ANALIZA OBCIĄŻENIA FIZYCZNEGO O CHARAKTERZE STATYCZNYM PRACOWNIKÓW WARSZTATOWYCH, WYKONUJĄCYCH WYBRANE CZYNNOŚCI NAPRAWCZE TYPOWEGO PARKU MASZYNOWEGO

(1)

Paweł KIEŁBASA, Tadeusz JULISZEWSKI, Magdalena CHACHLOWSKA

ANALIZA OBCIĄŻENIA FIZYCZNEGO O CHARAKTERZE STATYCZNYM PRACOWNIKÓW WARSZTATOWYCH, WYKONUJĄCYCH

WYBRANE CZYNNOŚCI NAPRAWCZE TYPOWEGO PARKU MASZYNOWEGO

W badaniach podjęto próbę określenie wpływu rodzaju czynności fizycznej związanej pracą warsztatową na wielkość i strukturę statycznego obciążenia układu mięśniowo szkieletowego człowieka pracą. Na podstawie analizy poklatkowej doko- nano analizy zmian posturalnych pracowników. Obciążenie układu mięśniowo szkieletowego pracownika określono metodą OWAS (Ovako Working Posture Analysis System). Stwierdzono, że we wszystkich przeanalizowanych przypadkach pracy fi- zycznej, pozycje ułożenia poszczególnych elementów ciała były wymuszone, ze względu na charakter wykonywanych czynności.

Postawę pozycji ciała pracowników warsztatowych w czasie pracy w zdecydowanej większości można zakwalifikować do pierwszej i drugiej kategorii obciążenia. Stwierdzono, że nie ma konieczności nagłych zmian na stanowisku pracy, lecz należy wziąć pod uwagę ich konieczność w niedalekiej przyszłości. Oszacowane metodą OWAS obciążenie pracą statyczną klasyfiko- wane jest od średniego do dużego.

WSTĘP

Ocena ryzyka związanego z upośledzeniem układu mięśniowo szkieletowego będącą wynikiem wykonywania czynności zawodo- wych była przedmiotem badań wielu autorów i dotyczyła w zasadzie każdej działalności produkcyjnej człowieka. Bardzo istotną rolę odgrywa edukacja w przedmiotowym zakresie, ponieważ na etapie szkolenia zaobserwowane nieprawidłowe pozycje przyjmowane podczas pracy, można łatwo wyeliminować prowadząc tym samym do polepszenia jakości wykonywanej przez nich pracy oraz jej wa- runków. Bardzo ważne jest „zmniejszenie przedwczesnej zachoro- walności i ograniczenie negatywnych skutków przewlekłych scho- rzeń układu kostno-stawowego”, aby zrealizować takie założenie niezbędne jest tworzenie środowisk pracy nie zagrażających zdro- wiu, a do tego celu niezbędne jest prowadzenie badań i analiz obciążenia fizycznego o charakterze statycznym. Roman-Liu [1] na podstawie analizy narażenia na dolegliwości mięśniowo-szkieletowe w krajach Unii Europejskiej stwierdziła, że na występowanie męczą- cych i bolesnych pozycji ciała dotyczy głównie osób w przedziale wiekowym 40 – 50 lat i koncentrując się głównie w trzech sektorach gospodarki tj. rolnictwa i rybołówstwa oraz budownictwa. Inne badania wskazują że ponad 62% populacji pracowników narażonych jest, przez co najmniej 25% czasu pracy na wykonywanie powta- rzalnych ruchów ramion i rąk [2]. Stosunkowo łatwo można oszaco- wać obciążenie układu ruchu przez obserwację wizualną pozycji ciała przy pracy oraz pomiar czasu przebywania pracownika w danej pozycji posługując się metodą OWAS (Ovako Working Postu- re Analysis System). Opracowane zostały odpowiednie tablice klasyfikujące pozycję ciała człowieka przy pracy [3]. Za pomocą metody OWAS [4,5] przeprowadzili ilościową analizę standardowych pozycji przyjmowanych podczas pracy z uwzględnieniem wartości sił zewnętrznych. Roman-Liu i in. [6] przeprowadzili badania stanowisk pracy: renowatora kanałów wentylacyjnych oraz konserwacji węzłów ciepłowniczych wykorzystując metodę „OWAS”.

