CAPITULO 8 ERGONOMIA
Profesor: César Corrales
1
HIPÓTESIS ERGONÓMICA El dolor y el agotamiento causan riesgos para la salud, pérdidas en la productividad y disminución de la calidad.
HIPÓTESIS ERGONÓMICA Las buenas condiciones de trabajo aumentan la eficiencia empresarial
ENFOQUE ANTIERGONÓMICO El hombre se adapta para cumplir con los requerimientos del ambiente.
HAY QUE ENTRENARLO Profesor: César Corrales
4
Limitaciones de este enfoque: El costo de hacer que el operario se ajuste a su ambiente. La eficacia de este enfoque. La posible desintegración de la ejecución humana, que puede ocurrir cuando se pone en condiciones de estrés.
Profesor: César Corrales
5
En la mayoría de los casos, el operador no ha tenido suficiente entrenamiento para superar su tendencia a hacer el movimiento natural cuando se pone en situación de estrés
Profesor: César Corrales
6
ERGONOMÍA Disciplina que intenta redirigir el enfoque:
ajustar el hombre al trabajo por
ajustar el trabajo al hombre Profesor: César Corrales
7
DEFINICIONES DE ERGONOMÍA ANTES
DESPUÉS
Veamos un problema y su solución: ¿Lo resuelve la ingeniería? ¿Qué conocimiento o datos hacen falta para resolver este problema? ¿Es o no una solución donde se aplicó la Ergonomía? ¿Qué indicadores podrían medir la eficacia de la solución? Profesor: César Corrales
8
ETIMOLOGÍA ERGO : Trabajo NOMOS: Norma, estudio o medida. ERGONOMÍA: Estudio o medida del trabajo ó normas que rigen el trabajo. Profesor: César Corrales
9
DEFINICIONES DE ERGONOMÍA “Conjunto de conocimientos científicos relativos al hombre y necesarios para concebir útiles, máquinas y dispositivos que puedan ser utilizados con la máxima eficacia, seguridad y confort.” WISNER, 1981 “Conjunto de Conocimientos científicos aplicados para que el trabajo, los sistemas, productos y ambientes se adapten a las capacidades y limitaciones físicas y mentales de la persona.” ASOCIACIÓN INTERNACIONAL DE ERGONOMÍA.
Profesor: César Corrales
10
ÁREAS DE LA ERGONOMÍA Existen diferentes clasificaciones de las áreas donde interviene la ERGONOMÍA, en general podemos considerar las siguientes:
• Antropometría • Biomecánica y fisiología • Ergonomía ambiental • Ergonomía cognitiva • Ergonomía de diseño y evaluación • Ergonomía de necesidades específicas • Ergonomía preventiva
Profesor: César Corrales
11
ANTROPOMETRÍA La antropometría trata con las medidas del cuerpo humano que se refieren al tamaño del cuerpo, formas, fuerza y capacidad de trabajo. Los datos antropométricos son utilizados para diseñar los espacios de trabajo, herramientas, equipo de seguridad y protección personal.
Hombre normal y controles de un torno
Hombre supuesto y controles de un torno
Profesor: César Corrales
12
BIOMECÁNICA La biomecánica se dedica al estudio del cuerpo humano desde el punto de vista de la mecánica clásica y la biología, pero basado en conocimientos de medicina del trabajo, la fisiología, la antropometría y la antropología. Su objetivo principal es el estudio del cuerpo con el fin de obtener un rendimiento máximo, resolver algún tipo de discapacidad, o diseñar tareas que las personas puedan realizar sin riesgo de daños o lesiones.
Profesor: César Corrales
13
BIOMECÁNICA Algunos de los problemas que resuelve la biomecánica son el movimiento manual de cargas, y los microtraumatismos repetitivos o trastornos por traumas acumulados.
Profesor: César Corrales
14
BIOMECÁNICA
Profesor: César Corrales
15
BIOMECÁNICA RESISTENCIA Resistencia en Resistencia en tracción Kg/cm2 compresión
Modulo de elasticidad
Acero
6000
6000
E=2900
Aluminio
3900
3900
Hierro
1600
7000
Hueso compacto
830-1510
1080-2320
Material
60000-254000
Profesor: César Corrales
16
Gasto metabólico
0.25 KJ/Min
1.26
0.63
1.59
0.67
2.34
BIOMECÁNICA CONSUMO DE CALORÍAS Hombre sentado = 1600 cal / día Trabajo sedentario (adulto) = 2500 cal / día
Trabajo moderado(adulto) = 4000 cal/día Trabajo intenso (adulto) = 5000 cal/ día
Trabajo en clima frió(adulto) = 6000 cal / día Profesor: César Corrales
18
ERGONOMÍA AMBIENTAL Se encarga del estudio de las condiciones físicas que rodean al ser humano y que influyen en su desempeño al realizar diversas actividades, tales como el ambiente térmico, contaminación ambiental, nivel de ruido, nivel de iluminación y vibraciones.
