BOHEMIA, LIBÁŇ
Bakalářská práce
Studijní program: B2341 – Strojírenství
Studijní obor: 2301R030 – Výrobní systémy Autor práce: Martin Moždík
Vedoucí práce: doc. Dr. Ing. František Manlig
Byl jsem seznámen s tím, že na mou bakalářskou práci se plně vzta- huje zákon č. 121/2000 Sb., o právu autorském, zejména § 60 – školní dílo.
Beru na vědomí, že Technická univerzita v Liberci (TUL) nezasahuje do mých autorských práv užitím mé bakalářské práce pro vnitřní potřebu TUL.
Užiji-li bakalářskou práci nebo poskytnu-li licenci k jejímu využití, jsem si vědom povinnosti informovat o této skutečnosti TUL; v tomto pří- padě má TUL právo ode mne požadovat úhradu nákladů, které vyna- ložila na vytvoření díla, až do jejich skutečné výše.
Bakalářskou práci jsem vypracoval samostatně s použitím uvedené literatury a na základě konzultací s vedoucím mé bakalářské práce a konzultantem.
Současně čestně prohlašuji, že tištěná verze práce se shoduje s elek- tronickou verzí, vloženou do IS STAG.
Datum:
Podpis:
Poděkování
Na prvním místě chci nesmírně poděkovat vedoucímu bakalářské práce doc. Dr. Ing. Františku Manligovi za vedení bakalářské práce a za čas strávený konzultacemi, svému firemnímu konzultantovi – Pavlu Svobodovi z oddělení BOZP, který se zabývá právě danou podnikovou ergonomií a optimalizací pracoviště a pomohl mi zorientovat se v praktické problematice, dále personálnímu oddělení, především Šárce Maškové, za organizaci návštěv podniku a celkově děkuji firmě Magna Exteriors & Interiors (Bohemia) s.r.o. Libáň za absolvování zajímavé praxe a za moţnost vypracování bakalářské práce v prostředí přední strojírenské firmy. Děkuji i Jiřímu Bečanovi a jeho firmě EZMO za zapůjčení přístroje k měření podmínek pracovišť. Na závěr bych chtěl poděkovat celé své rodině za finanční i psychickou podporu v celém rozsahu studia na Technické univerzitě v Liberci.
Děkuji.
TÉMA : ERGONOMICKÁ ANALÝZA VE FIRMĚ MAGNA BOHEMIA, LIBÁŇ ABSTRAKT :
Tato bakalářská práce popisuje analýzu a optimalizaci z pohledu ergonomie.
Teoretická část objasňuje základní pojmy od historie ergonomie přes metody hodnotící ergonomická rizika aţ po nemoci způsobené špatnou ergonomií pracoviště. Praktická část vznikala na základě měření ergonomických faktorů, které ovlivňují pracovní pohodu práce ve firmě Magna Exteriors & Interiors (Bohemia) s.r.o. Hlavním cílem práce je analýza ergonomických rizik pomocí vybraných metod. Na závěr jsou navrţeny nápravná řešení vedoucích ke sníţení ergonomických rizik.
KLÍČOVÁ SLOVA: (ergonomie, optimalizace, pracoviště, Magna, rizikové, návrh, analýza)
THEME : ERGONOMIC ANALYSIS IN THE COMPANY MAGNA BOHEMIA, LIBAN
ABSTRACT:
This bachelor´s work gives a detailed description of analysis and optimization from the perspective of ergonomics. In the theoretical part of the work, key concepts of the history of ergonomics, methods judging ergonomic risks and professional diseases caused by inconvenient ergonomics of the workplace are clarified. Practical part is based on fine measurement of ergonomic factors which affect work contentment in the company Magna Exteriors & Interiors (Bohemia) s.r.o. The main aim of this work is the analysis of ergonomic risks by means of selected methods. In conclusion there are some corrective measures contributing to the reduction of the ergonomic risks.
KEYWORDS: (ergonomics, optimization, workplace, Magna, risk, proposal, analysis) Zpracovatel : TU v Liberci, Fakulta strojní, Katedra výrobních systémů Počet stran : 63
Počet příloh : 2 Počet obrázků : 20 Počet tabulek : 13 Počet modelů : 0
Obsah
1 ÚVOD ... 10
I. TEORETICKÁ ČÁST ... 11
2 ERGONOMIE ... 12
2.1 DEFINICE ERGONOMIE ... 12
2.2 CÍL ERGONOMIE ... 12
2.3 HISTORIE ERGONOMIE ... 13
2.4 ZAVÁDĚNÍ STROJŮ ... 13
2.5 PRACOVNÍ PROSTŘEDÍ ... 14
2.4.1 Osvětlení ... 14
2.4.2 Hluk ... 16
2.4.3 Mikroklimatické podmínky ... 18
2.5 ZDROJ ERGONOMICKÝCH INFORMACÍ POMOCÍ METODY RULA ... 20
2.6 NEGATIVNÍ DOPAD NA ZDRAVÍ ČLOVĚKA ... 22
2.6.1 Syndrom karpálních tunelů ... 22
2.6.2 Svalová dysbalance ... 23
2.6.3 Psychická zátěţ ... 23
II. PRAKTICKÁ ČÁST ... 24
3 Úvod praktické části ... 25
3.1 PŘEDSTAVENÍ SPOLEČNOSTI ... 25
3.2 POPIS PRACOVIŠTĚ ... 27
4 Ergonomické hodnocení pracoviště ... 29
4.1 METODA ERA ... 29
4.2 METODA RULA ... 33
4.3 MĚŘENÍ MIKROKLIMATICKÝCH PODMÍNEK ... 35
4.4.1 Měření teploty vzduchu ... 37
4.4.2 Měření vlhkosti vzduchu ... 38
4.4.3 Měření CO2 v ovzduší ... 39
4.5 MĚŘENÍ HLUKU ... 40
4.6 MĚŘENÍ INTENZITY OSVĚTLENÍ ... 41
5. Optimalizace současného stavu pracoviště ... 43
5.1 NÁVRH OPTIMALIZACE Č.1 ... 43
5.2 NÁVRH OPTIMALIZACE Č.2 ... 44
5.3 NÁVRH OPTIMALIZACE Č.3 ... 46
5.4 NÁVRH OPTIMALIZACE Č.4 ... 47
5.5 SHRNUTÍ OPTIMALIZAČNÍCH NÁVRHŮ ... 47
6 Závěr ... 49
SEZNAM POUŢITÉ LITERATURY ... 50
SEZNAM OBRÁZKŮ ... 53
SEZNAM TABULEK ... 54
SEZNAM PŘÍLOH ... 55
1 ÚVOD
Pracovní činnost je součástí lidské přirozenosti, dává ji řád, disciplínu a učí ji pracovní morálce. Jelikoţ v práci trávíme stále více času, stále více lidí si uvědomuje, ţe kvalita ţivota je úzce spojena s kvalitou pracovních podmínek. Ovšem kvůli vědeckému pokroku, zlepšování strojní výroby a zavádění automatizace se na faktor lidské práce klade čím dál větší nárok a v dnešní společnosti je snaha lidskou práci co nejvíce podřizovat práci strojní.
Nicméně si musíme uvědomit, ţe lidský ţivot má větší hodnotu, neţ je hodnota stroje, a proto by se mělo dbát na ochranu a ulehčení jak fyzických tak psychických lidských sil.
Na tuto problematiku se zaměřuje multidisciplinární obor, který se nazývá ergonomie.
Ergonomie je humanitní věda, jeţ se zabývá komplexním zkoumáním následků pracovního prostředí na člověka. Cílem této vědy, je navrhnout takové opatření, které povede ke správné hygieně práce a tím k podpoře zdraví člověka. Tomuto návrhu se říká optimalizace.
Optimalizace má za úkol vyhledat a stanovit nejvhodnější metodu, kterou bude dosaţeno optimálního výsledku, ať jiţ za účelem zvýšení produktivity, ekonomické úspory nebo zvýšení bezpečnosti zaměstnanců.
V teoretické části práce jsou objasněny základní pojmy od historie ergonomie přes metody hodnotící ergonomická rizika aţ po nemoci způsobené špatnou ergonomii pracoviště.
