ERGONÓMIA 5.1
Testtartás, kényelem és a munkaeszközök beállítása varrógépen végzett munkánál Tárgyszavak: varrógép; beállítás; vázizomzat; terhelés; testtartás; ergonómia.
A szakirodalomban mintegy két évtizede találhatók közlemények a varrógépen dolgozók bal váll-, tarkó-, hát- és alsóvégtag-panaszairól, amelyeket súlyosbít a felemelt felsőkarral, az előrehajló törzzsel és fejjel, valamint a boka és a térd egymáshoz képest kedvezőtlen szögével jellemezhető ülőhelyzet. A panaszok enyhítését célzó javítások, ill. újítások megtervezésekor figyelembe kell venni, hogy a testtartást bizonyos fokig megkötik a feladatok, ti. – a munka vizuális ellenőrzése, – az anyag kézi irányítása a gép alatt és – a varrás sebességének szabályozása lábbal. Az eddigi tanulmányok egy-egy fontosnak ítélt pozícióváltoztatás, a gépasztallap-magasság kedvező hatását állapították meg. A rotterdami (Hollandia) Erasmus Egyetem kutatói egy vizuális-manuális műveleteken normalizált eszközökkel végzett módszeres vizsgálatsorozat keretében elemezték a varrógépes munka fizikai feltételein – a munkalap magasságán, – lejtésén (dőlésén) és – a pedál helyzetén végrehajtott változtatások hatását – a dolgozó testtartására és – szubjektív érzésére.
A vizsgálat résztvevői, feladatai, eljárásai A vizsgálatban öt 41 év átlagéletkorú, 170 cm átlagmagasságú és 2,5–18 éves gyakorlatú bútoripari varrónő vett részt. Hagyományos varrógépen végzett munkájukat 10, három napra elosztott különböző feltételek melletti 45 perces szakaszban (15 perces szünetekkel) figyelték meg. A munka előtt a varrónők kiválasztották a számukra legkényelmesebb székmagasságú és pedálelhelyezésű munkahelyet, ezek mindvégig megmaradtak, csak a széket lehetett előre-hátra tolni.
A 45 perc kb. megfelel a reális körülmények közt megszakítatlanul (anyagok cseréje, toalett felkeresése stb.) végzett munka időtartamának. Ez azért fontos, mivel a testhelyzet okozta kényelmetlenség érzése az idővel arányosan fokozódik, tehát csak a valós időviszonyokat követve lehet összehasonlítani a változó egyedi feltételek hatását a tünetekre. A tíz kísérleti szakaszt a felsorolt fizikai munkafeltételek (eszközbeállítások) különböző kombinációjából állították össze (1. ábra).
1. ábra A tíz kísérleti beállításkombináció (a szaggatott vízszintes vonal a könyök magasságát jelöli) – az asztallap elülső szélének magasságát a dolgozó egyéni könyökmagassága fölött • 5 cm-rel, • 10 cm-rel és • 15 cm-rel választották, a könyökmagasságot pedig a könyök alsó részének a padlótól mért távolságaként definiálták ülő helyzetben, lelógó felső- és vízszintes alsókarral, – az asztallap dőlésszögei: • 0° (vízszintes), ez a munkahelyi rend, • 10° a dolgozó felé – a pedálpozíciót forgástengelyének vízszintes előre/hátratolása szabja meg a tű leszúrásához képest: • 4 cm a tűöltéstől a dolgozó felé (–4 cm, ez érvényes a munkahelyeken), • 6 cm az ellenkező irányban (+6 cm).
