MetSta ry» Verkkojulkaisut» Koneturvallisuus» Artikkelit» Nro 05/2010» » Martti Launis, Työterveyslaitos

Transkriptio

1 kirjoittaja: TaM Martti Launis, vanhempi asiantuntija, Työterveyslaitos otsikko: Miten koneen käyttöön liittyvät työtehtävät suunnitellaan ihmisille sopiviksi? SFS-EN Ergonomiset suunnitteluperiaatteet, osa 2: Työtehtävien ja koneen suunnittelun väliset vuorovaikutukset, julkaisupäivä: Artikkelin sisällysluettelo 1 Standardin perussisältö ja tarkoitus Ketkä tarvitsevat tätä standardia? Työtehtävien suunnittelun periaatteet Työtehtävien suunnittelun prosessi ja menetelmät Työtehtävien suunnittelun arviointi Laajempien tehtäväkokonaisuuksien suunnittelu (liite A) Esimerkki standardin käytöstä (liite B)... 5 Viiteluettelo... 6 Metalliteollisuuden Standardisointiyhdistys ry PL 10, Helsinki standard@metsta.fi Koneturvallisuuden verkkojulkaisu: 1 (6)

2 1 Standardin perussisältö ja tarkoitus Olennainen osa koneen ergonomiaa on sen käyttöön liittyvät työtehtävät. Mitä ovat ihmiselle sopivat työtehtävät ja miten ne suunnitellaan koneen suunnittelun yhteydessä? Aihetta käsittelevä standardi SFS-EN [1] on toinen osa ergonomisten suunnitteluperiaatteiden standardisarjassa. Standardi on koneturvallisuuden alueen ns. yhdenmukaistettu, EU:n direktiivien olennaisia vaatimuksia tukeva ergonomiastandardi. Tässä standardissa kuvataan koneen käyttöön liittyvien työtehtävien perusvaatimukset. Toiseksi, standardissa kuvataan suunnitteluprosessi, jonka avulla varmistetaan, että työtehtävistä tulee vaatimusten mukaisia, ihmisen toiminnan kannalta mahdollisia, turvallisia, ei liiallisesti kuormittavia ja hyvinvointia edistäviä. Tämä vuonna 2000 hyväksytty standardi on tarkoitettu käytettäväksi yhdessä sarjan ensimmäisen osan SFS-EN (2006) [2] kanssa. Ensimmäisessä osassa on kuvattu ergonomiset suunnitteluperiaatteet yleisemmällä tasolla, ja ne ovat myös kriteereinä, kun arvioidaan tämän "työtehtävästandardin" mukaisesti esimerkiksi työn kuormittavuutta tai tiedonkäsittelyvaatimuksia. Tämä toinen osa esittää perusteellisemmat vaatimukset työtehtäville (4.1). Vaatimuksissa edellytetään, että käyttäjän tiedot ja kokemukset otetaan huomioon ja että niitä myös hyödynnetään sopivalla tavalla. Näin voidaan työstä tehdä sopivan kuormittava, riittävän haasteelinen ja myös kehittävä. Vaatimukset edellyttävät myös mielekkäiden, vaihtelevien ja merkityksellisten työkokonaisuuksien luomista. Tarkoituksena on erityisesti vähentää toistotöiden ja muuten yksipuolisten töiden aiheuttamaa fyysistä ja psyykkistä kuormitusta. Mielekkäiden ja haastavien töiden suunnittelulla on mahdollista kehittää teollisia töitä niin, että työntekijät voivat olla paremmmin motivoituneita ja sitoutuneita työhönsä. Ihmiselle huonosti sopiva työ ilmenee esimerkiksi lisääntyneinä poissaoloina tai tuotannon huonona laatuna. Standardin toinen puoli (4.2) käsittelee työtehtävien suunnitteluprosessia. Teknisessä suunnittelussa toiminnan ja työtehtävien hahmottaminen voi olla vaikeaa, ja siksi tämän standardin tarkoitus on myös kuvata siinä tarvittavia toimintatapoja ja menetelmiä. Työtehtävien suunnitteluprosessissa on kuvattu viisi vaihetta: - suunnittelun tavoitteiden määrittäminen - toimintojen analyysi - toimintojen jakaminen - työtehtävien määrittäminen - työtehtävien osoittaminen käyttäjälle. Nämä vaiheet toteutetaan rinnakkain osassa 1 esitetyn koko suunnitteluprosessin kanssa. 