Teoretická část obsahuje výchozí podklad pro praktickou část.
Praktická část bakalářská práce vychází z projektu, ve kterém se v současné době celoplošně řeší ergonomie a optimalizace pracovního prostředí v podniku Magna Exteriors &
Interiors (Bohemia) s.r.o. Libáň, dále „Magna“. Cílem praktické části je zmonitorování zaměstnanců na pracovišti z pohledu ergonomie a následné stanovení rušičů pracovní pohody.
Nakonec uspořádání pracoviště cílenou optimalizací tak, aby odpovídalo správné hygieně práce.
I. TEORETICKÁ ČÁST
2 ERGONOMIE
2.1 Definice ergonomie
Ergonomie je mezioborová disciplína, která vychází z řeckého pojmu ergon (práce) a nomos (zákon). Český název byl odvozen z anglického ,,ergonomic“ [2] Věda se zabývá vztahem mezi člověkem, jakoţto pracovníkem/pracovním prostředkem obsluhující výrobní stroj, a pracovním prostředím. Je důleţité, aby tyto tři sloţky byly ve vzájemném poměru.
Obor vyuţívá poznatky z humanitních věd (zejména psychologie práce, fyziologie práce, hygieny práce, antropometrie a biomechaniky) a interdisciplinárního mezivědního oboru, který se zabývá bezpečností a ochranou zdraví při práci.
Oficiální definice podle České státní normy (ČSN) Evropské normy (EN) 614-1 + A1 (85 3501) zní: Ergonomie (studium lidských činitelů) se zabývá studiem vzájemných vztahů (interakce) mezi lidmi a dalšími prvky systému. Ergonomie aplikuje teoretické poznatky, mezi lidmi a dalšími prvky systému. Ergonomie aplikuje teoretické poznatky, zásady, empirické data a metody pro navrhování zaměřené na optimalizaci pohody osob a celkovou výkonost systému. [2]
2.2 Cíl ergonomie
Hlavním cílem ergonomie je vytvoření souboru opatření, které povedou k ideálním pracovním podmínkám. V takových podmínkách, kde pracovník není přetěţován, ať uţ po stránce psychické nebo fyzické, aby si zachoval co nejvíce přirozenou polohu těla. Tohoto faktu lze docílit těmito předpoklady:
Cílevědomou inovační analýzou vztahu mezi člověkem a strojem
Technickou úpravou pracovního prostředí
Vytvořením optimálního ,,zdravého“ pracovního prostředí, coţ znamená odstranění negativních faktorů působících na zdraví člověka
Implementací ergonomicky vhodných pracovních nástrojů, se kterými zaměstnanec přichází do pravidelného styku. [6]
Těmito cíli, dochází k ulehčení práce a tím i k vytvoření pracovní pohody, která je nezbytně nutná pro vznik pracovního úspěchu a dosáhnutí stanovených priorit podniku.
2.3 Historie ergonomie
Přestoţe jisté znaky tohoto systému jsou viditelné jiţ v pravěku, počátky ergonomie jsou brány v potaz od pozdního středověku, kdy se jednalo nejprve o předávání pracovních zkušeností z otce na syna, později z mistra na tovaryše. K dalšímu rozvoji došlo v době průmyslové revoluce, kdy se zavádí centralizovaná výroba, která přispívá k osamostatnění výroby od konečného uţivatele. Posun v tomto směru znamenala úprava pracovního prostředí pro získání nejvyššího pracovního výkonu, coţ dalo základ takzvaně (tzv.) vědeckému řízení a organizaci práce, jeţ zavedl Frederic Taylor na přelomu 19. a 20. století. V období mezi oběma světovými válkami 20. století se rozvinul obor, který prováděl výběr pracovníků pro určité profese a obory dle jejich psychologických vlastností – prakticky souběţně se studiem psychologie práce. Po II. světové válce šel vývoj systému člověk-stroj-pracovní prostředí dál díky poţadavku na spolehlivost a přesnost pracovních výkonů. To byl důvod pro další krok v automatizaci, mikrotechnice a mikroelektronice. Na přelomu posledních dvou století dominuje výpočetní technika, automatizace a náročné technologie, které však vedou ve své podstatě ke zvýšení rizik během pracovního procesu. [6]
2.4 Zavádění strojů
Zavádění strojů do výroby se stalo významným předělem v pracovní činnosti člověka.
Stroje přejímají vedení nástrojů a mnohé fyzicky těţké a procesně sloţité operace. Díky tomuto faktu se pracovníci začali dělit do dvou skupin: na ty, kteří nepřetrţitě po dobu výroby obsluhují stroj, jejímţ úkolem jsou jednoduché stereotypní operace, např. vkládání materiálu do stroje a vyjímání hotových výrobků, a na ty, kteří kontrolují kvalitu daných výrobku a následně stroj seřizují, opravují a zlepšují, tak aby odpovídal potřebným parametrům. Obě skupiny pracovníků jsou nedílnou součástí výrobního procesu, ale kaţdá z nich je na jiné kvalifikační úrovni a kaţdá je rozdílně psychicky a fyzicky namáhána.
Dalším stupněm technického vývoje v automatizaci práce je odstraňování první skupiny pracovníků na pozici mechanického doplňování materiálu do stroje. Tento proces se nahrazuje soustavou na sebe navazujících strojů, které jsou ale stále kontrolovány lidmi.
V třetí etapě automatizace je i druhá skupina pracovníků nahrazována samočinnou regulační činností a v poslední fázi se zahrnují do výroby počítačové systémy, které kontrolují
regulační činnosti, neprodleně vyhodnocují, adaptují a stanovují další programy pro automatizované soustavy.
Celý tento proces zapříčiňuje to, ţe některé pracovní profese v současnosti zanikají a nové se vytvářejí. Počítačové systémy kalkulují s tím, ţe člověk je ve svém produktivním věku přizpůsobivý a můţe se stále přeškolovat na nová povolání. [10]
2.5 Pracovní prostředí
Pracovní prostředí, jak uţ z předešlých odstavců bylo naznačeno, výrazně ovlivňuje celkovou kvalitu ţivota člověka. Pod pojmem pracovní prostředí si můţeme představit soubor činitelů působící na činnost člověka v určitém prostoru, eventuálně soubor podmínek, za jakých se uskutečňuje pracovní proces. [19]
Zaměstnavatel má za úkol zajistit pracovní prostředí tak, aby mělo pozitivní vliv na motivaci, spokojenost a výkonnost pracovníků a tím vzrostla efektivita organizace. Při vytváření pracovního prostředí by se mělo uvaţovat zejména nad těmito faktory:
kreativní metoda práce,
umístění a vybavení pracovního prostoru,
bezpečnost a ergonomie práce,
osvětlení, hluk, klimatické podmínky, vibrace a znečištění,
hygienické podmínky a příslušenství.
Jako bezchybné pracovní prostředí můţeme označit prostředí, ve kterém jsou všechny kultury práce v souladu s úrovní technologie, estetiky a ergonomie dobře vyřešeny. [20]
2.4.1 Osvětlení
Je vědecky prokázáno, ţe přímé sluneční světlo je základem pro ţivot organismu. Je nutné pro naše lidské vnímání pomocí zraku, ale také výrazně podporuje imunitní systém, metabolické procesy, ovlivňuje lidskou psychiku a náš lidský biorytmus. Právě díky těmto všem aspektům je jasné, ţe dlouhodobý nedostatek denního světla je pokládán za hygienickou závadu.
Kromě příznivého vlivu můţe mít světlo, nebo spíše jeho mnoţství, i špatné účinky.
Vedle toho nedostatek světla sniţuje pracovní pohodu, výkonost a bezpečnost, zvyšuje riziko
úrazu a zmetkovitosti při práci. Proto by pracovní prostory měly být optimálně osvětleny.
Toto osvětlení rozdělujeme podle zdrojů světla do tří skupin:
1. Denní osvětlení – tímto druhem světla by měly být co nejvíce osvětlovány vnitřní prostory, například výrobní haly, kde lidé tráví většinu svého pracovního času přes den. Pro správnou rozlohu světla je nejlépe vyuţito kombinace horního osvětlení, pomocí světlíků a vikýřů, a bočního osvětlení pomocí oken.