A lehetséges 3x2x2 kombináció közül kizárták a helyi adottságok miatt nehezen megvalósíthatókat, így maradt tíz változat. A munka közben felvett testtartást az optoelektronikus VICONrendszerrel mérték. Ehhez a dolgozó bőrének kiválasztott pontjain visszaverő jelzőket (markereket) helyzetek el (2. ábra, 1. táblázat), amelyeknek előzőleg meghatározták háromdimenziós kiinduló helyzetét (egyenes hátú, síkban szimmetrikus ülés, a törzs mellett lelógó karok, tekintet előre), majd az egyes munkaszakaszokban elfoglalt helyzetüket. Z
Y
X
2. ábra A munka közben elfoglalt testhelyzet meghatározásához megjelölt pontok és koordinátatengelyek, az XZ-sík a dolgozó testének szagittális, az YZ-sík frontális síkját képezi le 1. táblázat A testhelyzet változásainak optoelektronikus meghatározásához szükséges jelzők (markerek) elhelyezése Marker M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7
Hely
Pontos helymeghatározás
varrógéptű szem fül nyak csípő bal váll bal felkar
az öltés helye külső sarok a cimpa belső oldala a C7-T1 csigolyák közötti porckorong a nagy farizom felső széle a vállcsúcshoz és a kulcscsonthoz tartozó izület a deltaizom csatlakozása
A jelzők helyzetéből különböző függő változókat számítottak ki (2. táblázat), amelyek többsége a fej/gerinc/medence nyílirányú szagittális síkjának helyzetét írja le (szagittális = a gerincből kiinduló sugárnyalábnak megfelelő). Ezt a hajlékony rendszert általában felosztják a fej/nyak- és a derékszakaszra (benne a medencével), amelyeket a C7-T1 porckorong választ el. Az efölötti gerincszakaszra ugyanis jellemző az alatta levőnél sokkal erősebb hajlás és nyúlás. Célszerű a felső gerinc intenzív és differenciált hajló és elforduló mozgásainak, valamint terhelésének jobb megfigyeléséért további felosztás a fejés a nyaki gerincszakasz között. 2. táblázat A munka közbeni testhelyzetből levezetett függő változók Változó neve A fej hajlása előre-hátra Nyakhajlítás előre-hátra Derékhajlás előre-hátra Csípő/tű-távolság Fej/nyak szöge Nyak/törzs szöge Fej/törzs szöge Bal felkar emelése előre-hátra Bal felkar emelése oldalirányban
Meghatározása az M2- és M3-vonal szöge munka közben, valamint kiinduló (referencia-) helyzetben az XZ-síkra vetítve (negatív érték a fej előrehajlását jelenti) ugyanez az M3- és az M4-vonal között ugyanez az M4- és M5-vonal között M5 és M1 közti távolság az X-tengelyen fejdöntés előre-hátra (definíció fent) az előre-hátra nyakdöntéshez viszonyítva (pozitív érték nyakhajlítást jelent) nyakdöntés előre-hátra az előre-hátra törzsdöntéshez viszonyítva (pozitív érték az alsó/középső nyakszegmens hajlítását jelenti fejdöntés előre-hátra, az előre-hátra törzsdöntéshez viszonyítva (pozitív érték a nyak hajlítását jelenti) az M6- és M7-vonal szöge munka közben és referencia-testtartásban, az XZ-síkra vetítve (pozitív érték a bal felkar előre emelését jelenti) az M6- és M7-vonal szöge munka közben és referencia-testtartásban az YZ-síkra vetítve (pozitív érték a bal felkar kifelé emelését jelenti)
Felmérés kérdőíven A dolgozók észleléseit négy kérdésre adott írásbeli válaszok formájában regisztrálták és dolgozták fel: A) észlelt testhelyzet, B) a testhelyzet lokalizált kényelmetlensége, C) a kitartás becsült időtartama D) a munkahelyi beállítások megítélése. A) A dolgozó hétpontos skálán minősítette – nyakának – jobb felkarjának – hátának – bal alkarjának – bal vállának – jobb alkarjának – jobb vállának – bal lábának és – bal felkarjának – jobb lábának
helyzetét, 1 = igen kedvezőnek, 3 = kedvezőnek, 5 – kedvezőtlennek, 7 = igen kedvezőtlennek, 2,4 és 6 osztályzattal a páratlan értékek közöttinek. B) A dolgozó az emberi test hátoldali ábrájának 30 régióján osztályozta testtartásának kényelmetlenségét egy 0-tól (nem kényelmetlen) 5-ig (igen kényelmetlen) terjedő skálán. C) A dolgozó megbecsülte, hogy menyi ideig tudna a kísérleti munkafeltételek mellett nehézség nélkül dolgozni, mégpedig közvetlenül a munkaszakasz végeztével, írásban egy ötpontos skálán (1 = több mint 8 h, 2 = 6–8 h, 3 = 4–6 h, 4 = 2–4 h, 5 = kevesebb mint 2 h). D) A munkaeszköz-beállítások megítélését szintén közvetlenül a munkaszakasz után végezték el, itt is ötpontos skálákat alkalmazva: – az asztallap 1 = igen alacsony, 2 = kissé alacsony, 3 = jó, 4 = kissé magas, 5 = igen magas, – az asztallap dőlése 1 = igen meredek, 2 = kissé meredek, 3 = jó, 4 = kissé lapos, 5 = igen lapos – a pedál helyzete 1 = igen közel van, 2 = kissé közel van, 3 = jó, 4 = kissé messze van, 5 = igen messze van. A statisztikai elemzéshez a fenti skálapontoknak a középtől (3 = jó) való távolságát használták abból kiindulva, hogy az eltérés mindkét irányban egyformán „rossz”. Végül a dolgozó összehasonlította a kísérleti beállítást azzal, amelynél szokásos munkáját végzi, ugyancsak ötfokú skálát használva, azaz a munkahelyi beállítás 1 = sokkal jobb, 2 = kissé jobb, 3 = ugyanolyan, 4 = kissé roszszabb, 5 = sokkal rosszabb.
