uneia şi aceleiaşi rase există mari diferenţe corporale. De exemplu, populaţiile albe scandinave sunt mai înalte, pe când cele mediteraneene sunt mici, iar populaţiile esteuropene sunt relativ mici. Mai mult decât atât, s-a constatat că paralela pe care este situată o anumită ţară are o influenţă importantă asupra populaţiei, deoarece, în 26
interiorul aceleiaşi rase, s-a observat că apropierea de pol influenţează creşterea înălţimii, iar apropierea de ecuator influenţează descreşterea ei. În legătură cu modificările în timp, pe termen lung, s-a constatat, încă din preistorie, un proces de creştere a staturii omului. Acest proces s-a accentuat în ultima sută de ani şi mai ales după cel de-al Doilea Război Mondial. De exemplu, Boldsen (1995) a investigat trendul secular al staturii bărbaţilor danezi în ultimii 140 ani şi a constatat o creştere de 13 cm a staturii medii a bărbaţilor de-a lungul timpului. Prin urmare, este necesară o antropometrie ergonomică a generaţiilor de care trebuie să se ţină seama. De asemenea, poporul generează o variabilitate umană destul de complicată, deoarece aceasta cuprinde atât un factor înnăscut care tine de amestecul rasial specific, de grupurile etnice, cât şi de condiţiile de viaţă. De aceea, deşi de origine asemănătoare, americanii nu mai încap, de exemplu, la volanul automobilelor europene. În acelaşi timp, înălţimea populaţiei variază în funcţie de zona geografică sau o anumită regiune din aceeaşi ţară (şes, deal, munte), iar oamenii de aceeaşi înălţime pot avea proporţii diferite. In ceea ce priveşte profesia (ocupaţia), aceasta influenţează atât corporabilitatea în ansamblul ei, cât şi dimensiunile anumitor părţi ale corpului datorită eforturilor ce o caracterizează. De exemplu, executanţii care depun eforturi fizice mari au o corporabilitatea mai mare decât cei care depun eforturi fizice medii sau mici. Aceasta înseamnă că, deşi trebuie să existe o aptitudine, respectiv o conformaţie iniţială pentru o anumita muncă, există, în acelaşi timp, un proces de modelare (adaptare) a corpului uman în urma exercitării profesiei respective. Un interes particular în ergonomie este legat de faptul că managerii ar putea avea o constituţie sau conformaţie de referinţă, comparativ cu oamenii care lucrează pentru ei. De exemplu, un scaun managerial este supradimensionat şi neconfortabil pentru o secretară şi viceversa. Anumite variaţii ale dimensiunilor corpului au fost semnalate şi pe parcursul celor 24 de ore. Astfel, la adulţi, statura după somn este mai mare cu doi centimetri, iar greutatea este mai mica dimineaţa şi se modifică în funcţie de alimentaţie, sudoraţie şi excreţii. Principiul 4: Asigurarea şi indicarea limitelor ample ale tolerantelor spaţiale admise pentru oameni şi echipamente Acest principiu al aplicării antropometriei în proiectarea ergonomică are în vedere eventualele condiţii specifice în care se poate desfăşura munca sau unele modificări voluntare ale dimensiunilor corpului. De exemplu, în condiţii de ,,stres”, amplitudinea mişcărilor este întotdeauna mai mare decât în condiţii normale de muncă sau lăţimea şoldurilor şi adâncimea abdomenului sunt mai mari în poziţia şezând decât în picioare. De asemenea, unele modificări voluntare ale dimensiunilor ca, de exemplu, profunzimea (adâncimea) abdominală sau a toracelui în inspiraţie şi expiraţie pot permite acomodarea în spaţiul de munca, dar numai temporar, din care cauză nu se iau în considerare de antropometrişti. În acelaşi timp, trebuie avut în vedere faptul că, din punct de vedere al toleranţelor spaţiale, există dimensiuni care pot fi definite în intervalul a câţiva 27
centimetri, în timp ce pentru alte dimensiuni un centimetru diferenţă poate juca un rol considerabil. Principiul 5: Evaluarea acomodării şi performanţei pe omul complet echipat la maşina complet dotată Principiul are în vedere faptul că diferenţele dimensionale pot fi importante după cum subiecţii sunt măsuraţi cu sau fără îmbrăcămintea purtată, cu sau fără echipamentul de lucru sau de protecţie. Astfel, folosirea diferitelor feluri (tipuri) de îmbrăcăminte (de vară, de iarnă) sau echipamentul de protecţie are ca efect nu numai creşterea greutăţii corporale, dar şi aceea a dimensiunilor de care trebuie să se ţină seama la proiectarea ergonomică. De exemplu, în cazul în care se foloseşte îmbrăcămintea de oraş sau de iarnă, de către bărbaţi, greutatea corpului sporeşte cu două-trei kilograme, respectiv patru-cinci kilograme, statura (înălţimea) creşte cu 2,5 centimetri, iar lăţimea umerilor se măreşte cu 1,5 centimetri, respectiv 5,1-7,6 centimetri. De asemenea, o încălţăminte ridică înălţimea corpului cu trei centimetri, iar o cască de protecţie creşte înălţimea respectivă cu patru centimetri. Totodată, sub efectul echipamentului greu, alonja membrelor scade. De aceea, în proiectarea locurilor de muncă este necesar să se asigure o marjă suplimentară care să permită un oarecare joc. Deoarece, în general, dimensiunile antropometrice se referă la corpul nud, şi în stare de repaus, s-au întocmit tabele speciale de sporuri dimensionale care trebuie adăugate corpului nud, în funcţie de anotimp şi tipul de îmbrăcăminte, pentru a se realiza corectarea dimensiunilor iniţiale. De asemenea, sporurile dimensiunii pentru îmbracămintea purtată sau echipamentul de protecţie trebuie să fie specifice fiecărei ţari, deoarece trebuie să se ţină seama de clima, sezon şi specificul activităţii desfăşurate. Deosebit de importantă este şi testarea care trebuie sa se facă pe subiecţi acomodaţi cu folosirea maşinii avute în vedere şi în acelaşi timp reprezentativi din punct de vedere fizic ai grupului de persoane care, în final, vor folosi maşina respectivă. Principiul 6: Conservarea (prezervarea) şi promovarea securităţii şi sănătăţii în muncă Acest principiu conştientizează faptul că omul (resursa umană) este cea mai importantă resursă, a tuturor organizaţiilor, care asigură supravieţuirea, dezvoltarea şi succesul competiţional al acestora, ceea ce impune ca această resursă (omul) sa fie conservată pe toate căile, inclusiv prin conservarea şi promovarea securităţii şi sănătăţii în muncă. Aplicarea principiului este cu atât mai importantă cu cât în societatea modernă, omul este expus unor multiple agresiuni, unui număr mare de factori de solicitare şi de risc, care provin atât din mediul său de muncă, cât şi din mediul social, iar civilizaţia pe care a creat-o îi primejduieşte securitatea, sănătatea şi viaţa. De asemenea, costurile economice ridicate aferente sau asociate diferitelor agresiuni (accidente de munca, boli profesionale etc.) care trebuie să fie suportate creează o povară considerabilă organizaţiilor, iar costurile sociale nu mai pot fi tolerate, ca preţ inevitabil al progresului. 28
În aceste condiţii se impune reconsiderarea principiului securităţii şi sănătăţii în muncă, care trebuie să apară tot atât de important ca şi criteriul economic, şi nu subordonat acestuia. 3.3. Parametrii corporali şi dimensiunile antropometrice necesare în ergonomie 3.3.1. Parametrii corporali Dintre parametrii corporali folosiţi în proiectarea ergonomică cei mai importanţi sunt: - înălţimea (statura sau talia); - greutatea corporală. Înălţimea se corelează bine cu segmentele corpului iar greutatea cu lăţimile, adâncimile (profunzimile) şi circumferinţele (perimetrele) acestuia. Se consideră că statura constituie o dimensiune fundamental pentru determinarea celorlalte dimensiuni antropometrice. Înălţimea (statura sau talia) se măsoară pe distanţa vertex-sol cu antropometrul, imprimând subiectului o poziţie ortstatică corectă, cu spatele înspre antropometru. Valoarea înălţimii exprimată în centimetri este utilizată la calcularea suprafeţei corporale, a indicelui de lungime a membrului superior (% din valoarea înălţimii) şi a unor variabile legate de adaptarea aparatului respirator în timpul muncii cum ar fi: debitul ventilator maxim - DVM (valoarea maximă a volumului de aer ventilat timp de un minut) sau capacitatea vitală - CV (volumul maxim de aer eliminat din plămâni printr-o expiraţie maximă şi completă, care se determină cu ajutorul unor aparate numite spirometre sau spirografe). Înălţimea (statura sau talia) este un parametru corporal necesar pentru proiectarea spaţiului de muncă: camere, căi de trecere, vehicule, structuri dispuse deasupra capului etc. Greutatea corporală poate fi definită drept greutatea masei totale la un moment dat, exprimată în kilograme şi sute de grame, în funcţie de sex, vârstă, determinism hormonal etc. Organismul uman nu are o greutate fixă, din care cauză greutatea standard se determină în condiţii bazale, la oră fixă, de preferinţă dimineaţa, înainte de ingestia de apă sau alimente. Valoarea greutăţii corporale serveşte la calcularea suprafeţei corporale, la stabilirea structurii şi constituţiei corpului uman, a dezvoltării fizice a acestuia, elemente indispensabile pentru proiectarea podeţelor, platformelor, trambulinele, săniilor şi a suporturilor corporale (scaune, centuri de siguranţă sau sprijin, curele de susţinere, brancarde etc.). Referitor la ceilalţi parametri corporali, literatura de specialitate are în vedere mai ales dimensiunile antropometrice necesare la marea majoritate a locurilor de muncă, pe care le grupează pe zone ale corpului (dimensiunile, capului, corpului, mâinii, piciorului) şi pe poziţii de muncă (ortostatică, şezând), inclusiv poziţiile dinamice specifice proceselor de muncă 3.3.2. Dimensiunile antropometrice necesare în ergonomie În funcţie de gradul de detaliere, dimensiunile corpului uman pot fi: 29
- globale (de gabarit); - parţiale (pe părţi componente), pentru cele două poziţii frecvente de muncă (ortostatică şi aşezat). În proiectarea ergonomică a unui loc de muncă sunt necesare ambele grupe de dimensiuni, dar primele elemente antropometrice de care trebuie să se ţină seama sunt dimensiunile globale ale corpului uman, care reprezintă un ghid ergonomic de proiectare, figura 3.2.
Figura 3.2. Dimensiunile globale ale corpului uman La proiectarea ergonomică unui loc de muncă, în funcţie de specificul activităţii, este necesar să se ţină seama şi de unele dimensiuni antropometrice mai detaliate, care nu au utilitate generală, denumite dimensiuni parţiale sau parţi componente, figura 3.3.
30
Figura 3.3. Dimensiunile parţiale ale corpului uman Alte dimensiuni antropometrice sunt prezentate în figura 3.4.
31
Figura 3.4. Dimensiuni antropometrice Deoarece în majoritatea cazurilor maşinile şi utilajele sunt acţionate cu ajutorul unor comenzi manuale, precum şi pentru dimensionarea echipamentului individual (mănuşi, palmare), prezintă importanţă şi dimensiunile antropometrice ale mâinii, figura 3.5.
Mâna (faţa palmară)
Mâna (profil)
Figura 3.5. Dimensiunile antropometrice ale mâinii 3.4. Dimensiunile antropometrice în poziţii dinamice de muncă Dimensiunile antropometrice în poziţii dinamice de muncă sunt deosebit de importante pentru proiectarea ergonomică. De exemplu: înălţimea corpului cu trupul înclinat, înălţimea în poziţia cu genunchii flexaţi, trunchiul drept cu spijin pe vârful picioarelor, înălţimea în poziţia îngenuncheat cu corpul vertical etc. 32
În cazurile în care se lucrează într-una dintre poziţiile de muncă cunoscute prezintă importanţă: - dimensiunile antropometrice în poziţia ortostatică cu ambele mâini întinse înainte sau cu mâna preferată întinsă înainte sau lateral; - dimensiunile antropometrice în poziţie şezând cu ambele mâini întinse înainte. - dimensiunile diferitelor poziţii ale mâinilor (poziţia maximă de atingere, poziţia de prindere cu degetele, poziţia de prindere cu toată mâna, poziţia mâinii pentru apucarea sau rotirea ei în plan orizontal, la diferite niveluri şi unghiuri, poziţia în care mâna nu poate descrie o rotire completă decât atunci când rotirea se efectuează aproape de axa longitudinală a corpului, cu centrul în articulaţia umărului) Măsurarea unor mişcări ale diferitelor părţi ale corpului care favorizează deplasarea şi adaptarea lui la diferite poziţii de muncă şi care se caracterizează printro mare mobilitate, în diferite direcţii, se face în grade. De exemplu, rotirea laterală a braţului din umăr are în medie 340 (figura 3.4.a), iar flexia cotului, o medie de 1420 (figura 3.4.b), flexia genunchiului în poziţie ortostatică are o medie de 1130 (figura 3.4.c), iar media extensiei piciorului din gleznă, în aceeaşi poziţie este de 380 (figura 3.4.d).
a.
b.
c.
d.
33
e.
f.
g.
h. Figura 3.4. Mişcări ale diferitelor părţi ale corpului
Dacă se face referire la membrele superioare , mişcarea maximă a palmei şi antebraţului (pivot fiind umărul din poziţie orizontală până la atingerea capului) nu depăşeşte un unghi de 1450 (figura 3.4.e), iar flexia maximă a degetului mare (pivot fiind încheietura degetelor) nu depăşeşte un unghi de 800 (figura 3.4.f). Studiindu-se deplasările membrelor inferioare în diferite ipostaze s-a constatat că în poziţia aşezat (pivot fiind genunchiul) gamba piciorului se poate deplasa stânga - dreapta cu un unghi de 300 (figura 3.4.g), iar înainte cu un unghi de 800 − 900 , unghiul optim în această din urmă situaţie nedepăşind 450 (figura 3.4.h).
34
CAPITOLUL 4 FORȚA FIZICĂ A ORGANISMULUI UMAN ÎN MUNCĂ 4.1. Definirea și factorii care influenţează forţa fizică a organismului Pentru o cât mai bună adaptare a mijloacelor de muncă, în general, și a elementelor de acţionare, în special, la trăsăturile și posibilităţile omului este necesar să se ţină seama și de forţa fizică a organismului uman în muncă. Aceasta deoarece organismul omului normal este capabil să dezvolte o anumită forţă în procesul de muncă. Este cunoscut faptul că asupra corpului uman acţionează numeroase forţe atât externe, cât și interne din antagonismul cărora rezultă echilibrul relativ al corpului și mișcarea sa. Înseamnă că forţa este elementul capabil să modifice starea de repaus relativ sau de mișcare a corpului omenesc și este opusă inerţiei care reprezintă tendinţa organismului uman de a-și păstra starea de repaus sau de mișcare. Forţele externe care acţionează asupra corpului uman sunt aceleași, care acţionează asupra tuturor corpurilor din natura, și anume: - forţa gravitaţiei; - forţa centrifugă; - forţa de frecare. Opus acestor forţe externe, în corpul uman se dezvoltă forţe interne reprezentate, în special, de forţele musculare, care sunt direct proporţionale cu intensitatea contracţiilor musculare, al căror efect se exteriorizează mecanic în mișcări, fie ale unor segmente ale corpului, fie ale corpului în întregime. Forţa generală a organismului uman poate fi definită ca fiind acea capacitate proprie de a învinge o rezistenţă (forţă) externă sau de a acţiona împotriva acesteia pe baza majorităţii grupelor funcţionale de mușchi (care sunt dispuse în jurul unei articulaţii) sau a lanţurilor musculare (grupe musculare dispuse în sens longitudinal care acţionează pe mai multe segmente articulate mobil). Prin urmare, organismul uman este capabil să dezvolte o anumită forţă fizică în procesul muncii, care nu este aceeași la toţi oamenii și nici chiar la același om în tot cursul vieţii, al anului sau zilei. Această forţă este infleunţată de sex, vârstă sau de starea de sănătate la un moment dat. Forţa pe care o poate dezvolta organismul uman mai depinde de: - unele particularităţi biomecanice ale mișcărilor (sistemul de pârghii sau caracteristicile anatomice ale diferitelor articulaţii); - condiţiile fiziologice ale contracţiei musculare (gradul de încordare și de relaxare a grupelor musculare); - starea funcţională a mușchilor contractaţi la un moment dat, ca urmare a apariţiei fenomenului de oboseală; unele aspecte biochimice ale energeticii musculare legate îndeosebi de unele reacţii de adaptare și readaptare a organismului la intensitatea și durata efortului fizic. În același timp, trebuie avut în vedere faptul că în procesele de muncă, în cele mai multe cazuri, pentru amplificarea forţei este necesară participarea corpului. Din 35
acest punct de vedere, forţa pe care o dezvoltă organismul uman este proporţională cu greutatea corpului iar, în funcţie de direcţia de aplecare, aceasta poate depăși greutatea corpului sau poate atinge un anumit procent din aceasta. Forţa mecanică cea mai importantă ce acţionează asupra corpului este propria greutate care corespunde forţei gravitaţionale. Un rol deosebit de important în exercitatea forţei fizice a organismului îl are relaţia dintre direcţia forţei corpului și direcţia forţei gravitaţionale. Când direcţiile celor două forţe coincid rezultatul exercitării forţei fizice a organismului este maxim. Când cele două forţe coincid numai parţial, o parte din forţa organismului este sustrasă de învingerea forţei gravitaţionale. Când cele două forţe sunt contrarii, forţa gravitaţională anihilează, în mare parte, forţa organismului. Prin urmare, una dintre cerinţele ergonomice privind exercitarea forţei fizice a organismului constă în plasarea corpului într-o poziţie care să permită ca forţa aplicată să rezulte din greutatea acestuia și nu direct din participarea maselor musculare. In literatura de specialitate, forţa totală a organismului mai este definită ca exprimând forţa de tracţiune și forţa de presiune a membrelor superioare, exercitată cu participarea greutăţii întregului corp. Posibilităţile fizice ale organismului uman prezintă variaţii importante atât de la un individ la altul, cât și în funcţie de relaţiile sistemelor de pârghii din organism. Prin urmare, variaţia forţei diferitelor segmente ale corpului uman are, printre altele, și o explicaţie biomecanică, fiind influenţată de relaţiile pârghiilor multiple ale aparatului locomotor. Astfel, oasele servesc ca puncte de inserţie a muschilor, care sunt organele active ale mișcărilor, având în această funcţie rolul unor adevărate pârghii. In raport cu punctul de aplicare al forţei reprezentate prin mușchi, a rezistenţei reprezentate prin greutatea deplasată și a punctului de sprijin, pârghiile sistemului osos se pot grupa, prin analogie cu pârghiile mecanice, in trei categorii, ordine sau grade: - pârghie de gradul I; - pârghie de gradul II; - pârghie de gradul III. Pârghia de gradul I are punctul de sprijin între punctul de aplicare a forţei și punctul rezistenţei (R-S-F) (figura 4.1.).
