اصول مهندسي فاكتورهاي انساني و تطابق شرايط با كاربر
اهداف :
پس از يادگيري اين مطالب، فراگيرنده قادر خواهد بود به پرسشهاي زير پاسخ دهد :
- مهندسي فاكتورهاي انساني يا ارگونومي چيست ؟
- اهداف ارگونومي و دامنه عملكرد آنرا شرح دهد
- سيستم انسان ـ ماشين داراي چه عواملي است ؟
- آنتروپومتري را شرح داده اهداف آن را بنويسد
- ويژگي‌هاي ارگونوميك ايستگاه هاي كاري نشسته و ايستاده چه مواردي هستند ؟
- روش صحيح حمل دستي بار (به صورت اتفاقي و غير تكراري) چه روشي است ؟
واژه هاي كليدي
ارگونومي، مهندسي فاكتورهاي انساني، آنتروپومتري، بهره وري، ايستگاه كار، فيزيولوژي كار
بيان مسئله
كمتر فعاليتي را بتوان يافت كه عاري از هر گونه عامل تهديدكننده اي باشد. از اينرو حفظ صيانت نيروي انساني به عنوان رسالتي مهم مطرح مي‌گردد و در اين بين بخش عمده از مواردي كه سلامت جسمي و روحي كاربران را به خطر مي اندازد مربوط به شرايط ارگونومي محيط‌هاي كار مي‌باشد. ارگونومي بطور علمي در طول دوران جنگ‌هاي جهاني مطرح گرديد. ارگونومي از نظر لغوي بــه معناي قوانيــن كار مي‌باشــد در حقيقت ارگو (ergo) به معني كار و Nomos به معني قوانين و اصول مي‌باشد. ارگونومي از تطابق هر چه بيشتر شرايط محيط كار با اپراتور سخن مي‌گويد به تعبيري مي‌توان ارگونومي را به ترتيب زير تعريف نمود.
"علم اصلاح و بهينه سازي محيط، مشاغل و تجهيزات به گونه اي كه متناسب با محدوديت‌ها و قابليت‌هاي انسان باشند". (مولف) با توجه به تعريف ياد شده مشخص مي‌گردد كه دامنه عملكرد اين علم مي‌تواند بسيار وسيع باشد
اهداف و دامنه عملكرد ارگونومي
مهمترين اهداف ارگونومي عبارتست از
الف) ايمني ـ بهداشت
ب) توليد ـ بهره وري
اين علم از يك سو به سلامت افراد مي‌انديشد و از سوي ديگر كارآمد بودن و بهره وري سيستم‌ها را در فعاليت‌هاي متنوع صنعتي يا غيرصنعتي بطور دقيق مد نظر دارد.
با عنايت به آنچه تاكنون ذكر شده و با توجه به اهداف مزبور بخشي از حيطه هاي عملكردي ارگونومي را مي‌توان به شرح زير دانست :
1) بررسي ميزان توانمندي شاغلين با توجه به نوع كار و انرژي مصرفي
2) مطالعه ابعاد فيزيكي بدن (آنتروپومتري) و كاربرد اين دسته از اطلاعات در طراحي ايستگاه هاي كار
3) طراحي ارگونوميك ابزارهاي دستي
4) طراحي ايستگاه هاي كار نشسته، ايستاده (يا توام) و آناليز سيستم انسان ـ ماشين
5) بررسي‌هاي روانشناختي از ديدگاه نحوه ارتباط بين افراد
6) تعيين رژيم‌هاي كار و استراحت (زمان‌هاي استراحت و مدت انجام كار)
7) بررسي روش‌هاي حمل دستي كالا و طراحي خطوط بسته بندي و بارگيري دستي
8) بررسي صدمات اسكلتي عضلاني مرتبط با كار و آناليز وضعيت‌هاي بدني
9) بيومكانيك شغلي
10) ارگونومي و كار در منزل
11) كاربرد بهينه رنگ و موسيقي در محيط‌هاي كار
آنچه در بالا ذكر شد بخشي از موضوعاتي است كه از ديدگاه مهندسي انساني قابل بررسي و ارزيابي مي‌باشد، كه نكاتي در مورد برخي از آنها به اختصار ذكر مي‌شود.