Profesor: César Corrales
19
ERGONOMÍA COGNITIVA Abarca temas tales como el proceso de recepción de señales e información, la habilidad para procesarla y actuar con base en la información obtenida, conocimientos y experiencia previa. Esta área de la ergonomía tiene gran aplicación en el diseño y evaluación de software, tableros de control, y material didáctico.
Profesor: César Corrales
20
ERGONOMÍA DE DISEÑO Aplicación de la ergonomía durante el diseño y la evaluación de equipos, sistemas y espacios de trabajo; su aportación utiliza como base conceptos y datos obtenidos en mediciones antropométricas, evaluaciones biomecánicas, características sociológicas y costumbres de la población a la que está dirigida el diseño.
Profesor: César Corrales
22
ERGONOMÍA DE NECESIDADES ESPECÍFICAS Se enfoca principalmente al diseño y desarrollo de equipo para personas que presentan alguna discapacidad física, para la población infantil y escolar, y el diseño de microambientes autónomos.
Profesor: César Corrales
23
ERGONOMÍA PREVENTIVA La Ergonomía Preventiva es el área de la ergonomía que trabaja en íntima relación con las disciplinas encargadas de la seguridad e higiene en el trabajo. Dentro de sus principales actividades se encuentra el estudio y análisis de las condiciones de seguridad, salud y confort laboral. Se trabaja para la evaluación del esfuerzo y la fatiga muscular, determinación del tiempo de trabajo y descanso, etcétera.
Profesor: César Corrales
24
CAMPO DE ESTUDIO Fisiología Anatomía Psicología Biología
{
Producen información de Factores Humanos
Medicina
Profesor: César Corrales
25
CAMPO DE ESTUDIO
}
Ingenieros Arquitectos Diseñadores
Crean los elementos que usan los seres humanos y el entorno en que viven y trabajan
Profesor: César Corrales
26
OBJETO DE APLICACIÓN • Productos. • Puestos de trabajo.
• Interfases de programa de computación. • Sistemas de control/información.
• Organización del trabajo.
• Diseño de tareas. • Programas de entrenamiento. • Ambientes - Edificios. • Mobiliario Profesor: César Corrales
27
SISTEMA HOMBRE - MÁQUINA
Ambiente Sistema perceptual
Dispositivos informativos
Hombre
Máquina
Sistema efector
Controles
Ambiente Profesor: César Corrales
28
ETAPAS DE INTERVENCIÓN Podemos reducir la intervención ergonómica a una serie de etapas fácilmente identificables en cualquier proyecto:
1. Análisis de la situación. 2. Diagnóstico y propuestas. 3. Experimentación. 4. Aplicación. 5. Validación de los resultados. 6. Seguimiento.
Profesor: César Corrales
29
SOLUCIONES ERGONÓMICAS 1. Cambios: reacomodos de cargas. 2. Pausas. 3. Mejoras en la organización del sistema de trabajo. 4. Mejoras en el método de trabajo. 5. Pequeñas mejoras en los puestos de trabajo. 6. Proyectos de mejora ergonómica.
7. Orientación sobre prácticas correctas.
Profesor: César Corrales
30
EJEMPLOS DE SOLUCIONES ERGONÓMICAS UN SENCILLO EJEMPLO DE UN PUESTO DE SOLDADOR ANTES DE MEJORARLO
EL PUESTO DE CAJERA DE SUPERMERCADO Reportes de quejas de las mujeres Dolores en los brazos Dolores en la espalda Dolores en la nuca Gran cansancio físico.
Profesor: César Corrales
32
ANTROPOMETRÍA ánthropos = hombre métron = medida.
Es la ciencia que se refiere a la medición de la composición, tipo y proporciones del cuerpo humano, a diferentes edades y en distintos grados de nutrición y entrenamiento.
