La ergonomía analiza aquellos aspectos que abarcan al entorno artificial construido por el hombre, relacionado directamente con los actos y acciones involucrados en toda actividad de éste, ayudándolo a acomodarse de una manera positiva al ambiente y composición del cuerpo humano.
En todas las aplicaciones su objetivo es común: se trata de adaptar los productos, las tareas, las herramientas, los espacios y el entorno en general a la capacidad y necesidades de las personas, de manera que mejore la eficiencia, seguridad y bienestar de los consumidores, usuarios o trabajadores. Desde la perspectiva del usuario, abarca conceptos de comodidad, eficiencia, productividad, y adecuación de un objeto.
El planteamiento ergonómico consiste en diseñar los productos y los trabajos de manera de adaptar éstos a las capacidades, necesidades y limitaciones de personas; el concepto busca evitar que la solución a los problemas del puesto de trabajo sea el camino contrario, es decir, exigir reiteradas y numerosas adecuaciones a la persona para adaptarse al puesto de trabajo.
La ergonomía analiza aquellos aspectos que abarcan al entorno artificial construido por el hombre, relacionado directamente con los actos y acciones involucrados en toda actividad de éste, ayudándolo a acomodarse de una manera positiva al ambiente y composición del cuerpo humano.
En todas las aplicaciones su objetivo es común: se trata de adaptar los productos, las tareas, las herramientas, los espacios y el entorno en general a la capacidad y necesidades de las personas, de manera que mejore la eficiencia, seguridad y bienestar de los consumidores, usuarios o trabajadores. Desde la perspectiva del usuario, abarca conceptos de comodidad, eficiencia, productividad, y adecuación de un objeto.
El planteamiento ergonómico consiste en diseñar los productos y los trabajos de manera de adaptar éstos a las capacidades, necesidades y limitaciones de personas; el concepto busca evitar que la solución a los problemas del puesto de trabajo sea el camino contrario, es decir, exigir reiteradas y numerosas adecuaciones a la persona para adaptarse al puesto de trabajo.
Ámbitos de la ergonomía
La ergonomía se centra en dos ámbitos:
El diseño de productos
Diseño de puestos de trabajo
Su aplicación al ámbito laboral ha sido tradicionalmente el más frecuente; aunque también está muy presente en el diseño de productos y en ámbitos relacionados como la actividad del hogar, el ocio o el deporte. El diseño y adaptación de productos y entornos para personas con limitaciones funcionales (personas mayores, personas con
discapacidad, etc.) es también otro ámbito de actuación de la ergonomía.
Ergonomía del producto
El objetivo de este ámbito son los consumidores, usuarios y las características del contexto en el cual el producto es usado. El estudio de los factores ergonomicos en los productos, busca crear o adaptar productos y elementos de uso cotidiano o específico de manera que se adapten a las características de las personas que los van a usar. Es decir, la ergonomía es transversal, pero no a todos los productos, sino a los usuarios de dicho producto.
5El diseño ergonómico de productos, trata de buscar que éstos sean: eficientes en su uso, seguros, que contribuyan a mejorar la productividad, sin generar patologias en el humano, que en la configuración de su forma indiquen su modo de uso.
Para lograr estos objetivos, la ergonomía utiliza diferentes técnicas en las fases de planifición, diseño y evaluación. Algunas de esas técnicas son: análisis funcionales, biomecánicos, datos antropométricos del segmento de usuarios objetivo del diseño, ergonomía cognitiva y análisis de los comportamientos fisiológicos de los segmentos del cuerpo comprometidos en el uso del producto.
En sentido estricto, ningún objeto es ergonómico por sí mismo, ya que la calidad de tal, depende de la interacción con el individuo. No bastan las características del objeto.
Consideraciones universales de diseño
La mayoría de las personas experimentan algún grado de limitación física en algún momento de la vida, tales como huesos rotos, muñecas torcidas, el embarazo,o el envejecimiento. Otros, puedan vivir con una limitación o impedimento todos los días. Al considerar el diseño del producto, los diseñadores pueden reconocer la necesidades especiales de los diferentes usuarios, incluyendo personas con discapacidades. Cuestiones relacionadas con la accesibilidad para personas con discapacidades son cada vez más frecuentes, y puede requerirse que los empleadores realicen adaptaciones para estas personas en lugares de trabajo y en otros espacios públicos.
La Americans With Disabilities Act
6 (ADA), no especifica los requisitos para su mobiliario de oficina para dar cabida a las personas con discapacidad. Por lo tanto, es incorrecto afirmar que los muebles y productos para oficina son "compatibles con ADA."
Diseñar teniendo en mente todas las personas, es un principio que se conoce como el diseño universal, el cual, es importante tener en cuenta en el diseño de productos. En esta sección veremos algunas pautas de diseño universal.
Para sillas de ruedas comunes, la altura del asiento es 18" a 22 ", y la anchura total es 22.5" - 27.0". Estos valores pueden ayudar en el diseño de muebles, el ajuste de la altura de la superficie de trabajo, y facilidad para el acceso para sillas de ruedas. Las personas que trabajan sentadas en una silla de ruedas y pueden requerir consideraciones en cuanto el alcance en el area de trabajo del escritorio.
