RACIONALIZACE ERGONOMICKÝCH PODMÍNEK S OHLEDEM NA POHLAVÍ PRACOVNÍKA Ing. Tomáš Kamaryt Ing. Tereza Vyskočilová Katedra průmyslového inženýrství, Fakulta strojní, ŽCU Plzeň Univerzitní 22, 306 14 Plzeň e-mail: vyskocit@kpv.zcu.cz e-mail: tkamaryt@kpv.zcu.cz Ing. Ján Kobulnický Katedra priemyselného inžinierstva a manažmentu Strojnícka fakulta, Technická univerzita v Košiciach Němcovej 32, 042 00 Košice e-mail: jan.kobulnicky@tuke.sk Abstract The increasing demands on the productivity, efficiency or quality of the production emphasis the importance of the ergonomics conditions of the workplace. In other words the worker is able to produce required volumes in desired quality and time only when his workplace is designed exactly according to his body dimensions. Therefore the ergonomics rationalization in terms of dimensions of the workplace according to the specific worker is the already the necessity. The article shows the difference of the workplace arrangement designed for the male and the female worker. Key words: Ergonomics, rationalization, workplace, sex, gender of the worker, analysis ÚVOD Ergonomie je známa jako věda řešící lidské vlastnosti, schopnosti a omezení v běžném životě i pracovním procesu. Ergonomie bývá spojována s řadou opatření, jež jsou implementována ve snaze o zvýšení kompatibility mezi pracovníkem, pracovištěm a pracovním prostředím. O významu a benefitech provádění pravidelných racionalizačních a ergonomickoracionalizačních opatření jsme se však zmiňovali již v minulém článku. Cílem tohoto článku je poukázání na rozdílnost mezi pracovníky (muži) a pracovnicemi (ženami) a pro ně optimálních podmínek z hlediska příslušného pracoviště. ERGONOMIE PRACOVIŠTĚ Úkolem ergonomie je vytvořit technické a organizační podmínky pro efektivní lidskou práci. Cílem ergonomie je snižování nepřiměřené pracovní zátěže a zvyšování pracovní pohody, eliminace či redukce možnosti vzniku chyby, selhání či zdravotního ohrožení života. (Novák, J., Šlampová, P., 2007) Zásady při navrhování pracoviště Během navrhování pracovišť se vychází z antropometrických údajů, následně je nezbytné podmínky upravit tak, aby odpovídali pracovníkům, pro které je dané pracoviště navrhováno, tzn., zda se jedná o muže či ženy. Dle potřeby může být ještě zvažováno, zda je nutné uplatnit mezní rozměry, tzn. např. prostor pro nohy pro nadprůměrně velké lidi, či naopak aby příliš malí lidé dosáhli apod. (Bureš, 2013) Níže popsaná případová studie vycházela z průměrných rozměrů žen a mužů a na základě normálního rozdělení uvažovala i mírnou odchylku konkrétně 10% percentil v případě mužů uvažovala pracovníky vyšší než je průměr a v případě žen pracovnice menší než je průměr (Bureš, 2013) Obr. 1 Normální rozdělení (Slideplayer, 2015) Legislativa Studie dále vycházela z legislativou stanovených hygienických limitů, kdy pracovník v nepřijatelné pracovní poloze smí dle stanoveného hygienického limitu strávit max. 30min v a v podmíněně přijatelné pracovní poloze max. 160min v průměrné osmihodinové směně. Práce spojená se zaujímáním podmíněně přijatelných a nepřijatelných pracovních poloh překračující stanovené hygienické limity musí být přerušována bezpečnostními přestávkami v trvání 5 10 min. po každých 2 hodinách nebo zajistit střídání činnosti zaměstnanců. (Nařízení vlády č. 68/2010 Sb, 2010) Existují 3 možné stupně hodnocení pracovní polohy a pohybů. Jako přijatelné považujeme takové, kdy zdravotní riziko je považováno za nízké či zanedbatelné pro téměř všechny zdravé dospělé osoby tzn., není potřeba žádná úprava. Podmíněně přijatelným hodnotíme takové pracovní polohy či pohyby, kdy existuje zvýšené zdravotní riziko pro celou skupinu pracovníků či její část. Riziko, spolu se souvisejícími rizikovými faktory, se musí analyzovat a co nejdříve snížit, nebo není-li to 167
