ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ & ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΙΑΚΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ Εργαστήριο Οργάνωσης της Παραγωγής Μονάδα Εργονομίας Ανασχεδιασμός της θέσης οδήγησης Τραμ Νίκος Μαρμαράς, αν. καθηγητής Εργονομίας Δημήτρης Ναθαναήλ, δρ Εργονομίας, EurErg
Περιεχόμενα Εισαγωγικά Ανάλυση της θέσης οδήγησης & απαιτήσεις για ανασχεδιασμό Σχεδιαστικές παρεμβάσεις για στήριξη του σώματος των οδηγών Προτάσεις για το TBC Επίλογος 2/25
Στοιχεία για τον πληθυσμό των οδηγών της Τραμ Α.Ε. Γενικά στοιχεία Πληθυσμός: 117 οδηγοί (108 άνδρες και 9 γυναίκες) Μέσοςόροςηλικίας31,5 έτη Έτηεργασίαςωςοδηγοίτραμ~ 3 έτη Κατανομή ύψους οδηγών M.O. = 1,77m (1,64 1,93) Κατανομή βάρους M.O. 82.5 kg (52 112) Μέσος απουσιασμός λόγω ασθένειας ανά εργαζόμενο έτος 2005: 7 ημέρες/εργ. (σύνολο 830) έτος 2006: 7.2 ημέρες/εργ. (σύνολο 850) 30 25 20 15 10 5 0 1.65 1.68 1.71 1.74 1.77 1.8 1.83 1.86 1.89 1.92 Απουσιασμός λόγω βεβαιωμένων Μυοσκελετικών Παθήσεων (ΜΣΠ) Συνολικές ημέρες απουσίας λόγω βεβαιωμένων ΜΣΠ: 2005: 197 ημέρες 2006: 205 ημέρες Σεπτέμβριος 2007: 183 ημέρες Οι ημέρες απουσίας λόγω ΜΣΠ αναλογούν στο 25% των συνολικών ημερών απουσίας λόγω ασθένειας. Σύνολο οδηγών με βεβαιωμένες ΜΣΠ: 20 ήτοι 17% των οδηγών. Συγκεκριμένες παθήσεις: οσφυαλγίες, επικονδυλίτιδες / τενοντίτιδες αριστερού άνω άκρου ή/και αυχενικά σύνδρομα. 3/25
Εισαγωγικά Ανάλυση της θέσης οδήγησης & απαιτήσεις για ανασχεδιασμό Σχεδιαστικές παρεμβάσεις για στήριξη του σώματος των οδηγών Προτάσεις για το TBC Επίλογος 4/25
Συτηματικές παρατηρήσεις πεδίου Πραγματοποιήθηκαν τρεις 4ωρες συστηματικές παρατηρήσεις σε ένα σύνολο 8 οδηγών, καθώς και δύο παρατηρήσεις με βιντεοσκόπηση, συνολικής διάρκειας 60 λεπτών. Οι παρατηρήσεις αυτές έδωσαν: α) στοιχεία για τις συνήθεις στάσεις των οδηγών, β) αξιόπιστα δεδομένα για τις κινήσεις του αριστερού χεριού πάνω στο TBC. Συστηματικές παρατηρήσεις στάσεων οδήγησης (παράδειγμα των καταγραφών) Α/Α Φύλο Ύψος (cm) Βάρος (Kg) Παρατηρήσεις στάσης του σώματος 1 Α 179 80 Κάμψη κορμού αριστερά Δεξί χέρι στο γόνατο Δεξί πόδι πάνω στην κονσόλα κόντρα στο μπάτσο Αριστερός αγκώνας ακουμπά στην ακμή της τράπεζας στη θέση coasting Σε θέση πέδησης κάμπτεται ο καρπός ενώ ο αγκώνας στηρίζεται στο ίδιο σημείο 2 Γ 164 55 Τοποθέτηση μπάρας για στήριγμα των κάτω άκρων Στήριξη αριστερού γονάτου εγκάρσια στην πλευρά της τράπεζας Στρέψη κορμού δεξιόστροφα και κάμψη λεκάνης αριστερόστροφα Δεξί χέρι σε πλήρη έκταση στη θέση μέγιστης