7Sillas de Ruedas:
Algunas recomendaciones, en cuanto a ¿qué dimensiones son adecuadas para escoger una silla de ruedas?; lo primero sería sentarse en la silla de ruedas, adoptar una postura correcta y proceder a tomar las dimensiones:
- Holgura del asiento: 2.5 cm (dos dedos) entre los muslos y el lateral de la silla. También 2.5 cm entre muslos y reposabrazos. Si se utiliza ropa muy ancha es necesario dejar un poco más de espacio.
- Borde delantero del asiento: 3-5 cm (tres dedos) entre el asiento y la parte posterior de la rodilla.
- Inclinación respaldo-asiento: 100º-110º; si es regulable se puede adaptar mejor a diferentes actividades.
Otras dimensiones a tener en cuenta:
Dimensiones y Ficha para Silla de Ruedas
- Ángulo entre brazo y antebrazo: 120º con la mano agarrando la parte más alta del aro propulsor.
- Inclinación del asiento: 1º-4º hacia atrás; es importante evitar el deslizamiento hacia delante y que no haya mucha presión sobre el sacro.
- Altura del respaldo: 2.5 cm por debajo de la escápula; el respaldo no debe interferir al mover el brazo hacia atrás; para las personas con lesiones recientes o enfermedades degenerativas son más adecuados los respaldos regulables en altura.
- Altura del reposabrazos: 2 cm por encima del codo con el brazo extendido.
- Altura del reposapiés: 5 cm mínimo, pero se recomienda 10-13 cm para evitar tropiezos. Hay que evitar que el pie se deslice entre los reposapiés.
Datos Importantes para la compra de una silla de ruedas; ficha de la silla:
A. Anchura del asiento B. Anchura del respaldo C. Distancia respaldo-asiento D. Distancia reposapiés-asiento E. Anchura total F. Longitud total
- Muletas, bastones y caminadores:
Algunas personas cuando sufren algún accidente o una discapacidad momentanea, necesitan la ayuda de aparatos para caminar, como muletas, bastones o caminadores. Un ancho mínimo de 36 " de pared a pared, en un pasillo o en un lugar de trabajo es necesaria para facilitar la movilidad de estas personas. Los estudios han demostrado que 48 ", es el ancho preferible de pasillo, para las personas que utilizan muletas, bastones o caminadores. También es importante mantener estas zonas libres de obstáculos para evitar el riesgo de una caída y una lesión mayor.
8Objetos que dificulten el buen uso y la maniobrabilidad de los peatones, se deben mover y acomodarlos en un sitio adecuado que no sea los pasillos.
- Perillas, manijas y controles:
Las perillas, manijas y controles de los productos deben de ser fáciles de usar e intuitivas. Algunas personas son incapaces de agarrar con fuerza algunos tipos de perillas, mientras que otros pueden tener prótesis de mano, la cual imposibilita el realizar fácilmente la apertura de puertas. Un mango en forma de L es preferible a uno redondo, ya qué permite el acceso a una mayor número de usuarios.
Diseño ergonómico de puestos de trabajo
Los esposos Gilbreth, introdujeron el diseño del trabajo manual a través del estudio de movimientos, en lo que se conoce como Therbligs,
9 y los veintiún principios de economía de movimientos. Los principios se clasifican en tres grupos básicos:
Estructura del músculo, fisiología muscular y organización de la fibra muscular. Sobre el gráfico de Gray´s Anatomy, 1973
- Uso del cuerpo humano
- Arreglo y condiciones del lugar de trabajo
- Diseño de herramientas y equipo
Algo muy importante es que los principios se basan en factores anatómicos, biomecánicos y fisiológicos del cuerpo humano. Éstos constituyen la base científica de la ergonomía y el diseño del trabajo. Los principios tradicionales de economía de movimientos se han ampliado y ahora se le conoce como principios y guía para el diseño del trabajo:
- Diseño del trabajo manual
- Diseño de estaciones de trabajo, herramientas y equipo
- Diseño del ambiente de trabajo
- Diseño del trabajo congnitivo
Diseño del trabajo manual
Sistema Óseomuscular
El cuerpo humano es capaz de producir movimientos debido a un sistema complejo de músculos y huesos, llamado sistema óseomuscular. Existen tres tipos de músculos en el cuerpo humano: músculos óseos o estriados, adheridos al hueso; músculo cardíaco, que se encuentra en el corazón, y músculo suave, como el de los órganos internos y las paredes de los vasos capilares.
10 Es necesario conocer la conformación del sistema oseomúscular para adentrarnos en el análisis del trabajo manual y desarrollar aplicaciones que permitan reducir los riesgos ergonómicos presentes en los puestos de trabajo.