Groborz i in. [7] stosowali m.in. metodę OWAS do szacowania obciążenia pracą pracowników pracujących na fermie drobiu a

otrzymane wyniki pokrywały się z wynikami uzyskanymi metodą WRT (wskaźnik rezerwy tętna). Tą samą metodę wykorzystywali [8, 9] do oceny obciążenia układu mięśniowo szkieletowego w czasie prac budowlanych. Kiełbasa i in. [10, 11] określili obciążenie postu- ralne pracowników w czasie produkcji geowłókniny oraz pracowni- ków obsługujących dojarki mechaniczne. Nie ulega wątpliwości, że niezwykle istotną kwestią jest geometria stanowiska pracy, która niejednokrotnie wymusza pozycję przyjmowaną przez pracownika w trakcie trwania czynności manipulacyjnych. Bóle mięśniowe mogą powodować, że odruchowe zmiany pozycji ciała zakłócają koordy- nację postawy, co zwiększa ryzyko i możliwość popełnienia błędu przy obsłudze maszyny. Jest to niezwykle istotne w procesie zarzą- dzania, jakością [12]. Ten niezadowalający stan rzeczy może być potęgowany czynnikami ekonomicznymi, których wynikiem jest adaptowanie budynków nieprodukcyjnych przemysłowo właśnie do takich celów. Wydaje się, zatem zasadne prowadzenie badań w tym zakresie i optymalizacja stanowisk pracy pod względem minimaliza- cji zagrożeń dla układu mięśniowo-szkieletowego człowieka.

1. CEL ZAKRES I METODYKA BADAŃ 1.1. Cel i zakres badań

Celem badań było określenie wpływu czynności fizycznej zwią- zanej z typową pracą warsztatową realizowaną w ramach zajęć praktycznych młodzieży szkolnej ponadgimnazjalnej na wielkość i strukturę statycznego obciążenia układu mięśniowo szkieletowego człowieka pracą. Zakres badań obejmował sporządzenie chronome- trażu czasu pracy metodą filmową. Na podstawie analizy poklatkowej określono czas wykonywania poszczególnych czynności robo- czych oraz dokonano analizy zmian posturalnych pracowników wykonujących czynności: wulkanizacyjne, spawanie, frezowanie, gwintowanie, cięcie, piłowanie, toczenie związane ze standardowym funkcjonowaniem warsztatu naprawczego (głównie sprzętu rolniczego). Analizę poklatkową przeprowadzono z częstotliwością wynoszącą 1 Hz. Badania dotyczyły tygodniowego czasu funkcjo- nowania warsztatu w sezonie jesiennym z uwagi na spiętrzenie

(2)

prac. Badania przeprowadzono w Zespole Szkół Centrum kształce- nia Rolniczego w Hańczowej. Obciążenie układu mięśniowo szkieletowego pracownika określono metodą OWAS (Ovako Working Posture Analysis System).

1.2. Warunki badań

Badania przeprowadzono na terenie hal warsztatowych Zespo- łu Szkół Centrum Kształcenia Rolniczego w Hańczowej, stanowią- cych element zajęć praktycznych, uczniów poziomu ponadgimna- zjalnego. Uczniowie wykonując poszczególne czynności na stanowiskach obróbki ręcznej, mechanicznej, spawalni oraz naprawy maszyn i ciągników uczą się typowych czynności związanych z funkcjonowaniem warsztatu naprawczego związanego ze sprzętem rolniczym. Populację doświadczalną stanowili uczniowie w wieku 18 lat o typowych wymiarach antropometrycznych tj. ok. 50 centyla populacji męskiej, należy zwrócić uwagę, że do badań, grupa do- świadczalna posiadała formalne, pozytywne zaliczenie praktycznych umiejętności obsługi poszczególnych stanowisk pracy. W konse- kwencji czego, wykluczono przypadkowość układu posturalnego badanych osób, wynikającą z braku wiedzy i umiejętności obsługi stanowisk pracy. Posłużono się szkolną grupą doświadczalną rów- nież, celem wyeliminowania zakłóceń pomiaru obciążenia układu mięśniowo szkieletowego, które mogłyby być spowodowane m.in., złymi i niezgodnymi z BHP nawykami pracowników rutynowych oraz możliwością wystąpienia wad posturalnych, niewidocznych w fazie statycznej i ograniczeń zasięgów ruchu itp.