2. Umělé osvětlení – je vyuţíváno k vytvoření světelného klimatu v době, kdy denní osvětlení není dostatečné nebo není z technických důvodů moţné jeho vyuţití. Pro umělé osvětlení se vyuţívají svítidla, které slouţí k ochraně světelných zdrojů a pomáhají k rozloţení světelného toků do osvětlovaného prostoru. Podle světelného toku rozlišujeme osvětlení přímé, převáţně přímé, smíšené, převáţně nepřímé, nepřímé a boční stíněné. Dále umělé osvětlení rozdělujeme na celkové, odstupňované, místní a nouzové. Výchozí veličinou, kterou se posuzuje umělé osvětlení, je intenzita osvětlení E, dle normy ČSN EN 12665 nazývaná téţ osvětlenost, která se stanovuje tímto vztahem: [18]
E = I . cos α / r2
(1)Kde I je bodový zdroj svítivosti v [cd] s paprsky dopadající pod úhlem α [°].
K názorné představě dopadajícího světla, obrázek č. 1
Obr. 1: Znázorněné hodnoty pro výpočet intenzity osvětlení [18]
Zjištění hodnocení osvětlení za účelem hygieny se provádí veličinou zvanou udržovaná osvětlenost. Ēm [lx], coţ je průměrná hodnota osvětlenosti, pod kterou nesmí osvětlenost klesnout.
3. Sdružené osvětlení – je nejčastější kombinace osvětlení ve výrobních prostorách, které se skládá z denního a umělého světla. [18]
Na pracovištích musí být dodrţováno osvětlení dle Nařízení vlády č. 361/2007 Sb., kterým se stanoví podmínky ochrany zdraví při práci, v platném znění.
(4) Na pracovišti, na němž je vykonávána trvalá práce, osvětlovaném sdruženým osvětlením musí být dodrženy tyto minimální hodnoty:
a) denní složka sdruženého osvětlení vyjádřená činitelem denní osvětlenosti D, minimální Dmin 0,5 % a průměrná Dm 1 % musí být splněna ve všech případech, tedy i při bočním nebo kombinovaném osvětlení,
b) doplňující celkové umělé osvětlení vyjádřené udržovanou osvětleností Ēm = 200 lx.
Osvětlení pracovišť denním, umělým, popřípadě sdruženým osvětlením musí odpovídat nárokům vykonávané práce na zrakovou činnost, pohodu vidění a bezpečnost zaměstnanců v souladu s konkrétními technickými požadavky obsaženými v příslušných českých technických normách. (např. ČSN EN 12464-1 (36 0450) Světlo a osvětlení – Světlo a osvětlení - Osvětlení pracovních prostorů - Část 1: Vnitřní pracovní prostory. [8]
2.4.2 Hluk
Pod pojmem hluk si můţeme představit jakýkoliv nechtěný zvuk, který se projevuje negativními účinky na lidské zdraví. Intenzita hluku nebo škodlivého zvuku vzniká jako vedlejší produkt pracovní činnosti, především od konstrukce pracovních strojů a zařízení, který hluk vydávají. Tento jev můţe být znásobován špatným technickým stavem zařízení, nebo jeho nevhodným zakrytováním. Míra hluku se udává pomocí základní hladiny akustického tlaku Lp, který je kritériem zvukové energie. Její jednotka je decibel dB.
Orientační hodnoty hluku jsou znázorněny v následující tabulce.
Tab. 1: Vnímání hluku a orientační hodnoty. [6]
Kaţdý z nás vzniklý hluk nějak vnímá, ovšem kaţdý jedinec má jinak poloţenou míru citlivosti. Například dva lidé poslouchají jeden a tentýţ hluk, ale pro jednoho můţe být tento vydávaný zvuk nepříjemný a naopak pro druhého příjemný. Tato odlišnost závisí na citlivosti jedince, jeho zdravotním stavu a také na délce působení hluku. Pro kaţdý druh pracoviště je proto stanoven hygienický limit ustáleného a proměnného hluku. [6] Kupříkladu limit pracoviště výrobního oddělení je dle nařízení vlády 272/2011 Sb. V původním znění. [7]
Ustálený a proměnný hluk
Hygienický limit ustáleného a proměnného hluku pro pracoviště ve stavbách pro výrobu a skladování, s výjimkou pracovišť uvedených v odstavci 2, kde hluk nevzniká pracovní činností vykonávanou na těchto pracovištích, ale je způsobován větracím nebo vytápěcím zařízením těchto pracovišť vyjádřený ekvivalentní hladinou akustického tlaku A LAeq,T se rovná 70 dB.
[7]
Průměrná expozice hluku LAeq,w se určí podle vztahu: [7]
(2) kde n je počet směn během sledovaného období.
Při přesáhnutí této stanovené hranice hluku na daném pracovišti se musí provést opatření k omezení expozice hluku, který stanovuje § 10 dle nařízení vlády č. 272/2011 Sb.
Minimální rozsah opatření k omezení expozice hluku. Pokud ekvivalentní hladina hluku při osmihodinové směně překračuje hranici 80 dB nebo je špičkový akustický tlak větší jak 112 Pa, potom je zaměstnavatel povinen poskytnout zaměstnancům osobní ochranné pracovní prostředky k ochraně sluchu účinné v oblasti kmitočtu daného hluku. Pokud je překročen expoziční limit 85 dB neboli hodnota 200 Pa, musí zaměstnavatel zajistit, aby osobní ochranné prostředky zaměstnanci pouţívali. [7]
2.4.3 Mikroklimatické podmínky
Mikroklimatické podmínky, čili teplotně vlhkostní podmínky, jsou jedním z fyzikálních veličin, které u člověka navozují velmi subjektivní pocity. Tyto situace jsou dány teplotou, relativní vlhkostí a rychlostí proudění vzduchu. Jsou na sobě bezprostředně závislé, proto při změně jedné z nich dojde i ke změně zbylých dvou. V extrémních případech mají nepříznivé účinky na zdraví člověka.
1. Teplota vzduchu
Jako jeden z faktorů mikroklimatických podmínek vyvolává teplota vzduchu subjektivní pocit tepelné pohody člověka. Tento vjem lze charakterizovat jako stav rovnováhy mezi subjektem a okolím bez zatěţování termoregulačního systému. Při tepelné pohodě dochází k zachování celkové tepelné produkce člověka a tím i k odvádění toku tepla z těla. Tento tok tepla můţeme upravit změnou tepelného odporu oděvu a změnou činnosti člověka.
Existují vymezené hodnoty teplot vzduchu pro pracovní prostředí v závislosti na třídě práce. Tyto otázky upravuje vládní nařízení č. 361/2007 Sb., v platném znění, kterým se stanoví podmínky ochrany zdraví při práci. [12]
Třídy práce podle celkového průměrného energetického výdeje v brutto hodnotách určuje tab. č. 2
Tab. 2: Třídy práce podle celkového prům. energetického výdeje [13]
Práce neuvedené v tabulce se zařazují s ohledem na druh práce obdobného charakteru Přípustné hodnoty mikroklimatických podmínek pro kalendářní se zjistí z tab. č. 3.
Tab. 3: Přípustné hodnoty mikroklimatických podmínek [13]
Vysvětlivky k tabulce č. 2
min je platná pro tepelný odpor oděvu 1 clo; je platná pro tepelný odpor oděvu 0,7 clo; max je platná pro tepelný odpor oděvu 0,5 clo; je rychlost proudění vzduchu; SR je intenzita pocení; Rh je relativní vlhkost; stanovena pro 60% relativní vlhkosti vzduchu.
[13]
2. Vlhkost vzduchu
Vlhkost vzduchu vnitřního prostředí je především dána vlhkostí venkovního okolí ale také mnoţstvím lidí a jiných zdrojů, Vlhkost na člověka nemá takový vliv jako jiné faktory ale při jejím nedostatku můţe nepříznivě ovlivňovat stav jedince. Stanovené hodnoty vlhkosti jsou doporučovány dle nařízení vlády č. 361/2007 Sb. v původním znění, v rozmezí 30-70%
relativní vlhkosti. Při jejím poklesu pod 20 % můţe docházet k nadměrnému vysoušení horních cest dýchacích, coţ spěje k poklesu jejich ochranné funkce a tím k zvýšení rizika průniku škodlivých látek do dolních cest dýchacích. Při nedostatku vlhkosti se tento parametr dá upravovat pomocí zvlhčovače vzduchu.