Relación fuerza-velocidad del sistema óseomuscular
Logro de la máxima fuerza muscular en el rango medio de movimiento
La propiedad del músculo que permite su utilización con una disminución considerable de la fuerza del músculo se conoce como
relación fuerza-longitud. Una tarea que requiera una fuerza considerable debe realizarse en una posición óptima. Por ejemplo, la posición neutral o recta proporciona el agarre más fuerte para los movimientos de la muñeca. En la flexión del codo, la mejor posición sería con el codo doblado a un poco más de 90°. En la flexión de las plantas (como al oprimir un pedal), otra vez la posición óptima es a un poco más de 90°.
3
Logro de la máxima fuerza muscular con movimientos lentos
La fuerza es suficiente sólo para mover la masa de un segmento del cuerpo. Esta propiedad se conoce como relación fuerza-velocidad y es en especial importante cuando se trata de trabajo manual pesado.
3
Uso del momento para ayudar al trabajador siempre que sea posible
Las estaciones de trabajo deben permitir que los operarios dejen la pieza en el área de entrega mientras sus manos están en movimiento para tomar otra componente o herramienta e iniciar un nuevo ciclo.
3
Peso máximo aceptable para hombres y mujeres promedio levantando cajas compactas con agarraderas
Diseñar tareas para optimizar la capacidad de la fuerza humana
La capacidad de la fuerza humana depende de tres factores importantes:
- el tipo de fuerza
- el músculo o coyuntura de movimiento que se utiliza
- la postura
Existen tres tipos de esfuerzo muscular, definidos primordialmente por la manera en que se miden. Los esfuerzos musculares que redundan en movimientos del cuerpo son el resultado de una fuerza dinámica. En el caso en que el movimiento del cuerpo está restringido se obtiene una fuerza isométrica o estática. Se ha definido un tercr tipo de capacidad de fuerza muscular, la psicofísica, para situaciones en las que se requiere una demanda de fuerza durante un tiempo prolongado
3
Uso de músculos grandes para tareas que requieren fuerza
La fuerza en los músculos es directamente proporcional al tamaño del músculo, según lo define el área de la sección transversal(87 psi (60N/cm2) tanto para hombres como para mujeres.) (Ikai y Fukunaga, 1968). Por ejemplo, en levantamientos pesados deben usarse los músculos de piernas y tronco, y no músculos mas débiles.
Permanecer 15% abajo de la máxima fuerza voluntaria
La fatiga muscular es un criterio muy importante, pero muy poco usado en el diseño adecuado de tareas para el operario humano. el cuerpo humano y el tejido muscular se apoyan en dos tipos primordiales de fuentes de energía, aeróbica y anaeróbica.
Como el metabolismo anaeróbico puede suministrar energía sólo durante un período corto, el oxígeno que llega a las fibras musculares vía el flujo de sangre periférica, se vuelve crítico para determinar cuánto durarán las contracciones del músculo. Por eso toda actividad que requiera el uso de la fuerza debe estimarse con un 15% debajo de la fuerza máxima, con el fin de no fatigar totalmente los tejidos musculares y agotar al operario, esta relación se puede modelar por:
T = 1.2/(f - 0.15)0.618 - 1.21- T = tiempo de resistencia (min)
- f = fuerza requerida, expresada como fracción de la fuerza isométrica máxima
Por ejemplo, un trabajador será capaz de resistir un nivel de fuerza de 50% de lamáxima fuerza por sólo alrededor de un minuto:
T = 1.2/(0.5 - 0.15)0.618 - 1.21 = 1.09min
Uso de ciclos de trabajo-reposo intermitentes, frecuentes y cortos
Ya sea que se realicen contracciones estáticas repetidas (como sostener una carga con codo flexionado) o una serie de elementos de trabajo dinámicos (como mover una palanca con brazos o piernas), ha de asignarse trabajo y recuperación en ciclos cortos y frecuentes(Micro Pausas Activas).
11 Esto se debe, en primer lugar, a un periodo rápido de recuperación inicial, que después tiende a nivelarse. Así, la mayor parte del beneficio se obtiene en un periodo relativamente corto.
Fuerza de empuje a la altura de la cintura aceptable
Un programa de realización de Pausas Activas dentro del horario laboral del trabajador permite mejorar las capacidades motoras, aumenta la velocidad, la coordinación y sobre todo la capacidad aeróbica. Tiene como objetivos:
- Activación del sistema respiratorio y cardiovascular
- Optimización del abastecimiento de energía y de oxígeno
- Preparación del sistema neuromuscular, del aparato locomotor pasivo y activo
- Activación de los sistemas psicovegetativos para el rendimiento
Fuerza al halar a la altura de la cintura aceptable para hombres y mujeres
Las pausas activas permiten:
- Mejorar la capacidad de rendimiento
- Evita, reduce o elimina los desequilibrios musculares
- Mejora la postura corporal
- Descarga las articulaciones y las preserva de molestias
Si el trabajador llega a la fatiga muscular completa (o de todo el cuerpo), la recuperación completa necesitará un tiempo mas largo, quizá varias horas.