Figura 4.1. Pârghie de gradul I R - rezistenţă; S - sprijin; F - forţă O astfel de pârghie se realizează la menţinerea capului în echilibru pe coloana vertebrală. Punctul de sprijin se află la articulaţia capului pe coloana vertebrală. Forţa 36
este reprezentată de mușchii cefei (mușchiul trapez), iar rezistenţa, prin greutatea feţei. In poziţia verticală pot fi realizate asemenea pârghii și în alte regiuni ale corpului. De exemplu, în a doua fază de mers, piciorul se comportă ca o pârghie de gradul I. Pârghia de gradul II este aceea în care rezistenţa se află între punctul de aplicare a forţei și punctul de sprijin (F-R-S) (figura 4.2.). O astfel de parghie se realizează atunci când piciorul se află în poziţia verticală a corpului, în faza I de mers. Punctul de sprijin se găsește la vârful piciorului, punctul de aplicare a rezistenţei este la articulaţia oaselor gambei cu oasele tarsiene, iar punctul de aplicare a forţei (mușchiul triceps-sural) se află pe osul călcâiului. Deci aceasta pârghie se realizează în timpul mersului.
Figura 4.2. Pârghie de gradul II R - rezistenţă; S - sprijin; F - forţă Parghia de gradul III are forţa între punctul de sprijin și rezistenţa (S-F-R) (figura 4.3). O asemenea parghie se realizează la membrul superior în timpul ridicării unei greutăţi asezate în palma prin îndoirea antebraţului. Punctul de sprijin se afla la articulaţia cotului, punctul de aplicare a forţei se găseţte pe oasele antebraţului, iar rezistenţa se află în palmă. In organismul uman se mai realizeaza parghie de gradul III la articulaţia umărului și a genunchiului.
Figura 4.3. Pârghie de gradul III R - rezistenţă; S - sprijin; F - forţă Pe durata diferitelor mișcări, gradul pârghiilor se poate schimba. De exemplu, în timpul mersului, în prima fază piciorul se comportă ca o pârghie de gradul II, iar în faza a doua de mers, piciorul se comportă ca pârghie de gradul I. Cunoașterea categoriilor sau gradelor de pârghii este necesară pentru a se ști în ce puncte trebuie concentrat efortul pentru a efectua mișcări raţionale și eficiente în scopul preîntâmpinării apariţiei premature a oboselii și a menţinerii capacităţii de muncă la un nivel cât mai ridicat pe toata durata schimbului de muncă. 37
In concluzie, forţa fizică a organismului este influenţată de următorii factori: - poziţia corpului în timpul exercitării forţei; - membrul efector (superior sau inferior, drept sau stâng); - înălţimea la care se exercită (planul aplicării forţei); - direcţia sau sensul aplicării forţei și distanţa mișcării; - relaţia dintre direcţia forţei corpului și direcţia forţei gravitaţionale; - unghiurile de flexie (flexiunea este mișcarea de îndoire a unui segment al corpului pe un alt segment); - gradul de extensie (extensiunea este poziţionarea unui segment al corpului în prelungirea segmentului cu care este articulat); - durata și viteza de acţiune; - sex, vârstă etc. In timpul exercitării forţei, factorii de influenţă prezentaţi actionează simultan, completându-se sau contracarându-se reciproc. De asemenea, influenţa factorilor amintiţi asupra forţei aplicate de om poate fi urmărită în literatura de specialitate prin tabele special întocmite care cuprind forţa membrelor la diferite grade de flexie a cotului sau a gambei, la diferite înălţimi și în diferite direcţii de mișcare, în cele două poziţii frecvente de muncă. 4.2. Forţa fizică a organismului pe segmente corporale Forţa fizică a organismului uman poate fi exprimată pe segmente corporale, având în vedere faptul că, în mod obișnuit, aceasta se exercită prin membrele superioare și inferioare. Forţa membrelor superioare pentru omul adult a fost examinată și determinată în funcţie de diferite poziţii ale membrelor faţă de corp (unghiul pe care îl face braţul cu corpul) și diferite moduri de acţionare (tracţiune, presiuni, apropiere, depărtare). Variaţia posibilităţilor fizice ale organismului în poziţia ortostatică, exprimată în procente din greutatea corpului, în functţie de forţa de tracţiune și de presiune este prezentata in figurile 4.4 și 4.5.
Figura 4.4. Variaţia forţei de tracţiune a braţului
38
Figura 4.5. Variaţia forţei de tracţiune a braţului Astfel, din figura 4.4. rezultă că forţa maximă de tracţiune a omului este în poziţia ortostatică, cu braţul în jos, la 180°, când este aplicată de jos în sus, pe lângă corp, și reprezintă 120% din greutatea acestuia, datorită faptului că în efortul de tracţiune întregul corp se sprijină puternic pe sol în sensul forţei gravitaţionale. Cu braţul vertical, de sus în jos, omul poate acţiona prin tracţiune cu o fortă maximă egală cu propria greutate, respectiv 100%. Forţa de tracţiune a braţului atinge valoarea minimă, respectiv 10% din greutatea corpului, atunci când braţul formează un unghi de 90° cu corpul, poziţie în care nu se poate transmite nimic din greutatea corpului, ci numai greutatea mâinii. Prin urmare, forţa de tracţiune a braţului variază în funcţie de poziţia acestuia, de unghiul pe care îl face braţul cu corpul, de la 10% la 100% din greutatea corpului, pe măsură ce braţul se ridică din poziţia orizontală spre verticală și de la 10% la 120% din greutatea corpului, pe măsură ce braţul coboară din poziţia orizontală spre cea verticală. Aceste variaţii ale forţei de tracţiune a braţului în poziţii intermediare se explică prin exercitarea forţei respective, aproape numai cu greutatea mâinii ca, de exemplu la 120°, nefiind o poziţie favorabilă pentru antrenarea întregului corp, sau cu greutatea mâinii și cu o parte din greutatea corpului, care se menţine în poziţie verticală mai mare la 30° și mai mică la 60°, precum și prin creșterea participării corpului care angajează o parte din greutatea sa în direcţia forţei gravitaţionale ca, de exemplu 150°. Din figura 4.5. rezultă că, în aceeași poziţie ortostatică, forţa de presiune (apăsare) are valoarea maxima respectiv 130° din greutatea corpului, când este aplicata la 0°, de jos în sus, cu braţul paralel cu axa longitudinală, deoarece corpul se afla pe direcţia forţei gravitaţionale, sprijinit puternic pe sol, ceea ce îi permite să apese (împingă) cu o forţă mai mare decât greutatea proprie. In poziţia ortostatică cu braţul coborât la 180°, de sus în jos, omul poate acţiona prin presiune (apăsare) cu o forţă maximă egală cu propria greutate, respectiv 100%. 39
Forţa de presiune (apăsare) a braţului atinge valoare minimă, respectiv 10° din greutatea corpului, atunci când braţul formează un unghi de 90° cu corpul, poziţie în care, ca și în cazul tracţiunii, presiunea nu poate fi exercitată prin angajarea greutăţii corpului, ci numai de greutatea mâinii. Prin urmare, forţa de presiune (apăsare) a braţului variază de la 10% la 130% din greutatea corpului, pe măsură ce braţul se ridică din poziţia orizontală spre cea verticală (figura 4.5) și de la 10% la 100%, pe măsură ce braţul coboară din poziţia orizontală spre cea verticală. Variaţia forţei de presiune (apăsare) în poziţii intermediare se explică atât prin sistemul de pârghii al organismului, cât și prin angajarea în exercitarea forţei, într-o masură mai mare sau mai mică a greutăţii corpului, în așa fel încât aplicarea forţei respective să fie favorizată de direcţia forţei gravitaţionale. Astfel, se explică faptul că la 30° și 150°, fiind mai aproape de axa longitudinală a corpului, forţa de presiune este mai mare, respectiv 70% și 35% din greutatea corpului, faţă de numai 25% și 15% din greutatea corpului la 60° și respectiv 120% (figura 4.5). Forţa de presiune (apăsare) a membrelor inferioare este variabilă în funcţie de poziţia de lucru (ortostatică sau șezând), de direcţia forţei de acţionare sau de poziţia și direcţia gambei (partea dintre genunchi și picior), precum și de unghiul de deschidere a articulaţiei genunchiului. Astfel, forţa maximă de presiune (apăsare), care poate atinge limita greutăţii corporale, este în poziţie ortostatică, când se exercită cu ambele picioare, deoarece se aplică în direcţia forţei gravitaţionale. Aplicarea forţei de presiune poate fi controlată după necesităţi, când se acţionează cu un singur picior, situaţie în care însă se transferă o parte din greutatea corpului, iar în unele momente chiar greutatea întregului corp, pe celalalt picior. De aceea, este recomandabil, în general, să nu se solicite frecvent exercitarea unei forţe prea mari cu un singur picior, întrucât s-ar periclita menţinerea echilibrului corpului și s-ar accentua oboseala celuilalt picior datorită efortului static prelungit. Forţa maximă de presiune (apăsare) a membrelor inferioare, care întrece, în cele mai multe cazuri, greutatea corpului, este în poziţie șezând, când gamba este îndreptată în faţă, iar unghiul de deschidere a articulaţiei genunchiului are valoarea între 170° și 175° (figura 4.6). După acest unghi, forţa de apăsare a genunchiului scade, deoarece și aici variaţia forţei este influenţată de relaţiile fizice ale sistemelor de pârghii ce constituie un alt domeniu de cercetare al biomecanicii.
40
Figura 4.6. Forţa de presiune (apăsare) a piciorului Forţa de presiune (apăsare) a piciorului atinge valoarea maxima (90 kg) în poziţia șezând, cu articulaţia genunchiului la 90° (figura 4.6), deoarece flexia segmentelor piciorului scade forţa determinată de participarea greutăţii corpului sprijinit în spătarul scaunului, iar platforma scaunului limitează efectul forţei gravitaţionale. Pentru poziţii ale piciorului sub 90° forţa de apăsare scade, astfel că, la 45° forţa maximă este aproximativ 70 kg. Rezultă că forţa de presiune (apăsare) a piciorului crește pe măsură ce gamba trece către poziţia orizontală și depășeste în cele mai multe cazuri greutatea corpului, (figura 4.6), deoarece spătarul scaunului oferă un punct de sprijin favorabil exercitării unei forţe multiplicate prin pârghia formată de segmentele membrului inferior. De menţionat că forţa maximă de apăsare de 200 kg poate fi atinsă numai cu spatele rezemat și numai pentru durate scurte. Aceasta deoarece, în general, omul poate efectua repetat cu frecvenţă mare sau timp prelungit o activitate care nu necesită (solicită) mai mult de 10% din energia maxima dezvoltată de masele musculare solicitate. Din experienţele făcute s-a constatat că până la o forță de 18-27 kg, piciorul poate acţiona fără ca spatele să fie sprijinit. Datele referitoare la diferitele posibilităţi de efort ale părţilor corpului omenesc trebuie avute în vedere la stabilirea direcţiei și sensului forţelor necesare pentru manevrarea diferitelor organe, elemente sau dispozitive de comandă. Prin urmare, la conceperea mijloacelor de muncă, în general, și a elementelor de comandă, în special, trebuie să se aibă în vedere forţa fizică a organismului uman și capacitatea acestuia de a o menţine o perioadă de timp cât mai îndelungată, respectiv pe toata durata schimbului de muncă.
41
CAPIOLUL 5 POZIŢIILE CORPULUI OMENESC ŞI CONDIŢIILE DE MENŢINERE A ECHILIBRULUI ÎN PROCESUL MUNCII Una dintre principalele probleme ale organizării ergonomice a muncii o constituie studiul poziţiei corpului omenesc şi a condiţiilor de menţinere a echilibrului. Unele studii de specialitate susţin ideea că aproximativ 30% dintre muncitorii Uniunii Europene lucrează în poziţii forţate, impuse, incomode, inadecvate sau rigide. La acestea se adaugă alte elemente care multiplică efectele nocive sau unele afecţiuni precum mişcările repetate. Unii specialişti în domeniu consideră că „prea multă mecanică şi muncă repetată poate cauza probleme de sănătate ca de exemplu dereglări motorii repetate”. Din acest motiv, proiectarea locurilor de muncă precum şi dimensionarea mijloacelor de muncă trebuie să înceapă cu studiul şi stabilirea poziţiilor de muncă adoptate de un operator în procesul muncii, mai ales atunci când condiţiile de muncă nu permit realizarea unei strategii de acţiune. Deşi nu există poziţii de muncă ideale, totuşi sunt unele poziţii de muncă mai confortabile şi mai sănătoase decât altele. Cercetarea ergonomică trebuie să aibă ca obiectiv, printre altele, identificarea acestor poziţii de muncă. De asemenea, chiar dacă nu există o foarte bună poziţie ergonomică este necesară adoptarea şi menţinerea unei cât mai bune poziţii de muncă prin introducerea în proiectarea posturilor a principiilor şi cerinţelor ergonomice. Din această perspectivă, după unii cercetători în domeniu deciziile luate în proiectarea locurilor de muncă afectează în mare măsură poziţiile de muncă pe care operatorul este sau nu nevoit sau capabil să le adopte. Poziţia de muncă constituie o modalitate de exprimare şi exteriorizare a problemelor de sănătate ale operatorului, cu atât mai mult cu cât poziţiile de muncă (parte componentă a încărcării fizice a locului de muncă) sunt responsabile de apariţia leziunilor musculare şi osoase. Înţelegerea efectelor nocive sau a consecinţelor poziţiilor de muncă presupune conştientizarea condiţiilor de muncă şi a aspectelor organizatorice care influenţează eficienţa şi eficacitatea activităţii desfăşurate, precum şi frecvenţa apariţia riscurilor în muncă. În procesul muncii, ca şi în cel de repaus, corpul omenesc poate lua poziţii variabile în timp şi spaţiu. Aceste poziţii, neergonomice, duc la solicitarea inegală a structurilor funcţionale ale organismului, pot determina apariţia unor fenomene de suprasolicitare iar, în unele cazuri, pot atinge limita de îmbolnăvire şi invaliditate. Totodată, nu trebuie neglijat faptul că stresul indus de sarcina de muncă şi stresul postural pot varia independent unul faţă de celălalt. Astfel, 42
unele sarcini de muncă (ridicarea unor greutăţi) sunt grele şi stresante însă pot fi uşurate cu ajutorul unor poziţii de muncă adecvate. În situaţii în care există un stres postural sau biomecanic ridicat acesta poate fi accentuat sau diminuat prin modificarea sarcinii de muncă astfel încât poziţia de muncă să devină favorabilă. Trebuie menţionat faptul că problemele privind poziţiile de muncă sunt aceleaşi atât în cazul activităţilor dinamice (succesiune de poziţii dintre care unele sunt incorecte), cât şi în cazul activităţilor statice (menţinerea unei poziţii incorecte o anumită perioadă). Se poate concluziona că, pentru ca o sarcină de muncă fizică să fie executată în condiţii de siguranţă şi confort, trebuie întrunite sau respectate mai multe condiţii de ordin fizic sau biomecanic. Aceasta deoarece, în orice poziţie s-ar afla, pentru a-şi menţine echilibru, corpul uman trebuie să-şi redistribuie eforturile în jurul axei verticale ce trece prin centrul de greutate al acestuia. În acest sens, solicitarea echilibrată a diferitelor părţi ale organismului şi chiar a unor grupe musculare, în procesul muncii, favorizează funcţiile normale ale organismului, înlătură apariţia prematură a oboselii, influenţează pozitiv menţinerea capacităţii de muncă şi asigură creşterea eficienţei activităţii desfăşurate. 5.1. Stabilirea poziţiei corecte de muncă – cerinţă de bază a ergonomiei Proiectarea ergonomică a locurilor de muncă sau a posturilor trebuie să înceapă cu stabilirea unei poziţii corecte de muncă, aceasta constituind o cerinţă ergonomică, aparent elementară, dar adesea neglijată, mult timp fiind considerată a problema fiecărui individ în parte. Lipsa de preocupare pentru rezolvarea pe baze ştiinţifice a acestei probleme este determinată de necunoaşterea influenţei negative pe care o au solicitările generate de poziţia de muncă asupra organismului uman. După unii specialişti în domeniu, în general prin poziţie se înţelege aşezarea uneia sau mai multor articulaţii, menţinută pe o perioadă mai mare sau mai mică de timp, prin diverse mijloace, cu posibilitatea de a se stabili în timp o poziţie fiziologica sau ergonomică mai comodă (Diego Gonzales Maestre). O opinie asemănătoare este exprimată de R.S. Bridger care defineşte postura ca orientarea medie a părţilor corporale în timp şi care consideră că cele mai importante caracteristici ale unei posturi statice sunt simetria, trunchiul drept, activitatea musculară statică minimă şi un sprijin extern. Adoptarea unei poziţii corecte de muncă înseamnă adoptarea unei poziţii cât mai apropiate de poziţia naturală a corpului, respectiv atunci când cele trei planuri ale corpului formează intersecţii de 900 . Prin poziţie normală de muncă se mai înţelege poziţia în care executantul este obligat să se aplece înainte cu cel mult 10 − 150 , fără aplicare înapoi sau lateral. Poziţia normală de lucru se caracterizează prin menţinerea echilibrului natural sau relativ al corpului ce rezultă din antagonismul mai multor forţe externe şi interne care acţionează asupra sa. Astfel, forţa mecanică cea mai 43
importantă ce acţionează asupra corpului uman este propria lui greutate, care corespunde forţei gravitaţionale. În aceste condiţii, forţa gravitaţională, care reprezintă cea mai importantă forţă exterioară, care acţionează permanent asupra poziţiei corpului şi asupra mişcărilor, atrage continuu spre sol corpul şi segmentele lui. Această forţă acţionează totdeauna vertical, de sus în jos, asupra suprafeţelor se sprijin , a bazei de susţinere sau a poligonului de susţinere a corpului format din suprafaţa tălpilor cu călcâiele lipite, inclusiv spaţiul dintre ele. În acelaşi timp, împotriva forţei gravitaţionale se dezvoltă forţe interne cumulative (contracţii musculare) egale şi de sens contrar, care acţionează în sens invers, de jos în sus. Dacă aceste categorii de forţe trec prin centrul de greutate al corpului uman se anulează reciproc şi corpul rămâne în echilibru. O forţă superioară de mişcare care încearcă să învingă forţa gravitaţională este, de exemplu, săritura. 5.2. Elementele necesare pentru aprecierea stării de echilibru 5.2.1. Termeni generali de orientare Pentru încadrarea și exprimarea relaţiilor spaţiale ale corpului uman, cât și a părților sale componente, convenţional, s-au înscris în Nomina Anatomica, fiind unanim acceptați, o serie de termeni generali de orientare. Aceştia cuprind axele și planurile de referinţă și termeni cu caracter particular. Punctul de plecare în definirea lor îl constituie poziţia anatomică a corpului uman, respectiv poziția ortostatică sau verticală, particulară omului, cu membrele atarnând langă trunchi, cu capul și ochii privind înainte și cu fața palmară a mâinii orientata anterior, în supinație (mișcare de rotație a antebrațului care apropie mâna de axul median al corpului.) Corpul uman, ca toate corpurile și obiectele din natură, este un corp tridimensional și, ca atare, prezintă trei axe și trei planuri spaţiale principale. Axele exprimă de regulă direcţia spaţială, iar planurile se referă la secţiunile convenţionale sau reale ale corpului, cu rol de precizare a poziției spațiale a părților sale componente. Axele Axul vertical sau longitudinal, în poziție ortostatică, străbate corpul în lungimea sa și este perpendicular pe sol. El are un pol superior sau cranial și altul inferior sau caudal. Axul sagital sau antero-posterior, numit și ventro-dorsal, corespunde grosimii corpului. El are un pol anterior sau ventral și altul posterior sau dorsal și cade perpandicular pe axul vertical. Axul transversal, la om în poziţie verticală, este numit și axul orizontal. El străbate corpul de la stânga la dreapta și exprimă obișnuit lățimea. Planurile Planurile se referă la secțiunile corpului și fiecare din ele trece prin câte două din cele trei axe principale. Acestea sunt: planul median (sagital), frontal și transversal. 44
Planul median trece prin axul longitudinal și sagital. El străbate corpul pe linia mediana, împărțindu-l în două jumatăți simetrice numite antimere. Planul frontal trece prin axul longitudinal și transversal și divide corpul într-o parte anterioară sau ventrală și alta posterioară sau dorsală. Planul transversal, raportat la poziţia ortostatică, este numit și plan orizontal. El trece prin axul sagital și transversal și este perpendicular pe planurile sagital și frontal.