Profesor: César Corrales
33
ANTROPOMETRÍA En la ergonomía, los datos antropométricos son utilizados para diseñar los espacios de trabajo, herramientas, equipo de seguridad y protección personal, considerando las diferencias entre las características, capacidades y límites físicos del cuerpo humano. Profesor: César Corrales
34
ANTROPOMETRÍA ANTROPOMETRÍA ESTÁTICA: Dimensiones del cuerpo estando éste en posición estática (dimensiones estructurales). ANTROPOMETRÍA DINÁMICA: Dimensiones que alcanza el cuerpo en movimiento (dimensiones funcionales).
Profesor: César Corrales
35
POSICIONAMIENTO
15° 15°
ANTROPOMETRÍA DIMENSIONES ANTROPOMÉTRICAS RELEVANTES (Funcionales)
Utilizando un destornillador normal con libertad para girar la mano hasta 180 grados
Utilizando pinzas y herramientas similares
Permitiendo libertad de giro de hasta 60 grados.
ANTROPOMETRÍA
Profesor: César Corrales
38
ANTROPOMETRÍA Altura plan de trabajo(Cm) 110 105
100 95 90 85
Talla (Cm) 150
155 160 165 170 180
185 190
ANTROPOMETRÍA EL PERCENTIL Usualmente la información antropométrica es dada en percentiles. Las dimensiones están normalmente distribuídas la distribución normal es caracterizada por: - media (x) - desviación típica
ANTROPOMETRÍA
EL PERCENTIL -
El percentil es otra forma de dividir una distribución normal desde el máximo (100) al mínimo (0), en una secuencia ordenada.
- El valor más pequeño de la distribución es un percentil pequeño.
-
El valor más grande de la distribución es un percentil grande.
-
Los percentiles extremos indican pequeñas probabilidades de incidencias.
Profesor: César Corrales
41
ANTROPOMETRÍA
EL PERCENTIL Imaginemos 100 hombres en fila de menor a mayor estatura, ¿qué quiere decir?:
A) ¿El valor del percentil 5?
B) ¿El valor del percentil 50? C) ¿El valor del percentil 99? Profesor: César Corrales
42
ANTROPOMETRÍA
EL PERCENTIL Matemáticamente los parámetros de una distribución normal se relacionan: Xp= x -/+ * S donde:
Xp: Valor de la dimensión correspondiente al percentil p : Constante asociada al valor del percentil Valores de para los percentiles más usados percentiles 2,236 1 99 1,8 3 97 1,645 5 95 0 50 Profesor: César Corrales
43
ANTROPOMETRÍA
Profesor: César Corrales
44
ANTROPOMETRÍA
Profesor: César Corrales
45
FORMAS DE PRESENTAR INFORMACIÓN ANTROPOMÉTRICA 1 Medida de pie (cm)
2 Altura de la tibia 3
Altura de los nudil los
4 Altura al codo 5 Al tura al hombro 6 Est atura 7 Alcance brazo hacia arri ba
Sentado. Alcance brazo hacia adelante
8 Profundidad nalga-rodilla 9 Profundidad nalga-poplitea 10 Altura poplítea 11 Espacio cadera 12 Altura codo Altura ojo 13
Altura sentado
14 Ancho caderas 15 Ancho codo-codo 16 Ancho agarre (inferior) 17 Distancia interpupi lar
Mujer P5 38.1 64.3 93.6 121.1 149.5 185 64 51 43 35.5 10.6 18.1 67.5 78.2 31.2 31.5 4 5.1
P95 46 75.9 108.8 141.9 171.3 213.4 79 62.5 53.5 44.3 17.5 28.1 78.5 90.7 43.7 49.1 4.6 6.5
Hombre P5 P95 41 50.2 69.8 80.4 100 119 132.3 152.4 161.8 184.4 195.6 223.6 76.3 88.3 54 64.2 44.2 54.8 39.2 48.8 11.4 17.7 19 29.4 72.6 84.4 84.2 96.7 30.8 40.6 35 50.6 4.2 5.2 5.5 6.8
18 Profesor: César Corrales
46
ANTROPOMETRÍA FIGURAS REPRESENTANDO DIMENSIONES DE LA TABLA ANTERIOR
ANTROPOMETRÍA PRINCIPIOS DE DISEÑO ANTROPOMÉTRICO ¿Cómo usted decidiría: ? A) La altura de una silla. b) Altura de una puerta. c) Distancia de un botón en un panel frontal, individuo sentado. d) Ancho de una silla. e) Altura máxima y mínima de una mesa. Profesor: César Corrales
48
ANTROPOMETRÍA La regla general es la siguiente: Diseñar de manera que la mujer pequeña pueda alcanzar y el hombre corpulento pueda adaptarse.