2 Ketkä tarvitsevat tätä standardia? Vaikka standardi käsittelee ensisijaisesti koneen suunnittelua ja koneen käyttöön liittyviä työtehtäviä, ovat esitetyt periaatteet sovellettavissa yleisemminkin. Koneen suunnittelijan näkökulmana on koneen suunnittelussa huomioida, että esitetyt työtehtävien vaatimukset ovat toteutettavissa konetta käytettäessä. Lopulta toteutuvat työtehtävät ovat kuitenkin useimmiten yrityksissä tuotannon suunnittelijoiden, menetelmäsuunnittelijoiden ja esimiesten suunnittelemia. Myös näille varsinaisille tehtävänsuunnittelijoille tämä standardi antaa hyvän ohjeistuksen ergonomian huomiooon ottamiseksi. 3 Työtehtävien suunnittelun periaatteet Standardissa sovelletaan alan oppikirjoissa 1970-luvulta alkaen esiintyneitä, laajasti hyväksyttyjä ja tutkimuksiin perustuvia työn muotoilun periaatteita. Ne on kutakuinkin vastaavalla tavalla esitetty myös kansainvälisessä työjärjestelmien ergonomisen suunnittelun standardissa SFS-EN ISO 6385 [3]. Periaatteet on esitetty otsikollla "Hyvin suunniteltujen käyttäjän työtehtävien piirteet". Tällä epäsuorasti jo ilmaistaan, että kyseessä on erilaisten tavoitteiden ja vaatimusten kooste. Seuraavassa on periaatteet tiiivistettynä (4.1): 2 (6)

3 Suunnittelijan on Otettava huomioon käyttäjäryhmän kokemus, kyvyt ja taidot. Varmistettava, että työtehtävät voidaan nähdä mielekkäinä kokonaisuuksina, joilla on selvä alku ja loppu. Varmistettava, että käyttäjä voi nähdä työnsä myötävaikuttavan merkittävästi koko työjärjestelmän tulokseen. Mahdollistettava, että työtehtävässä voidaan käyttää erilaisia taitoja ja kykyjä, ja että siinä on sopivassa suhteessa - rutiinitoimintaa, joka ei vaadi tietoista harkintaa - työhön liittyvien perussääntöjen soveltamista - tietojen yhdistelyä, harkintaa ja itsenäisten päätösten tekemistä. Mahdollistettava käyttäjälle sopiva määrä vapautta ja itsenäisyyttä. Mahdollistettava käyttäjälle riittävä palaute työsuorituksesta. Tarjottava käyttäjälle mahdollisuuksia käyttää ja kehittää taitojaan ja oppia uutta. Vältettävä käyttäjän yli- tai alikuormittamista, josta voi aiheutua tarpeetonta tai liiallista rasitusta, väsymistä tai virheitä. Vältettävä toistuvuutta, joka voi johtaa fyysisiin vaivoihin sekä yksitoikkoisuuden tunteeseen, kyllästymiseen, ikävystymiseen tai tyytymättömyyteen. Vältettävä käyttäjän yksintyöskentelyä ilman mahdollisuutta sosiaalisiin tai toiminnallisiin kontakteihin. Periaatteet ovat monentasoisia, ja niiden vaikutukset turvallisuuteen, terveyteen ja hyvinvointiin ovat erilaisia. Joukossa on selviä välittömästi turvallisuuteen ja terveyteen vaikuttavia seikkoja, kuten fyysinen ylikuormitus tai työntekijän kyvyt ylittävät tehtävän vaatimukset. Osa periaatteista (esim. tehtävän mielekkyys tai yksintyöskentelyn välttäminen) liittyy työn ja työtilanteen kokemiseen