3-7. Krajowe i międzynarodowe normy i bazy danych w zakresie antropometrii i biomechaniki

• Ergonomia współczesna koncentruje się na ochronie układu mięśniowo-szkieletowego pracownika.
• Przy projektowaniu stanowisk pracy należy analizować:
  • pozycję ciała,
  • siły fizyczne,
  • czas oddziaływania,
  • czynniki indywidualne (wiek, płeć, zdrowie, wyszkolenie).
• Pomocą służą normy, rozporządzenia i bazy danych, które zawierają wytyczne minimalizujące ryzyko chorób zawodowych.

3-7. slajd 1

Rodzaje norm:

• ISO – normy międzynarodowe
• EN – normy europejskie
• PN-EN – polska wersja normy europejskiej (zatwierdzona przez PKN)

Każda norma może mieć wiele części i podtytułów, tworzących grupę tematyczną. Normy związane z ergonomią znajdują się głównie w grupie „Maszyny. Bezpieczeństwo” (Safety of Machinery).

3-7. slajd 2

Norma PN-EN 614 – Bezpieczeństwo maszyn. Ergonomiczne zasady projektowania

To podstawowa norma w zakresie ergonomii maszyn.

Zakres zastosowania:

• Projektowanie maszyn z uwzględnieniem zdrowia i bezpieczeństwa operatora.
• Dotyczy wszystkich etapów cyklu życia maszyny: instalacja, użytkowanie, konserwacja, czyszczenie, naprawy, transport.

PN-EN 614 – Podział:

Część 1 – Terminologia i wytyczne ogólne

• Zasady projektowania ergonomicznego:
  • antropometria i biomechanika,
  • projektowanie interfejsów informacyjnych i sterujących,
  • relacje w miejscu pracy (człowiek–środowisko–maszyna).

Część 2 – Relacja między konstrukcją maszyny a czynnościami roboczymi

• Projektowanie zadań roboczych:
  • jak powinny wyglądać dobrze zaprojektowane czynności,
  • metody oceny i usprawniania procesu pracy.

Podsumowanie

Normy takie jak PN-EN 614 są kluczowe w projektowaniu ergonomicznych, bezpiecznych i funkcjonalnych stanowisk pracy. Ułatwiają one zastosowanie wiedzy z zakresu antropometrii i biomechaniki w praktyce inżynierskiej, wspierając zdrowie pracowników oraz efektywność systemów technicznych.

PN-EN 547 – Wymiary ciała ludzkiego a projektowanie maszyn

Zakres normy

Norma PN-EN 547 dotyczy bezpiecznego projektowania otworów w maszynach, umożliwiających dostęp człowieka (całego ciała lub jego części). Dotyczy głównie maszyn stacjonarnych – dla maszyn ruchomych mogą być wymagane dodatkowe zasady.

Struktura normy: 3 części

3-7. slajd 3

PN-EN 547-1

Zasady projektowania otworów dla całego ciała
Rozpatrywane sytuacje:

• Wejście w pozycji wyprostowanej (na wprost lub bokiem),
• Przemieszczanie się w kanale z drabiną,
• Praca w pozycji klęczącej,
• Ruchy szybkie lub nagłe.

PN-EN 547-2

Zasady projektowania otworów dla części ciała
Uwzględniane dostępy:

• Górna część tułowia i ramiona,
• Głowa (do poziomu ramion – np. obserwacja),
• Ramiona, przedramiona (w dół lub do przodu),
• Pojedyncze kończyny lub ich części (pięść, ręka, palce, stopa).

PN-EN 547-3

Dane antropometryczne

• Zawiera statyczne (nie dynamiczne!) wymiary ciała ludzkiego (bez odzieży i sprzętu).
• Dla projektowania stosuje się:
  • 95. centyl – np. dla zapewnienia wystarczającego prześwitu (większe osoby),
  • 5. centyl – np. dla otworów niedostępnych (zapobiegających np. włożeniu ręki przez dzieci).

Uwzględniane czynniki dodatkowe (parametry uzupełniające):

Normy PN-EN 547-1 i 547-2 zalecają uwzględnić m.in.:

• Rodzaj odzieży (robocza, ochronna),
• Narzędzia używane przez operatora,
• Czas i powtarzalność czynności,
• Warunki środowiska pracy (oświetlenie, temperatura, hałas),
• Poziom ryzyka na stanowisku.

Podsumowanie: Kluczowe zasady

• Norma nie uwzględnia dynamicznych ruchów, dlatego zawsze należy dodać margines bezpieczeństwa.
• Wymiary minimalne nie oznaczają wartości optymalnych – zaleca się stosowanie większych, jeśli to możliwe.
• Cel nadrzędny: zapewnienie bezpiecznego dostępu lub niedostępności dla człowieka – zgodnie z potrzebami danego stanowiska pracy.

PN-EN 1005 – Bezpieczeństwo maszyn a możliwości fizyczne człowieka

Cel normy

Norma PN-EN 1005 służy projektowaniu maszyn w sposób uwzględniający fizyczne możliwości człowieka, aby zminimalizować ryzyko przeciążeń i urazów układu mięśniowo-szkieletowego.