Figura 5.1.Axele și planurile corpului uman Pentru o mai bună înțelegere este necesară definirea noțiunilor de ,,aparat'' și ,,sistem'': Aparatele sunt grupari de organe cu funcție principală comună, deși structura lor morfologică este diferită. Ele sunt unități funcționale ale corpului, de unde deriva și denumirea lor, de exemplu: aparatul locomotor, alcătuit din oase, articulații și mușchi, cu funcțiile principale de susținere a corpului și locomoție; aparatul digestiv, cu funcția principală de digestie etc. Sistemele sunt unități morfologice și funcționale, alcătuite din organe care au aceeași structură; sunt formate din același țesut, de exemplu: sistemul osos, sistemul muscular, sistemul cardiovascular, sistemul nervos. 5.2.2. Centrul de greutate al corpului și pozițiile de muncă Stabilit în anul 1682 de către Borelli (Giovanni Alfonso Borelli (n. 28 ianuarie 1608 la Castelnuovo - d. 31 decembrie 1679 la Roma) a fost fiziologist, fizician, matematician și astronom renascentist italian; este considerat 45
întemeietorul biomecanicii), centrul de greutate al corpului uman numit și centru de masă sau de inerție, reprezintă un element important în studiul echilibrului coprului omenesc și în aprecierea condițiilor de menținere a echilibrului în procesul muncii. Centrul de greutate al corpului omenesc variază în funcţie de sex, vârstă, tip constituţional (greutate, înălţime), poziţia corpului şi a segmentelor acestuia, mişcările efectuate etc. În poziţie ortostatică, centrul de greutate al corpului omenesc este situat la intersecţia planului transversal (median) care trece prin partea superioară a celei de-a doua vertebre lombare cu planul sagisal median şi cu planul frontal median, figura 5.2. După unii autori, centrul de greutate al corpului omenesc poate fi reperat la 4-5 cm deasupra axei transversale care trece prin articulaţiile şoldului şi la 1-2 cm la dreapta planului medio-sagisal datorită asimetriei ponderale a corpului omenesc (partea dreaptă este mai grea cu 400-500 g prin asimetria unor organe, a ficatului şi a dezvoltării neuniforme a aparatului locomotor dreapta).
Figura 5.2. Poziţia centrului de greutate al corpului omenesc Practic, centrul de greutate al corpului uman în poziţia ortostatică se situează aproximativ la jumătatea înălţimii corpului. În funcţie de sex, centrul de greutate al corpului este localizat la 56,18% din înălţimea globală deasupra solului la bărbaţi şi la 55,4% la femei, ceea ce face ca acestea să aibă o uşurinţă mai mare în realizarea echilibrului corpului, uşurinţă demonstrată prin practicarea unor probe sportive inaccesibile bărbaţilor. Atât poziţia corpului cât şi echilibrul acestuia capătă caractere diferite la bărbaţi şi la femei datorită diferenţelor morfologice şi funcţionale. Schimbări în localizarea centrului de greutate al corpului omenesc mai au loc în timpul mişcărilor respiratorii (fiind mai coborât în inspiraţie) sau ale mişcărilor corpului (fiind situat mai sus la ridicarea membrelor superioare sau inferioare). 46
Proiecţia centrului de greutate cade în centrul poligonului de susţinere sau în interiorul bazei de susţinere a corpului, ceea ce constituie condiţia pentru menţinerea stării de echilibru a acestuia. Din acest punct de vedere, postura reprezintă dispunerea spaţială sau imobilizarea părţilor corpului într-o anumită atitudine în vederea menţinerii echilibrului acestuia prin proiecţia centului de greutate al corpului în interiorul poligonului de susţinere. Astfel spus, limita de bază pentru stabilitatea corporală constă în faptul că diferite centre gravitaţionale sau centre de greutate descrise de anumite zone corporale se întâlnesc în baza de suport sau de susţinre a corpului descrisă de poziţia picioarelor. O postură stabilă poate fi menţinută doar dacă sunt susţinute anumite zone corporale într-o anumită relaţie cu baza de susţinere. Linia gravitaţională a părţilor corporale trebuie să cadă în interiorul bazei de susţinere a corpului, existând şi reflexe posturale care asigură echilibrul întregului corp când o parte corporală se mişcă. Trebuie avut în vedere faptul că în poziţie ortostatică de repaus corpul uman nu stă perfect imobilizat ci prezintă o serie continuă şi variată de mici oscilaţii în toate direcţiile. Ritmul şi amplitudinea acestor oscilaţii este dictat de necesităţile biomecanice de menţinere a proiecţiei centrului de greutate în interiorul poligonului de susţinere a corpului în vederea menţinerii echilibrului acestuia. Înregistrarea deplasărilor proiecţiei centrului de greutate se numeşte posturografie şi se realizează cu un aparat numit statokinezimetru. În procesul muncii nu este vorba de a menţine numai poziţia corpului în echilibru ci şi de a contrabalansa forţele aplicate gestualitatea de muncă, care reprezintă raportul direct dintre corpul omenesc şi mijloacele de producţie. În acest sens, organismul uman dispune de mecanisme biomecanice de echilibru formate din sistemul osos, cu lanţurile articulare, având acţiune pasivă de susţinere a greutăţii corpului şi de energii musculare active, antigravitaţionale, care acţionează în mod reflex la devierile poziţiilor corpului de la starea de echilibru. Aceasta înseamnă că poziţia corpului şi echilibrul acestuia necesită acţiuni musculare complexe şi perfect coordonate sau o activitate musculară antigravitaţională reglată cu ajutorul sistemului nervos. Se poate concluziona că echilibrul corpului uman este rezultatul unui ansamblu de comenzi reflexe ale sistemului nervos (ale neuronilor motori) date sistemului muscular, în general, sau musculaturii antigravitaţionale, în special. În orice poziţie s-ar afla, pentru a-şi menţine echilibrul, corpul uman trebuie să-şi redistribuie eforturile în jurul axei verticale a centrului de greutate. Aceasta se realizează mai întâi prin încordarea compensatoare a unor grupe de muşchi opuse sensului mişcării corpului, iar în al doilea rând, prin modificarea poziţiei corpului, deplasând o parte din greutatea sa în sens opus (contragreutate). Aceasta înseamnă că menţinerea echilibrului corpului impune deplasarea altor părţi ale acestuia prin mişcări compensatorii a căror amplitudine 47
este în funcţie directă de masa părţii deplasate şi de gradul deplasărilor iniţiale. De asemenea, starea de echilibru se menţine atât timp cât muşchii antigravitaţionali se opun factorilor de dezechilibru iar unghiul de stabilitate este suficient de mare. Gradul de stabilitate este în funcţie directă de mărimea unghiului de stabilitate care este format de dreapta verticală coborâtă din centrul de greutate şi dreapta care uneşte centrul de greutate cu marginea bazei de susţinere. Ca urmare, dacă prin postură se înţelege dispunerea spaţială a corpului uman sau imobilizarea părţilor acestuia într-o anumită atitudine în vederea menţinerii echilibrului, fiecare tip de postură sau de poziţie de muncă trebuie privit ca o adaptare spontană reflexă la anumite condiţii deosebite de statică şi biodinamică bazată pe acţiunea sinergică şi coordonată a elementelor aparatului locomotor şi a sistemului nervos. Poligonul de susţinere este o suprafaţă care include toate punctele de susţinere sau suspendare ale corpului, figura 5.3. La om poligonul de susţinere se reduce la conturul picioarelor, poziţia cu picioarele apropiate fiind rar adoptată. Omul va fi deci în echilibru când oscilaţiile liniei sale gravitaţionale se vor face în interiorul poligonului de susţinere, figura 5.4.
Figura 5.3. Poligonul de susţinere
Figura 5.4. Condiţia de menţinere a echilibrului
48
5.3. Aprecierea stării de echilibru a corpului La aprecierea stării de echilibru a corpului este necesar să se aibă în vedere următoarele elemente: - variaţia centrului de greutate pe verticală şi orizontală, în funcţie de poziţia corpului şi a extremităţilor sale; - mărimea bazei de susţinere a corpului deoarece poligonul de susţinere a acestuia are o suprafaţă limitată iar prin depărtarea membrelor inferioare baza de susţinere a corpului se măreşte şi, în consecinţă, echilibrul acestuia devine mai stabil; - proiecţia centrului de greutate al corpului pe suprafaţa bazei sau a poligonului de susţinere a acestuia. Elementul esenţial avut în vedere la clasificarea poziţiilor corpului omenesc în procesul muncii îl reprezintă baza de susţinere sau suprafaţa de sprijin a acestuia. 5.3.1. Principalele poziții de muncă Cele mai frecvente poziții de muncă sunt: - poziția ortostatică (în picioare); - poziția așezat (sedentară); - poziția mixtă sau alternantă (în picioare și așezat). Din cele trei poziții de mai sus derivă toate celelalte poziții de muncă întâlnite în activitatea progesională. După H.G. Schmidt organismul se poate regăsi în 12 posturi fundamentale: - poziția șezând destins; - drept cu brațele deasupra umerilor; - poziția în picioare destins; - poziția aplecat; - poziția foarte aplecat; - poziția culcat normal pe spate; - poziția culcat normal pe spate cu brațele deasupra umerilor; - poziția în genunchi ușor aplecat; - poziția în genunchi drept, cu brațele deasupra umerilor; - poziția ghemuit. Studiile care s-au efectuar au arătat că deosebirile dintre diferitele poziții de muncă sunt condiționate sub aspect fiziologic de: - consumul specific de energie pe care îl reclamă; - gradul de solicitare a aparatelor circulator și respirator; - contribuția specifică a aparatului ortoarticular și a sistemului muscular; - contribuția sistemului nervos la menținerea unei anumite poziții de muncă. Analizându-se consumul de energie în diferite poziții ale corpului omenesc s-a constatat că se cheltuiește cu atât mai multă energie musculară cu 49
cât este mai incomodă poziția de muncă. Dacă se consideră 100% încordarea musculară în condițiile poziției șezând atunci în poziție ortostatică oboseala crește cu 15-16%, iar în poziție ortostatică foarte aplecată cu 97%.Față de poziția ortostatică dreaptă, în poziția aplecat energia musculară consumată este cu 22% mai mare. Modul de realizare a poziției de muncă condiționează solicitarea întregului organism, a aparatului locomotor general și a coloanei vertebrale, în special. Criteriile avute în vedere la stabilirea poziţiei de muncă Criteriile avute în vedere la stabilirea poziţiei de muncă sunt: - amplitudinea mişcărilor; - dimensiunile dispozitivelor de comandă (pârghii, manivele, volane, leviere etc.); - greutatea obiectelor muncii sau a pieselor manipulate; - forţa aplicată sau efortul exercitat; - spaţiul de amplasare a aparatelor de măsură şi control şi a organelor de comandă frecvent utilizate; - gradul de precizie cerut; - spaţiul disponibil pentru genunchi. Poziţia de muncă stabilită pe baza criteriilor de mai sus trebuie să fie cea predominantă sau principală în timpul activităţii desfăşurate. Este indicat ca acolo unde este posibil să se creeze condiţii de alternare periodică a diferitelor poziţii de muncă. În cazul în care alternarea poziţiilor de muncă nu este posibilă este recomandat să se schimbe poziţia de muncă prin asigurarea condiţiilor ca repausul sau odihna din timpul programului de lucru să se realizeze într-o poziţie diferită de cea practicată în timpul activităţii. La aprecierea gradului de solicitare generată de poziţia de muncă se recomandă luarea în considerare a următoarelor aspecte: - tipul poziţiei (ortostatică sau aşezat); - varianta poziţiei de muncă (comodă sau impusă); - caracteristicile scaunului de lucru sau ale suportului folosit; - frecvenţa mişcărilor nefiziologice (flexiuni, torsiuni etc.). 5.4. Recomandări cu caracter ergonomic referitoare la poziţiile de muncă Având în vedere problematica organizării ergonomice a muncii este necesar să se ţină seama de următoarele recomandări cu caracter ergonomic, referitoare la poziţiile de muncă: - lucru în poziţia ortostatică nu se justifică decât pentru un interval de timp cât mai scurt, atunci când nu este posibil să se lucreze aşezat; - evitarea poziţiilor de muncă nenaturale, forţate, incomode sau vicioase care tulbură echilibrul corpului;
50
- evitarea mişcărilor nesimetrice deoarece acestea modifică centrul de greutate al corpului şi sunt însoţite de contracţii musculare de sens opus sau chiar de deplasări ale greutăţii corpului în sens opus pentru menţinerea echilibrului acestuia; - evitarea mişcărilor de aplecare, întindere sau răsucire excesive; - asigurarea posibilităţii de modificare , de schimbare sau de alternare , după preferinţă, a poziţiei de muncă sau a poziţiei antebraţului în timpul activităţii desfăşurate; - acordarea unor perioade de odihnă corespunzătoare; - efectuarea unor exerciţii adecvate (gimnastică la locul de muncă); - acordarea unei perioade de adaptare; - dotarea locurilor de muncă cu scaune de lucru, cu stative sau cu suporturi pentru mâini sau picioare concepute ergonomic care reduc solicitările generate de poziţiile statice şi măresc suprafaţa de menţinere a corpului într-un echilibru stabil; - instruirea corespunzătoare a personalului cu privire la consecinţele sau inconvenientele diferitelor poziţii de muncă.
