7-1. Diagnostyka układów antropotechnicznych

Diagnostyka medyczna

• Diagnostyka to nauka o rozpoznawaniu chorób na podstawie objawów, wywiadu i wyników badań.
• Szczególną trudnością diagnostyki chorób zawodowych jest brak charakterystycznych objawów i ich podobieństwo do objawów innych chorób.

7-1. slajd 1 

7-1. slajd 2

Diagnostyka techniczna

• Dotyczy oceny stanu technicznego maszyn i urządzeń w trakcie ich eksploatacji.
• Opiera się na obserwacji zjawisk towarzyszących działaniu obiektu, takich jak hałas, drgania.
• Stan obiektu określany jest na podstawie tzw. procesów resztkowych i przyporządkowanych im symptomów.

Procedury i reguły diagnostyczne

• Reguły diagnostyczne:
  • Empiryczne: oparte na doświadczeniu i długoterminowej obserwacji (częste w medycynie).
  • Modelowe: bazujące na modelach matematycznych/numerycznych (częściej w układach elektronicznych niż w maszynach).
  • Eksperymentalne:
    • Czynne eksperymenty – celowe wprowadzanie uszkodzeń i obserwacja objawów (ograniczone do prostych obiektów).
    • Bierne eksperymenty – długotrwała obserwacja zmian bez ingerencji.
    • Eksperymenty symulacyjne – komputerowe modele umożliwiające bezpieczne testy różnych scenariuszy awarii

Badania diagnostyczne vs. sprawdzające

• Badania sprawdzające: służą ocenie zgodności z wymaganiami (np. pomiary wymiarów, wartości granicznych drgań).
• Badania diagnostyczne: prowadzą do wniosków o stanie technicznym, identyfikując przyczyny anomalii (np. niewyważony wirnik).
• Granica między nimi bywa płynna – to, co dla jednego przypadku jest tylko sprawdzaniem, może w innym stanowić diagnozę.
• Przykład:
  • Sprawdzenie drgań łożyska i porównanie z normą – badanie sprawdzające.
  • Taka sama procedura, ale z wnioskiem o przyczynie (np. luz, niewyważenie) – badanie diagnostyczne.

Diagnostyka ergonomiczna – definicja i zakres

Diagnostyka ergonomiczna to dziedzina zajmująca się oceną funkcjonowania układów antropotechnicznych (człowiek + środek techniczny) oraz socjotechnicznych (człowiek + technika + relacje społeczne). Celem jest identyfikacja nieprawidłowości w interakcjach człowiek–maszyna–środowisko.

7-1. slajd 3

Układy antropotechniczne i socjotechniczne

• Układ antropotechniczny: np. kierowca i pojazd. Istotna jest dwukierunkowa interakcja: człowiek wpływa na maszynę i odwrotnie.
• Układ socjotechniczny: obejmuje wiele osób i urządzeń, np. załoga elektrowni. Kluczowe są relacje międzyludzkie i organizacyjne.

7-1. slajd 4

Diagnostyka ergonomiczna a inne typy diagnostyki

W odróżnieniu od diagnostyki technicznej (maszyny) i medycznej (człowieka), diagnostyka ergonomiczna koncentruje się na interakcjach i wspólnym działaniu człowieka i techniki.

Cele diagnostyki ergonomicznej

• Ocena stanu ergonomicznego (normalny, uciążliwy, szkodliwy, niebezpieczny)
• Wskazanie źródeł zagrożeń i dysfunkcji w działaniu układów techniczno-ludzkich
• Wspomaganie projektowania i eksploatacji urządzeń z myślą o bezpieczeństwie i komforcie użytkowników

Fazy diagnostyki ergonomicznej środka technicznego

a) Faza założeń

Weryfikacja listy wymagań ergonomicznych – tworzenie kryteriów do dalszych etapów projektowania.

7-1. slajd 5

b) Faza projektowania

Analiza zgodności projektu z zasadami ergonomii (antropometria, biomechanika). Przeprowadza się symulacje użytkowania, ocenia się strefy zagrożeń:

• Niebezpieczna – ryzyko urazu
• Szkodliwa – wpływ na zdrowie
• Uciążliwa – pogarszający komfort pracy

Ważne: dokumentacja DTR i plan szkoleń użytkowników są również oceniane.

7-1. slajd 6

c) Faza wytwarzania i eksploatacji

Ocena warunków rzeczywistych pracy: hałas, drgania, oświetlenie itp. Monitorowanie zmian w czasie eksploatacji – trendy zagrożeń i zużycia technicznego.

d) Faza utylizacji

Obecnie słabo rozwinięta; ogranicza się do dokumentacji i planowania bezpiecznej utylizacji.

Badania certyfikacyjne

Środki techniczne muszą przejść ocenę zgodności z wymaganiami bezpieczeństwa. Proces certyfikacji nie jest traktowany jako diagnostyka, lecz jako formalne sprawdzenie zgodności.

7-1. slajd 7

Diagnostyka ergonomiczna procesu pracy

Cel: Ocena procesu pracy pod kątem ergonomii z uwzględnieniem:

• Monotypii i monotonii pracy,
• Cech środków technicznych i środowiska pracy.

