Jouni Lehtelä Työterveyslaitos Työturvallisuusosasto jouni.lehtela@ttl.fi Ergonomiatarkastelut ja ergonomiastandardit suunnittelutyön tukena Kurssilla: Johdatus käyttäjäkeskeiseen tuotekehitykseen 24.2.2005 JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 1
Luennon teemoja ergonomia ja käytettävyys ergonomian aamunkoittoa ergonomian säädös- ja standardipohjaa ergonomia suunnittelussa, menetelmiä ja toimintatapoja ergonomian toiminta-alueita esimerkein JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 2
Ergonomia Ergonomian kehittämiskohteet: työjärjestelyt, työtehtävät, koneet, välineet, kalusteet, tilat Ei (pelkästään) työhön harjaannuttaminen, kunnon parantaminen, työyhteisön kehittäminen, kouluttaminen Ergonominen tutkimus: mitataan ihmisen reaktioita, suoritusta, kuormittumista, tuntemuksia tekniikka psykologia fysiologia ergonomia JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 3
Ergonomia ja käytettävyys Ergonomiassa arvioidaan toimintajärjestelmää, tavoitteena: toiminnan tehokkuus, sujuvuus, häiriöttömyys ja turvallisuus ihmisen terveys, hyvinvointi ja kehittyminen Käytettävyyden puitteissa arvioidaan tuotetta käyttötilanteessaan, tavoitteena (SFS-EN ISO 9241-11): tuloksellisuus - miten hyvin tavoitteet saavutetaan tehokkuus - miten paljon työtä se vaatii miellyttävyys - miten mukavana käyttö koetaan. (käytettävyys ~ tuote-ergonomia, ohjelmistoergonomia) JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 4
Tuote-ergonomia >< työympäristöergonomia Samat kriteerit Erilaiset kohteet (osittain) Eri käyttäjät (asiakas) Eri toteuttajat Usein eri aikaperspektiivi JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 5
Käytettävyys on muutakin kuin tietotekniikkaa vastaa tarvetta ja tehtävää tehtävä tulee nopeasti tehdyksi vastaa käyttäjän tiedonkäsittelytapaa tuote viestii suoraan, miten sitä käytetään vastaa ihmisen rakennetta ("käteenkäypä") sopii käyttöolosuhteisiin JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 6
Taylorismi Ergonomian kehittymistä Amerikkalainen Human Factors: tekniset järjestelmät, ihminen-kone -järjestelmä, informaatioketju Eurooppalainen työtiede, Arbeitswissenschaften: kuormittumisen säätely Englantilainen ergonomia ergo (työ), nomos (luonnonlait) JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 7
Ergonomian kehittymistä Suomeen 1960, aluksi bioteknologia-nimellä -70 raskaat työt, toistotyö -80 näyttöpääte-ergonomia -90 kognitiivinen ergonomia, käytettävyys -00? -70 ja -80 asiantuntijaergonomia, -90 osallistuva ergonomia -90 ergonomian taloudelliset hyödyt -80 ja -90: korjaava ergonomia >< suunnitteluergonomia JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 8
Ergonomian säädöspohja ja standardit JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 9
Työturvallisuuslaki, VNp:t ja VNa:t (työnantajan asiaa) Työturvallisuuslaki (738/ 2002): ergonomia vahvasti esillä (eläkepoliittisista syistä?) "uudet" vaarat esille (näyttöpäätetyö, väkivallan uhka, häirintä, yksintyöskentely, etätyö, monen työantajan yhteistyöpaikat ja alihankintatyö) - - - - Turvallisuuden ja terveyden vähimmäisvaatimukset (VNa 577/ 2003) Käyttöpäätös (856/1998, muutoksia VNa 437/2003) Nostopäätös (1409/1993) Näyttöpäätetyö (1405/1993) JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 10