51
CAPIOLUL 6 ZONELE DE MUNCĂ Un alt element important al organizării ergonomice a locului de muncă îl constituie stabilirea zonelor de muncă în care se acţionează deoarece, în funcţie de dimensionarea optimă a acestora, sunt create condiţiile normale de solicitare necesare pentru realizarea eficientă a sarcinilor de muncă. Zonele de muncă sunt determinate de amplitudinile mişcărilor membrelor superioare, în diferite plane şi în limitele normale sau maxime din punct de vedere al posibilităţilor anatomice ale omului. În funcţie de amplitudinea mişcărilor, de viteza şi precizia acestora, de segmentele şi masele musculare antrenate în efort sau partea corpului care serveşte ca pivot (articulaţie) al lor, zonele de muncă pot fi: normale şi maxime. Astfel, când se efectuează mişcări cu braţele flexate, pivotând în jurul articulaţiei cotului, antebraţele descriu zona de muncă normală. în limitele acestei zone se acţionează cel mai comod, cu efort minim şi eficienţă maximă, deoarece mişcările efectuate, având o amplitudine mai mică, sunt mai aproape de corp, au un consum mai mic de energie, sunt mai puţin obositoare, au viteză şi precizie mai mari şi în consecinţă sunt mai eficiente. Când se efectuează mişcări cu braţele în extensie (antebraţul se află în prelungirea braţului), pivotând în jurul articulaţiei umerilor, braţele descriu zona de muncă maximă. În limitele acestei zone mişcările efectuate sunt mai puţin comode şi eficiente deoarece, având o amplitudine mai măre, antrenează segmente şi mase musculare mai mari, necesită un consum mai mare de energie, sunt mai obositoare şi în consecinţă sunt mai puţin rapide, şi mai puţin precise. Zonele de muncă prezentate se regăsesc atât în plan orizontal (fig. 6.1, 6.2), cât şi în plan vertical (fig. 6.3), fiind ilustrate prin arcele de cerc pe care le descriu membrele superioare în planurile respective.
Figura 6.1. Zona de muncă normală 52
Figura 6.2. Zona de muncă maximă
Figura 6.3. Zonele de muncă în plan vertical Astfel, în plan orizontal, zona de muncă normală este dată de mişcările spre dreapta şi spre stânga, ale degetelor, palmei şi antebraţului, celor două mâini, iar zona de muncă maximă este dată de mişcările spre dreapta şi spre stânga ale întregii mâini, inclusiv mişcările braţului, fără răsucirea trunchiului. În plan vertical, zona de muncă normală se obţine prin rotirea degetelor, palmei şi antebraţului înainte sau lateral, în jurul articulaţiei cotului aflat puţin depărtat, de corp, iar zona de muncă maximă se obţine prin rotirea braţului în extensie, (antebraţul se află în prelungirea braţului) înainte sau lateral, având ca pivot articulaţia umărului. Dimensiunile zonelor de muncă sunt valori orientative care ţin seama de dimensiunile antropometrice medii ale omului.
53
În plan vertical, zonele de muncă, în poziţie ortostatică, au fost stabilite în funcţie de înălţimea (statura sau talia) omului (înalt, mijlociu, scund) şi diferenţiate pentru bărbaţi şi femei. Indiferent dacă activitatea se desfăşoară în plan orizontal sau vertical, este recomandabil ca, pe cât posibil, mişcările de muncă sau acţionările să fie efectuate în zona de muncă normală, ceea ce impune ca elementele de manipulare sau dispozitivele de acţionare să fie amplasate în interiorul acestei zone după criteriul frecvenţei de utilizare, care trebuie corelat cu celelalte criterii avute în vedere la optimizarea relaţiei dintre elementele sistemului analizat sau proiectat, ca de exemplu legăturile funcţionale, ordinea de servire, importanţa etc. Pentru membrele inferioare au fost determinate, de asemenea, zonele de acţionare optimă şi maximă în funcţie de punctul de referinţă al scaunului (P.R.S.). Zonele de acţionare a membrelor inferioare, în plan vertical, pentru poziţia aşezat, în altitudinea punctului de referinţă al scaunului (P.R.S.) fiind de 40 cm, sunt prezente în figura 6.4.
Figura 6.4. Zona optimă şi maximă de acţionare a membrelor inferioare în plan vertical Zonele de acţionare pentru membrele inferioare, atât în plan vertical, cât şi în plan orizontal, au o importanţă deosebită, în special, pentru amplasarea raţională a comenzilor de picior. Dacă se are în vedere, însă, necesitatea amplasării raţionale a dispozitivelor informative (a surselor de informaţii vizuale) aceeaşi importanţă o are şi stabilirea câmpului vizual sau a ariilor de vedere, respectiv a suprafeţei pe care un om o poate percepe cu ajutorul ochilor. 54
Mărimea câmpului vizual este asigurată, pe de o parte, de rotaţia ochilor, iar pe de altă parte, de rotaţia capului şi este dată de unghiurile vizuale optime şi maxime de rotaţie a acestora atât în plan vertical cât şi în plan orizontal. Câmpul vizual optim este cuprins între +15° şi -15° faţă de linia normală a privirii care nu coincide cu linia perpendiculară pe globul ocular, respectiv, cu linia orizontală sau standard a privirii fiind decalată faţă de aceasta cu 15° în jos (fig. 6.5). Plan vertical
Plan orizontal
Figura 6.5. Câmpul vizual Un câmp vizual maxim se obţine prin combinarea rotaţiei capului şi a ochilor, atât în plan vertical cât şi în plan orizontal. Pentru ca perceperea surselor de informaţii vizuale să se facă în condiţii optime, acestea trebuie amplasate, pe cât posibil, în unghiul optim sau în zona optimă a privirii, pe plan înclinat cu maximum 45° faţă de linia normală a privirii. Prin urmare, pe baza datelor antropometrice şi a zonelor de muncă sau de vedere, se pot determina limitele spaţiale pentru amplasarea elementelor de comandă sau acţionare în poziţiile ortostatică şi aşezat. De asemenea, se poale determina înălţimea planului de acţionare manuală în poziţia ortostatică, înălţime care este cu atât mai mare cu cât operaţia este mai precisă şi necesită efort fizic mai redus. Stabilirea datelor referitoare la zonele de muncă, sau la zonele spaţiale de acţionare se efectuează cu ajutorul metodelor indirecte şi directe. Metoda indirectă se bazează pe măsurarea părţilor corpului şi a mişcării acestor părţi la un anumit grup de oameni. Această metodă fundamentează informaţiile aproximative despre mecanismul relaţiilor dintre caracteristicile antropometrice şi dispozitivele dinamice mobile. Metoda directă utilizează informaţiile obţinute din măsurătorile efectuate în condiţii asemănătoare cu cele întâlnite la locurile de muncă studiate, ceea ce permite analiza poziţiei de muncă reale a operatorului, precum si a zonelor de acţionare a acestuia. Practic această metodă se reduce la construcţia simplificată a machetei locului de muncă la scara 1:1, şi la stabilirea gradului de adaptare la persoanele alese cu caracteristici dimensionale medii. 55
Prin urmare, pe baza datelor antropometrice şi a zonelor de muncă sau de vedere, se pot determina limitele spaţiale pentru amplasarea elementelor de comandă sau acţionare în poziţiile ortostatică şi aşezat. De asemenea, se poate determina înălţimea planului de acţionare manuală în poziţia ortostatică, înălţime care este cu atât mai mare cu cât operaţia este. mai precisă şi necesită efort fizic mai redus. Stabilirea datelor referitoare la zonele de muncă, sau la zonele spaţiale de acţionare se efectuează cu ajutorul metodelor indirecte şi directe. Metoda indirectă se bazează pe măsurarea părţilor corpului şi a mişcării acestor părţi la un anumit grup de oameni. Această metodă fundamentează informaţiile aproximative despre mecanismul relaţiilor dintre caracteristicile antropometrice şi dispozitivele dinamice mobile. Metoda directă utilizează informaţiile obţinute din măsurătorile efectuate în condiţii asemănătoare cu cele întâlnite la locurile de muncă studiate, ceea ce permite analiza poziţiei de muncă reale a operatorului, precum şi a zonelor de acţionare a acestuia. Practic această metodă se reduce la construcţia simplificată a machetei locului d.e muncă la scara 1:1, şi la stabilirea gradului de adaptare la persoanele alese cu caracteristici dimensionale medii.
56
CAPITOLUL 7 OBOSEALA ÎN MUNCĂ - PROBLEMĂ DE BAZĂ ERGONOMIEI 7.1. Definirea oboselii în muncă Oboseala este o noţiune cunoscută destul de bine din viaţa zilnică. Orice activitate desfaşurată mai mult timp, fără întrerupere sau într-un ritm relativ intens, duce la apariţia senzaţiei de oboseală care, la fel ca senzaţia de sete, de foame, sau alte senzaţii analoage, îndeplineşte o funcţie de protecţie a organismului, exteriorizată prin tendinţa spre inactivitate în scopul refacerii. Prin urmare, oboseala este un fenomen fiziologic natural, inevitabil, obişnuit sau normal, care apare la orice om sănătos. Aceasta înseamnă că oboseala nu este o stare patologică, nu este o boală, ci este o stare reversibilă, care în general cedează sau dispare prin odihnă sau repaus şi mai ales prin somn. Alţi specialişti în domeniu menţionează că ”Oboseala este un fenomen psihosomatic generat de relaţia omului cu mediul său natural sau social, în general, şi cu viaţa profesională în special.” Din conţinutul definiţiei rezultă că oboseala asociază atât un element subiectiv, psihologic, cât şi un element obiectiv, corporal. Pentru ergonomie, oboseala constituie o problemă deosebit de importantă legată de: • evaluarea solicitării în muncă; • precizarea limitelor maxime ale oboselii în muncă; • stabilirea limitelor adaptabilităţii funcţionale a organismului; • găsirea modalităţilor de prevenire a apariţiei oboselii şi atenuare a acesteia; • organizarea raţională a regimului de muncă şi odihnă. Totuşi, în teoria şi practica managerială, oboseala continuă să rămână destul de controversată deoarece: • este definită ca o senzaţie subiectivă legată de procese psihice; • este redusă la un fenomenul local, muscular sau senzorial; • este apreciată ca un fenomen psihosomatic generat de relaţiile de viaţă sau de muncă; • este considerată ca un simptom al inadaptării; • este integrată în teoria generală a stresului (stresul reprezentând răspunsul organismului la orice mod de solicitare); • este identificată doar cu scăderea performanţelor obţinute. Asupra oboselii s-au confruntat numeroase cercetări teoretice şi practice de fiziologie, psihologie şi sociologie, fără să-i fi putut stabili o definiţie clară, atotcuprinzătoare, acceptată în general. De aceea, majoritatea specialiştilor în domeniu consideră că oboseala, care apare în urma desfăşurării unei activităţi de o anumită durată sau intensitate, este un fenomen psihofiziologic sau psihosomatic complex, cu modificări în toate planurile (biochimic, fiziologic, psihic, endocrin), care se manifestă prin diminuarea temporară şi reversibilă a capacităţii de muncă, semnalând totodată atingerea sau chiar depăşirea limitelor de suportabilitate a 57
solicitării în procesul muncii. Totodată, oboseala este considerată: • mecanism de apărare al organismului; • semnal de alarmă al epuizării rezervelor funcţionale ale organismului uman; • răspuns specific al organismului în muncă; • indicator a1 tulburării mecanismelor de adaptare ale organismului uman; • stare dezadaptativă sau disfuncţională a omului în raport cu conţinutul şi natura activităţii desfaşurate. 7.2. Manifestările generale ale oboselii înmuncă Oboseala se manifestă deosebit de complex şi foarte variat, în funcţie de: • factorii care îi determină sau îi favorizează apariţia; • organele afectate de relaţiile omului cu mediul său (organele senzoriale, sistemul nervos, sistemul muscular etc.); • factorii dependenţi de conţinutul muncii; • gradul de solicitare în muncă; • condiţiile de muncă sau de condiţiile de mediu. Cu toate acestea, se pot descrie unele manifestări generale ale oboselii, a căror cunoaştere ajută în diagnosticarea factorilor oboselii, în cunoaşterea cauzelor care o generează, în cercetarea diferitelor forme de oboseală, ca şi a căilor sau mijloacelor de prevenire sau de atenuarea a acesteia. Principalele manifestări generale ale oboselii în muncă se referă la: • diminuarea efectivă a capacităţii de muncă; • apariţia unor manifestări psihofiziologice; • apariţia manifestărilor subiective. Diminuarea efectivă a capacităţii de muncă Reprezintă prima grupă de manifestări a oboselii în muncă ce se exteriorizează prin scăderea eficienţei muncii în general şi a productivităţii muncii în special. Astfel, se înregistrează încetinirea ritmului de muncă, reducerea preciziei mişcărilor, creşterea frecvenţei erorilor sau a comenzilor greşite, sporirea rebuturilor, scăderea cantitativă a producţiei, afectarea calităţii acesteia etc. Manifestările psihofiziologice Acestea îşi fac apariţia concomitent şi sunt legate de modificările diferitelor constante ale organismului, de modificările unor praguri senzoriale sau de anumite modificări metabolice ca, de exemplu: - respiraţia este accelerată; - pulsul frecvent; - consumul de oxigen creşte; - compoziţia sângelui se modifică; - atenţia se reduce; - creşte durata de realizare a reflexelor, apar reacţii întârziate sau „blocaje” ale reacţiilor senzoriomotorii; 58
- apar unele reacţii paradoxale în neconcordanţă cu stimulii, când la stimuli de mare intensitate omul răspunde cu reacţii slabe, iar la semnalele de intensitate redusă, cu reacţii puternice; - acuitatea vizuală şi auditivă scade; - creşte riscul de accidente prin perturbarea funcţională a sistemului nervos. Manifestările subiective Pe plan subiectiv, apar unele senzaţii de disconfort, unele modificări afective şi de comportament, o anumită stare de slăbiciune sau chiar unele stări depresive trecătoare ca, de exemplu: dureri musculare şi articulare; senzaţia de greutate a membrelor; tremurături ale muşchilor solicitaţi; creşterea senzaţiei de efort; ameţeli; palpitaţii; dureri abdominale şi scăderea poftei de mâncare; emotivitate crescută; rigiditate sau irascibilitate; senzaţii de tensiune, de conflict, frustrare sau nemulţumire. Alteori apare o tendinţă la somn (somnolenţă), cu toate că acesta poate fi întrerupt sau superficial sau senzaţia de slăbiciune vizibilă sau interiorizată, reală sau imaginară. În unele cazuri stările de apatie, lipsa de interes şi plictiseală sau chiar o anumită repulsie faţă de genul de activitate desfăşurată, apar în prim-plan. De asemenea, nu trebuie neglijat faptul că manifestările subiective ale oboselii sunt influenţate şi de unele trăsături de caracter ca, de exemplu: frica de răspundere, simţul datoriei, spiritul de competiţie, nehotărârea, lenea etc. Complexitatea şi varietatea formelor de manifestare a oboselii, precum şi momentul apariţiei acestora se schimbă în funcţie de factorii care determină sau favorizează instalarea oboselii, factori ce pot fi dependenţi de: • conţinutul şi natura activităţii desfăşurate; • particularităţile psihofiziologice ale executantului (operatorului); • potenţialul biologic al executantului; • condiţiile propriu-zise de muncă; • condiţiile de mediu; • condiţiile generale de viaţă. Nu trebuie să se neglijeze faptul că anumiţi factori ai oboselii, în special cei cu o deosebită semnificaţie individuală, se află în corelaţie cu ritmul circadian al organismului privit în totalitate sau izolat pe sisteme şi funcţii, ceea ce face ca senzaţia de oboseală să fie dependentă şi de faza bioritmică în care se află executantul. Din acest punct de vedere, senzaţia de oboseală provocată de anumiţi factori se accentuează în faza descendentă şi în cea minimă care inhibă funcţiile vitale şi scade vitalitatea şi se atenuează, până la dispariţie, în faza ascendentă şi în cea maximă care stimulează funcţiile vitale şi creşte vitalitatea. Aceasta deoarece activitatea în condiţii contrare celor natale (din momentul naşterii) este obositoare, existând condiţii favorabile pentru săvârşirea de erori şi accidente de muncă. Cu alte cuvinte, cunoaşterea bioritmurilor individuale poate constitui o bază ştiinţifică pentru programele perioadelor de odihnă. 59