1.3. Chronometraż czasu pracy

Materiał badawczy do oceny obciążeń pracą pracowników warsztatowych metodą OWAS, pozyskano sposobem rejestracji kamerą cyfrową typu DCR-PC1000E przy prędkości 24 ekspozycji na sekundę. Analizę poklatkową wykonano metodą komputerową posługując się programem Windows Movie Maker. Na podstawie poklatkowej analizy wyznaczono chronometraż czasu pracy po- szczególnych czynności technologicznych będących przedmiotem badań oraz zgodnie z metodyką OWAS, każdej pozycji ciała przypo- rządkowano kody obciążenia zewnętrznego. Analizowano poszcze- gólne pozycje ciała w interwałach czasowych i zapisywano kod w programie komputerowym. Ocena obciążenia statycznego była zależna od kategorii oraz czasu trwania poszczególnej czynności (pozycji). Rozpatrywano również procentowy udział kategorii po- szczególnych pozycji ciała w stosunku do całkowitego czasu badania.

1.4. Metoda OWAS

Za pomocą metody OWAS (Ovako Working Posture Analysis System) przeprowadzono ilościową analizę standardowych pozycji przyjmowanych podczas pracy z uwzględnieniem wartości sił ze- wnętrznych. Metoda OWAS umożliwia klasyfikację pozycji ciała oraz wartości obciążenia zewnętrznego. Kombinacje położeń poszcze- gólnych członów ciała, (Rys. 1) z uwzględnieniem wartości obcią- żenia zewnętrznego, są zgrupowane w czterech kategoriach oceny.

Cyfry określające pozycje składowe położenia pleców, ramion i nóg tworzą kod pozycji przy pracy (Rys. 2). Metoda ta ma zastosowanie w badaniach przeprowadzanych bezpośrednio na stanowisku pracy.

Prowadząc obserwację z wykorzystaniem kamery filmowej, ocenio- no czas utrzymywania i częstotliwość zmian danej pozycji ciała w trakcie pracy oraz oszacowano związane z tym obciążenie układu mięśniowego. Na podstawie kodu pozycji oraz tabeli 1 można za- kwalifikować daną pozycję pracy do jednej z czterech kategorii oceny.

Rys. 1. Klasyfikacja kodów pozycji ciała pracownika (ciop)

Rys. 2. Klasyfikacja poszczególnych pozycji położenia ramion, pleców i nóg oraz siły zewnętrznej ISO 159/SC3/WG2:1991

Tab. 1. Stanowiąca szablon do wyznaczania kategorii obciążenia ISO 159/SC3/WG2:1991

Na podstawie kodu pozycji kwalifikowano daną pozycję pracy do jednej z czterech kategorii oceny. Natomiast po uwzględnieniu sumarycznego czasu jej utrzymywania w trakcie czynności techno-

(3)

logicznych wykonywanych przez pracownika oraz częstotliwości zmian obciążenie układu mięśniowo-szkieletowego kwalifikowano jako: małe, średnie lub duże (Kiełbasa i in. 2008). Konsekwencją stopnia obciążenia układu mięśniowo szkieletowego były zalecenia dotyczące korekty stanu rzeczywistego. Analizę wykonano przy pomocy programu komputerowego (Juliszewski i in. 2006) umożli- wiającego na podstawie kodu pozycji utrzymywanego w określonym czasie wygenerować automatycznie stopień obciążenia układu mięśniowo szkieletowego pracownika.

1.5. Stanowiska pomiarowe

Badania przeprowadzono na typowych stanowiskach pracy stanowiących kompletną całość ciągu warsztatowego. Stanowiska do obróbki ręcznej, na którą składały się czynności:

– spawanie elektrodą topliwą – wymiary stanowiska pracy: (a – wysokość, b – głębokość, c – szerokość) a = 88 cm, b = 79 cm, c = 122 cm.

– toczenie, czyli obróbka wiórowa stosowana do obrabiania po- wierzchni zewnętrznych i wewnętrznych przedmiotów w kształ- cie brył obrotowych. Podczas toczenia ruch główny wykonuje najczęściej obracający się przedmiot, natomiast ruchem po- mocniczym jest ruch płaski narzędzia. Wymiary stanowiska pracy: b = 270 cm, c = 470 cm.

– gwintowanie metodą skrawania, wymiary stanowiska pracy: a = 85,5 cm, b = 78 cm, c = 94 cm.

– frezowanie, rodzaj obróbki skrawaniem, w której ruch obrotowy wykonuje narzędzie, a posuwowy (w zależności od konstrukcji obrabiarki, na której jest prowadzona obróbka) wykonywany jest również przez narzędzie lub przez przedmiot obrabiany. Wymia- ry stanowiska pracy: b = 205 cm, c = 205 cm.