Adatfeldolgozás Az asztallap magasságának, dőlésének és a pedál helyzetének fő hatásait a munka közbeni testtartással, valamint a lokalizált kényelmetlenséggel és a becsült kitartással összefüggő változókra, a három beállítás és a felsorolt szubjektív testi tényezők közötti kölcsönhatásokat az ismételt mérésekre kidolgozott ANOVA variancia-elemzéssel határozták meg. Külön vizsgálták (Friedmann-teszt) az asztallap-magasság hatását az érzékelt testtartáshoz és a beállításhoz kapcsolódó változatokra. Végül a változók páronkénti összehasonlításait is elvégezték az asztallapmagasság, -lejtés és pedálhelyzet különbség-pontszámainak alapján (Wilcoxon-teszt).
Eredmények A könyök fölötti 15 cm-es asztallapmagasság szignifikánsan egyenesebb nyak- és fejtartást eredményez, mint az 5 vagy 10 cm-es, és ugyanilyen hatással van a fejtartásra a lap 10 fokos dőlése (3.a, b ábra) az utóbbi a törzset is „kiegyenesíti” (3.c ábra). A + 6 cm-es pedáltávolság az alsó hátszakaszon kisebb kényelmetlenséggel jár, mint a –4 cm-es.
fejdöntés előre-hátra
nyakhajlítás előre-hátra
-40
-10
-35
-5 előre
-15
előre
-45
-30 a)
0 5
10
15
b)
5
10
15
törzshajlítás előre-hátra 30
25
előre
20
15 c)
5
10
15
3. ábra Összefüggések a könyök fölötti asztallapmagasság és a fej (a), nyak (b), törzs (c) hajlítása között -□- lap dőlése 0°, a pedáltávolság –4 cm, -Æ- lap dőlése 0°, pedáltávolság +6 cm, - -□- - lap dőlése 10°, pedáltávolság –4 cm, - -Æ- - lap dőlése 10°, pedáltávolság +6 cm
A csípő csak 10°-os asztallapdőlésnél van +6 cm-es pedálhelyzetben közelebb a tű hegyéhez, a 0–4 cm-es távolsággal összehasonlítva. A magasabbra állított lapnál 20 helyett 35°-ra kell előre és oldalirányban emelni az alkart (4.a, b ábra).
a
igen kényelmetlen
a nyak észlelt tartása
a lap dőlése 0°, a pedáltávolság -4 cm
7
dőlés 0°, pedáltávolság +6 cm dőlés 10°, pedáltávolság -4 cm
6
kényelmetlen
dőlés 10°, pedáltávolság +6 cm
5
4 kényelmes
3 2
igen kényelmes
1 5
10
15
asztallapmagasság könyök fölött, cm b
igen kényelmetlen
a hát észlelt tartása
a lap dőlése 0°, a pedáltávolság -4 cm
7
dőlés 0°, pedáltávolság +6 cm dőlés 10°, pedáltávolság -4 cm
6 kényelmetlen
dőlés 10°, pedáltávolság +6 cm
5
4 kényelmes
3
2 igen kényelmes
1 5
10
15
asztallapmagasság könyök fölött, cm
4. a, b ábra Az asztallapmagasságtól és a többi beállítástól függően észlelt testtartás (a pontszámok átlaga alapján)
A munkában való kitartás ideje lényegesen hosszabb 10°-os asztallapdőlésnél és +6 cm-es pedáltávolságnál, mint 0°-os és szintén +6 cm-es, valamint –4 cm-es értékeknél (5. ábra). a lap dőlése 0°, pedáltávolság -4 cm
a kitartás becsült ideje kevesebb mint 2 óra
dőlés 0°, pedáltávolság +6 cm
5
dőlés 10°, pedáltávolság -4 cm
2-4 óra
4
4-6 óra
3
6-8 óra
2
több mint 8 óra
1
dőlés 10°, pedáltávolság +6 cm
5
10
15
asztallapmagasság könyök fölött, cm
5. ábra A munkában való kitartás becsült idejének függése a kísérleti beállításoktól a pontszámok átlaga alapján Nem találtak szignifikáns különbséget, – sem az asztallapmagasság és -dőlés, – a pedálhelyzet, – sem a kombinált munkahely-beállítások megítélésében.