سيستم انسان ـ ماشين
سيستم انسان ـ ماشين يكي از سيستم‌هاي فراگير در مبحث ارگونومي است كه داراي چهار فاكتور اساسي مي‌باشد كه عبارتند از انسان ـ محيط تجهيزات ـ شغل، بديهي است چنانچه بتوان در هر سيستم يا محيطي اين چهار عامل را آناليز نمود مي‌توان مزايا و معايب آن سيستم يا ساختار را معين ساخت و بدنبال آن به بررسي معايب و رفع آنها پرداخت به بيان ديگر هر سيستم كاري شامل عناصر و اِلِمان‌هاي انساني و تجهيزاتي مي‌باشد كه مستقر در يك محيط تعريف شده اي هستند اين سيستم‌ها يا به تعبيري ارگوسيستم‌ها مي‌توانند به شكل‌هاي ساده يا پيچيده كه تحت نام كلي سيستم انسان ـ ماشين نيز خوانده مي‌شوند، مطرح گردند (2).
در اشكال ياد شده حروف M ,H ,E به ترتيب گوياي محيط، انسان و تجهيزات مي‌باشند.
بالطبع هر يك از المان‌هاي تشكيل دهنده يك سيستم انسان ـ ماشيني مي‌تواند بر حسب نوع و شرايط، اثرات قوي يا ضعيفي را بر روي ديگر عوامل سيستم بگذارند.
تعيين رژيم‌هاي كار ـ استراحت
از جمله موارد حائز اهميت در انجام فعاليت‌هاي شغلي خصوصا امور صنعتي تنظيم زمان‌هاي كار و استراحت پرسنل مي‌باشد با مطالعات انجام شده بطور متوسط ميزان مصرف انرژي برخي از مشاغل در جداولي آورده شده است از طرفي به كمك تجهيزاتي چون ارگوسيكل يا نوار گردان و يا با محاسبه ضربان قلب مي‌توان برآورد مناسبي از قابليت‌هاي مصرف انرژي در افراد مختلف را تعيين نمود و سپس به كمك معادلاتي مي‌توان زمان‌هاي استراحت و كار را مشخص كرد.
ايستگاه هاي كار
در بررسي‌هاي ارگونوميك، ايستگاه هاي كار از جمله مواردي هستند كه بطور دقيق بررسي مي‌شوند. ايستگاه هاي كار را بطور عمده به سه دسته نشسته، ايستاده، نشسته ايستاده تقسيم مي‌كنند و در طراحي هر يك از آنها به اصول ابعاد شناسي بدن، حدود دسترسي كاربر، نوع فعاليت، زمان و فاكتورهاي مرتبط ديگر توجه مي‌شود.
بديهي است عدم رعايت اصول مهندسي انساني در فعاليت در ايستگاه هاي كار مي‌تواند باعث بروز صدمات جسماني و كاهش راندمان گردد. بسياري از مشكلات جسماني ناحيه ستون فقرات (بويژه كمر)، ناراحتي‌هاي اندام فوقاني (بويژه مچ دست و شانه ها) و حتي عوارض بينايي در اثر كار در شرايط نامناسب ايستگاه هاي كار رخ مي‌دهد.
آنتروپومتري (تن سنجي)
يكي از موارد مهمي كه در ارگونومي مطرح مي‌باشد، آنتروپومتري است. آنتروپومتري، علم سنجش ابعاد بدن مي‌باشد در اين مبحث از جمله اهداف مهم تعيين دامنه ابعادي اندام‌هاي مختلف در بين كاربران و به طور كلي افراد بشر مي‌باشد بديهي است در طراحي ايستگاه هاي كار بايد اطلاعات اوّليه اي در خصوص ويژگي‌هاي ابعادي بدن در اختيار باشد، به كمك سنجش‌هاي مطرح در آنتروپومتري مي‌توان اين اطلاعات اوليه را به دست آورد. آنتروپومتري بدو شكل عمده استاتيك و ديناميك تعريف شده است.
در آنتروپومتري استاتيك، اندازه اندام‌هاي مختلف در شرايط ثابت وبدون حركت به دست مي‌آيد در نوع ديناميك، دامنه حركتي اندام‌ها و چگونگي حركات نيز مورد بررسي قرار مي‌گيرند.