3
Diseño de tareas para que la mayoría de los trabajadores puedan realizarlas
Para un grupo dado de músculos, existe un intervalo considerable de fuerza en la población adulta, sana y normal, donde el más fuerte es de cinco a ocho veces mas fuerte que el mas débil. La diferencia es mayor para la fuerza de las extremidades superiores y menor en las inferiores. Sin embargo, la causa primordial de este efecto es el tamaño del cuerpo(es decir, la masa muscular total) y no sólo el sexo; la mujer promedio es considerablemente mas pequeña y ligera que el hombre promedio. Todavía mas, con la amplia distribución para la fuerza de un músculo dado, existen numerosas mujeres mas fuertes que muchos hombres. En términos de edad, la fuerza muscular parece tener un pico alrededor de los 25 años y después decrece linealmente de 20% a 25% para los 60 años. La disminución de la fuerza se debe a la reducción de masa muscular y la pérdida de fibras musculares.
3
Uso de poca fuerza para movimientos precisos o control motriz fino
Las contracciones de los músculos se inician por una inervación neuronal desde el cerebro y columna vertebral, que juntos forman el sistema nervioso central. La actividad eléctrica de los músculos, llamada
electromiograma (
EMG), es una medida útil de la actividad muscular local. Una neurona motora o célula nerviosa típica que llega al músculo desde el sistema nervioso central puede tener conexión con varios cientos de fibras musculares. La tasa de innervación del número de fibras por neurona va de menos de 10 en los músculos pequeños del ojo a mas de 1000 en los músculos grandes y puede variar de manera considerable aun dentro de los mismos músculos. Este arreglo funcional se llama
unidad motora y tiene implicaciones importantes en el control del movimiento.
3
No deben intentarse movimientos precisos o de control fino justo después del trabajo pesado
Levantar contenedores con partes pesadas requiere seleccionar las unidades motoras pequeñas, al igual que las grandes para generar las fuerzas musculares necesarias. Durante el levantamiento y reabastecimiento, algunas unidades motoras se fatigan y se seleccionan otras para compensar. Cuando el operario termina de reabastecer los contenedores y regresa al trabajo preciso de ensamble, algunas unidades motoras, que incluyen las de precisión pequeñas, no están disponibles. Es decir, el utilizar músculos grandes en primera instancia para realizar tareas pesadas en la estación de trabajo ocasionará que cuando se vaya a hacer uso de los movimientos de control fino para ejecutar tareas de precisión, la respuesta múscular no será la correcta por qué ya existe una fatiga previa mayor.
El uso de movimientos balísticos de velocidad
La innervación cruzada de agonistas y antagonistas siempre ocurre a través de reflejos espinales. Esto minimiza conflictos innecesarios entre los músculos, lo mismo que el gasto excesivo de energía consecuente. Es decir, es preferible usar movimientos donde se describa una trayectoria balística o en forma de parabola, desde el centro hacia afuera y desde afuera hacia el centro, que los movimientos inexactos y con cambios repentinos y bruscos.
Ergonomía. Estación de trabajo que permite realizar ensambles con movimientos simétricos simultaneos desde y hacia el centro del cuerpo. (sobre gráfico del libro Ingeniería Industrial; Métodos, Estándares y Diseño del Trabajo. Niebel/Freivalds)
Inicio y terminación de movimientos con ambas manos al mismo tiempo
Cuando la mano derecha trabaja en su área normal a la derecha del cuerpo y la izquierda en la suya, a la izquierda del cuerpo, el sentimiento de balance tiende a inducir un ritmo en el desempeño del operario, que lo lleva a la máxima productividad. La mano izquierda en personas derechas puede ser tan efectiva como la derecha y debe usarse. Las dos manos no deben quedar ociosas, excepto durante los periodos de descanso.
Movimientos simétricos y simultáneos de ambas manos desde y hacia el centro del cuerpo
Es natural que ambas manos se muevan en patrones simétricos. Las desviaciones de la simetría es una estación de trabajo a dos manos conducen a movimientos incómodos del operario. Muchas personas están familiarizadas con la dificultad de dar pequeños golpes al estómago con la mano izquierda y sobnar la parte superior de la cabeza con la derecha. Otro experimento que ilustra la dificultad de realizar operaciones no simétricas es intentar dibujar un círculo con la mano izquierda y un cuadrado con la derecha.
Uso del ritmo natural del cuerpo
Los reflejos de la espina que excitan o inhiben músculos, también llevan a ritmos naturales en el movimiento de los segmentos del cuerpo que se pueden comparar con los sistemas de masa-resorte-amortiguador de segundo orden, donde los segmentos del cuerpo proporcionan la masa y el músculo tiene resistencia y amortiguamiento internos.