TT-laki ja suunnittelu 12 ja konsulttisuunnittelu 57 Työtiloja, tuotantomenetelmiä ja koneiden sekä työvälineiden käyttöä suunnitellessaan työnantajan on huolehdittava, että suunnittelussa otetaan huomioon vaikutukset työntekijöiden turvallisuuteen ja terveyteen. Jos suunnittelu annetaan ulkopuolisen tehtäväksi, työnantajan tulee antaa riittävät suunnittelun kohteena olevaa työpaikkaa koskevat tiedot. - - - - Sen, joka toimeksiannosta luovuttaa työtilaa, työ- tai tuotantomenetelmää, konetta tai työvälinettä koskevan suunnitelman, on huolehdittava siitä, että suunnitelmassa on kohteen ilmoitetun käyttötarkoituksen edellyttämällä tavalla otettu huomioon tämän lain säännökset. JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 11
TT-laki, opetus ja ohjaus 14 Työnantajan on annettava työntekijälle riittävät tiedot työpaikan haitta- ja vaaratekijöistä sekä huolehdittava siitä, että työntekijä: perehdytetään riittävästi työhön, työolosuhteisiin, tuotantomenetelmiin, työssä käytettäviin työvälineisiin ja niiden oikeaan käyttöön sekä turvallisiin työtapoihin ennen tehtävän aloittamista ja uusien työvälineiden käyttöön ottamista; saa opetusta työn haittojen ja vaarojen välttämiseksi; JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 12
Työpisteen ergonomia, työasennot ja työliikkeet TT-laissa 24 Työpisteen rakenteet ja käytettävät työvälineet on valittava, mitoitettava ja sijoitettava työn luonne ja työntekijän edellytykset huomioon ottaen ergonomisesti asianmukaisella tavalla. Niiden tulee mahdollisuuksien mukaan olla siten säädettävissä ja järjestettävissä sekä käyttö-ominaisuuksiltaan sellaisia, että työ voidaan tehdä aiheuttamatta työntekijän terveydelle haitallista tai vaarallista kuormitusta. Lisäksi on huomioitava: mahdollisuus vaihdella työasentoa, käsin tehtävät nostot ja siirrot sekä toistorasitus JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 13
Laitteiden valmistajien velvoitteita Konelaki (1016/2004) Konepäätös (1314/1994) "Koneen tarkoitetussa käyttöolosuhteissa on käyttäjän toimintaa hankaloittavien, rasittavien ja psyykkisesti kuormittavien tekijöiden vaikutus vähennettävä mahdollisimman pieneksi ottamalla huomioon ergonomiset periaatteet." KTM:n päätös sähkölaitteiden turvallisuudesta (1694/1993) näitä on lisäohjeistettu eurooppalaisilla standardeilla. Harmonisoidut SFS-EN standardit voivat olla käytännössä velvoittava ohje koneiden suunnittelijoille. JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 14
EN - ergonomiastandardien alueita Suunnittelun perusteet* Ergonomiset suunnitteluperiaatteet Henkinen työkuormitus Ihmisen fyysinen toiminta Mitoitussuunnittelu Näytöt, ohjaimet ja merkinantolaitteet Liikkuvat työkoneet Kiinteät kulkutiet* Turvaetäisyydet* Päätetyö Valvomosuunnittelu Valaistus* Pintälämpötilat Lämpöolot * = ei kuulu ergonomiakomitean työalueeseen Suurin osa ergonomiastandardeista kuuluu koneturvallisuuden alueelle. JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 15
Ergonomiset suunnitteluperiaatteet SFS-EN ISO 6385 Työjärjestelmien ergonomiset suunnitteluperiaatteet ja SFS-EN 614 (-1 ja -2) Koneturvallisuus - Ergonomiset suunnitteluperiaatteet muodostavat hyvän lukupaketin, mitä ergonomian suunnittelu merkitsee, mitä asioita on otettava huomioon. Oletko esimerkiksi toimintojen analyysin ja jakamisen yhteydessä ajatellut, mitä ihminen on sopiva ja halukkain tekemään, mistä syntyy hyvä työkokonaisuus? JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 16