بررسي صدمات اسكلتي ـ عضلاني مرتبط با كار
در محيط هــاي كار بــه علت وجــود عوامــل مخاطــره آميز گوناگون امكان بروز بيماري‌هاي شغلي (Occupational Diseases) امري ثابت شده است. در بين صدمات و عوارضي كه سلامت شاغلين را تهديد مي‌كند برخي از بيماري‌ها جزء بيماري‌هاي مرتبط با كار (Work Related Diseases) مي‌باشند كه از جمله مهمترين اين دسته از بيماري‌ها عوارض اسكلتي عضلاني (Musculoskeletal Disorders) يا MSD مي‌باشند، كه به شكل اختصاصي تر آنرا تحت عنوان (WMSDs) ـ (Work-related Musculoskeletal يا Disorders) ـ بيان مي‌كنند. از بين ريسك فاكتورهاي مهم (WMSDs) مي‌توان به موارد زير اشاره نمود.
الف) وضعيت استقرار بدن حين انجام كار (body Posture)
ب) ميزان نيروي اعمال شده از طرف اندام‌ها
ج) انجام فعاليت‌هاي تكراري (Repetitive task)
از بين صدمات اسكلتي عضلاني مرتبط با كار كه باعث كاهش توانمندي افراد و بالطبع افت راندمان شغلي مي‌شود مي‌توان كمر درد (LBP) وعوارض ـ مچ دست خصوصا (CTS , CTD) را نام برد.
به كمك اجراي اصول مهندسي انساني مي‌توان عوامل مكانيكي و تنش‌هاي عضلاني را تا حدود قابل توجهي كنترل نمود، به بيان ديگر با كمك روش‌هاي ارگونوميك مي‌توان ضمن طراحي مناسب ايستگاه هاي كار، وضعيت استقرار بدن (Posture) را تصحيح نمود البته لازم به توضيح است كه فاكتورهاي موثر در چگونگي وضعيت استقرار بدن در حين كار متنوع هستند كه برخي از آنها عبارتند از : ويژگي‌هاي فيزيكي كاربر، نيازهاي شغلي، شرايط ايستگاه كار.
حمل دستي كالا
يكي از معضلات بهداشتي كه از ديدگاه اصول ارگونومي قابل بررسي است حمل دستي بار مي‌باشد. در اكثر صنايع كشور و حتي در امور غيرشغلي به دفعات زياد جابجايي دستي كالا و بلند كردن بار ـ (Manual lifing) ـ اتفاق مي‌افتد و اين امر يكي از دلايل مهم براي بروز كمردرد مي‌باشد از اين رو عدم توجه به اين مهم نه تنها از نظر سلامت وايمني شغلي كارگران باعث بروز مشكلات جسماني مي‌شود بلكه از ديدگاه اقتصادي نيز به بروز خسارت‌هاي مالي منجر مي‌گردد. به گزارش سازمان نايوش (NIOSH) در آمريكا(1981) بيشتر از 60% مشكلات ستون فقرات مربوط به كمر درد (LBP) مي‌باشد و سالانه حدود نيم ميليون كارگر در آمريكا به درجات مختلف به اينگونه صدمات مبتلا مي‌شوند. اين گزارش حاكي از اين حقيقت است كه در حدود 60% غرامت‌هاي ناشي از صدمات جسماني در بلند كردن دستي بار و حدود 20% در هل دادن و كشيدن بار اتفاق مي‌افتد. كميسيون ايمني و بهداشت انگلستان گزارش كرده است كه بيش از 25% حوادث مربوط به جابجايي دستي كالا بوده است.
(R.S. Bridger : Introduction to Ergonomics)
بطور كلي دو حالت متمايز براي بلند كردن بار به صورت دستي ممكن است اتفاق افتد.
الف) حالت اسكات (Leg Lift, Squat)
ب) حالت استوپ (Back Lift, Stoop)
حالت اسكات، حالتي است كه طي آن ستون فقرات كاملا به صورت كشيده و مستقيم نگهداشته مي‌شود، زانوها خم شده و بار با دست‌هابه صورت محكم گرفته مي‌شود و سپس با نيروي عضلات پا، بار به طرف بالا هدايت مي‌شود. در اين روش نيروهاي وارده بر ستون فقرات در حد قابل ملاحظه اي كنترل مي‌شوند.