– czynności wulkanizacyjne, stanowisko obsługiwane przez dwóch pracowników. Szczegółowe czynności, które wykonywa- ne przez uczniów w warsztacie wulkanizacyjnym to: podnosze- nie ciągnika, odkręcanie śrub mocujących koła, demontaż ob- ciążników kół, demontaż kół, demontaż opon, wyważanie kół, montaż kół, montaż obciążników, dokręcanie śrub mocujących koło. wymiary stanowiska pracy: a = 77 cm, b = 53 cm, c = 60 cm.

2. ANALIZA WYNIKÓW BADAŃ 2.1. Spawanie elektrodą topliwą

Odnotowano, że cykl pracy spawacza wynosił 96 sekund. Naj- częściej przyjmowaną pozycją pracownika wykonującego spawanie elektrodą topliwą, była pozycja z plecami zgiętymi, jedną ręką unie- sioną powyżej stawu łokciowego, nogami wyprostowanymi przy obciążeniu poniżej 10 kg, co przedstawiono na rysunku 3. Pozycja ta przyjmowana była przez 46,32 % jednego cyklu (Rys. 4). W ciągu 7- godzinnej pracy cykl ten powtarza się 262 razy. Natomiast tylko 1,05% czasu jednego cyklu spawania pracownik utrzymywał pozycję ciała (1321), przy której jego plecy były wyprostowane, obydwa ramiona znajdowały się powyżej stawu łokciowego, nogi były wyprostowane, a obciążenie zewnętrzne nie przekraczało 10 kg. Na stanowisku spawacza dominowała kategoria druga obciążenia i zajmowała 61,1% dziennego czasu pracy. 38,9% czasu pracy spawacza zajmowała kategoria pierwsza. Natomiast kategorie trzecia i czwarta nie występowały w ogóle. Oznacza to, że przyjmowane na stanowisku pozycje były wymuszone, a obciążenie pracą klasyfikowane było jako duże.

Rys. 3. Spawanie elektrodą topliwą w pozycji o strukturze kodu 2221

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

1121 1221 1321 2121 221

KATEGORIA I KATEGORIA II

27,37

10,53

1,05

14,74

46,32

Struktura występowania kodu [%]

Rys. 4. Procentowy udział kodów w kategoriach – czynność spawanie

Na rysunku 5. przedstawiono procent czasu przez jaki pracownik utrzymywał daną pozycję poszczególnych części ciała.

Odnotowano, że przez 61,05% czasu pracownik miał plecy zgięte, przez pozostały czas pracy (38,95%) plecy znajdowały się w pozycji wyprostowanej. Biorąc pod uwagę położenie przedramion, można odczytać, że przez większosć czasu 56,84% jedno znajdowało się powyżej stawu łokciowego, natomiast tylko przez 1,05% czasu obydwa przedramiona były uniesione powyżej stawu łokciowego.

Resztę czasu (42,11%) pracownik pozostawał z obiema rękami poniżej stawu łokciowego. 100 % czasu pracownik przebywał z nogami wyprostowanymi, a obciążenie zewnętrzne ani razu nie przekraczyło 10 kg.

0 20 40 60 80 100

masa powyżej 20 kg masa od 10 do 20 kg masa poniżej 10 kg chodzenie klęczenie na jednym lub obu kolanach pozycja stojąca z jedną nogą zgiętą pozycja stojąca z nogami zgiętymi pozycja stojąca z jedną nogą wyprostowaną pozycja stojąca z nogami wyprostowanymi pozycja siedząca obydwa powyżej stawu łokciowego jedno powyżej stawu łokciowego obydwa poniżej stawu łokciowego zgięte i skręcone skręcone zgięte wyprostowane

OBCIĄŻENIEZEWNĘTRZNENOGIPRZEDRAMIONAPLECY

0,00 0,00

100,00 0,00

0,00 0,00 0,00 0,00

100,00 0,00

1,05

56,84 42,11 0,00

0,00

61,05 38,95

Struktura czasu utrzymywania dane pozycji [%]

Klasyfikacja poszczególnych pozycji położenia ramion, pleców i nóg oraz siły zewnętrznej

Rys. 5. Spawanie - klasyfikacja położenia poszczególnych części ciała

2.2. Toczenie – obróbka wiórowa

Jeden cykl toczenia wynosił 672 sekundy, praca trwała siedem godzin, zatem czynność ta w ciągu jednego dnia powtarzała się 38 razy. Pracownik w tym czasie przyjmował zróżnicowane pozycje