Hyvän työn piirteitä työntekijöiden kokemus- ja taitotaso huomioon tehtävä mielekäs kokonaisuus työtehtävän suorittaminen vaatii erilaisia taitoja ja kykyjä työntekijä voi itse säädellä työtään työntekijä saa palautetta suorituksestaan työntekijä voi kehittää taitojaan ja kykyjään vältetään yli- ja alikuormitusta vältetään työn toistuvuutta vältetään yksintyöskentelyä (SFS-EN 614-2 Koneturvallisuus. Ergonomiset suunnitteluperiaatteet. Osa 2: Työtehtävien ja koneen suunnittelun väliset vuorovaikutukset.) JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 17
Mitoitussuunnittelu Millaisia väyliä ja reikiä ihminen tarvitsee turvalliseen kulkemiseen ja vaikka huoltotyöhön? SFS-EN 547-1 Koneturvallisuus. Ihmisen mitat. Osa 1: Koneiden kulkuaukkojen mittojen määrittämisperiaatteet ja Osa 2: Työskentelyaukkojen mittojen määrittämisperiaatteet SFS-EN ISO 14122 (-1, -2, -3 ja -4) Koneturvallisuus. Koneiden kiinteät kulkutiet. SFS-EN 294 Koneturvallisuus. Turvaetäisyydet, joilla estetään yläraajojen ulottuminen vaaravyöhykkeelle esim. k = 2100, 2300, 2500 tai 2700 mm a = 500, 600 tai 800 mm JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 18
SFS-EN ISO 14738 Koneturvallisuus. Koneeseen liittyvien työskentelypaikkojen suunnittelun antropometriset vaatimukset JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 19
Antropometriatietoja JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 20
Voimankäyttö Paljonko voi nostaa, työntää, vetää jne.? SFS-EN 1005-2 Koneturvallisuus. Ihmisen fyysinen suorituskyky. Osa 2: Koneen ja sen osien manuaalinen käsittely SFS-EN 1005-3 Koneturvallisuus. Ihmisen fyysinen suorituskyky. Osa 3: Koneen käytön suositellut voimarajat JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 21
~ Nostorajoja 1005-2:n mukaan a) ei toistoa, ei kiertoa b) toistoa tai kiertoa c) toistoa ja kiertoa JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 22
Antropometria, voimat JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 23
Informaation välittämistä - merkkikoko SFS-EN 894-2 Koneturvallisuus. Merkinantolaitteiden ja ohjaimien suunnittelun ergonomiset vaatimukset. Osa 2: Merkinantolaitteet Normaali tekstikoko lukemiseen, kun kontrasti on hyvä. (Vilkaistavat voisivat olla 2... 3 * isompiakin.) JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 24
SFS-EN ISO 9921 Ergonomia. Puhekommunikaation arviointi 21 erinomainen 15 hyvä 10 kohtuullinen 3 huono JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 25
SFS-EN ISO 9241-9 Näyttöpäätteillä tehtävän toimistotyön ergonomiset vaatimukset - "hiiriosa") JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 26
SFS:n käsikirjat SFS-käsikirja 93-4:2004 Koneiden turvallisuus. Osa 4: Ergonomiset periaatteet, mitoituksen suunnittelu, henkinen työkuormitus SFS-käsikirja 93-8:2004 Koneiden turvallisuus. Osa 8: Ohjaimien ja näyttöjen ergonomia, merkinantolaitteet, voimankäytön suunnittelu, pintalämpötilat SFS-käsikirja 72:2000 Tietotyön ergonomia. Yleisperiaatteet, kalusteet ja työasema, ohjelmistot, laitteet JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 27
Ergonomia suunnittelussa, menetelmiä ja toimintatapoja JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 28