حالت استوپ، حالتي است كه طي آن ستون فقرات خم شده و پاها مستقيم هستند در واقع بلند كردن بار به اين روش باعث مي‌شود كه نيروهاي زيادي بر ديسك‌هاي بين مهره اي اعمال شوند حالت اول حالتي ايمن وحالت دوم، شرايط غير ايمن دارد. لازم به توضيح است كه از ديدگاه اصول مهندسي انساني روش‌هاي جديدي كه بر پايه طراحي ايستگاه كار استوار است تعيين شده است كه با اجراي آن لازم نيست خم شدن زانوها و نشستن در حين برداشتن دستي بار اتفاق افتد. در حقيقت با عنايت به مطالعات ارگونوميك محيط كار و به كمك جديدترين معادله حمل دستي بار، ايستگاه كار به گونه اي طراحي مي‌شود كه هيچ يك از حالات ذكر شده اتفاق نمي‌افتد و كارگر قادر خواهد بود با بهره وري بالاتر و تحمل تنش‌هاي عضلاني كمتر، حمل دستي بار را انجام دهد.
فيزيولوژي كار (Work Physiology)
يكي از مباحث عمده و مهم در مهندسي انساني، فيزيولوژي كار است در فيزيولوژي كار شاخص‌هاي فيزيولوژيك بدن كه بطور مستقيم يا غيرمستقيم از شرايط محيطي و شغلي متاثر مي‌شود مورد مطالعه قرارمي‌گيرد. به كمك يافته هاي فيزيولوژيك مذكور مي‌توان اطلاعات گوناگوني را در مورد سطح توانمندي، ميزان قابليت تطابق افراد، سطح خستگي، تغييرات ضربان قلب و أريتم تنفس ميزان انرژي مصرفي و 000 رابدست آورد.
بديهي است با مطالعه شرايط حرفه اي و ويژگي‌هاي فيزيولوژيك كاربران مي‌توان از استرس‌ها و تنش‌هاي مختلفي كه افراد را تهديد مي‌كنند جلوگيري نمود. در مطالعات فيزيولوژي كار نيازهاي شغلي باتوجه به توان هوازي لازم نيز مورد بررسي قرار مي‌گيرد مثلا دريافته اند كه انجام فعاليت‌هاي خيلي سنگين به بيشتر از 5/2 ليتر اكسيژن در هر دقيقه نياز خواهد داشت، اين مقدار براي كار‌هاي سبك كمتر از 5/0 مي‌باشد. در اين دسته از مطالعات، ضربان قلب، فشارخون و اسيد لاكتيك نيز مورد اندازه گيري و بررسي قرار مي‌گيرند (3).
پيشنهادها:
با توجه به دامنه عملكرد وسيع علم ارگونومي و نگرش توام مهندسي انساني به سلامت افراد و بهره وري سيستم‌ها، لازم به نظر مي‌رسد كه شاغلين در حرف گوناگون با وظايف شغلي متنوع نسبت به الگوهاي مطرح در ارگونومي آشنايي لازم را پيدا نموده و در جهت اجراي آنها كوشش نمايند بديهي است كارشناسان علوم بهداشتي با عنايت به رسالت خطير حفظ سلامت افراد بشر جايگاه ويژه اي را در اين راستا به خود اختصاص خواهند داد لذا توصيه مي‌شود الگوها و پيشنهادهاي ساده و قابل اجراي ارگونومي از سطح ادارات و سازمان‌هاي دولتي به اجرا درآيد و بخش‌هاي مختلف ادارات مثل واحد‌هاي تايپ، تكثير، امور دفتري، دفاتر امور كارشناسي و مديريتي از اين ديدگاه مورد مطالعه و بررسي قرار بگيرند تا الگويي مناسب براي مراكز صنعتي، خصوصي و حتي مراجعين تعريف شود. مفاهيم بنيادي ارگونومي را حتي مي‌توان با زباني ساده از ابتدائي ترين سطوح آموزشي يعني مهد‌هاي كودك و مدارس تعريف نمود تا حداقل بتوان از بروز صدمات عضوي آتي اقشار جامعه جلوگيري كرد، البته كاربرد اصول ارگونومي در واحد‌هاي صنعتي و يا در طراحي محصولات به شكل‌هاي ديگري قابل دستيابي مي‌باشد.
خلاصه
ارگونومي علمي است چند نظامه با دامنه عملكرد وسيع كه از اهداف عمده آن ارتقاء سطح سلامت در سايه بهره وري هر چه بيشتر سازمان مي‌باشد. ارگونومي مي‌تواند به سئوالات گوناگوني در زمينه شرايط محيط كار پاسخ دهد.