(4)

zaliczające się do wszystkich kategorii obciążenia. Przez 75,4%

czasu dominowała kategoria pierwsza obciążenia, 23,4% czasu zajmowała kategoria druga, zaledwie 0,9% czasu pracownik spę- dzał w pozycjach, które klasyfikowały się do trzeciej kategorii, a tylko 0,3% czasu zajmowały pozycje, które zaliczane są do kategorii czwartej. Przewaga kategorii pierwszej, podczas której przyjmowa- no wymuszone pozycje ciała, świadczy o tym, że obciążenie na stanowisku klasyfikowało się, jako duże. Spośród kodów kategorii pierwszej najczęściej występowały (Rys. 6): 1221, gdzie plecy pracownika były proste, jedna ręka znajdowała się powyżej stawu łokciowego, obie nogi były wyprostowane, a obciążenie zewnętrzne było mniejsze niż 10 kg – z udziałem procentowym 35,6% (Rys.

6.a), 1121, oznacza plecy wyprostowane, obydwie ręce poniżej stawu łokciowego, nogi proste i obciążenie poniżej 10 kg – z udzia- łem procentowym 32,4% (Rys. 6.b). Znaczący udział 15,5% czasu zajmowała również pozycja (2121) klasyfikująca się do kategorii drugiej i oznaczająca plecy zgięte, ręce znajdujące się poniżej stawu łokciowego, nogi proste i obciążenie zewnętrzne mniejsze niż 10 kg (Rys. 6.c).

a b c

Rys. 6. Pracownik obsługujący tokarkę

Toczenie na pierwszym stanowisku odbywało się w 73,81%

czasu przy wyprostowanych plecach osoby obsługującej tokarkę, tylko 0,15% czasu plecy były zgięte i skręcone. Przez 53,87% czasu obydwa przedramiona pracownika znajdowały się poniżej stawu łokciowego, a przez 90,77% utrzymywał on obie nogi wyprostowane. Odbywało się to przy obciążeniu zewnętrznym mniejszym niż 10 kg.

2.3. Gwintowanie metodą skrawania

Podczas gwintowania, pracownik 100% czasu przebywał w pozycjach klasyfikowanych wyłącznie do I kategorii obciążenia, zatem kategorie II, III i IV nie występowały przy tej czynności. Pozycje przyjmowane na stanowisku były wymuszone, a obciążenie pracownika klasyfikowało się, jako duże. Spośród kodów pozycji, które zaliczają się do kategorii I, podczas gwintowania pracownik, utrzy- mywał tylko trzy z nich (Rys. 7). Najbardziej znacząca w tym przy- padku była pozycja o kodzie 3121 (Rys. 8), podczas której plecy pracownika były skręcone, ręce znajdowały się poniżej stawu łok- ciowego, nogi były wyprostowane, a obciążenie było mniejsze niż 10 kg. Pozycja o tym kodzie występowała w 47,1 % czasu pracy.

Natomiast 27,9% czasu pracownik przyjmował pozycję (1121), w której plecy miał wyprostowane, ręce ułożone poniżej stawu łokcio- wego, nogi wyprostowane, a obciążenie było mniejsze niż 10 kg.

25% czasu zajmowała pozycja (1221), kiedy to pracownik miał plecy

proste, jedną rękę powyżej stawu łokciowego, nogi proste i obcią- żenie <10 kg.

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

1121 3121 1221

KATEGORIA I 27,9

47,1

25

Rys. 7. Procentowy udział kodów w kategoriach – czynność toczenie

Jeden cykl pracy w przypadku gwintowania wynosił 68 sekund, zatem powtarzał się on aż 371 razy w ciągu siedmiogodzinnego dnia pracy.

Rys. 8. Gwintowanie w pozycji 3121

Zaobserwowano, że pracownik miał plecy wyprostowane (przez 52,94% czasu) bądź skręcone (przez 47,06% czasu). Przed- ramiona pracownika przez 75% czasu pracy znajdowały się poniżej stawu łokciowego, resztę czasu jedno z nich było uniesione. W przypadku ułożenia nóg 100% czasu zajmowała pozycja z obiema nogami wyprostowanymi. Obciążenie zewnętrzne było stałe i wyno- siło mniej niż 10 kg.