3. Rychlost vzduchu
Rychlost vzduchu jako jeden z projevů tepelné pohody taktéţ ovlivňuje tento stav.
Člověk pociťuje kaţdé proudění vzduchu, vyšší rychlost proudění zvyšuje větší pohodu při vysokých teplotách, protoţe sníţí pocitovou teplotu, nesmí však přesáhnout dané hranice.
Rychlost proudění vzduchu pro pracovní prostředí je celoročně stanoveno v mezích od 0,1 – 0,3 . Vyšší rychlosti mohou vést aţ ke zdravotním potíţím. [12]
4. Obsah CO2 ve vzduchu
Jedním z parametrů pro vyjádření kvality vzduchu je také obsah CO2 v ovzduší. Oxid uhličitý patří ke skleníkovým plynům a je produkován lidmi dýcháním. V budovách a na pracovištích tedy nikdy nebude za normálních podmínek obsah oxidu uhličitého niţší, neţ je ve venkovním ovzduší. Měřením je zjištěno, ţe obsah CO2 ve městě se pohybuje od 500 ppm.
Podle evropské normy se za velmi kvalitní ovzduší v prostorách budovy povaţuj prostředí, kde obsah CO2 není vyšší jak 350 ppm oproti venkovnímu ovzduší. Pokud je ovšem rozdíl větší neţ 800 ppm, pak je prostředí označováno jako nekvalitní. [15] [16]
2.5 Zdroj ergonomických informací pomocí metody RULA
Uţ podle překladu anglického názvu „Rapid Upper Limb Assessment“ neboli „Rychlé Hodnocení Horních Končetin“ pochopíme, ţe tato metoda je především stanovena pro hodnocení rizika poškození horní části těla, jako jsou zápěstí, předloktí a paţe. Nicméně dále je tato metoda rozšířená na hodnocení krku, trupu a nohou. Kaţdá zmíněna část těla se hodnotí podle stupně zátěţe, kde je vţdy určená neutrální pozice a pak její více či méně extrémní poloha, která se označuje jako flexe nebo extenze. Takto stanovené obodování je
ovšem pouze základní skóre. Do celkového skóre se dále zahrnuje dodatkové hodnocení z hlediska vynaloţené síly, zátěţe a statické polohy při práci. Konečný posudek je výsledkem součtu hodnot celkového skóre, ve kterém jsou zahrnuty všechny parametry uspořádané do tří tabulek – Tabulka 1, Tabulka 2, Tabulka 3
Skóre polohy horní končetiny (zápěstí, paţe, předloktí) – Tabulka 1
Skóre postavení trupu a nohou – Tabulka 2
Skóre C = skóre Tabulky 1 + skóre svalové + skóre silové – zátěţové
Skóre D = skóre tabulky B + skóre svalové + skóre silové – zátěţové
Celkové skóre = skóre C + skóre D – tabulka C [11]
Tab. 4: (skóre polohy horních končetin) [11]
Tab. 5: (skóre postavení krku, trupu a nohou) [11]
Tab. 6: (celkové skóre) [11]
1. Kategorie: Výsledné skóre 1-2 označuje práci, jeţ je vyhovující, pokud není prováděna po dlouhou dobu.
2. Kategorie: Výsledné skóre 3-4 označuje práci, u které by měly být provedené změny a opakované hodnocení.
3. Kategorie: Výsledné skóre 5-6 označuje takovou práci, kde by měli být co nejdříve provedeny změny.
4. Kategorie: Výsledné skóre 7 označuje, ţe změna práce je potřebná okamţitě. [11]
2.6 Negativní dopad na zdraví člověka
Ţádná práce není dokonalá, i kdyţ to na první pohled ani nemusí být zřejmé, tak po pečlivém prozkoumání zjistíme, ţe kaţdá práce obnáší určitý negativní dopad na člověka, který způsobuje různé druhy onemocnění. Nejčastější druhy onemocnění jsou popsány v následujících podkapitolách.
2.6.1 Syndrom karpálních tunelů
Syndrom karpálního tunelu je jedním z nejčastějších útlakových onemocnění. Toto onemocnění vzniká trvalým přetěţováním středového nervu (nervus medianus), který se nachází v karpálním tunelu, coţ představuje úzkou štěrbinu v oblasti zápěstí, kterou prochází devět šlach - ohýbačů prstů, palce a jiţ zmíněného nervu, jenţ invertuje rukou a zajišťuje jak senzitivitu, tak jemnou i hrubou motoriku. [25]
Obr. 2: Syndrom karpálního tunelu v zápěstí [25]
Tomuto onemocnění se u dělnických, ale i jiných namáhavých profesí, můţeme vyhnout pouţíváním ergonomických nástrojů a optimalizací stále se opakujících pohybů ruky a prstů. [25]
2.6.2 Svalová dysbalance
Svalová dysbalance, je porucha hybnosti systému. Onemocnění vzniká jednostranným přetěţováním těla. Velice často se tato porucha začne vyvíjet například z nerovnoměrného rozloţení pracovní činnosti, kde jedna z proti sobě působících svalových skupin je dlouhodobě přetěţována a druhá naopak není zatěţována vůbec. U zatěţovaného svalu dochází k jeho zkrácení a nezatěţovaného svalu naopak k ochabnutí. Tento fakt se podílí na typických vadách drţení těla, které mohou nabývat různých podob. Při neměnném postoji, který vede ke svalové dysbalanci, dochází aţ k trvalé změně stavby páteře. [24]
2.6.3 Psychická zátěž
Dnešní nadčasová a mentálně dynamicky se rozvíjející pracovní činnost s sebou přináší mnohdy důleţitá rozhodnutí, rychlé přemýšlení a celkově vyšší nároky na člověka, které téměř vţdy přinášejí psychickou zátěţ. Tuto zátěţ rozdělujeme do tří skupin:
1. Senzorická zátěž – neboli smyslová, která se projevuje při zatěţování smyslových orgánů, jako je hmat, sluch, čich atd.
2. Mentální zátěž – projevuje se u pracovníků zpracovávající informace, které kladou nárok na procesy psychiky, např. pozornost, představivost, paměť, myšlení a rozhodování. Projevem při této zátěţi je mentální únava.
3. Emocionální zátěž - je vyvolána nečekanou nebo dlouhodobě nepříjemnou
II. PRAKTICKÁ ČÁST
3 Úvod praktické části
V praktické části se budeme zabývat rozborem pracoviště z ergonomického hlediska a optimalizací daného pracoviště ve výrobním závodu Magna Exteriors & Interiors (Bohemia) Libáň. Pracoviště bude tedy hodnoceno z pohledu fyzické zátěţe člověka, neboli hodnocení pohybů a vynaloţené síly při pracovním procesu. Zároveň i z hlediska prostředí pracovního prostoru. Všechny tyto poznatky budou analyzovány a zaznamenávány do určených zdrojů ergonomických informací. Z těchto informací poté bude určeno, kde se nachází jistá moţnost pro zlepšení pracoviště. Po této analýze, pomocí technických úprav, se projeví snaha docílit daného zlepšení zejména z ergonomického hlediska. Posledním krokem je kontrola pracoviště po zlepšení a tím zjištění zda zavedené změny jsou řádně uplatněny. Při hodnocení ergonomických informací jsou porovnávány dva druhy záznamových materiálů, kterými jsou:
ERA coţ je takto označován ergonomický informační systém vytvořený přímo podnikem Magna a dále metoda RULA.