Suunnittelu ja ergonomia esisuunnittelu lähtöarvoja, spesifikaatio suunnittelu käyttöönotto ja käyttö dataa kokeiluja arviointi ergonomiapalaute suunnitteluun aika aikaisen vaiheen periaate: mahdollisuus vaikuttaa >< asiat lukossa JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 29
ERGONOMINEN SUUNNITTELUPROSESSI SFS-EN 614-1:tä mukaillen (Ergonomiset suunnitteluperiaatteet. Osa 1) SELVITÄ TEHTÄVÄT SELVITÄ KÄYTTÄJÄT ETSI DATOJA ETSI TOIMIVIA RATKAISUJA VISUALISOI, KOKEILE TOTEUTA JA MUUTA TAAS toiminnan analysointi antropometria, hyvä työasento ja työliikkeet, näkeminen, toimintatavat 3D-piirrokset ja suunnitelmat, ihmismallit, pikakokeilut, mockupit, arviointimenetelmät JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 30
Osallistuva suunnittelu (suunnitteluyhteistyö) Osallistuvassa suunnittelussa: kaikkien tiedot käyttöön yksilöillekin sopivat ratkaisut toiminta tulee esille opitaan samalla sitoudutaan / sitoutetaan ratkaisuun ihmiset itsepäisiä, lähtevät liikaa omasta kokemuksesta ihmiset yksilöitä, sopiiko tulos kaikille? JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 31
Arvioinnin ja suunnittelun menetelmiä suunnitteluohjeet (esim. standardit) tarkistuslistat, arviointijärjestelmät pikakokeilut mock-upit ja säätökokeet simuloinnit vertailutyöpaikat suunnitteluratkaisujen visualisointi (käyttäjä-kommentteja varten), 3D-suunnittelu ihmismalliavusteinen suunnittelu JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 32
ergoshape JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 33
Arvioinnin ja suunnittelun menetelmiä määrä-, nopeus-, tarkkuus-, virhe ym. mittaukset subjektiiviset arvioinnit eri dimensioilla: sanalliset, asteikolla (1...5) tai viivalta osoittamalla luokittelevat parittaiset subjektiiviset vertailut työn videointi ja osallistuva palautekeskustelu JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 34
Arvioinnin ja suunnittelun menetelmiä silmänliikkeiden rekisteröinti fysiologiset mittaukset: VO2, sykintä, EMG ym., nivelten kulmien/sijaintien rekisteröinti, asentoanalyysit (OWAS, Yläraajatoistokuormitus) vaadittavien voimien mittaaminen (esim. nosto-, ohjaus- ja käyttövoimat) ja vertaaminen suosituksiin (www.ttl.fi/ergotool) subjektiivinen (psykofysiologinen) kuormittuneisuuden arviointi (esim. Borgin skaala 00 10) JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 35
Ergonomian toiminta-alueita esimerkein JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 36
Järjestelmäergonomia >< nippeliergonomia Käyttäjän inhimillinen virhe, onko semmoista? Kypärä vai maalipallo? JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 37
Informaation välitys - tiedonkulun katkos -> TOT-tapaturma huoltotyössä huollolle ei omaa ajotapaa -> jakoavainviritys nyt automaattiajolla ajotila näkyy vain pulpetin puolelta mikään laitteessa ei vihjaa ajotilaan mikään laitteessa ei ilmaise vaarapaikkaa "äänetön" ja nopea pihtien laskeutuminen JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 38
Työpisteen mitoitus On ehkä helpompi suunnitella työpiste toiminnan ja ihmisen mukaan kuin päinvastoin (Swadlincoten mies. Simpson 1990) 1. Mitoituksen kelvollisuus tärkeää, jos työ kestää pitkään ja on kiihkeää 2. Jos työpistettä käyttää yksi työntekijä, niin mitoitus hänen mukaansa 3. Jos käyttäjiä on monta, käytetään antropometrisia mittatietoja säätövarojen määrittämiseen JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 39