La frecuencia natural es esencial para el desempeño suave y automático de una tarea. Drillis (1963) estudió una variedad de tareas manuales muy comunes y sugirió tiempos de trabajo óptimos, de la siguiente manera:
- Limado de metal 60 - 78 pasadas por minuto
- Cortes 60 pasadas por minuto
- Palanca con la mano 35 revoluciones por minuto
- Palanca con la pierna 60 - 72 revoluciones por minuto
- Palear 14 - 17 paleadas por minuto
[editar]Uso de movimientos curvos continuos
Debido a la naturaleza de los ligamentos que unen los segmentos del cuerpo (que se aproximan a juntas de pasador), es mas sencillo para las personas producir movimientos curvos, es decir, pivotear alrededor de una coyuntura. Los movimientos en línea recta que involucran cambios agudos y repentinos en su dirección requieren mas tiempo y son menos precisos. Esta ley se demuestra con facilidad al mover cualquiera de las dos manos con un patrón rectángular, y después con uno circular de magnitudes aproximadas. Los movimientos curvos continuos no requieren desaceleración y, en consecuencia, se realizan mas rápido por unidad de distancia.
Uso de la clasificación de movimientos practica mas baja
Ésta clasificación de movimientos finalmente termina convirtiéndose en ley fundamental de la economía de movimientos, para ejecutar un adecuado estudio de métodos
- Los movimientos de los dedos, o movimientos de primera clase, son los mas rápidos de los cinco tipos y se reconocen con facilidad porque se realizan moviendo el o los dedos mientras el resto del brazo permanece inmóvil. Los movimientos típicos de los dedos son enroscar una tuerca en un tornillo, presionar las teclas de una máquina de escribir o tomar una parte pequeña.
- Los movimientos de dedos y muñecas se hacen mientras el brazo y antebrazo están quieto, y se conocen como movimientos de clase dos. Los movimientos típicos de dedos y muñecas ocurren al colocar una parte en un dispositivo o al ensamblar partes.
- Los movimientos de dedos, muñecas y parte baja del brazo se conocen como movimientos del antebrazo de clase tres, e incluyen aquellos realizados por el brazo abajo del codo cuando la parte superior no se mueve. Como el antebrazo incluye un músculo fuerte, esos movimientos no se consideran eficientes porque no son fatigantes. Sin embargo, el trabajo repetitivo con fuerza de los brazos extendidos puede inducir hinchazón, que se alivia diseñando la estación de trabajo de manera que los codos estén a 90° al realizar la tarea.
- Los movimientos de dedos, muñeca, parte baja y parte alta del brazo se conocen como movimientos de clase cuatro o de hombro, y quizá se usen mas que los de cualquier otra clase. Este movimiento, para una distancia dada, toma mucho más tiempo que los movimientos de las tres clases anteriores. Se requiere para realizar movimientos de transporte de partes que no es posible alcanzar sin extender el brazo.
Ergonomía. Máquina herramienta operada con el pie, para facilitar el uso de las manos al mismo tiempo (Laboratorio de Ingeniería Industrial, Pontificia Universidad Javeriana, Cali)
- Los movimientos de clase cinco incluyen movimientos del cuerpo, que son los mas tardados. Los movimientos del cuerpo incluyen tobillo, rodilla y muslo, al igual que el tronco.
Los movimientos de clase uno requieren el menor esfuerzo y tiempo, mientras que los de clase cinco se consideran los menos eficientes. Así, siempre debe utilizarse el movimiento de clasificación menor para realizar un trabajo adecuado.
Trabajo con manos y pies al mismo tiempo
Dado que las manos son mas hábiles que los pies, no sería inteligente hacer que los pies trabajaran mientras las manos están quietas. Con frecuencia se pueden arreglar dispositivos como pedales que permitan sujeciones, expulsiones o alimentaciones, y liberar las manos para otros trabajos mas útiles y, en consecuencia, disminuir el tiempo de ciclo. Cuando las manos se mueven, los pies no deben hacerlo, ya que es difícil el movimiento simultaneo de manos y pies; pero los pies pueden estas aplicando presión sobre algo como un pedal. Además, el operario debe estar sentado, pues no es sencillo operar un pedal de pie, y aguantar todo el peso del cuerpo en el otro pie.
Diseño de estaciones de trabajo, herramientas y equipo
La Ingenería de Métodos reconoce estos conceptos al lograr adaptarlos y ajustarlos al operario como ergonomía. Este enfoque ayuda a lograr una mayor producción y eficiencia en las operaciones y menores tasas de lesiones para los operarios.
Ergonomía. Sanders and McCornick, 1993. Medidas antropométricas a tomar en el cuerpo humano)
Antropometría y diseño
La guía primordial es diseñar el lugar de trabajo
3 para que se ajuste a la mayoría de los individuos encuanto al tamaño estructural del cuerpo humano. La ciencia de medir el cuerpo humano se conoce como
antropometría, la cual utiliza dispositivos tipo
calibradorpara determinar las dimensiones estructurales, como estatura, largo del antebrazo y otros.
El diseño para extremos implica que una característica específica es un factor limitante al determinar el valor máximo y mínimo de una variable de población que será ajustada, por ejemplo, los claros, como una puerta o la entrada a un tanque de almacenamiento, deben diseñarse para el caso máximo, es decir, para la estatura o ancho de hombros correspondiente al percentil 95. De esta manera el 95% de los hombres y casi todas las mujeres podrán pasar por el claro. El alcance para cosas como un pedal de freno o una perilla de control se diseña para el individuo mínimo, es decir, para piernas o brazos de mujeres en el percentil 5, entonces 95% de las mujeres y casi todos los hombres tendrán un alcance mayor y podrán activar el pedal o el control.