Badane wielkości (slajd 8):

• Czas wykonania czynności,
• Ilość i jakość informacji docierających do operatora,
• Liczba poprawnie odebranych sygnałów i błędów,
• Czas nauki i pracy właściwej,
• Poziom hałasu i jakość oświetlenia.

7-1. slajd 8

Narzędzie:

• Krzywa pracy – wykres z komentarzami prowadzącego i operatora, wskazujący:
  • Fazy uczenia się, wprawy, aktywności, monotonii, zmęczenia.
  • Pomaga diagnozować nieprawidłowości i optymalizować przerwy.

Diagnostyka ergonomiczna stanowiska pracy

Cel: Identyfikacja:

• Czynników szkodliwych (np. chemicznych, biologicznych, fizycznych),
• Czynników uciążliwych (np. pozycja ciała, obciążenie mięśniowe, wysiłek energetyczny, monotypowość).

Trudności:

• Czynniki zależne od organizacji pracy i sposobu jej wykonywania.

Ocena stanowiska obejmuje:

• Dopasowanie wymiarów stanowiska i siedziska do ciała operatora,
• Zasięg widzenia i natężenie oświetlenia,
• Pozycję pracy, obciążenia statyczne i dynamiczne, ruchy robocze.

Prezentacja wyników (slajd 9):

• W trójstopniowej skali:
  • Zielona – warunki akceptowalne,
  • Żółta – warunki wymagające uwagi,
  • Czerwona – warunki nieakceptowalne.

7-1. slajd 9

Diagnostyka obciążenia pracownika (slajd 10)

7-1. slajd 10

Ocena obciążenia psychicznego (slajd 11):

• Najważniejszy czynnik: stres (rozbieżność między wymaganiami a możliwościami).
• Badania:
  • Zdolność zapamiętywania,
  • Koncentracja,
  • Odporność na zmęczenie,
  • Zdolności psychomotoryczne.

7-1. slajd 11

Ocena obciążenia fizycznego (slajd 12):

• Badania:
  • Chronometraż czynności,
  • Pomiar wydatku energetycznego,
  • Obserwacja pozycji i zakresów ruchów,
  • Ocena monotypowości,
  • Badanie zaangażowania grup mięśniowych,
  • Sposób przenoszenia ciężarów,
  • Pomiar sił potrzebnych do czynności.

Diagnostyka ergonomiczna:

• Umożliwia kompleksowe podejście do bezpieczeństwa i komfortu pracy
• Jest niezbędna na każdym etapie „życia” środka technicznego
• Wspomaga zapobieganie zagrożeniom, w tym także zagrożeniom dla pracownika wynikającym z niewłaściwego projektowania i użytkowania techniki

7-1. slajd 12

 Lista pytań (slajd 13–14):

• Pomocne narzędzie wspierające badania.
• Zawiera pytania uporządkowane tematycznie.
• Odpowiedzi typu TAK/NIE kierują do kolejnych pytań (system drzewka).
• Możliwość przypisania działań do konkretnych odpowiedzi.
• Powinna być indywidualnie tworzona dla danego obiektu.

7-1. slajd 13

7-1. slajd 14

Systemy doradcze (slajd 15):

• Oparte na programach komputerowych wspomagających generowanie pytań i ocenę.
• Składniki:
  • Układ wnioskujący – oparty na regułach z bazy wiedzy,
  • Układ sterowania dialogiem – interakcja z użytkownikiem,
  • Układ objaśniający – tłumaczenie konkluzji.

7-1. slajd 15

7-1. slajd 16

1. Bezpieczeństwo pracy i ergonomia. Red. nauk. D. Koradecka. T.1-2. Warszawa, CIOP 1999.
2. Będkowski L.: Diagnozowanie w systemach antropotechnicznych. W: [4], s. 115-132.
3. Będkowski L.: Elementy diagnostyki technicznej. Warszawa, WAT 1991.
4. Cempel C., Tomaszewski F.: Diagnostyka maszyn. Radom, Międzyresortowe Centrum Naukowe Eksploatacji Majątku Trwałego, 1992.
5. Cholewa W., Kaźmierczak J.: Diagnostyka techniczna maszyn - Przetwarzanie cech sygnałów. Gliwice, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej 1992.
6. Cholewa W., Pedrycz W.: Systemy doradcze. Gliwice, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej 1987.
7. Czajka J.H.: Ergonomia - materiały do ćwiczeń. Warszawa, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 1996.
8. Ergonomia. Red. L. Pacholski. Poznań, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej 1986.
9. Wykowska M.: Ćwiczenia laboratoryjne z ergonomii. Kraków, Wydawnictwo AGH 1995.
10. HORST W., LUBIŃSKI T.: Listy kontrolne NIOSH jako narzędzie identyfikacji ergonomicznych czynników ryzyka związanego ze sposobem wykonywania pracy. ERGONOMIA, tom 25, nr 1-2, 2002, s.93-110.
11. KONARSKA M., WIDERSZAL M.: Metody ergonomicznej analizy i oceny obciążenia pracą. Wyd. CIOP-PIB, 2002.
12. ROMAN-LIU D.: Analiza biomechaniczna pracy powtarzalnej, Wyd. Centralnego Instytutu Ochrony Pracy, Warszawa 2003.