Uvod

Umjesto da alate i radnu okolinu prilagode sebi, ljudi su se stoljećima prilagođavali njima. Tek početkom 18. stoljeća počelo se naučno pisati o bolestima izazvanim nepravilnim držanjima i pokretima pri radu, a u 19. stoljeću alati, strojevi pa i cijele radne operacije počele su se prilagođavati čovjekovim mogućnostima. Iz svega toga izrasla je ergonomija.

Ergonomija je ukupnost proučavanja ljudi i njegovog suodnosa sa radnom okolinom. Prema Klajićevom riječniku stranih riječi ergonomija je složenica grčkih riječi ERGON ( djelo,čin,rad) NOMOS (običaj, red, zakon )

Ova disciplina primjenjuje znanstvene informacije za dizajniranje radne opreme, postupaka i okoline u svrhu olakšavanja rada, otklanjanja ili smanjivanja umora, iscrpljenosti i bola, povećanje sigurnosti radnog mjesta te povećanje efikasnosti rada.

Ergonomski principi trebali bi se poštovati u svim područjima ljudske aktivnosti i neaktivnosti : u radnom procesu, sportu i odmaranju, zdravlju i sigurnosti. Zadaća je vodstva radnog procesa obuhvatiti osnovna znanja o ljudskom organizmu na području anatomske i fiziološke građe, psihološke strukture, psihofizičkih zahtjeva te individualne i grupne dinamike. Zbog toga što je nemoguće biti vrstan u svim tim područjima, potrebna je suradnja sa stručnjacima koji svojim naputcima mogu pomoći u konstrukciji mašina, alata, naprava, radnog mjesta i radne okoline sa namjenom da se rad prilagodi čovjeku.

Poznavanje ergonomije omogućuje ugodniju, sigurniju i zdraviju sredinu ne samo na poslu već tijekom odmora. Tu je i odgovornost, kao sto je već navedeno, najveća na vodstvu radnog prostora ali radnik takođe nosi dio odgovornosti za svoje zdravlje te ga treba čuvati prijavljivanjem neodgovarajućih radnih površina, predmeta, pribora, dimenzija radnog prostora te zahtjevati nužne intervencije. Sve potencijalne zdravstvene posljedice mogu se spriječiti. Redovna fizička aktivnost i jačanje svih djelova tijela umnogome će doprinijeti prevenciji ovih zdravstvenih problema.

Biomehanika

Biomehanika proučava artikulacije koštanih i mišićnih sistema, kao da je riječ o mehaničkim strukturama podređenim različitim silama i kretanjima. To uključuje analizu načina ljudskog hoda i istraživanje sila koje utiču na deformacije ljudskog tijela prilikom različitih nesreća. Biomehanika takođe proučava druge sisteme organizma kao i organe, npr ponašanje krvi kao tečnosti koja je u konstantnom kretanju, mehaniku disanja i razmjene energije u ljudskom tijelu.

Biomehanika je veoma važna naučna disciplina u ergonomiji koja je multi i inter disciplinarna primjenjena naučna disciplina koja se bavi istraživanjem i proektovanjem sistema čovjek-mašina bez poznavanja biomehaničkih svojstava čovjeka teško je ili nemoguće oblikovati tehnička sredstva a da budu podobna za efikasno-bezbjedno i produktivno korištenje.

Specifičnost kretanja živog tijela,kod koga moramo voditi računa o mehaničkim osobinama kretnog aspekta i o biološkim uslovima organizma nametnula je novi pravac istraživanja, i uslovila formiranje jedne nove nauke, koja svojim sadržajem sjedinjuje mehaniku i anatomiju i koja je našla svoj izraz pod pojmom BIOMEHANIKA

Zadatak

Za manipulaciju radnika za radnim stolom gdje je potrebno da radi sa sitnim predmetima težine 1050 g. Radni predmet radnik dohvaća iz kutije pored stola, obrađuje ga na stolu visine 170 cm i odlaže ga na traku ispod struka koja je postavljena na visini od 40 cm.

Radnik je u uspravnom položaju za vrijeme obavljanja radne aktivnosti. Trajanje neprekidno 8 h

Potrebno je odrediti:

Niosh/ Rula analizu Biomehaničku analizu

Analizu je potrebno sprovesti nad procesom ( početni položaj, uzimanje predmeta, odlaganje predmeta )

Nakon sprovedenih analiza pomoću Catia V5 uraditi dimenzionisanje tereta prema dobijenim rezultatima, te ako je potrebno ponoviti analizu radnog mjesta.

Izrada zadatka

Izrada ovog zadatka vrši se u softveru Catia, modul Egonomics design & analysis.

Prvi korak u izradi je pravljenje subjekta u Human Builder gdje se definiše pol i populacija.

Zatim pomoću Human Maesurment Workbench-a zadajemo visinu i težinu.

Na slici 1. je prikazan subjekt.

Slika 1.

Na slikama 2. i 3. vidimo definisanje visine ( koja je zadata zadatkom) i težine, proizvoljno

Slika 2.

Slika 3.