· شايد يكي از پرسشهاي مهمي كه مديران واحد‌هاي مختلف صنعتي به دنبال پاسخگويي به آن مي‌باشند، نحوه استخدام بهينه و مناسب نيروي كار مي‌باشد، بديهي است كارگراني كه در يك واحد صنعتي مشغول بكار مي‌شوند بايد قادر باشند با شرايط حاكم بر محيط كار، به توليد و فعاليت بپردازند و بالطبع عدم كارايي كاربر، حادثه پذيري و عدم مسئوليت پذيري اپراتور از جمله عوامل مهمي هستند كه مي‌توانند به طور مستقيم يا غير مستقيم بر توليد و بهره وري اثرات منفي گذارند.
· به كمك الگوهاي ارگونوميك مي‌توان فعاليت‌هاي مورد نظر در انجام امور شغلي را از ديدگاه ميزان مصرف انرژي به گروه هاي سبك تا خيلي سنگين تقسيم بندي نمود و بطور موازي با ارزيابي‌هاي افراد در برنامه هاي قبل از استخدام، نحوه بكارگيري كاربران را متناسب با قابليت‌هاي آنها تعريف نمود.
· در مباحث مهندسي انساني، روش‌هاي ايجاد انگيزش در شاغلين با هدف افزايش سطح رضايت مندي و كاهش خطاهاي اپراتوري مطرح مي‌شود.
· يكي ديگر از مواردي كه بر روي توانمندي جسماني و دقت‌هاي ذهني و ادراكي پرسنل اثر مي‌گذارند، خستگي مي‌باشد خستگي يك عامل بازدارنده اي است كه نه تنها باعث كاهش قواي جسماني افراد مي‌شود بلكه به طور غير مستقيم و در اثر كاهش ميزان دقت، حادثه پذيري فرد افزايش يافته و نهايتا بهره وري شغلي تنزل مي‌يابد در مباحث مهندسي انساني به كمك معادلات و اندازه گيري‌هاي فردي و محيطي، زمان‌هاي كار و استراحت تنظيم مي‌شوند.
· آيا مبتلا به كمر درد هستيد ؟ ! در بين افراد بشر، بخش كثيري از مردم به درجات مختلف مبتلا به گونه هايي از صدمات استخواني ـ عضلاني هستند كه يكي از شايع ترين آنها كمر درد (LBP) مي‌باشد. عامل كمر درد حتما نبايد فعاليت‌هاي جسماني و يدي سنگين و طاقت فرسا باشد بلكه شايد در برداشتن قلم از روي زمين هم اين عارضه بروز كند. حتي در زمان استراحت هم ريسك فاكتورهايي وجود دارند كه باعث اين صدمه مي‌شوند به محل نشستن خود در همين لحظه كه در حال مطالعه هستيد نگاه كنيد، نيم نگاهي هم به طرز نشستن خود بيفكنيد، چگونه است ؟ چند ساعت در طول شبانه روز از صندلي براي نشستن استفاده مي‌كنيد!
آيا نوع صندلي شما مطلوب است ؟ آيا نوع مطلوب صندلي را مي‌شناسيد؟
آيا نوع و طرز نشستن شما مطلوب است ؟ آيا روش صحيح نشستن را مي‌دانيد؟
مطالعات مختلف به اثبات رسانده اند كه ايستگاه كار (نشسته ـ ايستاده، چه توام) چنانچه مطابق با اصول مهندسي فاكتورهاي انساني نباشد مي‌تواند عاملي مهم و موثر در بروز كمر درد تلقي شود. بديهي است چنانچه فعاليت‌هاي سخت و سنگين جسماني هم به آن اضافه شوند، اين عوارض تشديد مي‌شوند.
در مباحث ارگونومي راهكارهاي گوناگوني در خصوص اصلاح شرايط كار و كنترل صدمات اسكلتي عضلاني مرتبط با كار، توصيف مي‌شود.
با عنايت به آنچه ذكر شد دست اندركاران علوم بهداشتي مي‌توانند با مطالعه دقيق‌تر يافته هاي ارگونوميك نسبت به ارائه پيشنهادها و نظرات اصلاحي براي ارتقاء سطح سلامت شاغلين در فعاليت‌هاي مختلف، موفق تر عمل نمايند.
پایگاه مهندسین ایران