7.3. Principalele forme de oboseală în muncă Deşi oboseala este o stare generală, cu caracter de sistem, care se integrează sau se proiectează asupra activităţii organismului în totalitate, gradul ei de intensitate diferă totuşi, în funcţie de care un anume subsistem este solicitat direct şi timp mai îndelungat. Din această perspectivă, în opinia unor autori ca, de exemplu, Pierre Cazamian, există atâtea forme de oboseală câte organe, aparate sau sisteme sunt afectate (organele de simţ sau senzoriale, aparatul locomotor inclusiv sistemul muscular, sistemul nervos etc.). După natura solicitărilor organismului cea mai frecventă clasificare distinge următoarele forme de oboseală: • oboseala fizică sau musculară; • oboseala nervoasă sau senzorială; • oboseala intelectuală, mentală sau cerebrală. De asemenea, termenul se foloseşte şi pentru a desemna tipurile de oboseală caracteristice anumitor profesiuni ca, de exemplu: oboseala şoferului, a pilotului a minerului etc. Fără îndoială, prima clasificare, după natura solicitărilor organismului, deşi arbitrară, este justificată dacă se are în vedere faptul că diferite senzaţii de oboseală diferă în funcţie de natura solicitărilor care le provoacă. În acelaşi timp, nu trebuie neglijat faptul că oricare ar fi activitatea desfăşurată, sistemul nervos central şi în special starea scoarţei cerebrale joacă un rol deosebit de important în apariţia senzaţiei de oboseală. În acest sens, renumitul specialist în domeniul ergonomiei E. Grandjean consideră că oboseala, indiferent în ce formă s-ar manifesta, are la bază procesele de reglare din creier, unde există cele două sisteme de activare şi de inhibare ale organismului care au o acţiune sincronă şi contrarie, în sensul că unul creşte şi altul reduce disponibilitatea la acţiune a acestuia. De exemplu, sistemul de activare care constă în structuri nervoase capabile să declanşeze o anumită creştere a excitabilităţii scoarţei cerebrale şi a muşchilor, permite organismului să-şi adapteze disponibilitatea la reacţii, atât fizice, cât şi psihice, la nevoile fiecărui moment. Creşterea excitaţiei sistemului de activare este insoţită, totodată, de o serie de modificări de stare în organele interne ca, de exemplu: creşterea frecvenţei bătăilor inimii, a tensiunii arteriale, a metabolismului, a tensiunii musculare etc. In felul acesta se realizează o dispoziţie a întregului organism de a consuma energie în cadrul unei activităţi ce necesită efort, comportare a organismului care a fost denumitã comportare ergotropă. Prin urmare, dacă domină sistemul de activare, omul se simte bine dispus, organele interne au dispoziţie ergotropă, iar disponibilitatea la reacţii a aparatului locomotor este crescută. Dacă solicitarea are o intensitate neobişnuită sau durează un timp prea îndelungat, scoarţa cerebrală nu mai poate funcţiona în condiţii satisfăcătoare, capacitatea sa fiind depăşită. In aceste condiţii intră în funcţiune în mod automat cel de-al doilea sistem denumit sistemul de inhibare, în cadrul căruia există reţele nervoase ce pot provoca inhibarea centrilor conştientului în scoarţa cerebrală, conducând, în cele din urmă, la somn, care permite refacerea potenţialului funcţional 60
al organismului. Dacă sistemul de inhibare predomină, se observă, totodată, o diminuare a frecvenţei cardiace, a tensiunii arteriale, a ritmului respiraţiei, a metabolismului, a tensiunii musculare şi o creştere a activităţii aparatului digestiv, în scopul asimilării de energie. Această comportare a fost denumită comportare trofotropă, prin care se înţelege dispoziţia organismului de a favoriza fenomenele sau procesele de recuperare, respectiv de reconstituire a energiei consumate şi de asimilare a alimentelor. In consecinţă, dacă domină sistemul de inhibare, atunci prevalează senzaţiile de oboseală, organele interne au o dispoziţie trofotropă, iar disponibilitatea la reacţii a aparatului locomotor este redusă. Prin urmare, din punct de vedere neurofiziologic, oboseala trebuie considerată ca o inhibare a tuturor centrilor conştientului din scoarţa cerebrală şi o dispoziţie trofotropă a organelor interne. Teoria sistemului nervos central asupra cauzelor oboselii musculare consideră că fenomenele chimice, care au în vedere consumul substanţelor furnizoare de energie, nu constituie decât stimulul care declanşează celelalte fenomene, prin trimiterea de impulsuri nervoase de-a lungul căilor tranzitive către scoarţa cerebrală, unde există cele două sisteme de activare şi de inhibare descrise. Constatarea că starea scoarţei cerebrale joacă un rol important în apariţia senzaţiei de oboseală se poate deduce şi din faptul că prin acţiunea voinţei se poate prelungi capacitatea de contracţie musculară, precum şi din aceea că se pot forma reflexe condiţionate în legăturii cu apariţia senzaţiei de oboseală. Oboseala fizicii sau musculară reprezintă fenomenul de diminuare a reacţiei muşchiului faţă de o solicitare, după o activitate prelungită. Această formă de oboseală reprezintă acea stare specială în care ajunge muşchiul după o activitate excesivă, când se constată o slăbire a capacităţii sale funcţionale, o diminuare progresivă a forţei musculare (forţa care ia naştere în timpul contracţiei şi care este direct proporţională cu intensitatea acesteia), o scădere a excitabilităţii (capacitatea de a răspunde la acţiunea stimulilor), o creştere a perioadei latente (intervalul de timp care se scurge din momentul în care s-a produs acţiunea excitantului şi până începe contracţia), precum şi o prelungire a perioadei de relaxare (timpul în care se face relaxarea muşchiului şi care începe după ce s-a ajuns la scurtarea maximă, fenomen reprezentat prin partea descendentă a curbei contracţiei musculare denumită miogramă). Cu alte cuvinte, după cum precizează numeroşi autori un muşchi care se contractă poate să dezvolte, în câteva secunde, o putere maximă; exerciţiul muscular se poate prelungi pentru un anumit timp, până la apariţia oboselii care incită la întreruperea efortului; după o anumită pauză, munca poate fi reluată. Oboseala fizică se instalează cu precădere în activităţile cu efort fizic prelungit. Aceasta se localizează şi atinge intensitatea cea mai mare la nivelul sistemului muscular, resimţindu-se totodată şi asupra funcţionării aparatului respirator şi cardiovascular. De asemenea, în eforturile fizice de intensitate medie, mecanismul de 61
apariţie a oboselii este diferit de cel existent în condiţii de efort fizic intens şi foarte intens datorită echilibrului dintre aportul de oxigen şi nevoia de oxigen a organismului, ceea ce face ca, în primul caz, oboseala să se instaleze treptat într-o perioadă mai mare de timp. Din acest punct de vedere, cercetarea proceselor chimice legate de energia musculară arată că energia care se consumă în contracţia musculară se produce în faza anaerobă a contracţiei, deci în condiţiile insuficienţei sau chiar ale absenţei oxigenului atmosferic (faza aerobă). În măsura în care oxigenul atmosferic asigurat de aparatul respirator este insuficient, organismul declanşează în mod automat mecanismul anaerob. Existenţa fazei anaerobe în contracţia musculară are o importanţă deosebită pentru că producerea energiei în această fază asigură rapiditatea contracţiei. O importanţă deosebită are faza anaerobă în realizarea efortului muscular intens, când cantitatea de energie consumată în contracţie este foarte mare. Dacă această cantitate de energie s-ar elibera prin oxidare, în faza aerobă, ar necesita o cantitate de oxigen atât de mare, încât nu ar putea fi asigurată într-un timp foarte scurt. Această cantitate mare de energie este asigurată de faza anaerobă. Cantitatea de oxigen care s-ar cuveni muşchilor pentru a putea să producă energia consumată poartă denumirea de datorie de oxigen a organismului, care este asigurată în perioada care urmează după efectuarea efortului. Mărimea datoriei de oxigen a organismului variază cu mărimea efortului efectuat. Cu cât efortul fizic este mai mare, cu atât durata achitării datoriei de oxigen este mai lungă. Practic, timpul necesar achitării datoriei de oxigen se traduce în apariţia senzaţiei de oboseală, în încetinirea ritmului de muncă sau în întreruperea procesului de muncă, cu consecinţe negative asupra eficienţei activităţii desfaşurate. Oboseala fizică, la rândul ei, poate fi dinamică sau statică, după cum efortul sau solicitările musculare sunt dinamice sau statice, deoarece acestea au implicaţii diferite asupra activităţii propriu-zise a muşchilor, asupra circulaţiei sanguine şi în special asupra echilibrului cardiovascular. Astfel, activităţile dinamice sau efortul muscular dinamic se caracterizează printr-o succesiune periodică de contracţii sau încordări şi de destinderi sau relaxări ale muşchiului care acţionează ca o pompă asupra circulaţiei sanguine, asigurând echilibrul cardiovascular, în sensul că, atunci când muşchiul se contractă, expulzează sânge, iar când muşchiul se destinde, atrage sânge, încărcat cu substanţe nutritive şi oxigen, activizând în acest fel irigaţia sanguinii, inclusiv eliminarea reziduurilor. O activitate dinamică de intensitate normală, executată într-un ritm corespunzător, poate fi efectuată timp prelungit, oboseala instalându-se mult mai greu. În activităţile statice, în cursul unor inactivităţi sau al unor contracţii musculare continue, care se efectuează fără alternanţe, deci fără relaxări, echilibrul cardiovascular este tulburat deoarece vasele sanguine sunt comprimate prin presiunea internă a ţesutului muscular, muşchiul nu este irigat, reziduurile nu sunt eliminate, ci acumulate, ceea ce face ca oboseala să apară mult mai rapid. Prin urmare, rolul circulaţiei în adaptarea organismului la efort este deosebit de însemnat, deoarece sistemul cardiovascular reprezintă veriga principală de 62
transport a oxigenului spre musculatura activă, fiind şi factorul limitant esenţial în încărcări extreme. Simptomele oboselii fizice sunt resimţite atât la nivelul sistemului muscular (dureri musculare şi articulare, senzaţia de greutate a membrelor, tremurături ale muşchilor solicitaţi, creşterea senzaţiei de efort etc.), cât şi la nivelul funcţiilor senzoriale, al atenţiei sau capacităţii de memorare. Intensitatea oboselii fizice este direct proporţională cu intensitatea, durata şi frecvenţa efortului depus sau a solicitărilor care determină oboseala respectivă. Oboseala nervoasă sau senzorială se exprimă prin creşterea pragului de excitaţie, respectiv prin scăderea excitabilităţii analizatorilor sau receptorilor senzoriali aflaţi în permanentă stare de funcţionare şi supuşi diferiţilor stimuli, excitanţi sau factori de solicitare. De exemplu, cel puţin 90% din toate activităţile pe care le desfăşoară omul sunt realizate sub controlul privirii. Deoarece se află în permanentă stare de funcţionare, organele senzoriale obosesc numai când sunt supuse la acţiuni prelungite ale unor excitanţi puternici. De exemplu, oboseala vizuală sau oculară apare ca urmare a solicitării analizorului sau aparatului vizual datorită unui iluminat necorespunzător (neadecvat) sau a unei munci care solicită, în special, aparatul optic şi se manifestă prin următoarele simptome frecvente: cefalee, dureri de cap, iritaţii oculare, lăcrimare, ameţeală, reducerea sensibilităţii la contraste, încetinirea percepţiei, instabilitate psihică crescută, creşterea pericolului de accidentare, reducerea capacităţii de muncă, scăderea eficienţei muncă. Oboseala vizuală se defineşte prin tulburarea sau diminuarea funcţiilor de bază ale vederii (acuitatea vizuală, sensibilitatea la contraste, viteza de percepţie) şi prin micşorarea câmpului vizual (parte a mediului ambiant pe care o putem cuprinde cu vederea fără a întoarce capul sau ochii). Oboseala auditivă se definește prin creșterea pragului audibilității (intensitatea minimă a sunetului recepționată de aparatul auditiv) și a timpului de revenire a pragului de audibilitate după încetarea stimulului. Oboseala auditivă apare ca urmare a solicitării analizorului auditiv din cauza desfășurării muncii în mediu zgomotos timp îndelungat. Oboseala auditivă este generată de intensitatea, durata și frecvența stimulilor sonori sau a excitațiilor primite. Deoarece timpul de recuperare (timpul de revenire a pragului sonor după încetarea stimulului) este proporțional cu intensitatea stimulilor, dacă intensitatea este prea mare domeniul oboselii poate fi depășit intrând în cel al traumatismului sonor, caracterizat prin leziuni ireversibile care au ca urmare surditatea. În ceea ce privește oboseala mentală, studiul acesteia trebuie să se extindă asupra ansamblului de 24 de ore și să se acopere condițiile diurne ale apariției și condițiile nocturne ale restabilirii sale. Aceasta cu atât mai mult cu cât nu există repaus mental propriu-zis, deoarece creierul este într-o activitate permanentă. Repausul care șterge oboseala mentală acumulată pe paecursul zilei va interveni numai în timpul somnului. Oboseala repetată (cronică) atrage după sine atât surmenajul, acre este o stare patologică, dat și uzura rapidă a organismului, epuizarea și îmbătrânirea. 63
CAPITOLUL 8 CERINŢE ERGONOMICE PRIVIND CONCEPEREA, AMPLASAREA ŞI UTILIZAREA MIJLOACELOR DE MUNCĂ Proiectarea ergonomică a mijloacelor de muncă presupune, luarea în considerare a caracteristicilor şi funcţiilor de bază ale sistemelor om-maşină, precum şi a unor cerinţe ergonomice referitoare la : - modul de prezentare a informaţiilor în sistemul om-maşină (conceperea, amplasarea şi utilizarea dispozitivelor de prezentare a informaţiilor sau a aparatelor de măsură şi control); - conceperea, amplasarea şi utilizarea dispozitivelor de acţionare (a elementelor de comandă sau reglare) ; - conceperea meselor de lucru (bancurilor de lucru), pupitrelor de comandă şi a scaunelor de lucru. 8.1. Caracteristicile sistemelor om-maşină şl funcţiile de bază ale acestora Creşterea continuă şi obiectivă a complexităţii muncii în condiţiile producţiei moderne a determinat nu numai un nou mod de abordare a problemelor omului în procesul muncii, ci şi o viziune nouă asupra muncii însăşi. Este vorba de desprinderea în cadrul procesului muncii a unor aspecte noi şi elaborarea unor concepte a căror valoare interpretativă iese din limitele modelului tradiţional. Viziunea nu mai este una tehnică, economică sau fiziologică, ci o viziune nouă, în care nici utilajul, nici omul şi nici munca nu sunt privite ca nişte entităţi izolate, de sine stătătoare, ci alcătuind un sistem. Această concepţie, relativ nouă, este rezultatul unei evoluţii ce a condus pe cei care au studiat munca de la o perspectivă axată pe maşină, la o perspectivă axată pe om, pentru a se ajunge în cadrul ergonomiei la o perspectivă axată pe sistem. În felul acesta s-a ajuns la o unitate elementară cunoscută sub denumirea de sistem om-maşină care, după opinia majorităţii specialiştilor în domeniu, reprezintă un ansamblu integrat de componente umane şi materiale ce se intercondiţionează între ele, în scopul realizării sarcinii de muncă sau al producerii unui anumit rezultat dorit în cadrul ambianţei fizice şi sociale. Prin urmare, noţiunea de maşină este folosită în sens larg, înţelegându-se nu numai maşină propriu-zisă la care se poate lucra, ci şi ansamblul de elemente utilizate în cazul muncii manuale. De aceea unii specialişti în domeniu preferă tratarea şi soluţionarea problemelor de adaptare reciprocă om-maşină într-un cadru mult mai larg, acela al sistemului muncă. Dintre principalele caracteristici ale sistemului om-maşină prezentate pe larg în unele lucrări de specialitate, amintim : - existenţa unui scop final materializat în obiectivele sistemului sau în 64
sarcinile de muncă ce reprezintă însăşi raţiunea de a fi a acestuia şi care defineşte structura şi gradul de complexitate a sistemului. Aceasta înseamnă că elementele sistemului se vor raporta funcţional la finalitatea lui; - elementele sau componentele sistemului, precum şi relaţiile ce se stabilesc între ele se integrează într-un tot unitar. Gradul de integrare va fi reprezentat de gradul de organizare a acestora, iar performanţele sistemului sunt condiţionate de eficienţa funcţionării tuturor clementelor sale ; - posedă cel puţin un element cu memorie, omul fiind acela care iniţiază ansamblul de acţiuni (transformări) în cadrul sistemului analizat, care caută totdeauna informaţiile necesare rezolvării sarcinilor sale de muncă, le selecţionează, reconstituie informaţiile pierdute, anticipează direcţia de evoluţie a proceselor urmărite, creează noi informaţii şi ia decizii. Prin urmare, este un proces de elaborare mintală care presupune o flexibilitate şi o mobilitate deosebită pentru prelucrarea şi combinarea într-un mod inedit a datelor de care dispunem. Tocmai, de aceea, caracterul creator, de originalitate al soluţiilor reprezintă justificarea păstrării omului ca element de bază al sistemelor ommaşină actuale. Aceasta cu atât mai mult cu cât, nu mai sunt suficiente, ca în reglare, algoritmele ci intervin procedeele euristice de căutare a soluţiei. În această nouă viziune, procesul de muncă poate fi analizat mai ales sub raport informaţional-decizional acesta putând fi definit ca ansamblul informativoperaţional, acţiunea asupra mijloacelor de muncă interesându-ne, îndeosebi, ca proces informaţional-decizional. În acest sens, se prezintă schematic interacţiunile principale dintre om şi maşina la care acesta lucrează (fig. 8.1).