Esta breve regla encierra varios conceptos. En primer lugar, no se debe diseñar para el promedio. Nadie representa un promedio -por lo menos, en más de una característica. Hay que permitir que la mayor parte de la población de usuarios pueda utilizar el dispositivo. Los diseños sólo deberán excluir a una pequeña parte (por decir menos del 10% y en algunos casos 1%) de la población.
Profesor: César Corrales
49
ANTROPOMETRÍA
DISEÑO PARA EL PROMEDIO
Profesor: César Corrales
50
ANTROPOMETRÍA DISEÑO PARA EL PROMEDIO
Profesor: César Corrales
51
ANTROPOMETRÍA DISEÑO PARA EL PROMEDIO
Profesor: César Corrales
52
ANTROPOMETRÍA PASOS DE DISEÑO ANTROPOMÉTRICO 1. 2. 3. 4.
Identificar la dimensión relevante. ¿Rango ajustable o valor extremo? Porcentaje de la población a cubrir: 95% Percentil o percentiles a usar: RA: [2.5%,97.5]% VE: 5% ó 95% 5. Encontrar Xprom y S de la dimensión de la población. 6. Definir Beta (B). 7. Calcular dimensiones. 53 Profesor: César Corrales
53
AMBIENTE TÉRMICO
TEMPERATURA = 37 °C Profesor: César Corrales
54
EL CONFORT TÉRMICO La norma ISO 7730 lo define como "aquella condición mental que expresa satisfacción con el ambiente térmico". Profesor: César Corrales
55
la comodidad térmica tiene un gran impacto en nuestra eficacia laboral.
Profesor: César Corrales
56
MECANISMOS FISIOLÓGICOS Frente al frío, la reducción del flujo sanguíneo superficial y el incremento de la actividad física. Frente al calor, el aumento de la sudación y del flujo sanguíneo superficial y la disminución de la actividad física. Profesor: César Corrales
57
EFECTOS SOBRE LA SALUD
• Deshidratación • Déficit de sal • Desvanecimiento por calor
• Golpe de calor
Profesor: César Corrales
58
REGLAMENTO D.S 023-92-EM EN NINGUN LUGAR DE TRABAJO LA TEMPERATURA EFECTIVA SERA SUPERIOR A 30 GRADOS CENTIGRADOS(30 °C) Profesor: César Corrales
59
INTERCAMBIO TÉRMICO CONDUCCIÓN
RADIACIÓN
CONVECCIÓN
EVAPORACIÓN
BALANCE ENERGÉTICO NIVEL DE PRODUCCIÓN DE CALOR DEL CUERPO
NIVEL DE PÉRDIDA DE CALOR AL MEDIO AMBIENTE
Profesor: César Corrales
61
VARIABLES DE CONFORT TÉRMICO
Ta = Temperatura del aire
Hr=Humedad relativa Tipo de actividad
Tr=Temperatura de objetos
Va=Velocidad del aire
Tipo de vestido
ÍNDICE DE TEMPERATURA EFECTIVA SEGUNDA GENERACIÓN - Temperatura del aire - Humedad relativa (temperatura del bulbo húmedo)
- Velocidad del viento - Individuo vestido normalmente.
ÍNDICE DE TEMPERATURA EFECTIVA VALORES LÍMITES RECOMENDADOS Generación Metabólica Temperatura
Índice
Efectiva Ligero M < 100 w/m2
28
Moderado 100 < M <165 W/m2
26
Pesado M > 165
25 Profesor: César Corrales
64
M: Intensidad Metabólica (W/M2) Clases Descansando
Valor medio 65
Bajo
100
Moderado
165
Alto
230
Muy Alto
290
Ejemplos Trabajo manual ligero (mecanografía, coser), Trabajo de pie ligero Trabajo con manos y brazos sostenidos, martillando, recogida de frutas, manipulación moderada de materiales. Trabajo pesado (palear, serruchar, arar a mano) Trabajo muy pesado (trabajo con hacha, paleando o cavando muy intensamente.
TÉCNICAS DE CONTROL Y ADECUACIÓN DEL AMBIENTE TÉRMICO
• Reducir la humedad relativa usando deshumidificadores.
• Incrementar el movimiento del aire usando ventiladores. • Disminuir la temperatura usando aire acondicionado. • Aligerar la ropa. • Disminuir la intensidad de trabajo. • Diseñar pausas de descanso frecuente, rotar. • Apantallar fuentes de radiación/el puesto.
• Humedecer la piel. Profesor: César Corrales
66
UN CASO ¿QUÉ HACER?