2.4. Frezowanie – obróbka ze skrawaniem

Zaobserwowano, że podczas frezowania 77% czasu pracownik przebywał w wymuszonych pozycjach klasyfikujących się do drugiej kategorii, natomiast tylko 23% to kategoria pierwsza, kategorie trzecia i czwarta nie występowały. Na tej podstawie obciążenie na stanowisku zaklasyfikowano, jako duże. Przez 11,1% czasu pra- cownik utrzymywał pozycje kategorii pierwszej (1131 – Rys. 9), w której miał plecy wyprostowane, obie ręce poniżej stawu łokciowe- go, jedną nogę wyprostowaną i obciążenie mniejsze niż 10 kg (Rys.

10.a). Najczęściej jednak, bo przez 36,5% czasu pracownik znajdo- wał się w pozycji kategorii drugiej (2121), która oznacza, że jego plecy były zgięte, ręce znajdowały się poniżej stawu łokciowego, nogi proste i obciążenie niezmiennie mniejsze niż 10 kg. (Rys.

10.b). Dość często w 33,3% czasu pracownik znajdował się w pozycji (2131) kategorii drugiej, gdzie miał plecy zgięte, ręce poniżej stawu łokciowego, jedną nogę prostą i obciążenie poniżej 10 kg (Rys. 10.c). Jeden cykl frezowania trwał 126 sekund, co oznacza,

(5)

że w ciągu siedmiogodzinnego dnia pracy powtarzał się on równo 200 razy.

0 5 10 15 20 25 30 35 40

1121 1131 1231 1171 2121 2321 2131 4131 2231 2171

KATEGORIA I KATEGORIA II

3,2 11,1

4 4,8

36,5

1,60 33,30

0,80 0,80 4,00

Rys. 9. Procentowy udział kodów w kategoriach – czynność frezowanie

a b c

Rys. 10. Pracownik podczas czynności frezowania

Na stanowisku, gdzie odbywało się frezowanie pracownik był zmuszony do zgięcia pleców, aż przez 76,19% czasu pracy. Jego przedramiona w 93,65% czasu znajdowały się w pozycji poniżej stawu łokciowego, a pozycja nóg, jaką przyjmował pracownik naj- częściej, to w 50% jedna noga wyprostowana lub 41,27% obie nogi wyprostowane. Masa obciążenia zewnętrznego przez cały czas była mniejsza niż 10 kg.

2.5. Czynności wulkanizacyjne

Jeden cykl pracy w warsztacie wulkanizacyjnym zajmował 550 sekund. Z rysunku 11, można odczytać, że pozycja, najczęściej przyjmowana przez pracownika w tym czasie, opisana jest kodem 2121, co zwizualizowano na rysunku 12.

Rys. 11. Pozycja pracownika o kodzie 2121

Kod 2121 oznacza, że plecy pracownika były zgięte, obydwie ręce znajdowały się poniżej stawu łokciowego, a nogi były wyprostowane, natomiast obciążenie zewnętrzne było mniejsze niż 10 kg.

0 5 10 15 20 25

1121 1131 1161 1171 1221 1261 3121 3161 3171 1141 1151 2121 2131 2161 2171 4121 4131 2141 2151 2261 4141 4151 KATEGORIA

I

KATEGORIA II

KATEGORIA III

KATEGORIA IV 20,7

0,2 11,1

2,7 0,4

2,90

0,20 0,50 0,20 0,501,60 24,20

3,80 7,80

1,10 7,10

0,20 2,70

5,80 1,30 0,70

4,20

Rys. 12. Procentowy udział kodów w kategoriach – czynność wulkanizacja

Jak już wspomniano, najczęściej przyjmowaną pozycją przez pracownika była pozycja kategorii II o kodzie 2121 z udziałem procentowym 24,2 % czasu. Równie często (20,7 % czasu) pracownik przyjmował pozycję kategorii I (kod 1121), która oznacza plecy wyprostowane, obydwie ręce znajdujące się poniżej stawu łokcio- wego z nogami wyprostowanymi o obciążeniu zewnętrznym nie przekraczającym 10 kg. Najrzadziej przyjmowanymi pozycjami z udziałem procentowym 0,2 w całości czasu, były pozycje kategorii I:

1131, 3121, 3171 oraz kategorii II: 4131, które oznaczają kolejno:

– 1131: plecy wyprostowane, obydwie ręce poniżej stawu łokcio- wego, pozycja nóg stojąca z jedną nogą wyprostowaną, obcią- żenie zewnętrzne poniżej 10 kg.

– 3121: plecy skręcone, obie ręce poniżej stawu łokciowego, nogi wyprostowane, obciążenie <10 kg.