Figura 8.1. Principalele interacţiuni între om şi maşină Există multiple interacţiuni între procesele de observare şi manevrare a organelor de comandă efectuate de om, şi între procesele de funcţionare şi de prezentare a informaţiilor care îşi au sediul în maşină. Un asemenea model este oarecum perimat. Cu toate acestea, după cum se menţionează şi în unele lucrări de referinţă, modelul respectiv permite încă să se 65
evite anumite erori metodologice în analiza muncii, deoarece pune accentul pe comunicarea între om şi mediul său tehnic. În condiţiile producţiei moderne însă, limitele acestui model om-maşină sunt evidente, deoarece se rezumă la interfaţa dintre om şi maşină, fără a pătrunde în „cutia neagră", în raţionamentele şi strategiile operatorului modern, în mecanismele sale de tratare a informaţiilor, aspecte analizate pe larg şi la un nivel superior de cunoaştere de către ergonomia cognitivă. De asemenea, se afirmă, nu fără temei, că sarcina de muncă este un mesaj adecvat sub formă de solicitare a omului şi la care acesta reacţionează printr-un efort dependent de capacitatea sa de muncă. Cu toate acestea, nu trebuie, neglijat faptul că informaţiile emise de o maşină sau un dispozitiv sunt astăzi preluate, de tehnica modernă de calcul, rămânând însă în continuare problema supraîncărcării perceptive a omului. Toate aceste caracteristici ale sistemului om-maşină ridică problema optimizării modului de acţionare a omului în sistem şi a găsirii unor soluţii ergonomice corespunzătoare pentru fiecare caz, în raport cu rezolvarea următoarelor aspecte : - modul de informare şi de acţionare a omului în sistem pe baza cunoaşterii particularităţilor anatomofiziologice şi psihologice ale acestuia, precum şi a caracteristicilor acţiunilor sale ; - determinarea gradului de solicitare a omului în procesul îndeplinirii sarcinilor de muncă, inclusiv a supraîncărcării perceptive a acestuia ; - stabilirea legităţilor cărora se subordonează comportamentul omului, în general, şi dinamica capacităţii sale de muncă, în special, în timpul activităţii desfăşurate etc. Pentru îndeplinirea scopului final, elementele componente ale oricărui sistem om-maşină realizează următoarele funcţiuni de bază : - recepţionarea informaţiilor externe şi interne, funcţiune ce se realizează în cazul componentei umane cu ajutorul diferitelor simţuri sau al diferiţilor analizori (vizual, auditiv, tactil etc.), iar în cazul componentei tehnice, prin traductoare sau aparate de măsură şi control ; - păstrarea informaţiei care are ca scop memorizarea informaţiilor pe termen scurt, sau depozitarea lor pe o perioadă mai lungă. Pentru aceasta omul foloseşte memoria sa sau „memoria" mecanică ; - prelucrarea informaţiilor şi stabilirea deciziilor, funcţiune ce asigură coordonarea activităţii sistemului şi determină natura şi succesiunea intervenţiilor în proces ; - execuţia, care. are ca scop efectuarea intervenţiilor necesare în proces pe baza deciziilor luate. Indiferent cum se distribuie funcţiile între componentele sistemului ommaşină, activitatea de muncă a omului cuprinde următoarele secvenţe (verigi) principale : - recepţionarea şi constituirea informaţiei; 66
- elaborarea şi adoptarea deciziilor; - execuţia sau acţiunile aplicate; - autoreglarea. Ponderea acestor verigi în structura diferitelor sarcini de muncă sau chiar în diferite perioade de timp poate varia, însă analiza stării şi a interacţiunii lor permite o mai bună înţelegere a locului şi rolului omului în cadrul sistemului om-maşină, precum şi a eficienţei activităţii acestuia. Aceasta cu atât mai mult cu cât secvenţele (verigile) respective ale activităţii de muncă pot fi afectate de condiţiile concrete în care se desfăşoară. Astfel, în cadrul verigii de recepţionare şi constituire a informaţiilor sunt implicate aproape toate modalităţile perceptibile de semnale (optice, acustice, tactile etc.) însă contribuţia diverşilor analizatori sau aparate senzoriale este diferită, pe primele locuri situându-se analizatorii: vizual, auditiv şi tactil. De aceea, gradul diferit de sensibilitate a aparatelor senzoriale determină utilizarea lor diferenţiată în raport cu: natura mesajului, caracterul transmiterii lui, condiţiile de lucru. De exemplu, dacă mesajul este complex, lung, trebuie utilizat ulterior, se referă la evenimente în spaţiu, iar condiţiile de muncă determină poziţia stabilă a omului, se va folosi prezentarea informaţiei senzorului vizual. În cadrul recepţionării informaţiilor deosebit de importantă este operaţia de detectare, prin care operatorul sesizează apariţia unui semnal în câmpul informaţional al sistemului, pentru a cărei realizare este necesară cunoaşterea caracteristicilor semnalelor (intensitatea, durata, forma, poziţia spaţială, contrastul dintre semnal şi fond etc). De asemenea, discriminarea semnalelor permite operatorului diferenţierea unui semnal de altele sau de elementele perturbatoare de fond, iar identificarea semnalelor (recunoaşterea lor), care este o operaţie mintală de clasificare, permite operatorului să stabilească categoria căreia îi aparţin semnalele recepţionate. De aceea, eficienţa procesului de recepţionare şi integrare a informaţiilor depinde de : - caracteristicile obiective ale semnalelor (intensitate, contrast, durată de acţiune, număr, distribuţie spaţio-ternporară structurată sau aleatoare, numărul de însuşiri discriminabile etc.); - caracteristicile subiective care se referă la starea generală a operatorului în momentul dat şi la particularităţile funcţionale ale aparatelor senzoriale. Prin urmare, rezultă cerinţa ergonomică ca în proiectarea surselor informative la locurile de muncă, valorile fizice ale semnalelor să se înscrie în limitele perceptibililălii optime calculate pentru fiecare analizator în parte. Prelucrarea informaţiilor şi adoptarea deciziei constituie acea verigă a activităţii care solicită omului exigenţe de ordin raţional, elaborarea răspunsurilor şi luarea deciziilor corespunzătoare pe baza informaţiilor obţinute pe cale perceptivă. Prin urmare, eficienţa activităţii desfăşurate depinde nu numai de 67
recepţionarea informaţiilor ci şi de calitatea prelucrării acestora, care la rândul ei este condiţionată de: - starea funcţională a sistemului nervos, deoarece prelucrarea informaţiilor reclamă participarea proceselor gândirii inductive, deductive şi analoage, concrete şi abstracte ; - gradul de oboseală şi organizarea regimului de muncă şi odihnă ; - nivelul de instruire şi volumul experienţei cognitive ; - gradul de familiaritate al semnalelor, al distribuţiei lor in spaţiu şi timp ; - volumul informaţiilor şi timpul necesar prelucrării acestora etc. Dacă prelucrarea informaţiilor vizează cu precădere relevarea conţinutului obiectiv al acestora, decizia urmăreşte, în primul rând, valorificarea informaţiilor respective din perspectiva scopului activităţii desfăşurate. În acest, sens numeroşi specialişti în domeniu consideră decizia în procesul de muncă o activitate mintală de sinteză, comparare, prezentare spaţiotemporară, abstractizare, generalizare, evaluare etc. în vederea alegerii unei variante optime, înaintea acţiunii concrete. Deci, decizia este un proces de elaborare mintală, de prelucrare a informaţiilor recepţionate, urmat de o selecţie între mai multe variante din care se optează pentru una. De asemenea, numeroase cercetări au dovedit că reluarea continuă a unor decizii duce la o simplificare a operaţiilor mintale, la generarea unor deprinderi intelectuale (stereotipuri ale activităţii de prelucrare a informaţiilor) care uşurează efortul mintal, reduce timpul de operare, dar solicită mai puţin calităţile gândirii (flexibilitatea, creativitatea etc.). În principiu, actul decizional este determinat de corelarea promptitudinii (trăsătură temperamentală) şi a gradului de cunoaştere a situaţiei (cantitatea şi calitatea informaţiilor). Din acest punct de vedere, trăsăturile psihodinamice individuale pot acţiona fie, în favoarea promptitudinii şi în defavoarea gradului de cunoaştere a informaţiei (subiecţii iuţi, pripiţi, impulsivi, superficiali), fie în favoarea gradului de cunoaştere a situaţiei şi în defavoarea promptitudinii (subiecţii înceţi, lenţi, profunzi, reflexivi). Cea mai evidentă componentă a activităţii de muncă, observabilă şi măsurabilă nemijlocit este veriga de execuţie (motorie) care se realizează în forma unei succesiuni de mişcări organizate într-un sistem unitar orientat, finalist. Din acest punct de vedere, în unele studii mai noi mişcările executantului sunt privite ca structuri integratoare sau sisteme organizate unitar şi economic. În structura acestei verigi intră mişcări de diferite tipuri care după mecanismul lor integrativ se împart în trei categorii: - mişcări involuntare, care au la bază mecanisme înnăscute, de tip reflex necondiţionat şi a căror apariţie au un efect dezorganizator; - mişcări automatizate, care au fost elaborate şi învăţate într-un context situaţional anumit şi care, prin repetarea îndelungată în aceleaşi condiţii, ajung 68
să se desfăşoare „spontan", fără efort deosebit; aceste mişcări alcătuiesc, în marea lor majoritate sistemele de deprinderi care asigură o bună adaptare la cerinţele sarcinii de muncă; - mişcări voluntare, care presupun un control conştient permanent şi un efort de voinţă special. Acestea sunt, de obicei mişcări noi, complexe pentru care nu dispunem de modelul mintal adecvat care urmează a se forma şi consolida. Prin urmare, sub aspectul verigii de execuţie (motorie) activitatea de muncă poate fi definită ca un sistem ierarhizat şi dinamic de mişcări voluntare şi automatizate, specializat pentru îndeplinirea unui anumit gen de sarcini. De asemenea, mişcările sunt studiate în funcţie de structura şi spaţiul corporal, sau în funcţie de legătura lor cu dispozitivele, de comandă sau cu sistemele de răspunsuri conform stereotipurilor dinamice. Acţiunile, mişcările sunt puse, totodată, în legătură cu tipul de sistem nervos şi respectiv cu temperamentul, aspectul dinamico-energetic al personalităţii. Sub aspect aptitudinal se au în vedere, aptitudinile psihomotorii care se referă la însuşiri ca: siguranţa, precizia şi viteza mişcărilor, coordonarea motorie, gradul de control, forţa musculară etc. După cum s-a mai arătat, în condiţiile produciţei moderne asistăm la o simplificare şi o reducere a verigii executiv-motorii, în structura şi dinamica procesului de muncă, însă această modificare în conţinutul muncii nu anulează rolul acestei verigi ci, din contră, din punct de vedere funcţional valoarea ei creşte, deoarece solicitarea motorie a operatorilor nu mai pretinde efort fizic decât într-o mică măsură, în schimb impune promptitudine, precizie şi siguranţă în mişcări. Prin urmare, în analiza şi evaluarea funcţionalităţii verigii executivmotorii este necesar să se ia în considerare următorii indicatori de bază: a) Viteza (rapiditatea), care este condiţionată de nivelul de reactivitate şi mobilitate neuromusculară şi care se măsoară prin intermediul timpului necesar efectuării unei mişcări. Dacă timpul de reacţie poate fi definit drept intervalul dintre declanşarea unui stimul şi răspunsul motor, viteza mişcării încorporează timpul care trece din momentul apariţiei mişcării pană la finalizarea ei. Viteza mişcărilor este mărită sub influenţă următorilor factori : - în direcţia „spre corp" explicabilă prin tendinţa naturală de revenire a membrelor spre planul sagital; - în plan vertical decât în plan orizontal şi în direcţia sus-jos faţă de direcţia inversă, explicabilă prin apariţia mişcărilor reflexe de compensare pentru menţinerea echilibrului şi prin direcţia forţei gravitaţionale; - în direcţia „înainte-îriapoi" în comparaţie cu cea laterală explicabilă prin menţinerea echilibrului; - de la stânga la dreapta (pentru mâna dreaptă), explicabilă prin tendinţa de revenire a mâinii drepte. în poziţia sa naturală ; 69
- în mişcarea de rotaţie decât cea în trepte explicabilă prin gradul de control necesar. b) Precizia reflectă raportul dintre traiectoria mişcării şi obiectivul urmărit. Cu cât mişcarea este mai direct centrată pe obiectiv cu atât este mai precisă şi invers. Precizia este o caracteristică dobândită prin exerciţii sistematice însă, există şi o condiţionare bazală, înnăscută a preciziei care se evidenţiază în uşurinţa de învăţare a deprinderilor motorii. Cercetările în domeniu au demonstrat că în cazul unei oboseli cumulate, ca urmare a unui efort neuropsihic îndelungat şi necompensat, prin procese fiziologice normale de refacere a capacităţii de muncă se produce o încordare musculară permanentă generatoare de microtremor care se amplifică în cazul efectuării mişcărilor fine alterând serios precizia acestora (mecanică fină, electronică, microchirurgie etc). Procedeele moderne de înregistrare a tremurăturilor permit o estimare a modificărilor de frecvenţă, amplitudine, ritmicitate iar o prelucrare automatizată a spectrelor de frecvenţă ar oferi, desigur, noi informaţii. Până atunci însă, după opinia unor specialişti în domeniu, înregistrarea tremorului poate servi la selecţia subiecţilor mai rezistenţi la stresul emoţional şi la obiectivizarea oboselii neuromusculare. Precizia de mişcare a diferitelor membre ale corpului este influenţată de următorii factori : - segmentul care efectuează mişcarea; - nivelul la care se execută mişcarea ; - distanţa faţă de corp ; - gradul de precizie necesar la sfârşitul mişcării; - gradul de control al mişcării etc. c) Siguranţa este acea calitate a comportamentului motor care rezultă din concordanţa dintre mişcarea executată în momentul dat şi cerinţele atingerii obiectivului. Siguranţa în muncă reflectă gradul de însuşire a metodei de muncă, metodă care poate fi realizată cu sau fără ezitări, precum şi cu un consum mai mic sau mai mare de timp. Siguranţa depinde de gradul de consolidare a mişcărilor utile necesare şi de inhibare a celor inadecvate. Nesiguranţa se evidenţiază în ezitări, stagnări, ratări etc. d) Tempoul se referă la regularitatea, şi rapiditatea succesiunii mişcărilor în cadrul unui sistem de deprinderi motorii de muncă şi este condiţionat de reactivitatea şi mobilitatea neuromusculară primară (bazală) şi doar într-o mică măsură suferă influenţa exerciţiului. În procesele de muncă care se desfăşoară după o periodicitate impusă din afară, operatorul trebuie să-şi adapteze tempoul său caracteristic (tempoul liber) la cerinţele sarcinii de muncă (lucrul în tempou impus), ceea ce pe plan subiectiv creează un efect de presiune a cărui intensitate va fi cu atât mai puternic resimţită, cu cât diferenţa dintre tempoul personal şi cel impus este nai mare. Dacă acest lucru este neglijat sau subestimat, pot apare fenomene de inadaptare 70
sau suprasolicitare. Din acest punct de vedere se apreciază că, în prezent, într-o serie de ramuri, graţie perfecţionărilor tehnico-constructive, procesele tehnologice au atins, sub aspectul vitezei de desfăşurare, punctul critic al adaptabilităţii tempoului pattern-urilor motorii ale operatorului uman. e) Acurateţea sau fluenţa reprezintă o caracteristică de ordin calitativ a organizării şi desfăşurării comportamentului motor în situaţiile de muncă. Aceasta se traduce prin puritatea şi eleganţa mişcărilor şi operaţiilor care intră în alcătuirea unei deprinderi, prin uşurinţa şi naturaleţea trecerii de la o fază a mişcării la alta. De asemenea, traiectoria mişcărilor este purificată de distorsiuni şi încordări de prisos, iar succesiunea lor în timp se realizează fin, fără stagnări sau scăderi, efortul de execuţie devine aproape imperceptibil din exterior (domeniul mecanicii fine, prelucrării prin aşchiere, matriţării şi ştanţării, montării, asamblării etc.). Deşi fluenţa ţine, mai mult, de aspectul estetic al mişcărilor, ea nu rămâne fără influenţă asupra eficienţei muncii, deoarece cu cât este mai bine elaborată, cu atât efortul necesar este mai mic. În acelaşi timp, fluenţa reduce sau chiar înlătură mişcările impulsive şi tensiunea motorie care provoacă bruscarea dispozitivelor de comandă. În sfârşit, funcţionalitatea şi eficienţa verigii executive (motorii) devin posibile numai în măsura în care, în cadrul ei se realizează conexiunea inversă, deoarece, cercetările au demonstrat că, în general, motricitatea omului reprezintă, în sine, un sistem cu autoreglare. Datorită faptului că angajează omul, ca sistemul cu organizarea cea mai complexă şi comportamentul cel mai probabilist, orice activitate de muncă cuprinde şi veriga de autoreglaj, care presupune : - analiza deciziilor adoptate din perspectiva scopului final al activităţii ; - compararea rezultatelor diverselor acţiuni cu ceea ce ar fi trebuit să se obţină ; - optimizarea activităţii desfăşurate prin adoptarea corecţiilor necesare. Prin urmare, conţinutul şi funcţionalitatea principalelor secvenţe (verigi) ale activităţii de muncă reflectă nivelul pregătirii şi competenţei profesionale, a cărui apreciere nu se poate face decât prin testarea gradului de elaborare şi integrare al fiecăreia din verigile de bază prezentate. 8.2. Cerinţe ergonomice privind modul de prezentare a informaţiilor în sistemul ommaşina (sistemul muncă) Informaţiile vizuale privind modul de desfăşurare a oricărui proces.de muncă sunt preluate de operator fie prin observaţii directe, fie prin intermediul unor dispozitive de prezentare a informaţiilor (observaţii indirecte). Deoarece, în orice sistem om-maşină (sistem muncă) majoritatea informaţiilor operative provin omului sub forma semnalelor codate transmise prin intermediul diferitelor surse informative, modul de prezentare a acestora 71