3.1 Představení společnosti
Společnost Magna Exteriors & Interiors (Bohemia) je od května roku 2009 součástí globální společnosti Magna operující ve více neţ 25 zemích světa s celkovým počtem zaměstnanců přesahujících 72 tisíc. Společnost Magna je světově uznávaným výrobcem a dodavatelem komponentů a systémů pro automobilový průmysl. Zaměřuje se na výrobu plastových dílů a součástí pro automobilový průmysl. Podíl jednotlivých skupin výrobků je vidět na následujícím obrázku. [26]
Obr. 3: Podíl výroby jednotlivých výrobků společnosti Magna [26]
Magna Bohemia Libáň
1)Historie a rozvoj společnosti
Počátek původního závodu v Libáni, který byl připojen k národnímu podniku Plastimat, spadá do roku 1946. Hlavní náplní byla malosériová výroba nábytkového kování. Po 21 letech se stal závod samostatným a začal se zabývat tvarováním organického skla. V 90. letech minulého století došlo k rozšíření závodu o novou výrobní halu a vývoj v oblasti dílů pro automotive. Závod postupně několikrát změnil název: v roce 1996 na Peguform Bohemia, v r.
2005 na Cadence Innovation a v roce 2009 na Magna Exteriors a Interiors (Bohemia) s.r.o.
2)Projekty, technologie a vybavení
V souvislosti s přechodem na výrobu v oblasti automotive získala společnost během let 1992 aţ 2001 zakázky na výrobu dveřních výplní pro vozy Škoda Favorit, Škoda Felicia, Škoda Fabia a Škoda Superb. V r. 2003 byla zahájena výroba schránky přístrojové desky pro vůz Škoda Octavia II. O dva roky později byla rozvinuta nová unikátní technologie PUR Skin a Slush. Následovalo – zahájení sériové výroby vstřikovaných dveřních výplní a obloţení zavazadlového prostoru na vůz Škoda Fabia II., instalace technologie pěnění dveřních výplní Škoda Superb II., výroba slush kůţe pro přístrojovou desku na model Škoda Yetti.
Vyuţívané technologické vybavení - montáţní linky pro výrobu dveř.výplní technologiemi pěnění, děrování, svařování, střikovací stroje, slushovací linky na výrovu umělých kůţí, PUR skin technologie, kašírovací linka, linky pro termoplastické tváření polywoodu. [5]
Obr. 4: Závod Magna Exteriors & Interiors Bohemia - Libáň [26]
3.2 Popis pracoviště
Na pracovišti č. 11, které se nachází v hale č. 36, se vyrábí pomocí vstřikolisu BAT 1300/7700 HM pravá a levá zadní loketní opěra pro vůz značky OPEL které jsou vyrobeny z materiálu ABS MAGNUM 3416 SC. Pro vyjmutí obou dílu z forem vstřikolisu se pouţívá přísavných úchytů, které jsou součástí posuvného ramene, díky němuţ dojde k přemístění obou loketních opěr na dopravní pás. Pomocí dopravního pásu jsou díly přepraveny k pracovnímu stolu, kde je z tohoto místa manuálně odebere pracovník a přemístí dané dva díly na pracovní stůl. Na pravou stranu stolu poloţí pravou loketní opěru a na levou stranu stolu levou loketní opěru tak, aby se na tyto díly, mohla poloţit tlumící vrstva, která je umístěná v horní části stolu, jak pro pravý tak pro levý díl. Tato vrstva se pomocí ručního svařovacího zařízení DUKENE IQ přichytí na šesti místech k plastovému dílu loketní opěry.
Po přivaření se oba dva plastové díly vloţí do určených přepravních jednotek, které jsou umístěné za zády pracovníka. Přepravní jednotky jsou opět dvě, jedna určena pro pravý díl a druhá pro levý díl. Po vloţení zpracovaných dílů do přepravní jednotky se tento pracovní proces opakuje. Popsané pracoviště názorně můţeme vidět níţe.
Na prvním obrázku je zeleně znázorněno šest bodů, které označují místo, kde dochází k přivaření tlumící vrstvy k plastovému podkladu pravé i levé zadní loketní opěry. A na druhém obrázku je ruční ultrazvukové svářecí zařízení značky DUKANE IQ, kterým je zmíněná tlumící vrstva přivařena.
Obr. 6: Místa přivaření tlumící vrstvy [6]
Obr. 7: Ultrazvukové svářečky DUKANE IQ [23]
4 Ergonomické hodnocení pracoviště
4.1 Metoda ERA
Výrobní závod Magna Exteriors & Interiors Bohemia, má svůj vlastní systém pro hodnocení ergonomických rizik, jak uţ bylo výše zmíněno. Tento systém se označuje ERA a byl vyvíjen kanadskými inţenýry. Ve výsledku se tento systém svou strukturou velice podobá metodě RULA, ovšem je do něj zahrnuto pouze hodnocení horní části těla nikoliv hodnocení spodních končetin. ERA tedy posuzuje namáhání zad, krku, ramenou, loktů a zápěstí. Přímé hodnocení metody je podobné jako u metody RULA. Coţ odpovídá hodnocení flexe a extenze, hodnocení statického zatíţení a hodnocení mnoţství opakovaných pohybů ve stanoveném časovém intervalu. Dále tato metoda zahrnuje do celkového posudku faktory přispívající k různým muskuloskeletálním onemocněním. Do těchto faktorů jsou zahrnuty vibrace, kontaktní tlak a nárazový tlak. Po sečtení všech bodů pro kaţdou část těla se zjistí celkové vyhodnocení rizika.
První praktický úkol v řešení této práce spočívá v monitorování daného pracoviště a pohybů vykonaných pracovníkem při jednom pracovním cyklu. Jelikoţ při monitorování vlastním okem by nemuselo dojít k zachycení všech pohybů, tak se k monitorování ve společnosti Magna vyuţívá kamerového systému, na který je zaměstnanec natáčen po dobu celého cyklu. Pro kvalitní zachycení všech pohybů se natáčení opakuje víckrát z různých úhlů pohledu. Po natočení všech pohybů při této operaci se z videa postupně vystříhají obrázky, na kterých jsou jasně viditelné polohy končetin a zatíţení. Poté se na základě těchto fotek provede hodnocení ergonomických rizik do stanovených formulářů. Na pracovišti č. 11 byly zaznamenány a poté vystřihány tyto fotky, na kterých je vidět postup pracovního cyklu:
1. Odebrání obou plastových opěr z dopravníku.
2. Umístění plastových dílů na pracovní stůl.
3. Poloţení tlumící vrstvy na opěry.
4. Přichycení tlumící vrstvy k plastové opěře pomocí svářečky.
5. Vloţení zpracovaného dílu do přepravní jednotky.
Obr. 8: Postup pracovní činnosti na pracovišti č. 11 [vlastní zpracování]
Toto je pouze zjednodušeně znázorněný popis celkové operace. Nejsou zde vidět doplňující pohyby jako je například: uchopení tlumící vrstvy ze stolu, polohy ruky při jednotlivých bodech pájení, uchopení zpracovaných loketních opěr ze stolu před vloţením do přepravní jednotky atd. Celkové sestřih videa a tudíţ vytvoření fotografických podkladů, z kterých se bude čerpat pro ergonomické hodnocení, se nachází v příloze pod číslem 1. V další fázi se zavede hodnocení jednotlivých pohybů do podnikového formuláře ERA
Ve formuláři pro hodnocení ergonomických rizik (ERA) se nejdříve v horní části vyplní základní informace. Mezi tyto údaje patří: název pracovní činnosti, pracoviště nebo oddělení, směna a doba jednoho cyklu operace. Tyto informace se dají zjistit z pracovního postupu pro výrobu/montáţ. Dále zde musí být uveden den ergonomického hodnocení, hodnotitel a
v poslední řadě i pořadové číslo formuláře, které se chápe jako pořadové číslo všech hodnocených pracovišť, nebo jako číslo určující po kolikáté bylo dané pracoviště hodnoceno.