možné, musí se přijmout jiná vhodná opatření, např. zajistit přijatelnost použití strojního zařízení odpovídajícími provozními pokyny. Poslední kategorií jsou tzv. nepřijatelné pracovní polohy či pohyby. V takovém případě je zdravotní riziko nepřijatelné pro jakoukoliv skupinu pracovníků a je nutná rekonstrukce návrhu vedoucí ke zlepšení pracovního prostoru. (Bureš, M. 2013), (ČSN EN 1005-5, 2007) Zaujímání nepřijatelných či podmíněně přijatelných pracovních poloh vzhledem ke stanoveným hygienickým limitům logicky limituje běžný provoz výroby a přináší s sebou vícenáklady ve formě prostojů či nekvality z důvodu nutných přestávek, nižší výkonnosti pracovníků zapříčiněné zvýšenou únavou, nemocí z povolání či nespokojenosti a zvýšené fluktuace pracovníků. (ČSN EN 1005-5, 2007) Hlavním cílem projektu byla ergonomie pracoviště a sledování vybraných pozic za účelem zhodnocení současné pozice a následná analýza příčin neefektivních a ztrátových časů. Popis pracoviště a problému Objektem řešení je montážní pracoviště nejmenovaného průmyslového podniku, kde bylo nutné podrobně analyzovat vytížení vybraných pracovních pozic montážních pracovníků. Následně byly pro tyto konkrétní vybrané pracovníky stanoveny optimální pracovní polohy. Studie vycházela nejen z výše zmíněných hygienických limitů ale také dalších faktů, kdy vhodnost pracovní pozice ve stoje ovlivňuje výška pracovní roviny a vzdálenost manipulovaných předmětů od těla. Proto byla studie zaměřena na stanovení optimální pracovní roviny, její výšky a vzdálenosti umístění materiálu od těla. Studie byla provedena pro průměrnou ženu (163cm) a muže (175cm). Dále pro 10% percentil ženy (nižší 152cm) a pro 90% percentil muže (vyšší 185cm). Obr. 2 Optimální pracovní polohy PŘÍPADOVÁ STUDIE Popis a cíle projektu Uváděná případová studie se zabývá ergonomickou racionalizací pracoviště, během které jsou zohledňovány rozdíly mezi ženami a muži. Případovou studií je konkrétní příklad z praxe. Zadáním projektu bylo zpracování studie Sledování a měření vybraných činností odebírání materiálu při montáži, jejíž cílem je (v uvedené posloupnosti): zmapovat pracovní pozice při montáži, tvorba experimentů pracovních poloh při montáži, a stanovení optimálních pracovních poloh. Řešení Pro větší přehlednost je řešení dané problematiky rozděleno do dvou částí, a sice pro ženy a pro muže zvlášť. Nejprve se zaměříme na stanovení ideální výšky pracovní roviny pro ženy. Tolerance měření byla ±3. Při době trvání pohybu (sáhnutí + úchop a zpět) 2 sec a množství 900 kusů za směnu je celková doba v nepřijatelné poloze 30 minut (1800 sec). Níže uvedené obrázky zobrazují zkoumané pracovní polohy pro jednotlivé dosahy pracovnice i výšky pracovní roviny, kdy zkoumané výšky jsou stanoveny na 102cm, 110cm a 120cm a zkoumané dosahy na 20cm, 30cm a 40cm. Výška 102 cm 168
Výška 110 cm Výška 120 cm Z níže uvedené tabulky jsou patrné všechny zkoumané polohy vzhledem k poloze nadloktí pro ženy o výšce 152cm, kdy zeleně podbarvená pole označují přípustné polohy, žlutá podmínečně přípustné a červená pole označují nepřípustné pracovní polohy. Obr. 3 Pracovní poloha ženy (152 cm výška) Obdobně se postupovalo v případě hodnocení v případě žen o výšce 163 cm. Jednotlivé polohy jsou patrné z níže uvedených náhledů na simulace zkoumaných pohybů a výšek. Tab. 1: Hodnocení pracovních poloh - žena 152cm Výška 102 cm Výška 110 cm 169
Výška 120 cm V níže uvedené tabulce jsou uvedeny zkoumané polohy, kdy opět zeleně podbarvená pole označují přípustné polohy, žlutá podmíněně přípustné a červené pole označují nepřípustné pracovní polohy. Tab. 2: Hodnocení pracovních poloh - žena 163cm Obr. 4 Pracovní poloha ženy (163 cm výška) Výška 70 cm Obdobným způsobem jako v případě žen se postupovalo v případě mužů. Tolerance měření byla ±3. Při době trvání pohybu (sáhnutí + úchop a zpět) 2 sec a množství 900 kusů za směnu je celková doba v nepřijatelné poloze 30 minut (1800 sec). V případě mužů byla studie provedena pro průměrnou výšku muže, tj. 175cm a 10% percentil, tj. muže vyšší 185cm vysoké. Zkoumanými pracovními výškami v případě mužů byly 70cm, 80cm a 90cm pracovní roviny. Zkoumanými dosahy 25cm, 40cm a 55cm. Výška 80 cm Výška 90 cm Obr.5 Pracovní poloha muže (185 cm výška) 170