έλξης Κράτημα με την παλάμη από το δεξί μπράτσο Κάθισμα μπροστά / έδρα πίσω / πλάτη όρθια Σκύβει μπροστά για ορατότητα 3 Α 188 100 Κάτω άκρα ανοιχτά δεξιά και αριστερά κόντρα στο μπράτσο και την τράπεζα Δεξής αγκώνας πάνω στο μπράτσο, αριστερός αστήρικτος στο TBC Κάμψη κορμού δεξιά Μικρήστρέψηκορμούδεξιόστροφα Προτεταμένο δεξί πόδι 4 Α 172 100 Έδρα πίσω / κάθισμα μπροστά / πλάτη όρθια Αριστερός βραχίονας αστήρικτος στο TBC Δεξί αντιβράχιο μπροστά στο μπράτσο Μηροί κλίση προς τα εμπρός και ανοιχτοί, πέλματα οριακά στο δάπεδο Δεξί χέρι σε πλήρη έκταση στη θέση μέγιστης έλξης Κλίση κορμού δεξιά και μπροστά για τοποθέτησηαγκώναστομπράτσο 5/25
Αποτελέσματα συστηματικών παρατηρήσεων τυπικών στάσεων οδήγησης Με δεδομένα: τις δυνατότητες και τους περιορισμούς που θέτουν τα μορφολογικά χαρακτηριστικά της συγκεκριμένης καμπίνας και καθίσματος, τους σημαντικούς, κυρίως εγκάρσιους, κραδασμούς που δέχεται το σώμα των οδηγών, τα μορφολογικά χαρακτηριστικά, την διαδρομή και την θέση του TBC, την ανάγκη για ικανοποιητικό εγγύτερο σημείο ορατότητας μπροστά από το όχημα, διαπιστώθηκε ότι οι οδηγοί αναγκάζονται να υιοθετούν επιβαρυντικές για το μυοσκελετικό τους σύστημα στάσεις. Τυπικά παραδείγματα τέτοιων στάσεων παρουσιάζονται στη συνέχεια. 6/25
Τυπικά παραδείγματα επιβαρυντικών στάσεων Κλίση κορμού αριστερά - δεξιά Δεξιόστροφη στρέψη κορμού Άνοιγμα - στήριξη των μηρών Κάμψη καρπού κατά την πέδηση 7/25
Τυπικά παραδείγματα επιβαρυντικών στάσεων Κάμψη καρπού κατά τη θέση coasting Πρηνισμός παλάμης Επιβαρυντικές στάσεις κάτω άκρων Καταπόνηση αγκώνων 8/25
Μοντελοποίηση τυπικών στάσεων Οι στάσεις που εντοπίστηκαν διαφέρουν από οδηγό σε οδηγό, ανάλογα με τα σωματομετρικά του χαρακτηριστικά, το προτιμώμενο στιλ οδήγησης, αλλά και με την κόπωσή του. Παρ όλα αυτό μπορούν να καθοριστούν κάποιες γενικές τάσεις. Για την επιβεβαίωση και τεκμηρίωση των παραπάνω παρατηρήσεων δημιουργήθηκαν τρισδιάστατες απεικονίσεις ενδεικτικών γενικών τάσεων (λογισμικό Mannequin Pro ): για μεγαλόσωμο άνδρα (95 ο εκατοστημόριο) για μεσαίου μεγέθους άνδρα (50 ο εκατοστημόριο), οοποίοςας σημειωθεί ότι αντιστοιχεί και σε μεγαλόσωμη γυναίκα (95 ο εκατοστημόριο) για μεσαίου μεγέθους γυναίκα (50 ο εκατοστημόριο) 9/25
Τυπική στάση μεγαλόσωμου άνδρα (95 ο εκατοστημόριο) Κάμψη κορμού αριστερά Πέλματα εκτός εσοχής υποποδίων Αριστερό χέρι στην ακμή της τράπεζας Κύρτωση σπ. στήλης Δεξί χέρι αστήρικτο Άνοιγμα μηρών και στρέψη κορμού αριστερόστροφα