Např. aby byl zjištěn stav před a po optimalizaci. V dalším kroku se provede hodnocení oblasti těla, kde jsou ve vymezených sloupcích zahrnuty záda, krk, ramena, lokty a zápěstí dle dotazovaných poloh. Tento posudek se provádí bodovým hodnocením 0-1 tak, ţe pokud v celém cyklu operace zaznamenáme určitou polohu těla, např. při vzetí tlumící vrstvy vznikl předklon zad > 20° tak se v okénku přiřazeném tomuto dotazu udělí 1 bod. Pokud tento pohyb v daném cyklu operace není, je v okénku pro bodové hodnocení uvedena 0. Kromě polohy těla, se ve formuláři hodnotí síla působící na jednotlivé oblasti, které jsou posuzovány 2 body. Např. je takto hodnoceno zatíţení ramene převyšující sílu 4,5 kg jednoruč a 6,8 kg obouruč. Dále je totoţně bodově hodnoceno opakování jednotlivých poloh v časovém intervalu a statické namáhání. Po sečtení bodů takto vyplněné tabulky dostaneme základní hodnotu. Pro určení celkového počtu bodu musíme dále zhodnotit faktory přispívající k muskuloskeletálním onemocněním kterými jsou v tomto případě: vibrace, nárazový tlak a kontaktní tlak. Při zjištění těchto projevů je přiřazen k danému činiteli 1 bod. Celkovým sečtením základních a doplňujících bodů, bude dosaţeno rozhodujícího výsledku, který bude spadat do určitého bodového intervalu, čímţ zjistíme vyhodnocení rizika.
Tab. 7: Hodnocení ergonomických rizik ve firmě Magna [5]
Poř. číslo: 1
HODNOCENÍ ERGONOMICKÝCH RIZIK Hodnotitel: Martin Moždík Datum: 4.3.2014 Název pracovní činnosti ruční svařování tl. vrstvy Pracoviště č.11 Směna: ranní Doba cyklu: 32,73
s.
Fáze 1: Určete rizikové faktory, ohodnoťte každou část těla a vypočtěte celkové skóre:
ZÁDA KRK RAMENO L P LOKET L P ZÁPĚSTÍ L P
Poloha
Předklon >
20° 0/1 1 Předklon >
30° 0/1 1 Předpažení >
45° 0/1 1 1 Ohnutí <
60° 0/1 1 1
Ohnutí dopředu >
45° 0/1 0 1
Záklon 0/1 0 Záklon 0/1 0 Zapažení 0/1 0 0 Ohnutí >
100° 0/1 0 1
Ohnutí dozadu >
45° 0/1 1 0
Úklon > 20° 0/1 0 Úklon 0/1 0 Upažení >
45° 0/1 0 0 Rotace
předloktí 0/1 1 1
Vytočení k palcové hraně >
15°
0/1 0 0
Otočení >
20° 0/1 1 Otočení 0/1 1
Vytočení k malíkové hraně >
20°
0/1 1 1
Krajní poloha Předklon >
45° 0/1 1 Předklon >
60° 0/1 0 Předpažení >
90° 0/1 1 1
Rotace předloktí
> 60° 0/1 1 1 Ohnutí
dopředu
> 65° 0/1 0 0 Záklon >
20° 0/1 0 Záklon >
30° 0/1 0 Upažení >
90° 0/1 0 0
Ohnutí dozadu
> 65° 0/1 0 0
Síla
> 4,5 kg 0/2 0 nelze
použít - - > 4,5 kg jednoručně
0/2 0 0
> 4,5 kg jednoručn ě
0/2 0 0
Uchopení prsty
> 0,9 kg
0/2 0 0
> 6,8 kg obouručně
> 6,8 kg obouručn ě
Uchopení rukou
> 4,5 kg
Opaková
ní > 2/min 0/2 2 > 3/min 0/2 2 > 2,5/min 0/2 2 2 > 10/min 0/2 0 2 > 15/min 0/2 0 0 Statické
namáhání > 10/s 0/2 0 > 10/s 0/2 0 > 10/s 0/2 0 0 > 10/s 0/2 0 0 > 10/s 0/2 0 2
Součet 5 4 4 4 3 6 2 4
Fáze 2: Určete faktory přispívající k různým pracovním muskuloskeletálním onemocněním
Faktory Ne / Ano Ovlivněná část těla Úkon Body
Vibrace Ne 0
Kontaktní tlak Ano dlaň a prsty pravé ruky bodové sváření tlumící
vrstvy 1
Nárazový tlak Ne 0
Fáze 3: Uplatněte převodní faktory na každou část těla a sečtěte je, čímž zjistíte celkové vyhodnocení rizika
Bodové ohodnocení Hodnocení
rizik Potřebné kroky
0 Žádné Není nutná žádná akce; sledujte pracovní činnost.
1 - 2 Nízké Není nutná žádná akce; sledujte pracovní činnost.
3 - 5 Střední Doporučeno další šetření a provedení akce.
6 - 8 Vysoké Důrazně se doporučuje provést akci.
9 - 10 Velmi vysoké Důrazně se doporučuje provést okamžitou akci.
Pokračování tabulky 7.
Celkem = 33 0 - 20 = Nízké 21 - 35 = Střední 36 - 55 = Vysoké 56 - 80 = Velmi vysoké
Při hodnocení se pro lepší představu pouţívá tento obrázek, kde můţeme vidět znázorněnou střední i krajní polohu pro všech pět oblastí horní části těla.
Obr. 9 : Zobrazení hodnocených pohybů [5]
V případě pracoviště č. 11 po celkovém součtu bodů vyšla hodnota 33, coţ podle daného intervalu (21-35) znamená, ţe pracovní činnost je středně riziková a je doporučeno další šetření a provedení akce. Jelikoţ na kaţdém pracovišti je snaha dosáhnout nízké rizikovosti a tudíţ nejoptimálnější pracovní činnosti pro člověka, budou níţe uvedeny návrhy pro optimalizaci tohoto pracoviště.
4.2 Metoda RULA
V této části ergonomického hodnocení bude pracoviště posouzeno podle metody RULA, která je komplexnější díky tomu, ţe zahrnuje i hodnocení dolních končetin. V případě práce na pracovišti č. 11 se hodnocení dolních končetin ve výsledku projeví, jelikoţ činnost je vykonávaná ve stoje bez moţnosti odlehčení nohou při práci. Hodnotí se podle formulářů, ve kterých jsou zjišťovány polohy jednotlivých částí těla a dodatečné body proměnných skóre (např. rotace). Ke všem dotazovaným pohybům je přiděleno bodové hodnocení, které se značí do tabulek pro danou oblast těla. Výsledný počet bodů se zjistí při spojení daného sloupce a řádku, který odpovídá zjištěnému počtu bodů z formulářů. Hodnota kde se obě osy protnou, odpovídá výslednému počtu bodů horních a dolních končetin. K tomuto určení slouţí tabulka
A, B. Výsledné skóre se určí pomocí tabulky C. Z pracovního úkonu na pracovišti č. 11 byly zjištěny dle formulářů RULA, které jsou v příloze 2, výsledky podle následujících tabulek.
Tab. 8: A (skóre polohy horních končetin) [11]
4 + 1 + 0 = 5
Tab. 9: B (skóre postavení krku, trupu a nohou) [11]
8 + 1 + 0 = 9
Skóre tabulky A + používané u svalů + silové skóre → Skóre C
Skóre tabulky B + používané u svalů + silové skóre → Skóre D
Tab. 10: C (celkové skóre) [11]
Hodnocen Celkové skóre pro pracovní činnost na pracovišti č. 11 je dle tabulky C 7 bodů.
Tato hodnota spadá kategorie č. 4, čímţ je změna v provedení práce potřebná okamţitě.
Při porovnání výsledů podle metody ERA a RULA došlo k závěru, ţe metoda RULA je vhodnější k hodnocení pracoviště tam, kde jsou během pracovní činnost zatěţovány i spodní končetiny. Ale na druhou stranu je výsledek pro pracoviště č. 11 touto metodou poněkud přehnaný. Tudíţ je spíše přiměřenější výsledek dle metody ERA. Přesto i podle této metody, by měla být na pracovišti zavedena optimalizace pro sníţení ergonomického rizika.
4.3 Měření mikroklimatických podmínek
V této kapitole bude provedeno hodnocení pracovního prostředí, jeţ je nedílnou součástí ergonomického pohledu na pracoviště, které vede k vytvoření bezchybné pohody při práci.