influenţează nemijlocit eficienţa activităţii omului în sistemul proiectat. Aceasta cu atât mai mult cu cât, condiţiile producţiei moderne necesită ca informaţiile să fie prezentate rapid, cu grade mari de precizie şi cu erori cât mai mici. De aceea, pentru a se asigura nivelul necesar de performanţe, nu numai în privinţa receptării şi interpretării informaţiilor, ci şi a luării deciziilor şi realizării lor, se impune respectarea următoarelor cerinţe ergonomice: a) alegerea adecvată a dispozitivelor de prezentare vizuală a informaţiilor în conformitate cu scopurile urmărite şi condiţiile de realizare a lor, ca de exemplu : - pentru un număr mic de indicaţii distincte (calitative) se pot folosi dispozitive care permit diferenţierea informaţiilor prin poziţie, grade de luminozitate sau culoare (semaforul electric); - pentru valori numerice precise (cantitative), care nu au legătură cu direcţia din care vine informaţia, se pot folosi contoarele (mecanice sau electrice); - informaţiile care sunt legate de orientarea în spaţiu şi timp sunt prezentate, în special, cu ajutorul dispozitivelor mecanice, a cadranelor sau a scalelor ; - pentru informaţii multidimensionale se recurge la combinarea lor (combinarea unor cifre cu prezentarea unor imagini); b) asigurarea condiţiilor de relevare promptă a semnalelor şi urmărirea uşoară a modificărilor acestora; informaţiile furnizate trebuie să fie interpretate direct, fără a fi necesare transferări mentale în alte unităţi de măsură ; c) corelarea volumului informaţiilor furnizate cu cerinţele reale ale sarcinilor efectuate. Numărul informaţiilor transmise trebuie redus la maximum în funcţie de necesităţile operatorului; d) gradul de precizie al informaţiilor să nu depăşească gradul de precizie solicitat de sarcina de muncă ; e) prezentarea informaţiilor sub forma adecvată interpretării rapide şi corecte a datelor; f) combinarea, pe cât posibil, a diferitelor tipuri de surse de informaţii într-un aparat sau mai multe aparate, ţinând seama de următoarele cerinţe : - să nu se combine surse de informaţii care au un principiu comun de afişare ; - să se alegă un singur factor comun pentru interpretarea informaţiilor (de exemplu : părţile fixe sau mobile, valoarea marcajelor etc.); - să se reducă la minimum posibilităţile de erori de paralaxă (mişcarea aparentă a obiectelor apropiate faţă de altele depărtate); g) amplasarea şi gruparea corespunzătoare a surselor informative în vederea facilitării activităţii omului şi a depistării rapide a semnalelor critice, astfel: - amplasarea surselor de informaţii vizuale trebuie să ţină seama de zonele vizuale optime ; 72
- amplasarea surselor de informaţii astfel încât să poate fi citite din poziţia normală de lucru ; - sursele de informaţii necesare pentru realizarea unei secvenţe de activitate să fie grupate împreună ; - cele mai importante aparate sau cele care indică situaţii critice este necesar să fie amplasate într-o poziţie privilegiată, în zona optimă; - aparatele de măsură şi control să fie amplasate ţinând seama şi de relaţiile care există între ele, fiind acordate totodată cu relaţiile funcţionale ale componentelor ce le reprezintă (grupe funcţionale). Realizarea concretă a acestor cerinţe ergonomice capătă unele forme specifice în dependenţă de natura sarcinilor de muncă şi caracterul surselor informative. Aceasta cu atât mai mult cu cât diversitatea sarcinilor de muncă şi a condiţiilor de efectuare a acestora a determinat o mare varietate a surselor informative adaptate transmiterii unor forme diferite de informaţii, ca de exemplu : - pentru verificarea modului de desfăşurare a procesului de producţie sau pentru sesizarea ritmului de modificare a parametrilor acestuia fără identificarea precisă a direcţiei lor, sunt recomandate aparatele cu indicatori mobili şi cu scală sectorizată în zone. Aceasta, deoarece uneori nu se pune atât problema de a citi anumite cifre sau valori măsurate ci, mai ales, de a se asigura menţinerea unei mărimi date între două limite determinate sau oprirea ciclului de lucru între două valori care pot reprezenta, spre exemplu, cota maximă şi minimă ce delimitează câmpul de toleranţă admis ; - pentru perceperea cu mai multă precizie a variaţiilor parametrilor calitativi, a urmăririi direcţiei modificării parametrilor controlaţi sau a reglării acestora sunt recomandate aparatele indicatoare cu scale fixe şi indicator mobil care permit localizarea rapidă a indicatorului şi urmărirea uşoară a deplasării lui; aparatele cu scale fixe sunt utilizate şi pentru reducerea valorilor parametrilor controlaţi până la o anumită limită, datorită posibilităţii de creare a corelării directe între mişcarea indicatorului şi deplasarea dispozitivului de comandă ; - dacă sarcina de muncă constă în a ajusta o mărime la o valoare determinată cu ajutorul unui organ de reglare cele mai potrivite sunt aparatele cu scală mobilă şi cu indicator fix, deoarece ele permit să se comande cel mai bine, în cursul operaţiei de reglare, aducerea acului indicator la valoarea stabilită; aceste aparate mai sunt folosite şi pentru sesizarea ritmului de modificare a parametrilor controlaţi fără identificarea precisă a direcţiei acestora. Poziţia fixă a indicatorului favorizează citirea mai precisă a cadranului, deoarece ochiul ţine sub control indicaţiile de pe cadran care apar în dreptul indicatorului; - în condiţiile supravegherii prelungite şi a numărului crescut de parametri, avantajele rămân de partea aparatelor indicatoare circulare cu scale fixe, îndeosebi în cazul alinierii indicatoarelor în aceeaşi poziţie ; aparatele cu indicatorii ficşi sunt utilizabile doar atunci când supravegherea are un caracter 73
selectiv ; - pentru informaţiile cantitative sau numerice care se cer citite cu un grad mare de precizie, cele mai indicate sunt dispozitivele tip fereastră sau aparatele de măsură cu .fereastră de lectură directă a valorilor numerice sau a parametrilor controlaţi, deoarece numai numărul citit trebuie să apară în deschiderea ferestrei; citirea rapidă şi corectă a datelor poate fi asigurată însă, dacă acolo unde este posibil, se reglementează viteza de prezentare a cifrelor sau se realizează o amplasare corectă a datelor în spaţiul afectat. Un rol deosebit de important în precizia citirii îl joacă forma cadranului aparatului indicator. Astfel, cel mai mic procent de erori (0,5%) poate fi la forma de cadran tip fereastră, iar cel mai ridicat procent de erori (35%) se înregistrează la cadranul dreptunghiular vertical (fig. 8.2).
Figura 8.2. Procentele erorilor de citire posibile în funcţie de tipurile de cadrane Procentele probabile de erori cresc pe măsura mişcărilor globului ocular şi ale capului pentru urmărirea indicatorului pe ecran. Astfel, procentul mai mare de erori la cadranul semicircular (16%) faţă de cel circular (11%) este determinat de mărimea razei. De asemenea, procentul mai mare de erori la cadranul dreptunghiular vertical (35%) faţă de cadranul dreptunghiular orizontal (28%) se explică prin faptul că mişcările globului ocular şi ale capului, în sens vertical sunt mai puţin fireşti şi deci mai obositoare, diminuând precizia citirii. În ceea ce priveşte eficienţa utilizării diferitelor aparate indicatoare aceasta este influenţată de o serie de factori, ca de exemplu : forma cadranului ; modul de gradare a scalei; caracterul de numerotare a diviziunilor; dimensiunile gradaţiilor; construcţia indicatorului etc. Deoarece numeroase detalii, aparent minore, pot să jeneze vederea, lectura sau interpretarea unor reprezentări vizuale, pentru a se evita eventualele erori de citire şi pentru a se accelera lectura necesară, în conceperea şi construirea aparatelor indicatoare se impune respectarea următoarelor cerinţe 74
ergonomice : - precizia citirii trebuie să fie adaptată exigenţelor reale; o precizie a scalei cadranului mai mare decât cea necesară este inutilă şi îngreunează citirea ; - evitarea supraîncărcării scalei cadranului cu gradaţii inutile ; - un cadran trebuie să furnizeze informaţiile necesare în modul cel mai simplu; informaţiile inutile trebuie evitate ; - stabilirea valorilor numerice ale diviziunilor cifrate în raport cu posibilităţile interpretării cât mai uşoare şi rapide a datelor prezentate: cea mai bună diviziune a cadranelor este cea multiplu de unu, de cinci, de zece şi de o sută ; - dimensionarea optimă, a cifrelor, literelor şi gradaţiilor în funcţie de distanţa de citire : - înălţimea literelor sau cifrelor se recomandă să fie egală cu distanţa de citire împărţită la 200 ; - proporţiile dintre lăţimea, grosimea, şi distanţa dintre litere şi cuvinte se raportează, de obicei, la înălţimea literelor ; - orientarea corectă a cifrelor pe aparatele de măsură şi control în raport cu tipul scalei utilizate : - la dispozitivele care folosesc ace indicatoare mobile, cifrele vor fi scrise vertical; - la aparatele cu cadran mobil se recomandă ca cifrele să fie orientate radial, iar marcarea punctului zero să corespundă cifrei 12 de la ceas ; la dispozitivele tip fereastră, cu cadran mobil, cifrele sunt orientate în aşa fel încât la fereastră să apară în poziţie verticală ; - coordonarea deplasării elementelor mobile ale aparatelor cu valorile numerice ale gradaţiilor: în. cazul dispozitivelor de formă circulară (scale fixe şi indicatoare mobile) creşterea valorii parametrului afişat trebuie marcată prin deplasarea acului indicator în sensul de rotire al acelor de ceasornic ; când parametrul poate lua valori pozitive şi negative, creşterea în valoare pozitivă trebuie marcată în sensul de rotire a acelor de ceasornic; când parametrul poate lua valori pozitive sau negative, creşterea în valoare pozitivă trebuie marcată în sensul acelor de citire a acelor de ceasornic, iar creşterea valorilor negative în sens invers; în cazul aparatelor cu cadran dreptunghiular vertical sau orizontal, creşterea valorii parametrului afişat trebuie marcată prin deplasarea acului indicator în sus sau către dreapta; când parametrul poate avea valori pozitive şi negative creşterea valorilor negative trebuie marcată prin deplasarea acului indicator în jos sau către stânga ; - alegerea adecvată a formei acelor indicatoare şi amplasarea lor corectă faţă de gradaţiile cadranelor: acul indicator cuneiform are prioritate faţă da celelalte forme; amplasarea acelor indicatoare se recomandă să se facă la scalele verticale cu vârful spre dreapta, iar la scalele orizontale cu vârful în sus; vârful acului indicator nu trebuie să acopere nici cifrele, nici gradaţiile scalei ; lăţimea vârfului acului indicator să nu fie mai mică decât lăţimea gradaţiei celei mai 75
mici şi nici mai mare decât lăţimea gradaţiei celei mai mari; acul indicator să fie pe cât posibil în acelaşi plan cu scala (apropierea acului indicator de suprafaţa cadranului) pentru a se evita pericolul citirii greşite datorită erorilor de paralaxă (mişcarea aparentă a obiectelor apropiate faţă de altele depărtate); - realizarea unui contrast suficient între cifre sau litere şi fond (suprafaţa cadranului) şi între acul indicator şi fond ; - se recomandă ca aparatul indicator să fie prevăzut cu un sistem de avertizare care să acţioneze în momentul când acesta nu funcţionează normal. Când procesul tehnologic sau obiectul controlat se deosebeşte printr-un grad ridicat de complexitate, printr-un număr mărit al parametrilor, sau unde procesul de conducere are un caracter selectiv şi variabil, se recomandă prezentarea grafică a informaţiilor sub forma semnelor figurative şi simbolice sau într-un tablou intuitiv mai complex care este mnemoschema, ce permite, deseori obţinerea unei imagini mai clare privind componentele sistemului, interacţiunea lor, direcţia fluxului tehnologic, sau în alte cazuri, funcţiile aparatelor şi dispozitivelor de comandă. 8.3. Cerinţe ergonomice privind conceperea, amplasarea şl utilizarea dispozitivelor de acţionare Dispozitivele de acţionare reprezintă mijloacele cu ajutorul cărora se realizează legătura dintre acţiunile motorii ale componentei umane şi ale componentei fizice, îndeplinind funcţiile de comandă şi reglare. Folosirea dispozitivelor de acţionare este atât de frecventă încât detaliile acestora trec neobservate, cu toate că fiecare din ele până a ajunge în forma actuală a parcurs un drum îndelungat, drum care trebuie continuat, dacă se are în vedere necesitatea introducerii cu mai multă fermitate a cerinţelor de natură ergonomică. Introducerea şi respectarea cerinţelor ergonomice în conceperea mijloacelor de muncă, în general, şi a dispozitivelor de acţionare, în special, asigură operatorului o intervenţie promptă, în deplină siguranţă şi cu un efort minim, ducând totodată la reducerea sau eliminarea totală a erorilor de acţionare a dispozitivelor respective, ca de exemplu : - erori de substituire: confundarea sau neidentificarea dispozitivelor; - erori de ajustare: poziţia greşită sau nerespectarea manipulării secvenţiale a mai multor comenzi ; - erori prin uitare: absenţa reglării sau efectuarea unei reglări într-un alt moment decât cel cerut de o situaţie concretă ; - erori de inversiune: pentru obţinerea unui anumit rezultat se efectuează comanda în sensul invers decât cel cerut; - erori neintenţionate : datorate lipsei de atenţie ; - erori determinate de incapacitatea de a atinge dispozitivele datorită distanţelor prea mari ale acestora faţă de operatori. Din prezentarea sumară a tipurilor de erori ce pot apare în manipularea
76
dispozitivelor de acţionare, se poate constata că acestea au, pe de o parte, cauze subiective legate de executant (neatenţie, uitare, pregătire slabă), iar pe de altă parte, cauze obiective de proiectare şi concepţie constructivă. Indiferent de caracteristicile dispozitivelor de acţionare (tip, formă, mărime, culoare, număr, localizare) este necesar ca la conceperea acestora să se respecte anumite cerinţe ergonomice, cu caracter general, ca de exemplu: - tipul dispozitivelor de acţionare trebuie să fie adecvat caracterului acţionărilor efectuate ; - la conceperea dispozitivelor de acţionare trebuie să se aibă în vedere atât posibilităţile organismului uman din punct de vedere al forţei, percepţiei şi reacţiei cât şi capacitatea acestuia de a le menţine la un nivel cât mai ridicat pe toată durata timpului de muncă ; - codificarea dispozitivelor de acţionare prin mărime, formă, culoare, localizare, etichetare, pentru a permite identificarea corectă şi rapidă a acestora: cu toate că suplimentează recunoaşterea vizuală: forma capătă importanţă în condiţiile când sunt utilizate dispozitive de acţionare ce trebuie identificate tactil; când este posibil, se recomandă ca diferenţa de mărime să marcheze diferenţa de funcţie ; - existenţa unei riguroase corelaţii între sensul comenzii (înainte, înapoi, sus, jos, dreapta, stânga) şi reacţia utilajului sau agregatului (mers, acceleraţie, oprire, urcare, coborâre, deplasare dreapta, stânga, înapoi); de asemenea, direcţia de mişcare a dispozitivelor de acţionare trebuie să fie în concordanţă cu planul şi direcţia de mişcare indicată pe cadranele aparatelor de măsură şi control (susjos, stânga-dreapta, sau în adâncime) sau cu semnificaţia mişcării indicatorilor (creşterea sau scăderea valorilor); - amplasarea dispozitivelor de acţionare trebuie sa ţină seama de o serie de factori, ca de exemplu: prioritatea sau importanţa dispozitivelor; gruparea acestora; corespondenţa dintre semnale, ca purtători materiali ai mesajelor informaţionale şi dispozitivele de acţionare etc.; dispozitivele de acţionare cu prioritate crescută rezultă din importanţa parametrilor reglaţi, trebuie să fie plasate în zonele de muncă şi vizuale optime ; dispozitivele de siguranţă trebuie să aibă poziţii uşor accesibile; gruparea dispozitivelor de acţionare poate fi funcţională (pe agregate, pe categorii de parametri, pe succesiunea fazelor de prelucrare) sau secvenţială (conform secvenţelor de utilizare); - pentru indicarea diferitelor funcţiuni ataşate fiecărui dispozitiv de acţionare se recomandă utilizarea diverselor simboluri care trebuie să îndeplinească următoarele cerinţe: să fie sugestive, identificând rapid, fără echivoc funcţiunea; să asigure vizibilitatea corespunzătoare de la distanţa normală la care este operatorul; să se încadreze în cerinţele estetice ale maşinii; să se evite, pe cât posibil, cuvintele scrise, experienţa demonstrând că informaţia se poate transmite mai bine şi mai repede prin simboluri sau prin figuri; - conceperea dispozitivelor de acţionare sau a maşinilor în aşa fel încât, prin măsuri corespunzătoare, să se înlăture complet riscul de accidente. 77