- Diseño para que sea ajustable
Diseñar para que se ajuste se usa, en genral, para equipo o instalaciones que deben adaptarse a una amplia variedad de individuos. Sillas, mesas, escritorios, asientos de vehículos, una palanca de velocidaes y soportes de herramientas son dispositivos que se ajustan a una población de trabajadores entre el percentil 5 de las mujeres y el percentil 95 de los hombres. Es obvio que diseñar para que se ajuste es el método mas conveniente de diseño, pero existe un trueque con el costo de implementación.
El diseño para el promedio es el enfoque menos costoso pero menos preferido. Aunque no existe un individuo con todas las dimensiones promedio, hay ciertas situaciones en las que sería impráctico o demasiado costoso incluir posibilidades de ajuste para todas las características. Es útil, práctico y efectivo en costos, construir un modelo uno a uno del equipo o instalacion que se diseña y hacer que los usuarios lo evalúen.
Ergonomía. Puts-Anderson, 1988. Ayuda gráfica para determinar la altura correcta de la superficie de trabajo.
Determinar la altura de la superficie de trabajo según la altura del codo
La altura de la superficie de trabajo (con el trabajador ya sea sentado o de pie) debe determinarse mediante una postura de trabajo cómoda para el operario. En general, esto significa que los antebrazos tienen la posición natural hacia abajo y los codos están flexionados a 90°, de manera que el brazo está paralelo al suelo. La altura del codo se convierte en la altura adecuada de operación o de la superficie de trabajo. Si está demasiado alta, los antebrazos se encogen y causan fátiga de los hombros, si es demasiado baja, el cuello ola espalda se doblan y ocasionan fátiga en esta última.
Dimensiones recomendadas para la estación de trabajo de pie. a.)Para trabajo de precisión con descanso para el brazo, b.)para ensamble ligero, c.)para trabajo pesado. (Sobre el gráfico de altura estación de trabajo, Niebel/Freivalds, 2005)
Ajustar la altura de la superficie de trabajo según la tarea que se realiza
Existen excepciones a este primer principio. Para ensamble pesado con levantamiento de partes pesadas, es mas ventajoso bajar la superficie de trabajo hasta 20cm, para aprovechar los músculos mas fuertes del tronco. Para un ensamble fino que incluye detalles visuales pequeños, es mas ventajoso elevar la superficie de trabajo 20cm, para acercar los detalles a la línea de visión óptima de 15°. Otra alternativa, quizá es mejor inclinar la superficie alrededor de 15°, de esta manera se satisfacen ambos principios. Sin embargo, las partes redondeadas tienen una tendencia a rodar fuera de la superficie.
Estos principios también se aplican a la estación donde se trabaja sentado. Una gran parte de las tareas, como escribir o los ensambles ligeros, se realizan mejor a la altura del codo en descanso. Si el trabajo requiere la percepción de detalle fino, puede ser necesario elevar el trabajo para que esté mas cerca de los ojos. Las estaciones para trabajar sentado deben contar con sillas y descanso para los pies ajustables. De manera ideal, una vez que el operario está sentado cómodamente con ambos pies en el suelo, la superficie de trabajo se posiciona a la altura adecuada del codo para ajustar la operación. Así, la estación de trabajo también necesita ser ajustable. Los operarios de estatura baja, cuyos pies no alcanzan el suelo incluso después de ajustar el asiento, deben utilizar un descanso para pies que les proporciones el soporte apropiado.
Silla Ajustable e intervalos recomendados para el ajuste de asientos
Proporcionar una silla cómoda para el operario sentado
La postura sentado
12 es importante desde el punto de vista de reducir tanto el estrés sobre los pies como el gasto global de energía. Debido a que la comodidad es una respuesta individual, es bastante dificil principios estrictos para sentarse bien. Mas aún, pocas sillas se adaptarán a la comodidad de muchas posturas posibles para estar sentado. Es muy importante proporcionar soporte lumbar mediante una protuberancia en el respaldo de la silla o con un cojín lumbar colocado a la altura del cinturón. proporcionar un ajuste sencillo para parámetros específicos del asiento. La altura es lo mas crítico, donde la ideal se determina con la altura popliteal de la persona. Un asiento demasiado alto comprimirá de manera incómoda la parte de abajo de los muslos, disminuirá el ángulo del tronco y, de nuevo, aumentará la presión en los discos. Además, se recomiendan coderas para dar apoyo a hombros, brazos y descanza pies en el caso de individuos mas bajos. En general, las silla deben tener un contorno suave, asiento acojinado y cubierto de una tela que deje pasar el aire para prevenir la humedad por sudor. Un asiento con cojín demasiado suave restringe la postura y puede restringir la circulación en las piernas.