V prvním kroku je představen měřící přístroj Wöhler CDL 210, který bude v další části slouţit pro sběr informací o CO2, teplotě a vlhkosti vzduchu. Tento přístroj se pouţívá pro monitoring klimatu v obytné místnosti či na pracovišti.
Rozsah měření: 0-6000 ppm
Rozlišení: 1 ppm
Přesnost: ± 50 ppm, ±5% z nam. Hodnoty
Princip měření: NDIR - postup (nedisperzivní infračervená absorce)
Rozsah měření: - 10 °C až 60 °C
Rozlišení: 0,1 °C
Přesnost: ± 0,6 °C
Rozsah měření: 5 - 95%
Rozlišení: 0,10%
Přesnost: ± 3% při rozsahu 10 - 90%, jinak ± 5% z nam. hodnoty Oxid uhličitý CO2:
Měření teploty:
Měření vkhkosti:
Obr. 10: Měřící přístroj Wöhler CDL 210 [9]
Popis a technické údaje přístroje Wöhler CDL 210:
V horní části displeje je ukazována aktuální hodnota CO2, neboli oxidu uhličitého v jednotkách ppm (Parts per million). Ve spodním části displeje zobrazuje Wöhler CDL 210 v pravém rohu relativní vlhkost vzduchu v %, uprostřed teplotu vzduchu ve °C a v levém rohu displeje aktuální datum a čas. Zařízení je schopno zaznamenávat aţ 16 000 bodů v intervalu od 1 sekundy aţ do 4:59:59 hod. [7] Bliţší technické údaje jsou uvedeny v tabulce. Tab. 11:
Tab. 11: Technické údaje přístroje Wöhler CDL 210 [vlastní zpracování] [9]
Měření daných veličin, které je zařízení schopno zaznamenávat bylo na pracovišti č. 11 provedeno dne 17. 4. 2014 v čase od 7:30 - do 15:00 hod. v běţných pracovních podmínkách. Rozsah časové doby přibliţně odpovídá rannímu směnnému provozu.
4.4.1 Měření teploty vzduchu
Na pracovišti byla naměřena teplota vzduchu dle následujícího grafu:
Obr. 11: Teplota vzduchu na pracovišti č. 11 [vlastní zpracování]
Graf se skládá z osy X, na které je vynesen datum a čas měření a z osy Y, na které je znázorněna teplota vzduchu ve °C. Uţ na první pohled je vidět, ţe minimální teplota vzduchu se pohybovala okolo 19,5°C v čase 7:30 hod. a naopak maximální teplota okolo 29,5°C, která se ustálila přibliţně v rozmezí od 14:00 do 15:00 hod. Tento den byla naměřena maximální venkovní teplota asi 22°C. Jelikoţ se jedná o pracoviště, jenţ dle nařízení vlády č. 361/2007 Sb. spadá do skupiny IIA, pro které je stanovena teplota vzduchu v rozmezí 18 – 27°C. Je jasné, ţe minimální hodnota naměřené teploty se vmístí do stanoveného intervalu, ale maximální hodnota přesahuje limit o 2,5°C. Jelikoţ v den měření se teploty venkovního ovzduší zdaleka nepřibliţovaly maximálním teplotám v letním období, je jasné ţe hodnota
4.4.2 Měření vlhkosti vzduchu
Jelikoţ přístroj je schopen zaznamenávat všechny zmíněné hodnoty najednou, tudíţ i měření vlhkosti vzduchu a obsahu CO2 proběhlo ve stejný den a stejném časovém rozsahu jako měření teploty. V následujícím grafu bude zobrazen průběh vlhkosti vzduchu na pracovišti č. 11.
Obr. 12: Měrná vlhkost vzduchu na pracovišti č. 11 [vlastní zpracování]
Z grafu lze opět na ose X vyčíst datum a čas měření a na ose Y relativní vlhkost vzduchu v %. Taktéţ na první pohled lze vidět, ţe na rozdíl od teploty, která v čase 7:30 hod.
byla nejníţe, je relativní vlhkost v tomto čase na nejvyšší hodnotě, která je 38%. S postupem času se hodnota relativní vlhkosti sniţovala. Na konci měření v čase 15:00 hod. byla tato hodnota nejníţe a to na 11% relativní vlhkosti vzduchu. Jak je v teoretické části uvedeno, vlhkost vzduchu by se měla na pracovišti pohybovat v intervalu 20 – 80%. Kvůli tomuto faktu je z grafu vyčteno, ţe přibliţně od 9:00 hod. se relativní vlhkost začala pohybovat pod spodní hranicí intervalu. Coţ není ţádoucí. Vzhledem k tomuto faktu by se měly zavést jistá opatření, která budou naznačeny v části pro optimalizaci.
4.4.3 Měření CO2 v ovzduší
Poslední hodnotou, jiţ je přístroj Wöhler CDL 210 schopen měřit je oxid uhličitý, který na pracovišti byl zaznamenán podle následujícího grafu.
Obr. 13: Obsah CO2 v ovzduší na pracovišti č. 11 [vlastní zpracování]
V grafu máme na ose X znovu znázorněný čas měření a na ose Y Obsah CO2.
V časovém intervalu měření, je vidět ţe se hodnota obsahu CO2 průměrně pohybovala na hranici 500 ppm. Tudíţ nedošlo k tak výrazné změně jako při měření předchozích veličin a obsah oxidu uhličitého je dle evropských norem vyhovující.
Pro lepší znázornění např. závislosti teploty a vlhkosti vzduchu je přidán tento graf, ve kterém můţeme zpozorovat, ţe s rostoucí teplotou klesá relativní vlhkost vzduchu.
Obr. 14:Mikroklimatických podmínek na pracovišti č. 11 [vlastní zpracování]
4.5 Měření hluku
Měření hluku bylo provedeno za běţného provozu dne 17. 4. 2014 u stroje č. 11 ve výšce 1,5 m od podlahy a 1 m od pracovníka. Hluk byl měřen přístrojem Norsonic Nor 101 (hlukoměr třídy 1), kterým byly naměřeny tyto hodnoty.
[dB]
78,1 LAeq Ekvivalentní hladina akustického hluku 85 LAFmax Maximální hladina akustického hluku 73,8 LAFmin Minimální hladina akustického hluku
95 LAE Hladina zvukové expozice (průměr dB/jedna rána) 105,3 Lepek Max. dosaţená hodnota akustického tlaku
Hlavním hlediskem pro hodnocení hluku na pracovišti je ekvivalentní hladina akustického hluku. Proto při porovnání výše uvedené hodnoty akustického hluku (78,1 dB) a nařízením vlády se došlo k závěru, ţe na pracovišti č. 11 je překračována hranice
ekvivalentního hluku o 8,1 dB. Na druhou stranu nebyla přesáhnuta hranice 80 dB, při které je zaměstnavatel povinen poskytnout ochranné pracovní pomůcky. [5]
4.6 Měření intenzity osvětlení
Poněvadţ je na osvětlení kladen největší nárok za venkovní tmy (v noci), kdy i v této době musí intenzita osvětlení splňovat dané normy, bylo měření intenzity umělého osvětlení provedeno na pracovišti č. 11 dne 7. 3. 2014 v 22:59 – 23:07 hod. dle metodiky obsaţené v normách ČSN EN 12665:2012 / ČSN 360011-1/3:2014. [4] [1] K měření byl pouţit Digitální luxmetr Mavolux 5032B výrobce Gossen, úředně ověřen dne 30. 10. 2014 s platností do 30. 10. 2015, úřední ověření provedlo ČMI LMP Praha.
Podle VDA 16 (Verband Der Automobilindustrie) je poţadavek na osvit pracoviště určených k vizuální kontrole pohledových částí dodávaných dílů minimálně 1000 lx.
Celkové osvětlení haly je pomocí metal halogenových výbojek o výkonu 400W + LED (Light-Emitting Diode) osvětlení SMD (Surface Mount Device / Diode) o výkonu 150W umístěné cca 10m nad podlahou haly (vyzařují bílé světlo).