Suponga: Va=0,5 m/s
Tbs=40oC Tbh=36oC
Profesor: César Corrales
67
AMBIENTE FÍSICO EL SONIDO Y EL RUIDO
Profesor: César Corrales
68
RUIDO: DEFINICIÓN El Ruido ha sido definido desde el punto de vista físico como una superposición de sonidos de frecuencias e intensidades diferentes, sin una correlación de base.
Fisiológicamente se considera que el ruido es cualquier sonido desagradable o molesto. El ruido desde el punto vista ocupacional puede definirse como el sonido que por sus características especiales puede desencadenar daños a la salud.(Hipertensión arterial, alteraciones digestivas,alteraciones de comportamiento ,estrés, hipoacusia, pérdida de concentración. Profesor: César Corrales
69
SONIDO Es una sensación auditiva engendrada por una onda acústica. La onda acústica resulta de una vibración del aire, debida a una serie de expansiones y compresiones. Esta vibración se trasmite desde de la fuente y en todas direcciones. Profesor: César Corrales
70
ANÁLISIS ESPECTRAL DE RUIDOS 110 90 70
dB 50 30 10 31.5
63
125
250
500
1000
2000
4000
8000
16000
Hz
LA MEDICIÓN DE RUIDOS SE REALIZA HACIENDO USO DE FILTROS, LAS FRECUENCIAS QUE PASAN A TRAVEZ DEL FILTRO FORMAN LO QUE SE LLAMA BANDA DE PASO, LA MÁS FRECUENTE ES LA DE OCTAVAS DE BANDA.
TIPOS DE RUIDO RUIDO ESTACIONARIO De banda ancha y nivel prácticamente constante, presenta fluctuaciones de 5 dB
ruido estacionario
ruido fluctuante
RUIDO FLUCTUANTE Varia constantemente sin apreciarse estabilidad RUIDO DE IMPACTO Se presenta una elevación brusca del ruido (+40dB)con una duración menor de 0.5 seg. El tiempo entre crestas debe ser igual o mayor a 1 seg.
ruido de impacto
NIVELES DE RUIDO ULTRASONIDOS sirena
8,000 Hz
400 Hz 200 Hz 100 Hz 20 Hz INFRASONIDOS
VOZ HUMANA
MEDIOS
2,000 Hz
CONVERSACION NORMAL
3,000 Hz
GRAVES
AUDIBLES
AGUDOS
20,000 Hz
voz humana
CONCEPTO DE DECIBEL ES UNA UNIDAD ADIMENSIONAL USADA PARA MEDIR EL “NIVEL DE PRESION ACUSTICA” O EL “NIVEL SONORO” dB = 20 log
Presión acústica existente Presión acústica de referencia
LA PRESION ACUSTICA DE REFERENCIA ES 20 mPa ó 2x10-5 Pa
Profesor: César Corrales
74
NIVELES DE RUIDO
Profesor: César Corrales
75
NIVELES SONOROS NIVEL TOLERABLE EN SITUACIÓN LABORAL = 85 dBA DURANTE 8 HORAS (OSHA).
NINGUNA EXPOSICIÓN LABORAL PODRÁ EXCEDER LOS 115 dBA.
Profesor: César Corrales
76
TIEMPO MÁXIMO DE EXPOSICIÓN SEGÚN LA ACGIH (Américan Conference Industrial Hygienists), LOS TLV (Thershold Limits Values) PARA EL RUIDO SON LOS SIGUIENTES: VALOR TLV PARA EL RUIDO* Duración por día (horas)
Nivel Sonoro dB(A)
16 8 4 2 1 1/2 1/4 1/8
80 85 90 95 100 105 110 115
VALOR TLV PARA EL RUIDO DE IMPACTO Nivel Sonoro dB(A)
N° de impulsos o impactos permitidos por día
140 130 120
100 1,000 10,000
* Profesor: César Corrales
77
CONTROL DE RUIDO
FOCO
MEDIO DE DIFUSIÓN
REDUCCIÓN DE RUIDO EN EL ORIGEN
DISPOSICIÓN DE LOS EQUIPOS RUIDOSOS
SUSTITUCIÓN DE EQUIPOS O PROCESOS
ACONDICIONAMIENTO ACÚSTICO
MODIFICACIÓN DE LOS PROCESOS DE TRABAJO REDUCCIÓN DE LAS FUERZAS GENERADORAS DE RUIDO
AISLAMIENTO ACÚSTICO AÉREO
RECEPTOR
EQUIPO DE PROTECCIÓN PERSONAL