ja sen kautta pitemmällä aikavälillä syntyviin turhautumisen, ikävystymisen tai tyytymättömyyden tunteisiin. Periaatteet eivät siten ole yhteismitallisia tai vaikutuksiltaan verrattavia. Ne ovat kuitenkin kokonaisuutena tavoitteina työtehtävien suunnittelulle. Standardissa todetaan piirteistä, että kone ei saa estää niiden toteuttamista. Kuitenkin ottaen huomioon mm. vallitseva tekniikan taso, "ei kaikkia tavoitteita ole ehkä mahdollista saavuttaa". Ne on kuitenkin otettava huomioon "niin pitkälle kuin mahdollista". 4 Työtehtävien suunnittelun prosessi ja menetelmät Työtehtävän suunnittelun prosessi (taulukko 1) on kuvattu vaiheina, joissa edetään vaatimusten ja kriteerien määrittämisestä toimintojen analysoimiseen, toimintojen jakamiseen ihmiselle tai koneelle, ihmisten tehtävien kuvaamiseen sekä lopulta tehtävien jakamiseen eri käyttäjille. Tämä "klassinen" tehtävänsuunnittelun prosessi on looginen mutta sitä on myös pidetty osittain vaikeana. Sen hankalimmiksi koetut vaiheet ovat toimintoanalyysi ja toimintojen jakaminen ihmisen ja koneen välillä. Toisaalta juuri näissä vaiheissa nostetaan koneensuunnittelun ergonomian ydinkysymys pöydälle: mitkä toiminnot ovat mahdollisia ja soveliaita ihmiselle ja mistä kone suoriutuu paremmin? Jos tämän vaiheen ohittaa, on mahdollista että työtehtävään jää tarpeettomasti ihmiselle huonosti sopivia tehtäviä. Yksityiskohtaisesti toteutettuna menetelmänä voi toimintoanalyysi olla työläs, mutta ajattelumallina hyödyllinen. Koko suunnitteluprosessia koskeva yleisperiaate on, että kaikissa vaiheissa kerätään kokemuksia päätösten perustaksi, ja joka vaiheessa arvioidaan, täyttävätkö tehdyt päätökset alussa esitetyt vaatimukset ja kriteerit. Näin voidaan perustaa päätökset aina asianmukaisiin tietoihin, kriteereihin ja kokemuksiin. Päätösten seuraukset voidaan ennakoida, ja tehtyjen ratkaisujen sopivuus voidaan tarkistaa mahdollisimman aikaisessa suunnittelun vaiheessa. 3 (6)

4 Yleistavoitteena esitetään myös suunnittelijoiden, käyttäjien edustajien, esimiesten ja asiakasryhmien välistä yhteistyötä. Vaiheittain kuvattu prosessi ja siinä käytetyt havainnolliset menetelmät auttavat myös eri osapuolia ymmärtämään suunnittelussa tehtyjen päätösten perusteet. Taulukossa 1 on yleiskuva koko prosessista vaiheineen. Taulukko 1. Työtehtävien suunnitteluprosessin kuvaus (lähde: SFS-EN 614-2). Nro Suunnitteluvaihe Suunnitteluvaiheiden kuvaus 1 Suunnittelun tavoitteiden määrittäminen - kerätään tietoa vertailukelpoisista olemassa olevista koneista - laaditaan yleiset suunnittelun tavoitteet ja suunnitteluspesifikaatiot - määritetään yleiset suorituskykyvaatimukset ja arviointikriteerit 2 Toimintojen analyysi - tunnistetaan toiminnot ja osatoiminnot sekä määritetään niiden välinen hierarkia ja niiden väliset suhteet - määritetään toiminnot ja niiden suorittamiseen liittyvät kriteerit - arvioidaan, ovatko määritetyt toiminnot suunnitteluspesifikaatioiden mukaisia 3 Toimintojen jakaminen - jaetaan toiminnot ja osatoiminnot käyttäjälle ja koneelle tai sopivissa tilanteissa molemmille - arvioidaan, soveltuvatko toiminnot ihmisen