Osvětlení pracoviště je řešeno pomocí 2 světelných nosičů sériově umístěných obsahující po 2ks zářivkových trubic: Polylux FT8 36W/840, které jsou 1,2 m dlouhé, umístěné 1,09 m nad pracovní částí pro sváření tlumící vrstvy + 1 světelné nosiče obsahující po 2ks zářivkových trubic: PHILIPS TL-D 58W/840 1,5 m dlouhé umístěné na stroji č. 11, viz následující obrázek.
úkol okolí
úkolu úkol okolí
úkolu úkol okolí
úkolu úkol okolí
úkolu Stroj č.11 -
Loketní opěra
min. 1000
lx min. 750 lx 2610 lx lx--- min. 0,7 min. 0,5 0,84 r--- nejistota měření ± 15 % (odhad dle začlenění měřidla dle normy ČSN 360011-1)
Pracoviště
poţadavek na udrţovanou osvětlenost Em
naměřená průměrná hodnota osvětlení Ep
poţadavek na rovnoměrnost
osvětlení r
naměřená rovnoměrnost
osvětlení r
Při měření luxmetrem byly zaznamenáno osm hodnot v [lx] v následující tabulce.
Tab. 12: Naměřené intenzity umělého osvětlení [vlastní zpracování]
počet měření
výsledek [lx]
1 2200
2 2520
3 2820
4 2710
5 2810
6 2800
7 2640
8 2570
Průměr 2634
V místě zrakového úkolu se dále určí:
1. Výsledná intenzita: Ei = Kdj x k28561 x Ep = 0,997 x 0,994 x 2634 = 2610 2. Rovnoměrnost osvětlení: r = Emin / Ep = 2200 / 2634 = 0,84
Kde: Kdj – Korekční koeficient osvětlení.
K28561 – Korekční koeficient kalibrace.
Ep – střední hodnota intenzity umělého osvětlení
Emin – minimální naměřené hodnota intenzity osvětlení.
V dalším kroku se zhodnotí měření intenzity umělého osvětlení na pracovišti č. 11, které je zpracované v této tabulce.
Tab. 13: Zhodnocení intenzity umělého osvětlení [vlastní zpracování]
Výsledným porovnáním poţadovaných minimálních hodnot a naměřených hodnot se došlo k závěru, ţe podle poţadavků VDA16 dané pracoviště vyhovuje (bez přičtení nejistoty měření). [5]
5. Optimalizace současného stavu pracoviště
V této kapitole bakalářské práce bude navrţeno několik řešení, které odstraní ergonomické rizika pracoviště č. 11. Budou navrţeny komponenty, které budou vycházet z předešlých hodnocení a měření.
5.1 Návrh optimalizace č. 1
Návrh optimalizace č. 1 je zaměřen na činnost sváření tlumící vrstvy, kde byli navrţeny dvě řešení pro sníţení ergonomického rizika:
1. V první moţnosti, nad montáţní stůl bylo připevněno vyvaţovací navíjecí zařízení, které je pomocí lanka připnuto k madlu ultrazvukové svářečky DUKANE IQ a umoţňuje při sváření tlumící vrstvy k loketní opěře eliminovat tíhu madla svářečky a přívodního kabelu, která má hmotnost cca 0,45 kg. Tímto vyváţením dojde k odlehčení statického zatíţení ruky, hlavně v části zápěstí a tudíţ sníţení ergonomického rizika a vyhnutí se onemocnění, které můţe v tomto případě vést k onemocnění karpálních tunelů v zápěstí. Vyvaţovací zařízení je upevněno nad stolem v místě mezi pravou a levou loketní opěrou. V případě, ţe při sváření krajních bodů tlumící vrstvy dojde ke značnému namáhání předloktí na rotaci, které by bylo způsobeno změnou úhlu lanka a působící silou navíjecího zařízení, bude instalována pojezdová lišta. K té se připevní navíjecí zařízení, jeţ se bude pomocí lišty pohybovat podél montáţního stolu. Tímto zavedením bude vţdy síla lanka působit jen kolmo ke stolu.
Obr. 16: Vyvažovací navíjecí zařízení [27]
2. V druhé moţnosti, ruční sváření je nahrazeno strojně ovládaným panelem, který má tvar loketních opěr a obsahuje přesný počet ultrazvukových svářecích hlavic umístěných na správném místě. Při spuštění panelu dojde na jeden zdvih k přivaření tlumící vrstvy na všech šesti místech. Tímto se pracovník vyhne jakémukoliv ručnímu manipulování se svářečkou a jeho činnost bude spočívat jen ve vkládání plastových loketních opěr a následné umístění tlumící vrstvy. Tento návrh je sice vhodný z ergonomického hlediska, ovšem musí se zváţit, zda se vyplatí z ekonomického hlediska.
To se bude odvíjet od časové tísně na výrobu jednoho dílu, sériovosti a doby výroby daných dílů, pro které bude svářecí panel přizpůsoben.
5.2 Návrh optimalizace č. 2
Návrh optimalizace č. 2 se zabývá, optimalizací přepravních jednotek tak, aby bylo co nejlépe ergonomicky vyřešeno vkládání materiálů do těchto jednotek. Pro daný problém byly navrţeny tyto dvě řešení:
1. V první variantě jsou paletové kontejnery Big Box, které mají rozměr 1200x1000x760 mm (délka x šířka x výška) poloţeny na paletové stoly, díky čemuţ se dosáhne přiměřené výše umístěného paletového kontejneru. To zajistí, ţe pracovník se nemusí ohýbat k zemi při vkládání zpracovaných dílů. Při špatném přístupu do kontejneru kvůli jeho výšce se pouţijí kontejnery s otevírajícím víkem v boku. [22]
Obr. 17: Výškově nastavitelný paletový stůl [14]
Obr. 18: Paletové kontejnery Big Box (s otevíracím víkem na boku a normální) [22]
V druhé řadě je mezi kontejnery pro pravou a levou loketní opěru vytvořena ulička, díky které je pracovník schopen vloţit loketní opěry aţ na konec bedny, bez toho aniţ by se musel natahovat přes celou bednu. Při malém prostoru pro vytvoření uličky by došlo k navrţení sklopného paletového stolu, na kterém by byl paletový kontejner pevně uchycen. Společně se stolem by byl nakloněn tak, aby pracovník vkládal díly od spodního boku kontejneru po vrchní, aniţ by se musel výrazně předklánět, zvedat ruce nad úroveň ramen nebo se natahovat do dálky.
2. V druhé variantě Big Box přepravní kontejnery jsou nahrazeny Euro přepravkami o rozměru 800 x 600 x 415 mm (délka x šířka x výška). Jelikoţ loketní opěra je cca 500 mm dlouhá a cca 380 mm široká, dojde k efektivnějšímu vyuţití místa přepravní jednotky neţ u Big Box kontejneru. [22]
Obr. 19: Euro přepravka [22]
Euro přepravka bude na pracovišti č. 11 umístěna ve spádovém regálu, nejméně ve dvou řadách nad sebou a dvou sloupcích pro pravou a levou loketní opěru, kde pracovník si bednu přemístí na paletový stůl a tam do bedny bude vkládat zpracované díly.
Tyto řešení umoţní pracovníkovi vkládat díly do přepravní jednotky, aniţ by se museli nepřijatelně ohýbat aţ k zemi. Ovšem je nutno zhodnotit, ţe pracovník musí s Euro přepravkami ručně manipulovat a tím vzniknou další ergonomická rizika, kdeţto s Big Box kontejnery manipuluje vysokozdviţný vozík.
5.3 Návrh optimalizace č. 3
Jelikoţ jeden cyklus pro zhotovení pravé a levé loketní opěry trvá 64 s a z toho pracovník stojí 53 s nehnutě na betonové zemi. Během osmi hodinového provozu tak činí cca 6:42 hod stání na nohou, které způsobuje hlavní příčinu únavy. Proto je na podlahu, kde pracovník stojí implementována protiúnavová rohoţe. Tato rohoţ podporuje pohyb nohou, stojící častěji hýbe nohama, aby se přizpůsobil podloţce. Tím dochází ke zdravé cirkulaci krve. Dále má rohoţ izolační schopnosti, tudíţ izoluje chodidla vůči studené tvrdé podlaze.
[21]
Obr. 20: Bublinková protiúnavová rohož [21]