Alentar la Flexibilidad en la Postura
La altura de la estación de trabajo debe ajustarse de manera que sea posible trabajar en forma eficiente ya sea de pie o sentado. El cuerpo humano no está diseñado para estar sentado durante períodos prolongados. Los discos entre las vértebras no tienen irrigación de sangre por sí solos, dependen de los cambios de presión que resultan del movimiento para recibir nutrientes y eliminar desperdicios. La rigidez en la postura también reduce el flujo de sangre en los músculos e induce fatiga y calambres en los mismos.
Ergonomía. Tapete antifatiga para operarios que trabajan de pie durante largas jornadas laborales
Proporcionar tapetes antifatiga para operarios que trabajan de pie
Diferentes investigadores
13 refieren que mas de un tercio de todos los trabajadores tienen que trabajar de pie y o caminado por periodos mayores a 4 horas al dia.La postura prolongada de pie, definida como aquella que se mantiene mas de 2 horas al día, se ha vinculado con diferentes problemas de salud como por ejemplo:
- Lumbalgia(Drewezynski 1998,Hansen 1998,Redfern 1995)
- Dolor en pies y piernas (Drewezynski 1998,Hansen 1998,Redfern 1995)
- Fascitis plantar(Rys 1994)
- Restricción del flujo sanguíneo(Hansen 1998,Goonetilleke 1998)
- Hinchazón de piernas y pies(Drewezynski 1998,Hansen 1998)
- Venas varicosas((Drewezynski 1988)
- Incremento de cambios óseos degenerativos(osteoartrosis) en piernas y rodillas(Manninen 2002)
- Embarazos pretermino y bajo peso al nacer(Mozurkewich 2000,Hae E 2002)
Las personas que permanecen de pie un 45 a 50% de su jornada de trabajo presentan molestias en pies y pierna y los que permanecen mas de un 25% de su jornada de pie presentan lumbalgia(Rys 1994).
Es cansado estar de pie por períodos prolongados en un piso de cemento. Deben proporcionarse a los operarios tapetes elásticos antifatiga que permiten pequeñas contracciones músculares en las piernas, lo que fuerza a la sangre a moverse y evitar que se acumule en las extremidades inferiores.
Ergonomía. Áreas operativas de la simetría bilateral del cuerpo humano en planta (sobre gráfico del libro de ergonomía de ESADM)
Localizar todas las herramientas y materiales dentro del área normal de trabajo
En cada movimiento interviene una distancia. Mientras mas grande es la distancia, mayores son el esfuerzo muscular, el control y el tiempo. por lo tanto, es importante minimizar las distancias. el área normal de trabajo de la mano derecha en el plano horizontal incluye el área circunscrita por el antebrazo al moverlo en forma de arco con pivote en el codo. Esta área representa la zona mas conveniente dentro de la cual la mano realiza movimientos con un gasto normal de energía. El área normal de la mano izquierda se establece de manera similar. Como los movimientos se hacen en tercera dimensión, al igual que en el plano horizontal, el área normal de trabajo se aplica también al plano vertical.
Localización fija en tablero de herramientas.
Localizaciones fijas para todas las herramientas y materiales que permitan la mejor secuencia
Al manejar un automóvil, todos estamos familiarizados con el poco tiempo que se requiere para aplicar el pie al freno. La razón es obvia: como el pedal del freno tiene una posición fija, no se necesita tiempo para decidir dónde se localiza. el cuerpo responde de manera instintiva y aplica presión al área en la que el conductor sabe que se encuentra el pedal del freno. Si su localización variara, el conductor necesitaría mucho mas tiempo para detener el auto. De igual manera, proporcionar localizaciones fijas para todas las herramientas y materiales en la estación de trabajo elimina, o por lo menos minimiza, las pequeñas dudas requeridas para buscar y seleccionar los objetos necesarios para hacer el trabajo.
Utilizar canaletas por gravedad y entrega dejando caer para reducir los tiempos de alcanzar y mover
Las canaletas de gravedad hacen posible un área de trabajo limpia, ya sea que el material terminado se manda fuera, en lugar de amontonarlo alrededor de ella. Un contenedor elevado respecto a la superficie de trabajo (de manera que la mano pueda deslizar material por abajo de él también disminuira entre 10% y 15% el tiempo requerido para realizar esta tarea. Las canaletas por gravedad permiten enviar las partes terminadas dentro del área normal y eliminar la necesidad de movimientos lejanos.
Arreglo óptimo de herramientas, controles y otras componentes para minimizar los movimientos
El arreglo óptimo depende de muchas características, tanto humanas (fuerza, alcance, sentidos) como de la tarea(cargas, repetición, orientación). Es obvio que no todos los factores se pueden optimizar. El diseñador debe establecer prioridades en la distribución del área de trabajo. Una vez determinada la localización para un grupo de componentes, es decir, las partes usadas con mas frecuencia para el ensamble, deben tomarse en cuenta los principios de funcionalidad y secuencia de uso. La funcionalidad se refiere al agrupamiento de componentes según la similitud de su función, por ejemplo, todos lo sujetadores en un área, todos los empaques y componentes de hule o caucho en otra área. Es muy importante colocar las componentes o subensambles en el orden en que se ensamblan, puesto que esto tendrá un gran efecto en la reducción de movimientos inútiles.