– 3171: plecy skręcone, obydwie ręce znajdują się poniżej stawu łokciowego, pracownik chodzi, a obciążenie bez zmian.

– 4131: plecy zgięte i skręcone, ręce poniżej stawu łokciowego, jedna noga wyprostowana, obciążenia mniejsze niż 10 kg.

Na rysunku 13 przedstawiono procentowe występowanie kategorii obciążenia na stanowisku wulkanizatora. Przeważała tutaj kategoria II obciążenia 46,3 % czasu. Następnie z udziałem 35,1 % występowała kategoria I. Natomiast kategoria III to niewiele ponad 11%, a kategoria IV wynosiła 7,4 % czasu pracy. Cykl trwał 550 sekund i powtarzał się 46 razy w ciągu 7-godzinnego dnia pracy. Z powyższych informacji wynika, że przyjmowane przez wulkanizato- rów pozycje były wymuszone, a ich obciążenie średnie.

35,06%

46,25%

11,29%

7,39%

I

II

III

IV Kategoria obciążenia

Rys. 13. Procentowy udział kategorii w ciągu pracy wulkanizatora Na rysunku 14 zwizualizowano pozycje, w jakich znajdowały się poszczególne części ciała pracownika wraz z ich procentowym udziałem w całym czasie pracy. Na tej podstawie odnotowano, że przez większość czasu (46,73%) plecy pracownika znajdowały się w pozycji zgiętej, a tylko przez niespełna 1% czasu były skręcone.

Zaobserwowano, że przez 95,45% czasu pracy osoba obsługująca stanowisko miała obydwa przedramiona poniżej stawu łokciowego, resztę czasu (4,55%) jedno przedramię było uniesione.

Nogi pracownika najczęściej (przez 52,55%) znajdowały się w pozycji wyprostowanej, przez 23,64% pracownik klęczał, natomiast przez 4% czasu chodził, bądź stał z nogami zgiętymi.

(6)

0 20 40 60 80 100 masa powyżej 20 kg

masa od 10 do 20 kg masa poniżej 10 kg chodzenie klęczenie na jednym lub obu kolanach pozycja stojąca z jedną nogą zgiętą pozycja stojąca z nogami zgiętymi pozycja stojąca z jedną nogą wyprostowaną pozycja stojąca z nogami wyprostowanymi pozycja siedząca obydwa powyżej stawu łokciowego jedno powyżej stawu łokciowego obydwa poniżej stawu łokciowego zgięte i skręcone skręcone zgięte wyprostowane

OBCIĄŻENIE ZEWNĘTRZNENOGIPRZEDRAMION APLECY

0,00 0,00

100,00 4,00

23,64 11,64 4,00 4,18

52,55 0,00

0,00 4,55

95,45 12,18

0,91

46,73 40,18

Struktura czasu utrzymywania dane pozycji [%]

Klasyfikacja poszczególnych pozycji położenia ramion, pleców i nóg oraz siły zewnętrznej

Rys. 14. Wulkanizacja - klasyfikacja położenia poszczególnych części ciała

PODSUMOWANIE

We wszystkich przeanalizowanych przypadkach pracy fizycznej, pozycje ułożenia poszczególnych członów ciała były wymuszone, ze względu na charakter wykonywanych czynności. Postawę pozycji ciała pracowników warsztatowych w czasie pracy w zdecydowanej większości wykonywanych czynności można zakwalifiko- wać do pierwszej i drugiej kategorii obciążenia. W przypadku pierwszej oznacza, że pozycje przyjmowane podczas pracy są naturalne, a obciążenie jest akceptowalne i nie ma potrzeby dokonywania zmian na badanym stanowisku pracy. Natomiast w przypadku drugiej, pozycja lub pozycje przyjmowane podczas pracy mogą mieć negatywny wpływ na układ mięśniowo-szkieletowy, obciążenie jest prawie akceptowalne i istnieje konieczność modernizacji stanowiska w najbliższym czasie.

Wnioski szczegółowe

a) W większości przeanalizowanych przypadków, pracownicy byli narażeni na duże obciążenie podczas wykonywanej pracy, z uwagi na stopień wymuszenia przyjmowanych przez nich pozycji oraz czas utrzymywania pozycji, które normatywnie klasyfi- kowały się do pierwszej i drugiej kategorii obciążenia. Tylko w kilku przypadkach obciążenie pracą sklasyfikowano, jako śred- nie.

b) Z uwagi na stopień obciążenia pracowników, pozycje przyjmowane podczas wykonywania czynności były naturalne, bądź mogły mieć negatywny wpływ na układ mięśniowo – szkieletowy, natomiast obciążenie było optymalne, akceptowalne, bądź prawie akceptowalne.

c) Stwierdzono, że nie ma konieczności nagłych zmian na stanowisku pracy, lecz należy wziąć pod uwagę konieczność wpro- wadzenia ich w niedalekiej przyszłości.

d) Oszacowane metodą OWAS obciążenie pracą statyczną plasu- je się na poziomie średnim i dużym.