Τυπική στάση μεσαίου μεγέθους άνδρα (50 ο εκατοστημόριο) Κλίση κορμού δεξιά Απαγωγή βραχιόνων πάνω από 20 Άνοιγμα μηρών Κλίση μηρών προς τα εμπρός Στήριξη κορμού στο δεξί μπράτσο μέσω του δεξιού αντιβράχιου Στρέψη κορμού δεξιόστροφα
Τυπική στάση μεσαίου μεγέθους γυναίκας (50 ο εκατοστημόριο) Απαγωγή βραχιόνων πάνω από 20 Προτεταμένο αριστερό άνω άκρο για maximum Traction Δεξί χέρι αστήρικτο Στρέψη λεκάνης αριστερόστροφα Στρέψη κορμού δεξιόστροφα
Απαιτήσεις για τον ανασχεδιασμό της Θέσης οδήγησης Με βάση την ανάλυση που προηγήθηκε διατυπώθηκαν μια σειρά απαιτήσεις προκειμένου να εξασφαλίζεται άνετη και ασφαλής για το μυοσκελετικό σύστημα εκτέλεση της εργασίας οδήγησης. Αυτές είναι: Στήριξη αριστερού άνω άκρου στις θέσεις μεταξύ ελάχιστης έλξης και ελάχιστης πέδησης (κατά το δυνατόν) Κίνηση TBC μέσα στην εργόσφαιρα του αριστερού άνω άκρου και κατά το δυνατόν μέσα στη ζώνη άνεσης, όταν ο κορμός των οδηγών στηρίζεται ικανοποιητικά στην πλάτη του καθίσματος (δηλαδή, δεν αναγκάζεται να σκύβει) Δυνατότητα περισσοτέρων του ενός τρόπου κρατήματος της λαβής του TBC (για μείωση του πρηνισμού της παλάμης) Στήριξη δεξιού άνω άκρου στο σημείο του αγκώνα Συχνά ενεργοποιούμενα χειριστήρια μέσα στην εργόσφαιρα του δεξιού άνω άκρου και κατά το δυνατόν μέσα στη ζώνη άνεσης, με τον κορμό των οδηγών να στηρίζεται ικανοποιητικά στην πλάτη του καθίσματος Στήριξη κάτω άκρων με δυνατότητα εναλλαγής στάσεων Εγγύτερο σημείο ορατότητας μπροστά από το όχημα < 3m για το σύνολο του πληθυσμού των οδηγών. 13 /25
Εισαγωγικά Ανάλυση της θέσης οδήγησης & απαιτήσεις για ανασχεδιασμό Σχεδιαστικές παρεμβάσεις για στήριξη του σώματος των οδηγών Προτάσεις για το TBC Επίλογος 14 /25
Για την καλύτερη στήριξη του σώματος των οδηγών προτείνονται οι εξής παρεμβάσεις (πέραν της αλλαγής καθίσματος) Μείωση ύψους, μείωση διαδρομής και αλλαγή χειρολαβής του TBC Προσθήκη στηρίγματος κάτω άκρων Προσθήκη δύο υποβραχιονίων από ελαστικό υλικό Βελτίωση υποποδίου 15 /25
Μείωση της απόστασης μεταξύ τράπεζας TBC και δεξιού μπράτσου Προτείνεται η μείωση αυτής της οριζόντιας απόσταση μεταξύ τράπεζας TBC και δεξιού μπράτσου, ώστε να επιτρέπει στο μεγαλύτερο ποσοστό τον οδηγών να στηρίζουν τους αγκώνες τους εκατέρωθεν της θέσης οδήγησης.. Επιπρόσθετα προτείνεται η αύξηση του ύψους των επιφανειών από 71 cm που είναι σήμερα σε 73 74 cm για μείωση της εγκάρσιας κάμψης του κορμού. Αυτά επιτυγχάνονται με την προσθήκη δύο υποβραχιονίων μήκους 20 και 40 cm όπως φαίνεται στο σχήμα. Το πλάτος των υποβραχιονίων θα πρέπει να είναι ~ 15 cm και το υλικό κατασκευής ελαστικό με μικρό συντελεστή τριβής.