Hacer cortes múltiples cuando sea posible con la combinación de dos o mas herramientas en una
La planeación de la producción avanzada mas eficiente para la manufactura incluye hacer cortes múltiples con la combinación de herramientas y cortes simultáneos con distintas herramientas. por supuesto, el tipo de trabajo que se va a procesar y el número de partes que deben producirse determina si es deseable combinar los cortes, como en el caso de cortes con una torre cuadrada y hexagonal.
Usar dispositivos en lugar de sostener con la mano
Si se usa cualquier mano para sostener durante el procesamiento de una parte, entonces la mano no está realizando trabajo útil. Siempre se puede diseñar un dispositivo para sostener el trabajo de manera satisfactoria, y permitir qeu ambas manos realicen trabajo útil. Los dispositivos no solo ahorran tiempo tiempo de proceso de las partes, sino permiten sostener el trabajo de forma mas exacta y firme. Muchas veces, los mecanismos operados con el pie permiten que ambas manos realicen trabajo productivo.
Localizar todos los dispositivos de control con la mayor accesibilidad y capacidad de fuerza para el operario
Muchas máquinas herramienta y otros dispositivos son perfectos en el sentido mecánico, pero no proporcionan una operación efectiva, porque el diseñador de la instalación no tomó en cuenta los diferentes factores humanos. Volantes, manivelas y palancas deben tener el tamaño y la posición adecuados para que el operario las manipule con habilidad máxima y fatiga mínima. Los controles que se usan a menudo deben colocarse entre las alturas del codo y el hombro. Los operarios sentados pueden aplicar una fuerza máxima a las palancas que están al nivel del codo; los operarios de pie, a las palancas que tienen la altura del hombro. el diámetro de los volantes y manubrios depende del torque que debe aplicarse y de la posición montado.
Usar códigos de forma, textura y tamaño para los controles
Los códigos de forma, con configuraciones geométricas de dos o tres dimensiones, permiten la identificación tanto por tacto como visual. Es útil, en especial en condicioens de poca luz, o en situaciones en donde se desea redundancia o calidad duplicada en la identificación, para ayudar a minimizar los errores. Las perillas de rotación múltiple se usan para controles continuos en los que el intervalo de ajuste es mayor que una vuelta completa. Las perillas de rotación fraccionaria se usan para controles continuos con intervalos menores que una vuelta, en tanto las perillas de posicionamiento se usan en ajustes discretos.
Usar el tamaño, desplazamiento y resistencia de los controles adecuados
En sus asiganaciones de trabajo, los operarios usan todo el tiempo varios tipos de control y diseño de controles. Los tres parámetros que tienen un gran impacto en el desempeño son:
- Tamaño del control
- Razón control-respuesta
- Resistencia del control al operarlo
Un control muy pequeño o bien demasiado grande no puede activarse con eficiencia.
- La razón control-respuesta (C/R) se define como la cantidad de movimiento enun control dividido entre la cantidad de movimiento en la respuesta. Una razón C/R baja indica alta sensibilidad, como en el ajuste grueso de un micrómetro. Una razón C/R alta significa baja sensibilidad, como el ajuste fino del micrómetro. El movimiento global de control depende de la combinación del tiempo de viaje primario para alcanzar la meta apróximada y el tiempo de ajuste secundario para lograr la posición meta exacta con precisión. La razón C/R óptima que minimiza este movimiento total depende del tipo de control y de las condiciones de la tarea.
- La resistencia del control es importante en términos de proporcionar retroalimentación al operario. De manera ideal, puede ser de dos tipos: desplazamiento puro sin resistencia, o fuerza pura sin desplazamiento. La primera tiene la ventaja de causar menos fatiga, mientras que la segunda tiene las características de punto muerto, es decir, el control regresa a cero al soltarlo. (Sanders y McCormick, 1993)
Asegurar la compatibilidad adecuada entre controles y pantallas
La compatibilidad se define como la relación entre los controles y las pantallas que es consistente con las expectativas humanas. Los principios básicos incluyen:
- rendimiento
- mapeo y
- retroalimentación
de manera que el operario sabe que la función se ha conseguido. Por ejemplo, un buen rendimiento es una puerta con manija que abre al jalarla o una puerta con una placa que abre al empujar. El mapeo del espacio se observa en estufas bien diseñadas. La compatibilidad de movimiento se suministra con la acción directa, la lectura de escalas que aumentan de izquierda a derecha y los movimientos en el sentido delas manecillas del reloj que aumenten el ajuste. Para las pantallas circulares, la mejor compatibilidad se logra con una escala fija y señaladores o agujas que se mueven.
En pantallas horizontales o verticales se usa el principio de Warrick, que dice que los señaladores mas cercanos en la pantalla y el movimiento de control en la misma dirección proporcionan la mejor compatibilidad. (Sanders y McCormick, 1993)
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