BIBLIOGRAFIA

1. Roman-Liu D. 2008. Narażenie na powstanie dolegliwości mię- śniowo szkieletowych w krajach Unii Europejskiej. Bezpieczeń- stwo Pracy, Nr 11, 16-20.

2. Parent-Thirion A., Fernández Macías E., Hurley J., Vermeylen Fourth G. 2007. European Working Conditions Survey. Europe- an Foundation for the Improvement of Living and Working Con- ditions. Pozyskano z www.eurofound.europa.eu

3. Corlet E., Wilson J., Manenica I. 1979. Posture targeting; a technique for recording working postures. Ergonomics 22(3), 357-366.

4. Karhu U., Kansi P, Kourinka I (1986): Correcting working postures in industry. A practical method for analysis. Applied Ergo- nomics 8/1986, 199-201.

5. Kai Way Li, Cheng-Lung Lee. 1999. Postural Analysis of Four Jobs on Two Building Construction Sites an Experience of Us- ing the OWAS Method in Taiwan. Journal of Occup Health; No.

41, 183–190.

6. Roman-Liu D., Tokarski T. 2010. Ocena obciążenia statycznego z zastosowaniem metody OWAS. Bezpieczeństwo Pracy, Nr 07-08, 28-31.

7. Groborz A., Juliszewski T., Gonciarz M. 1995. Analiza obciążeń pracą na podstawie wskaźnika rezerwy tętna i obciążeń sta- tycznych metodą OWAS. BIO-ALGORITHMS AND MED- SYSTEMS, Journal Edited by Medical College-Jagiellonian Uni- versity. Vol. 1, no. ½, 291-296.

8. Kivi P., Matilla M. 1991. Analysis and improvement of work postures in the building industry: application of the computerised owas method. Applied Ergonomics, No. 22, 43-48.

9. Tzu-Hsien Lee, Chia-Shan Han. 2013 Analysis of Working Postures at a Construction Site Using the OWAS Method. Inter- national Journal of Occupational Safety and Ergonomics, Vol.

19, No. 2, 245–250.

10. Kiełbasa P., Palmowska J., Szeląg T. 2014. Ergonomic assessment of loading the musculoskeletal system of workers in the geotextile production process. Agricultural Engineering.

4(152):123-133 ISNN 1429-7264

11. Kiełbasa P., Budyn P. 2008. Analiza obciążenia pracą dojarzy w fermie krów mlecznych. Inżynieria Rolnicza, Nr 11 (109), 121- 126.

12. Korenko, M. 2014. Manažérstvo kvality procesov. Slovenská poľnohospodárska univerzita. Nitra 1.vyd 111p. ISBN 978-80- 552-1157-2.

Analysis of static physical load of workshop employees per- forming selected reparative actions in a typical machine park

In the thesis it was attempted to determine the influence of type of physical job in a workshop on the size and struc- ture of static musculoskeletal load of the employees. Their postural changes were analyzed on the basis of the stop- motion analysis. Musculoskeletal load of the workers was determined with OWAS (Ovako Working Posture Analysis System) method. It was found that the arrangement of indi- vidual body parts was forced in every physical job position under the analysis, as a result of the job nature. The work- shop employees posture during their work can be classified mostly as first or second load category posture. It was found that there is no necessity of urgent changes concerning the job positions but it must be considered in the near future. The static work load as assessed with OWAS method is medium or high.

Autorzy:

dr hab. Paweł Kiełbasa – Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Wydział Inżynierii Produkcji i Energetyki, Instytut Eksploatacji Maszyn Ergonomii i Procesów Produkcyjnych

prof. dr hab. Tadeusz Juliszewski - Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Wydział Inżynierii Produkcji i Energetyki, Instytut Eksploatacji Maszyn Ergonomii i Procesów Produkcyjnych

mgr inż. Magdalena Chachlowska - Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Wydział Inżynierii Produkcji i Energetyki, Instytut Eksploatacji Maszyn Ergonomii i Procesów Produkcyjnych