Tab. 3: Hodnocení pracovních poloh - muž 185cm Výsledky měření jsou patrné z uvedené tabulky, kde jsou patrné optimální polohy, tzn. zelená pole. Poté se obdobným způsobem postupovalo v případě průměrného, tzn. 175cm vysokého muže. Jednotlivé alternativy jsou opět patrné z níže uvedených simulačních náhledů. Výška 70 cm Výška 80 cm Výška 90 cm Obr.6 Pracovní poloha muže (175 cm výška) Tab. 4: Hodnocení pracovních poloh - muž 175cm Mapování, měření a sledování potenciálních problémů v oblasti ergonomie probíhalo období cca 2 měsíců po dobu 3 pracovních dnů týdně. Tato doba odpovídala dostatečnému proniknutí do celé problematiky. Každá oblast ergonomie má své odlišné problémy. Pokud porovnáme jednotlivé problémy, má každá oblast z našeho pohledu jinou prioritu. I když je možné provádět optimalizační kroky i 171
nezávisle na sobě, stanovili jsme pořadí jednotlivých oblasti, na základě jejich naléhavosti: Pracovní pozice Vzdálenost od středu děla Náklon těla Výstupem ze studie je ohodnocení pracovních poloh z hlediska jejich ergonomické přípustnosti. Konkrétně hodnocení poloh pro: ženy o výšce 152 a 163cm, kde byly hodnoceny polohy v proměnné výšce pracovní roviny. muže o výšce 175 a 185cm, kde byly hodnoceny polohy umístění materiálu pod pracovní rovinou. Na základě zpracované studie zaměstnavatel (zadavatelská firma) může nastavovat pracoviště pro své zaměstnance tak, aby co nejvíce vyhovovalo jejich potřebám a vykonávaným činnostem (přesné výsledky a hraniční umístění materiálů je uvedeno výše v uvedených schématech). Dle informací zadavatelské společnosti byla cca rok po zavedení výše uvedených ergonomických opatření patrná tendence snižující se marodnosti a fluktuace pracovníků. ZÁVER Článek poukazuje na složitost vhodného nastavení pracoviště tak, aby vyhovovalo všem pracovníkům. Zároveň poukazuje na význam nastavení pracoviště konkrétnímu pracovníkovi (skupině pracovníků) na míru. Konkrétně je vše ukázáno na případové studii, ze které je patrná rozdílnost poloh vhodných pro pracovníky coby ženy resp. muže. Zavedeným opatřením byla snížena pravděpodobnost vzniku nemoci z povolání, přetěžování pracovníků a zvýšena jejich spokojenost, což mělo blahý vliv na fluktuaci těchto pracovníků. Literatúra [1] P. Blaha, et. al., Anthropometric studies of the Czechoslovak population from 6 to 55 years, UNZ, Prague, 1986. [2] EN ISO 7250, Basic human body measurements for technological design, 1997. [3] Bureš, M., Görner, T., Šedivá, B., Hand Anthropometry of Czech Population in proceedings of the 2015 IEEM International Conference on Industrial Engineering and Management, Singapore, 2015, ISBN 978-1-4673-8065-2 [4] Bureš, M., učební podklady k předmětu Ergonomie, Západočeská Univerzita v Plzni, Katedra průmyslového Inženýrství a Managementu, 2013 [5] Normy ČSN třídy 8335 Ergonomie, [6] Novák, J., Šlampová, P., Racionalizace výroby učební text, 2007, Ostrava, online on: http://projekty.fs.vsb.cz/414/racionalizacevyroby.pdf, accessed November 2015. [7] GÖRNER, T., ŠIMON, M. Ergonomic rationalization. In Annals of DAAAM for 2011 & Proceedings of The 22nd International DAAAM Symposium "Intelligent Manufacturing & Automation: Power of Knowledge and Creativity". Vienna: DAAAM International Vienna, TU Wien, 2011. s. 0753-0754. ISBN: 978-3- 901509-83-4, ISSN: 1726-9679 [8] ČSN EN 1005-4:2005 Bezpečnost strojních zařízení - Fyzická výkonnost člověka - Část 4: Hodnocení pracovních poloh a pohybů ve vztahu ke strojnímu zařízení, Český normalizační institut, 2005 [9] ČSN EN 1005-5:2007 - Bezpečnost strojních zařízení - Fyzická výkonnost člověka - Část 5: Posuzování rizika velmi opakované činnosti, Český normalizační institut, 2005 [10] Nařízení vlády č. 68/2010 Sb, Podmínky ochrany zdraví při práci, ISSN 1211-1244, Tiskárna Ministerstva vnitra, p. o., 2010 [11] Slideplayer, http://images.slideplayer.cz/10/2734349/slides /slide_4.jpg, citováno dne 4. 1. 2016 Tento příspěvek byl vytvořen za podpory projektu č. SGS-2015-065 "Rozvoj parametrů udržitelného výrobního systému" Interní grantové agentury Západočeské univerzity v Plzni a grantového projektu č. 1/0669/13 Proaktívne krízové riadenie priemyselných podnikov založené na koncepte controllingu. 172