Προσθήκη στοιχείου στήριξης κάτω άκρων Η ανάγκη για ορατότητα μπροστά από το όχημα, σε συνδυασμό με το ύψος της κεντρικής κονσόλας δεν επιτρέπουν τη σωστή στήριξη των κάτω άκρων στο επιδαπέδιο υποπόδιο της καμπίνας για ένα σημαντικό ποσοστό των οδηγών (~ 30 %). Προτείνεται η προσθήκη : ρυθμιζόμενου καθ ύψος υποποδίου στηριγμένου στο δάπεδο με την παρούσα κλήση και εύρος ρύθμισης 0 15 cm. ή αναδιπλούμενου στοιχείου στήριξης των κάτω άκρων, στηριγμένου στην κεντρική κονσόλα, με δύο θέσεις ρύθμισης στα 43 και 13 cm από το δάπεδο Η δεύτερη πρόταση θεωρείται πιο οικονομική και ευκολότερα υλοποιήσιμη από τεχνικής άποψης, απαιτεί όμως στιβαρή κατασκευή, λόγω του ρόλου της, και ευκολία στην αναδίπλωση, ώστε να μην περιορίζει τον ελεύθερο χώρο στους οδηγούς που δεν την χρησιμοποιούν. Το υλικό κατασκευής θα πρέπει να είναι μεταλλικό με επίστρωση αντιολισθητικού ελαστομερούς στην οριζόντια επιφάνειά του.
Αλλαγή υλικού και αύξηση του ύψους του επιδαπέδιου υποποδίου Λόγω των απαιτήσεων ορατότητας μπροστά από το όχημα η έδρα του καθίσματος δεν θα πρέπει να βρίσκεται σε ύψος μικρότερο των 45 cm. Η απαίτηση αυτή δημιουργεί πρόβλημα στη στήριξη των κάτω άκρων για ένα σημαντικό ποσοστό των οδηγών. Γιατολόγοαυτόπροτείνεταιηαύξησητου ύψους του επιδαπέδιου υποποδίου κατά 2 cm. Η παρέμβαση αυτή θα βελτιώσει αισθητά τη στήριξη των κάτω άκρων έως και για το 50% των ανδρών χωρίς να επιβαρύνει ιδιαίτερα τους μεγαλόσωμους. 18 /25
Εισαγωγικά Ανάλυση της θέσης οδήγησης & απαιτήσεις για ανασχεδιασμό Σχεδιαστικές παρεμβάσεις για στήριξη του σώματος των οδηγών Προτάσεις για το TBC Επίλογος 19 /25
Εύρεση χώρου τοποθέτησης του TBC Εντοπίσθηκε η τομή των ζωνών άνεσης των καρπών μεγαλόσωμου ανδρός (95 ο εκατοστημόριο) και της μέσης γυναίκας (50 ο εκατοστημόριο), όταν οι ώμοι τους βρίσκονται στο ίδιο σημείο ως προς τον μπροσθ-οπίσθιο και τον κατακόρυφο άξονα. Τα ακρότατα των θέσεων των άνω άκρων που λήφθηκαν υπ όψιν για την παραγωγή των ζωνών άνεσης είναι: Απαγωγή βραχίονα 10-30 Περιστροφή Βραχίονα -10 +70 Γωνία μεταξύ βραχίονα και αντιβράχιου 80 160 20 /25
TBC: Περιστροφικό Μικρή διαδρομή Σφαιρική Λαβή Οι εναλλακτικές λύσεις για χειρισμό του TBC Συρόμενο Περιστροφικό Οι εναλλακτικές λύσεις για τις χειρολαβές Κυλινδρική οριζόντια Κυλινδρική κάθετη (joy-stick) Σφαιρική Η διεθνής εμπειρία δείχνει ότι: Η λύσητουσυρόμενουtbc δεν προτιμάται καθώς η μεγάλη του διαδρομή αναγκάζει το αντιβράχιο να είναι αστήρικτο και σε συνεχή κίνηση. Αντίθετα το περιστροφικό, σε συνδυασμό με μικρή διαδρομή μπορεί να χειρίζεται με κινήσεις της παλάμης και στήριξη του αντιβραχίου στην τράπεζα. Οι οριζόντιες κυλινδρικές λαβές, σε συνδυασμό με deadman button αναγκάζουν το χέρι σε συνεχή πρηνισμό αυξάνοντας την πιθανότητα εμφάνισης μυοσκελετικών προβλημάτων. Οι σφαιρικές λαβές αντίθετα, επιτρέπουν χειρισμό σε περισσότερες γωνίες στρέψης καρπού-αντιβραχίου, και σε κάποιες από αυτές ταυτόχρονη στήριξη της παλάμης στην τράπεζα.