Položaj se definiše opcijom forward kinematics i standard pose opcije pomoću koje se definiše položaj segmenata manekena. Položaj manekena mora biti određen u odnosu na okolinu, u ovom slučaju u odnosu na pod. Nakon definisanja antropometrije manekena, zadatkom se traži analiza početnog položaja, uzimanja predmeta i krajnjeg položaja.

Na load definition opciji zadajemo opterećenje u obje ruke po 0.525 kg kao na slici 4.

Primjetimo da je položaj tijela uspravan.

Slika.4

Položaj 1- početni položaj

Treba naglasiti da se sile u šakama uzimaju u obzir pri vršenju biomehaničkih analiza ove sile predstavljaju teret prenošenje guranja, podizanja, spuštanja i vuče. Zatim pomoću funkcije Biomechanic single action analysis uradimo analizu biomehanički opterećenja za ovaj položaj.

U ovom stojećem položaju vidimo da lumbalni momenat ima negativnu vrijednost, jer je jedino opterećenje koje djeluje na čovjeka njegova sopstvena težina.

Kompresija L4 /L5 pršljena je 516 N jer nemamo djelovanje opterećenje na abdomen.

NIOSH 1981 metoda je razvijena na Nacionalnom institutu za profesionalnu sigurnost i zdravlje. Bazira se na algebarskoj jednačini koja analizira simetrično podizanje tereta sa obje ruke.

NIOSH 1991 metoda je poznata kao „prepravljena jednačina podizanja“ i kao i predhodna metoda odnosi se na problem podizanja sa obje ruke. Ova jednačina dozvoljava određen nivo asimetrije. Za razliku od predhodne u ovoj metodi se definišu uslovi spajanja tj. opisuje se kvalitet nalijeganja između šake i objekta.

Rula analiza

Na slici na kojoj je prikazana Rula analiza vidimo da je finalni rezultat 5, što znači da je potrebno izvršiti dalju analizu i unijeti dalje odgovarajuće izmjene. Zaključujemo da su mišići u kritičnom području zbog stajanja 8 h.

Položaj 2 /Uzimanje predmeta iz kutije/

Slika – uzimanje predmeta

Pomoću funkcije Biomechanics single analysis uradili smo analizu biomehaničkih opterećenja za položaj 2.

Slika . Biomehanička analiza za položaj 2

U datom položaju vidimo da lumbalni momenat ima vrijednost 103 Nm. Kompresija L4/L5 pršljena iznosi 2071 N, što je zadovoljavajuće s obzirom na dozvoljenu vrijednost od 3400 N. Abdomenalna sila iznosi 48 N, dok abdomenalni pritisak iznosi 2 N/m2.

Niosh 1981 analiza za položaj 2.

Datom analizom dolazimo do slijedećih zaključaka, težina ispod koje izvođenje ove akcije bezbjedno za dati položaj iznosi 28.74 kg, a maksimalna dozvoljena granica ( težina preko koje se smatra da je akcija podizanja ili spuštanja opasna i da zahtjeva kontrolu) je 86.22 kg.

Slika –Niosh 1991- za položaj

Slika – Niosh1981 analiza za položaj 2.

Niosh 1991 analiza dozvolja asimetriju gornjeg dijela tjela, vrijeme podizanja je proizvoljno uzeto ( 30s) . Naljeganje šake i predmeta je dobro, masa predmeta koju podiže iznosi 0.525 kg. Rezultati prikazani na slici ukazuju na to da je preporučena granica težina ( težina koju radinici normalnog zdrastvenog stanja) mogu podizati tokom određenog vremenskog perioda bez rizika je je 19.004 kg. Indeks podizanja-spušzanja iznosi 1.

Slika – Rula analiza za položaj 2

Na slici prikazana je RULA analiza za položaj 2. Finalni rezultat iznosi 5, što spada u područije smeđe boje, što znači da je potrebno izvršiti dalju analizu i unijeti odgovarajuće izmjene. Zaključujemo da su mišići u kritičnom područiju zbog stajanja 8h i nepraktičnog rada.

Polozaj 3 – Obrađivanje predmeta na stolu

Radnik nakon vađenja predmeta iz kutije,postavlja predmet na sto visine 170 cm.

Analiza biomehaničkih opterećenja:

U ovom položaju vidimo da lumbalni moment ima vrijednost 2 Nm.

Kompresija L4/L5 pršljena je 828N što je zadovoljavajuće s obzirom na dozvoljenu vrijednost od 3400 N.

Abdomenalna sila je 0 N, a abdomenalni pritisak je 0 N/m2.

NIOSH 1981 za položaj 3:

Iz rezultata zaključujemo da težina ispod koje je izvođenje akcije bezbjedno za ovaj položaj je 6,6 kg,

a maksimalna dozvoljena granica je 19,8 kg.

NIOSH 1991 za položaj 3:

Ovdje vidimo da je preporučena granica težine 0 kg u ovom položaju,budući da radnik obrađuje komad koji je već na stolu.

RULA analiza za položaj 3:

Na slici je prikaza RULA analiza za položaj 3.

Ovdje vidimo da je finalni rezultat 4 što spada u područje žute boje, a to znači dda je potrebno izvršiti dalju analizu i unijeti odgovarajuće izmjene.

Opet zaključujemo da su mišići u kritičnom položaju zbog stajanja 8h.