vai koneen suoritettavaksi - luonnostellaan vaihtoehtoisia suunnitteluratkaisuja ja analysoidaan niiden etuja ja haittoja 4 Työtehtävien määrittäminen - kerätään tietoja vertailukelpoisista olemassa olevista tehtävistä - määritetään yksityiskohtaisesti käyttäjän tehtävät - arvioidaan kustakin tehtävästä käyttäjään aiheutuva työn kuormitus 5 Työtehtävien osoittaminen käyttäjille - määritetään tarvittavien käyttäjien lukumäärä - osoitetaan tehtävät käyttäjille - arvioidaan työstä käyttäjille aiheutuva työn kokonaiskuormitus sekä hyvin suunniteltujen käyttäjän työtehtävien piirteiden täyttyminen Seuraavassa on tiivistetysti kuvailtu standardissa esitettyjä prosessin vaiheita. (1) Suunnittelun tavoitteiden määrittäminen. Määritetään koko järjestelmän tavoitteet, suorituskykyvaatimukset ja järjestelmän arviointikriteerit. Nämä ovat sinänsä tavallisia lähtökohtia, mutta standardissa halutaan varmentaa, että myös kaikki ihmisen toimintaan ja toimintaympäristöön sekä terveyteen ja turvallisuuteen liittyvät tavoitteet ovat mukana. Mukana ovat myös alustavat henkilömääräja koulutustarvevaatimukset sekä esimerkiksi luotettavuuteen ja kunnossapidettävyyteen liittyvät vaatimukset. Suunnittelun alussa voi vaatimusten konkretisointi olla vaikeaa, ja siksi edellytetään tutustumista muihin vastaaviin vertailukelpoisiin järjestelmiin ja niiden suunnitteludokumentteihin. Tavoitteet ovat arviointikriteerejä jatkossa esille tuotavien suunnittelmien hyväksymiseksi, jotta epäkelpoja ratkaisuja ei vietäisi eteenpäin suunnitteluprosessissa. (2) Toimintojen analyysi. Toimintojen (funktioiden) tarkoitus on kuvata järjestelmän välttämättömät tapahtumat, mutta ei vielä keinoja (työtehtäviä ja laitteita) niiden toteuttamiseksi. Näin luodaan toiminnasta kuva, jonka avulla voidaan pohtia ihmisen ja koneen työnjakoa, eikä anneta vanhan kokemuksen tai tekniikan suoraan sanella ratkaisuja. (3) Toimintojen jakaminen. Toiminnot jaetaan ihmisille tai koneille, tai molemmille. Tämä on ergonomain kannalta ydintapahtuma, jossa ratkaistaan laitteen sopivuus ihmiselle. Pohdinnan tukena voi käyttää listaa, jossa on kuvataan, minkä tyyppisissä tehtävissä ihminen on konetta parempi ja päinvastoin (SFS- EN 894-1, Liite A [4]). Standardissa kehotetaan laatimaan kaikki vaihtoehtoiset tavat, jolla jakaminen voidaan tehdä. Tämän jälkeen arvioidaan, ovatko ihmiselle annetut tehtävät ihmisen suorituskyvyn puitteissa, ja syntyykö ihmisen tehtävistä kokonaisuus joka on kohdassa 4.1. esitettyjen piirteiden mukaisia. 4 (6)

5 (4) Työtehtävien määrittäminen. Työtehtävä ja koneen käyttöliittymä sekä muut työvälineet määritetään yksityiskohtaisesti. Tässä vaiheessa konkretisoituvat suunnitelmat niin, että tehtävien kuormittavuutta, pätevyysvaatimuksia ja tehtäviin liittyviä riskejä voidaan arvioida. Luetteloimalla kaikki tehtävät otetaan huomioon kokonaisuus, jossa ovat mukana esimerkiksi kunnaossapito, työkalujen vaihto, puhdistus ja häiriötilanteet. Kohdassa 4.1 esitettyjen piirteiden toteutuminen voidaan arvioida jo paremmin. Tämän vaiheen tukena ovat kokemukset vastaavista ratkaisuista, joiden avulla voidaan tunnistaa toteuttamiskelpoisia tai vältettäviä ratkaisuja. (5) Työtehtävien osoittaminen käyttäjälle. Määritetään käyttäjien lukumäärä ja jaetaan tehtävät niin, että kuormitus jakaantuu tasaisesti käyttäjien kesken. Työn kokonaiskuormittavuutta ja hyvien työtehtävän piirteiden toteutumista on vasta nyt mahdollista arvioida kunkin käyttäjän työn kannalta. 