TBC Πρόταση για ανασχεδιασμό Όλος ο μηχανισμός του TBC μετατοπίζεται προς τα κάτω κατά 50 mm. Μείωσητουύψουςτουμοχλούκατά20 mm. Αντικατάσταση της πάνω επιφάνειας της τράπεζας του TBC με ειδικά διαμορφωμένη επιφάνεια, όπως αυτή που παρουσιάζεται στις εικόνες. Η σημερινή χειρολαβή αντικαθίσταται με σφαιρική. Το dead-man button γίνεται είτε επαγωγικό, είτε ενεργοποιείται με ελαφρά πίεση της χειρολαβής. Η κόρνα μεταφέρεται στο δεξί χέρι. Ο προτεινόμενος ανασχεδιασμός στοχεύει στο να παρέχεται η δυνατότητα: στήριξης του αριστερού αντιβραχίου στις θέσεις μεταξύ ελάχιστης έλξης και πέδησης, στήριξης του καρπού πάνω στην ημικυκλική επιφάνεια, υιοθέτησης ουδέτερης στρέψης του συστήματος καρπού-αντιβραχίου Επίσης με τον προτεινόμενο ανασχεδιασμό μειώνεται ηδιαδρομήτουtbc, καθώς και η καταπόνηση των τενόντων των δακτύλων που προέρχεται από τη χρήση του σημερινού dead-man button.
Εισαγωγικά Ανάλυση της θέσης οδήγησης & απαιτήσεις για ανασχεδιασμό Σχεδιαστικές παρεμβάσεις για στήριξη του σώματος των οδηγών Προτάσεις για το TBC Επίλογος 23 /25
Πέραν των όσων παρουσιάστηκαν, προτάθηκαν επίσης: Προδιαγραφές για νέο κάθισμα Αντικατάσταση των κουμπιών ανοίγματοςκλεισίματος των θυρών, με νέα κατάλληλων προδιαγραφών για μείωση της καταπόνησης των μυών των άνω άκρων των οδηγών Μείωση της έντασης των ηχητικών σημάνσεων στάσης και κλεισίματος θυρών Οι προτάσεις έτυχαν θετική αποδοχή τόσο από τη διοίκηση όσο και από τους εργαζομένους. Πριν την οριστική υλοποίησή τους, κάποιες από αυτές υλοποιήθηκαν και αξιολογήθηκαν πιλοτικά. 24
Στην επιτυχία της μελέτης, συνέβαλαν αποφασιστικά: Η εμπλοκή των εκπροσώπων των εργαζομένων σε όλα τα στάδια της μελέτης Η υιοθέτηση μιας συστημικής οπτικής κατά την ανάλυση της εργασίας των οδηγών, ηοποίαέλαβευπ όψη το σύνολο των παραγόντων που καθορίζουν την εργασία τους Η ανάπτυξη προτάσεων οι οποίες μπορούσαν να υλοποιηθούν με δεδομένους τους οικονομικούς και τεχνολογικούς περιορισμούς, αλλά και τις προθέσεις της διοίκησης, των εμπλεκόμενων στελεχών, και των εργαζομένων. 25 /25