Struktura normy: 4 główne części

3-7. slajd 4

PN-EN 1005-1: Definicje i pojęcia

Zawiera podstawowe terminy związane z:

• ruchami roboczymi,
• pozycją przedmiotów,
• chwytami narzędzi,
• masą przedmiotów itp.

PN-EN 1005-2: Ręczny transport

Zalecenia ergonomiczne przy:

• podnoszeniu, opuszczaniu, przenoszeniu przedmiotów ≥ 3 kg,
• projektowaniu maszyn i stanowisk do pracy fizycznej.

Norma opiera się m.in. na wzorze NIOSH – uwzględnia cechy populacji (wiek, płeć) i dopuszcza analizę pracy indywidualnej i zespołowej.

PN-EN 1005-3: Granice siły

Zawiera:

• Metody pomiaru siły mięśniowej (statycznej i dynamicznej),
• Wzory do oceny ryzyka urazów mięśniowo-szkieletowych,
• Współczynniki modyfikujące siłę w zależności od: tempa ruchu, powtarzalności, czasu pracy.

Dzięki temu możliwe jest obliczenie dopuszczalnych wartości sił dla konkretnych warunków pracy.

PN-EN 1005-4: Ocena postawy przy pracy

Określa:

• Wymagania ergonomiczne dotyczące pozycji ciała podczas różnych czynności (np. montaż, obsługa, czyszczenie),
• Podział pozycji na:
  • akceptowalne,
  • warunkowo akceptowalne,
  • nieakceptowalne,

Z uwzględnieniem częstości powtórzeń (< lub > 2 razy/min).

Norma PN-EN ISO 7250-1: Antropometria

• Zawiera standaryzowane definicje wymiarów ciała (np. długość tułowia, zasięg ramion),
• Umożliwia porównywanie cech między populacjami,
• Pomocna w międzynarodowych projektach ergonomicznych i analizach populacyjnych.

Opracowany przez CIOP, zawiera dane użyteczne w ergonomii:

• Wymiary antropometryczne dorosłych Polaków,
• Siły maksymalne kończyn górnych,
• Zależności między pozycją ciała, siłą i czasem przy ręcznym transporcie i pracy siedzącej,
• Zgodność z normami CEN/ISO.

Dostępny jako publikacja i program komputerowy – pomocny w projektowaniu i szkoleniu.

Podsumowanie

Norma PN-EN 1005 i powiązane źródła stanowią kompleksowe narzędzie do projektowania ergonomicznych maszyn i stanowisk pracy, uwzględniając:

• siły fizyczne człowieka,
• pozycję i zakres ruchu,
• możliwości ludzkie w różnych warunkach pracy,
• antropometrię i dane populacyjne.

Pomagają w tworzeniu środowiska pracy, które jest bezpieczne, wydajne i dostosowane do pracownika.

1. Waters, T. R. i in.: Revised NIOSH equation for the design and evaluation of manual lifting tasks. Ergonomics 1993, 36, s. 749-776.
2. PN-EN 614-1+A1:2009 - wersja angielska Bezpieczeństwo maszyn -- Ergonomiczne zasady projektowania -- Część 1: Terminologia i zasady ogólne.
3. PN-EN 614-2+A1:2010 Bezpieczeństwo maszyn -- Ergonomiczne zasady projektowania -- Część 2: Interakcje między projektowaniem maszyn a zadaniami roboczymi.
4. PN-EN 547-1+A1:2010 Bezpieczeństwo maszyn -- Wymiary ciała ludzkiego -- Część 1: Zasady określania wymiarów otworów umożliwiających dostęp całym ciałem do maszyny.
5. PN-EN 547-2+A1:2010 Bezpieczeństwo maszyn -- Wymiary ciała ludzkiego -- Część 2: Zasady określania wymiarów otworów umożliwiających dostęp
6. PN-EN 547-3+A1:2010 Bezpieczeństwo maszyn wymiary ciała ludzkiego część 3: dane antropometryczne.
7. PN-EN 1005-1+A1:2010 Bezpieczeństwo maszyn -- Możliwości fizyczne człowieka -- Część 1: Terminy i definicje.
8. PN-EN 1005-2+A1:2010 Bezpieczeństwo maszyn -- Możliwości fizyczne człowieka -- Część 2: Ręczne przemieszczanie maszyn i ich części.
9. PN-EN 1005-3+A1:2009 Bezpieczeństwo maszyn -- Możliwości fizyczne człowieka -- Część 3: Zalecane wartości graniczne sił przy obsłudze maszyn.
10. PN-EN 1005-4+A1:2009 Bezpieczeństwo maszyn -- Możliwości fizyczne człowieka -- Część 4: Ewaluacja pozycji pracy i ruchów w relacji do maszyny.
11. PN-EN-ISO 7250-1:2017-12 Podstawowe wymiary ciała ludzkiego do projektowania technicznego - część 1: określanie wymiarów ciała ludzkiego oraz punkty odniesienia.