5 Työtehtävien suunnittelun arviointi Luvussa 4.3 käsitellään työtehtävien suunnittelun arviointia edellä kuvatun suunnitteluvaiheen aikana ja lisäksi käyttöönoton ja varsinaisen käytön aikana. Tässä luvussa esitetään ja kuvaillaan arvioinnin tavoitteita kussakin vaiheessa sekä arvioinnin toimintatapoja ja käytettäviä menetelmiä. Menetelmät sisältävät esimerkkejä erilaisista tiedonkeruun, kuvaamisen, arvioinnin sekä mallintamisen ja simuloinnin keinoista. 6 Laajempien tehtäväkokonaisuuksien suunnittelu (liite A) Opastava liite A käsittelee tehtävänsuunnittelua laajemmin kuin pelkän koneen käytön yhteydessä. Tarkoituksena on ottaa huomioon työntekijän työ kokonaisuudessaan, kun standardin perusosa käsittelee vain koneen suunnittelijan osuutta. Liitteessä on edellä kuvattujen hyvien työtehtävän piirteiden luetteloa vastaava tavoiteluettelo, joka on tässä kirjoitettu työntekijöiden koko työn suunnittelun (job design) näkökulmasta. Siinä kuvataan myös tunnetut tehtäväkokonaisuuden uudelleensuunnittelun keinot, työkierto, työn laajentaminen ja työn rikastaminen. Vastaavina keinoina kehittää yksipuolista työtä esitetään työryhmät ja tiimit, joissa työntekijät voivat joustavasti itse säädellä kuormittavuuteen vaikuttavia tekijöitä. Myös osallistuvan suunnittelun periaate kuvataan keinona hyödyntää käyttäjien kokemuksia, sovittaa ratkaisut heille paremmin sopiviksi ja helpottaa samalla oppimista ja tekniikan hyväksymistä. 7 Esimerkki standardin käytöstä (liite B) Opastava liite B kuvaa koneeseen liittyvän työtehtävän suunnitteluprosessin esimerkin avulla. Esimerkkinä käytetty porakone on kaikkien tuntema työväline, ja siten se havainnollistaa standardin käyttöä. Samalla se synnyttää kysymyksen, onko standardin kuvaama tehtävänsuunnittelun prosessi kokonaisuudessaan tarpeen tällaisen vähitellen kehittyneen ja liki täydellisyyteen hioutuneen tuotteen suunnittelussa? 5 (6)

6 Viiteluettelo 1 [1] SFS-EN A1 Koneturvallisuus. Perusteet ja yleiset suunnitteluperiaatteet. Osa 2: Työtehtävien ja koneen suunnittelun väliset vuorovaikutukset [2] SFS-EN A1 Koneturvallisuus. Perusteet ja yleiset suunnitteluperiaatteet. Osa 1: Peruskäsitteet ja menetelmät [3] SFS-EN ISO 6385 Työjärjetelmien ergonomiset suunnitteluperiaatteet [4] SFS-EN A1 Koneturvallisuus. Merkinantolaitteiden ja ohjaimien suunnittelun ergonomiset vaatimukset. Osa 1: Yleiset periaatteet koskien ihmisen ja merkinantolaitteiden sekä ohjaimien vuorovaikutusta [5] SFS-käsikirja 93-7 Koneiden turvallisuus. Osa 7: Ergonomiset periaatteet, henkinen työkuormitus, 2010 (julkaistaan) 1 Tarkemman tiedot voimassa olevista SFS- ja EN- ja ISO-standardeista sekä SFS-käsikirjoista löytyy SFS-verkkokaupasta: ja SFS-käsikirjojen osalta myös osoitteesta: 6 (6)