În ce priveşte conceperea, amplasarea şi utilizarea diferitelor tipuri de dispozitive de acţionare este necesar să se respecte următoarele cerinţe ergonomice; - Când trebuie transmisă o comandă cu forţă mare, în reglaj continuu, grosier sau fin, lent, precis, cu viteze mici de rotire şi de amplitudine mică, este indicată utilizarea volanului, care necesită atât un spaţiu relativ mare, cât şi folosirea, de regulă, a ambelor mâini; diametrul volanului trebuie să crească cu forţa aplicată şi să scadă cu viteza de rotaţie; ca formă, este indicată cea circulară pentru deplasări mai mari de 120°, şi cea semicirculară pentru deplasări mai mici de 120°; pentru cea mai bună utilizare deplasarea volanului să nu depăşească ±60° de la poziţia normală. În cazul unui arc mai mare este necesar să se schimbe poziţia mâinilor pe volan ; când acţionarea volanului se face din poziţia ortostatică centrul volanului trebuie să fie plasat în faţa operatorului la înălţimea cotului; - Când sunt acţionate manual subansamble care cer forţe mari, când sunt necesare viteze de rotaţie mari, iar unghiul de rotire este mai mare de 90°, când se cer rotiri complete şi rapide, de mare amplitudine şi pe o gamă mare de dimensiuni este indicată folosirea manivelelor, deoarece rotirea acestora se poate efectua mai rapid decât la un buton sau decât la un volan; o manivelă bine concepută trebuie să fie astfel dimensionată încât raza acesteia (lungimea braţului manivelei) să fie corelată cu poziţia, rezistenţa (forţa necesară) la rotire, precizia şi viteza de rotaţie sau de acţionare necesare ; pentru mişcări rapide sau viteze mari de manipulare mânerul trebuie să fie rotativ, să se poată roti liber în jurul axei sale ; în cazul reglajelor de precizie, mânerul trebuie să fie fix, pentru ca, contactul lui cu mâna să asigure controlul asupra mişcării ; pentru combinarea unor reglaje grosiere şi fine este indicată utilizarea unor manivele combinate cu volanul, cu posibilităţi de modificare a lungimii (razei) de rotaţie. Foarte răspândite, la toate comenzile manuale, pentru reglarea turaţiilor, avansurilor, cuplării sau decuplării manuale, sunt manelele, al căror braţ existent în lanţul cinematic destinat comenzii, care constituie, de fapt, şi elementul de transmitere a forţei la butuc, trebuie să îndeplinească următoarele cerinţe ergonomice : - să asigure prin lungimea sa un raport de transmisie corespunzător, astfel ca să rezulte forţe de acţionare în limite admisibile ; - forma braţului manetei nu trebuie să împiedice manevrarea altor dispozitive de acţionare sau vizibilitatea aparatelor indicatoare; - să permită transmiterea comenzilor fără a solicita poziţii incomode ale mâinii, braţului şi antebraţului sau să supună articulaţiile respective la solicitări improprii, prin amplitudinea deplasărilor unghiulare; - poziţia cea mai convenabilă a unei manete este considerată cea verticală, astfel ca greutatea mâinii să se sprijine pe mânerul ei. O foarte largă răspândire la maşinile-unelte, ca tip de elemente de 78
comandă manuală, o au mânerele care alături de roţile de mână (volantele), de manete sau manivele constituie piesele intermediare între mâinile operatorului şi maşină. Întrucât acest cuplu este realizat de regulă, timp îndelungat, concepţia constructivă trebuie să aibă în vedere, următoarele cerinle ergonomice ; - suprafaţa de contact dintre mână şi mâner este necesar să fie cât mai mare ; - dimensiunile mânerului şi forma mânerului trebuie să fie adaptate caracteristicilor anatomice ale mâinii, astfel încât aderenţa acesteia pe mâner să fie cât mai perfectă. De exemplu, la mânerele de formă cilindrică, apucarea cu învăluire este improprie particularităţilor mâinii, întrucât numai o parte din suprafaţa interioară a mâinii atinge mânerul (cu precădere degetul arătător şi cel mic). Numai la strângerea mai accentuată a mânerului în podul palmei, se va realiza contactul dintre acesta şi celelalte două degete, inelar şi mijlociu. De aceea, forma cea mai potrivită a mânerului este cea de „fus” însă curba acestuia trebuie să corespundă golului degetul mic la cel arătător pe suprafaţa interioară. În cazul comenzilor rapide care au ca scop schimbarea poziţiei de lucru a unor organe interne ale maşinii, cu urmări în regimul de funcţionare al acesteia, sunt indicate pârghiile (levierele) cu toate că au dezavantajul că cer spaţiu relativ mare pentru localizare şi operare. În general sunt preferabile pârghiile lungi datorită avantajului pe care îl oferă în reducerea efortului. Lungimea pârghiilor însă, se stabileşte în funcţie de unghiul de deplasare, de viteza şi de forţa de acţionare. Pârghiile a căror manevrare necesită o forţă mai importantă, trebuie plasate la înălţimea umerilor pentru poziţia ortostatică, sau la înălţimea coatelor pentru poziţia aşezat. Pentru a obţine o mişcare de comandă rapidă şi cu efort minim se recomandă ca unghiul de deplasare înainte sau înapoi a pârghiilor faţă de poziţia verticală să nu depăşească 45°, iar cel de deplasare laterală să fie mai mic de 20°. De asemenea, pârghiile de forţă trebuie plasate lateral faţă de axa sagitală, aproape de corp, astfel ca braţul să exercite forţa necesară fără schimbarea poziţiei sale naturale. În cazurile în care sunt necesare numeroase poziţionări sau mai multe poziţii de comutare sunt recomandate butoanele (întrerupătoarele) rotative care permit obţinerea a 3 . . .24 poziţii diferite de comutare la o rotaţie de cel mult 360°, cu aplicarea unei forţe uşoare şi cu o manipulare destul de rapidă. Butoanele rotative sunt foarte indicate pentru reglajul continuu, putând asigura o precizie mare, pe o întindere mare (cu mai multe rotaţii). Când forţa necesară de acţionare este mare, când trebuie uşurat efortul muscular al braţelor, când forţa acestora este insuficientă pentru realizarea comenzii, când precizia şi viteza sunt reduse, când este necesară variaţia poziţiei corpului iar operatorul lucrează în poziţia aşezat, când mâinile operatorului sunt ocupate şi este necesară simultan o alta comandă, se recomandă utilizarea 79
pedalelor. Când se impune introducerea comenzilor prin pedale de picior la lucru în poziţia ortostatică, trebuie să se ţină seama că această comandă este obositoare, obligând pe operator să-şi schimbe poziţia centrului de greutate, iar menţinerea echilibrului corpului pe un singur picior reduce capacitatea sistemului senzorial şi a aparatului locomotor, producând, în acelaşi timp, tulburări cardiovasculare şi deformaţii osoase. De asemenea, nu se recomandă folosirea a două pedale pentru acelaşi picior, deoarece deplasarea ritmică a membrelor inferioare de la şi către pedale este obositoare. La construirea pedalelor trebuie să se ţină seama totodată de dimensiunile pedalei, de capacitatea de presiune a membrelor inferioare, de forţa necesară, de lungimea cursei pedalei, de durata acţionării şi de frecvenţa utilizării acesteia. 8.4. Cerinţe ergonomice privind conceperea meselor de lucru (bancurilor de lucru), pupitrelor de comandă şi a scaunelor de lucru 8.4.1. Înălţimea, lungimea şi adâncimea planului de lucru Înălţimea planului de lucru trebuie să fie adaptată dimensiunilor antropometrice ale fiecărui executant, ţinând seama de natura lucrărilor efectuate, respectiv de gradul de precizie a muncii şi de categoria (mărimea) efortului depus sau solicitat braţelor. Din acest punct de vedere se pot distinge munci de precizie la care efortul fizic este neînsemnat, munci uşoare, de dexteritate, cu efort mediu şi munci grele care necesită eforturi relativ mari. Pentru fiecare din aceste categorii se impune o înălţime diferită a planului de lucru, aşa cum rezultă din figura 8.3. Aceasta înseamnă că înălţimea planului de lucru este cu atât mai mare cu cât lucrarea efectuată este mai precisă şi necesită un efort fizic mai redus. De asemenea, înălţimea planului de lucru (înălţimea mesei de lucru sau a pupitrului) trebuie să asigure, în acelaşi timp, distanţa optima de şedere şi o poziţie naturală a corpului. Cu cât distanţa, optimă de vedere este mai mică (lucrări de precizie), cu atât şi planul de lucru trebuie sa fie mai înalt. Astfel, în cazul muncilor manuale efectuate în poziţie ortostatică, înălţimile optime de lucru se situează de la 5 până la 10 cm sub nivelul coatelor (fig. 8.3) În munca de precizie, la care efortul fizic este neînsemnat, sau acolo unde se lucrează cu coatele sprijinite, pentru a micşora distanţa de vedere bancul de lucru poate să fie mai înalt cu 8-10 cm, deoarece înălţimea planului de lucru nu provoacă obosirea muşchilor braţelor întrucât greutatea pieselor este neînsemnată. După cum rezultă din figura 8.3 la muncile uşoare, cu oarecare efort muscular sau efort mediu, înălţimea planului de lucru este de circa 5 cm sub nivelul coatelor, iar în cazul muncilor grele, cu efort muscular important, până aproape de 15-20 cm sub nivelul coatelor. Realizarea unor adaptări individuale este, în general, uşor de efectuat utilizând mese sau bancuri de lucru care permit reglarea pe verticala a planului principal, precum şi înclinarea sau ridicarea celor secundare. Dacă se utilizează 80
mese sau bancuri de lucru normalizate, neprevăzute cu dispoziţie de reglare a înălţimii trebuie, în principiu, să se aleagă înălţimi pentru persoane de statură înaltă, întrucât adaptarea mobilierului la persoanele mai scunde se poate face uşor prin folosirea grătarelor de adaptare a înălţimilor.
a. Muncă de precizie
b. Muncă uşoară
c. Muncă grea
Înălţimea planului de lucru măsurată de la planul cotelor (±0):
Bărbaţi: 104,5 cm; Femei: 98,0 cm
Figura 8.3. Înălţimea planului de lucru pentru munca efectuată în poziţia ortostatică În cazul lucrărilor manuale de precizie efectuate în poziţie aşezat înălţimea optimă a planului de lucru este, de asemenea, cu câţiva centimetri sub nivelul coatelor. Dacă se execută lucrări de înaltă precizie, fiind necesară o distanţă mai mică ochi-obiect, înălţimea planului de lucru este mai mare. În cazul pupitrelor (tablourilor) de comandă, care nu constituie un mobilier, în adevăratul sens al cuvântului, ci mai degrabă un suport material pe care sunt amplasate dispozitivele de prezentare vizuală a informaţiilor şi dispozitivele de acţionare, indiferent de poziţia de muncă adoptata, este necesar ca axa vederii să fie perpendiculară pe suprafaţa de comandă a pupitrului ţinută sub observaţie. Dacă operatorul lucrează în poziţie ortostatică, înălţimea pupitrului de comandă trebuie să fie mai mare, iar înclinaţia suprafeţei acestuia să fie de 30°. În poziţie de lucru aşezat înălţimea pupitrului de comandă scade, însă creşte înclinaţia suprafeţei acestuia la 60°. Dacă poziţiile de lucru alternează, este necesar să se folosească un scaun de lucru înalt pentru menţinerea axei de vedere ca şi în poziţia ortostatică, ţinând seama că se foloseşte un pupitru de comandă înalt, utilizabil şi pentru poziţia ortostatică. Înălţimea planului de lucru, eventual şi înălţimea scaunului de lucru în 81
poziţia aşezat, funcţie de înălţimea operatorului se pot determina şicu ajutorul unor diagrame concepute în acest scop. De exemplu, pentru înălţimea.operatorului de statură medie (l,70 m) planul de lucru trebuie să fie la înălţimea de aproximativ 104 cm pentru poziţia ortostatică, iar pentru poziţia aşezat scaunul de lucru trebuie să fie ridicat la înălţimea de circa 75 cm. În cazul în care înălţimea planului de lucru nu poate fi reglată, atunci aceasta se stabileşte la 115 cm, iar înălţimea scaunului de lucru, pentru un operator cu înălţimea de 1,60 m, trebuie să fie de 87 cm, înălţimea treptei de 45 cm şi înălţimea grătarului sau a pedalei de 20 cm. Lungimea sau distanţa laterală şi adâncimea planului de lucru sau distanta în raport cu planul frontal depind de dimensiunile obiectelor muncii care urmează să fie aşezate şi prelucrate pe suprafaţa de lucru, precum şi de cantitatea de materiale şi unelte de muncă cu care se lucrează. În ceea ce priveşte utilizarea suprafeţei de lucru este necesar să fie aplicate principiile economiei mişcărilor. Pentru evitarea menţinerii, o perioadă prea mare a braţelor în extensie sau suspendate, ceea ce măreşte eforturile statice şi diminuează precizia mişcărilor, la mesele de lucru se ataşează suporţi pentru braţe (fig. 8.4, 8.5).
Figura 8.4. Masă de lucru cu suporţi pentru braţe Figura 8.5. Stativ pentru braţ Pentru lucru în poziţia aşezat, trebuie să se asigure înălţimea şi adâncimea spaţiului pentru membrele inferioare în aşa fel încât, în timpul lucrului, acestea să se poată mişca fără sa apară senzaţia de jenă. De aceea, se va evita plasarea de sertare sau rame înalte deasupra genunchiului. Ori de câte ori este posibil, este necesar să se folosească suport pentru picioare, asigurându-le o poziţie oblică, comodă pentru menţinerea echilibrului şi pentru circulaţia sângelui. Menţinerea picioarelor de la genunchi perpendicular pe sol, în cursul întregului program de lucru este obositoare, iar diminuarea irigaţiei sanguine şi apariţia senzaţiei de jenă (furnicături) determină frecvente modificări ale poziţiei de muncă sau chiar întreruperi ale activităţii cu efecte negative asupra eficienţei muncii
82
8.4.2. Cerinţe ergonomice privind conceperea şi construirea scaunelor de lucru Pentru a asigura o poziţie de muncă comodă şi pentru a nu contribui la sporirea oboselii în timpul lucrului, construcţia şi dimensiunile scaunului de lucru trebuie să fie adaptate datelor antropometrice ale executantului, particularităţilor locurilor de muncă sau specificului activităţilor desfăşurate. A fost studiată o perioadă îndelungată starea muşchilor şi articulaţiilor în diferite poziţii de muncă în postura aşezat. Pe baza experienţelor şi măsurătorilor făcute s-a demonstrat că o construcţie obişnuită a scaunelor de lucru nu ţine seama de necesităţile de comoditate ale omului, şi că exercită o influenţă negativă asupra organismului omenesc. Au fost proiectate noi modele de scaune utilizabile în timpul activităţii, care au exercitat o influenţă deosebită, în special, în practica proiectării mobilei (linia Akkerblom- coloana vertebrală puţin curbată). În concepţie ergonomică, pentru a fi confortabil, un scaun de lucru trebuie: - să asigure, în general, libertatea mişcărilor cerută de activitatea desfăşurată ; - să permită realizarea activităţii respective cu minimum de efort ; - să creeze senzaţia de stabilitate şi comoditate. Cu toate că modelele sau tipurile de scaune sunt foarte variate, în concepţia constructivă a acestora este necesar să se respecte următoarele principii generale : - scaunul de lucru să asigure un sprijin corpului omenesc în raport cu activitatea desfăşurată ; - scaunul să aibă unele dimensiuni reglabile calculate funcţie de dimensiunile antropometrice ; - formele scaunului de lucru să evite posibilitatea ca operatorul să lucreze în poziţii necorespunzătoare; - greutatea corpului omenesc să fie repartizată uniform pe suprafaţa de şezut a scaunului. Având în vedere aceste principii generale, pentru a răspunde cât mai bine scopului lor în producţie, la conceperea şi construirea scaunelor de lucru trebuie să se ţină seama de următoarele cerinţe ergonomice : - scaunul de lucru trebuie să ofere numeroase puncte de contact cu corpul; - înălţimea scaunului trebuie să fie variabilă, permiţând reglarea pe verticală în raport cu înălţimea executantului şi a planului de lucru, ca şi în funcţie de sex şi de specificul muncii; - suprafaţa sau platforma de şezut trebuie să aibă o înclinaţie anterioposterioară care să asigure un confort sporit pentru operator, să-1. conducă şi săl oblige la folosirea spătarului şi care să-i dea o stabilitate necontrolată în timpul activităţii; - suportul de şezut trebuie să fie uşor ondulat sau puţin curbat, pentru a se mula pe fese, să fie tapisat corespunzător, să aibă o suprafaţă de şezut suficient 83
de moale, acoperită cu pânză sau stofă (nu cu material plastic, întrucât nu este absorbant, sporeşte transpiraţia şi apariţia senzaţiei de inconfort) ; - spătarul trebuie să uşureze solicitarea coloanei vertebrale şi a maselor musculare ale spatelui în timpul activităţii în poziţia aşezat; - spătarul trebuie să fie curbat, pentru a adera la forma spatelui dând senzaţia de stabilitate şi siguranţă, să aibă o lăţime şi o înălţime corespunzătoare pentru a nu limita libertatea mişcărilor, să fie înclinat în faţă şi rabatabil din faţă spre spate, precum şi reglabil pe verticală pentru a putea fi poziţionat în dreptul regiunii lombare; în acest scop este recomandabil să fie montat, pe o tijă semiflexibilă sau să fie mobil în jurul unui ax orizontal; - adâncimea scaunului de lucru trebuie să fie suficientă pentru a putea permite feselor să se mişte în vederea unor schimbări de poziţie, dar nu trebuie să fie atât de mare încât tăblia de şezut să jeneze operatorul în zona posterioară a genunchilor; - lăţimea scaunului de lucru trebuie să fie, de asemenea, suficient de mare pentru a putea permite o anumită mişcare a feselor ; - picioarele scaunului de lucru trebuie să nu stânjenească mişcările; - scaunul de lucru trebuie să prezinte o stabilitate suficient de mare pentru a nu se răsturna prin balans sau alunecare, ceea ce impune acordarea unei atenţii deosebite repartizării centrului de greutate.
84