Työpisteen mitoitus ja työasennot Hyvä työasento on tuettu ja vapaa, ei ole olemassa hyvää työasentoa, vaan monta kelvollista veren veren tarve saanti staattinen työ dynaaminen työ JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 40
TTL niska-selkä-työ lisäkuvat 2 JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 41
Istuma-asento Jalat tukevasti lattialla (tai jalkatuella). Istuimen etureuna ei paina reisiä. Olkapäät ja olkavarret rentoina, ei ulkokiertoa. Käsiä tuetaan esim. oikean korkuisiin tuolin käsinojiin. Katselusuunta reilusti alaviistoon suoraan eteen. Selkä saa tuen selkänojasta. Selän saa "luonnollisille" mutkille myös satula- tai polvituolilla. Työtason alla pitää olla jaloille esteetöntä liikkumatilaa. Vnp 1405/1993 JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 42
Työliikkeet Toistuvat työliikkeet voivat aiheuttaa ongelmia, jos: Käytetään runsaasti voimaa. Tarkkuusvaatimus on suuri. Mukana on staattista kuormitusta. Ranteen asento poikkeaa suorasta (esim. työkalun kahva hankalassa asennossa). Kyynärvarrella tehdään kiertoliikettä. Käytetään pinsettiotetta (esim. peukalon ja sormien väliin puristamalla) tai ylileveitä otteita. Työympäristö tai työkalu on kylmä tai tärisevä. Kova ja teräväreunainen työkalu painaa kättä. Yläraaja kohoaa selvästi irti vartalosta. JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 43
Nostotyö Maksimitaakalle ei tiukkoja raja-arvoja edes nostopäätöksessä (VNp 1409/1993), joskin NIOSHin kaavan 23 25 kg leviää SFS-EN:nä Tärkeintä: taakka lähellä (kiinni mahassa) ja vartalon kierrot pois Sopivin korkeus rystytaso Nostojen välillä elpymisaikaa Taakasta hyvin kiinni (kunnon kahvat) Nostopaikka väljä, pitävä ja tasainen Painavien ja hankalien taakkojen nostoon avuksi kaveri tai helppo apuväline nostot tehdään "tietoisesti" JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 44
Raskas työ Hengitys- ja verenkiertoelimistö kuormittuu. Yksilölliset suorituskyvyn erot ovat suuria, joten määrittely ja raja-arvot vaikeita antaa paitsi yksilöllisesti, esim. 1/3 maksimitehosta. Mittaaminen on helppoa esim. sydämen sykinnän mukaan. Ikääntyminen tiputtaa 1/3 suorituskyvystä, samoin naiseus. JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 45
Työkohteen ominaisuudet Väite: 85 % työtehtävän ominaisuuksista syntyy tuotesuunnittelijan kynästä. Työpaikan ja työvälineiden ominaisuuksilla voidaan vaikuttaa työn kuormittavuustekijöihin siis vain vähän. Siksi tuotannon ja tuotesuunnittelun keskustelut ja ohjekirja: Millainen on hyvin valmistettava tuote ovat tarpeen. JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 46
Käytettävyyttä myös tuotteen valmistettavuus tuotteen kokoonpanossa ei hankalia asentoja työskentelykohtaan näkee hyvin tuotteen sisällä riittävä tila osat ohjautuvat paikalleen osien kiinnittäminen ei vaadi voimaa osat eivät vaadi lisämuokkaamista kiinnittämisen aikana osa pysyy paikoillaan erilaisten osien määrä on pieni erilaiset osat erottuvat toisistaan JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 47
Käytettävyyttä myös tuotteen ja materiaalien käsiteltävyys tuotannossa materiaalien pakkauskoko sopiva pakkausten purku vaivatonta osat eivät takerru toisiinsa osissa ei teräviä särmiä, reunoja tai päitä suojamateriaalin poisto vaivatonta tuotteen käsin siirtämistä vähän tuote voidaan pakata ilman nostoja tuotetta ei tarvitse ahtaa pakkaukseen pakkaus voidaan purkaa JL ergonomia-käyttäjäkeskeinen 23.2.2005 48