Az eredmények értékelése Az eredmények jól tükrözik az eszközök pozícionálásának alapvető hatásait pl. a fej, nyak, részben a törzs felegyenesedésére, továbbá a pedál közelítése miatti nyakhajlításra. Nem sikerült viszont kimutatni a választott 0,05-ös szignifikanciaszinten néhány várt testtartáshatást. Pl. 10°-os asztallapdőlésnél és +6 cm-es pedáltávolságnál valószínűleg kiegyenlítő hatású, ha a dolgozó közelebb húzódik a tűhöz és meghajlítja a nyakát, de ez a kölcsönhatás a pozíciók és a testhajlítások közt csak 0,12-es p-értéknek felel meg.
Az eredmények alapján a 10°-os asztallapdőlés testtartás-effektusai a pedál előre-hátrább tolt helyzetétől függnek. Bár a +6 cm-es pedálpozíció megengedi a tű jobb megközelítését, a dolgozók ezzel csak 10°-os dőlésnél élnek, az eredmény pedig egyenesebb törzs és hajlottabb nyak. További vizsgálatokat igényelne a dolgozók ilyen viselkedésében még ismeretlen testtartási kritériumok és preferenciák felderítése. 10°-os asztallapdőlésnél és +6 cm-es pedálhelyzetnél bizonyos fokú törzsdőlés és nyakhajlítás látszólag optimális (azaz viszonylag kedvező) kombinációját lehetett kimutatni megegyezésben egy 1986-os gépírói munkával foglalkozó tanulmány eredményével. Eszerint a háttámasz és a billentyűzet közötti távolság csökkentésével csökken a gerinc ágyéki görbülete az L3, ugyanakkor nő a háti görbülete a T1 csigolyánál, ami a törzs kisebb előredőlését és a nyak erősebb meghajlítását jelenti.
Javaslatok A dolgozók nem részesítenek előnyben semmilyen asztallapmagasságot sem a kitartás becsült ideje, sem a lokalizált fizikai észlelések alapján. Ez első látásra különös, hiszen a lapmagasság egyaránt befolyásolja a bal felkar emelését, valamint a fej és a nyak előre-hátra hajlítását (a törzsre gyakorolt hatás nem mutatkozott szignifikánsan). Valószínű, hogy a különböző lapmagasságoknál mért 15–35°-os felkaremelések nem okoznak jelentős vállterhelést. Ebben szerepe van a megtámasztható alsókarnak és könyöknek, ugyanez kiegyenlíti a különböző magasságú emelések közötti érzés különbségét is. A csekély szubjektív különbség a fej- és nyakhajlítások között arra vallanak, hogy az érintett struktúrákra kevéssé mérsékelhető a gravitáció hatása. A dolgozók a jelek szerint érzékenyebbek a nyakhajlítás különbségeire és valószínűleg itt sem, sőt az egész törzsön sem hanyagolható el az alátámasztott alkar jelentősége. Az elmondottakból következik, hogy nem lehet javaslatot tenni a varrógépasztal egyetlen magasságára sem, az erre vonatkozó megítélések nem igazolják egyik vizsgált magasság kizárását sem. Mivel a könyök fölötti 5 cmes magasság 70%-ban „kevéssé” vagy „túlságosan alacsony”, a 15 cm-es 75%-ban „kevéssé vagy igen magas” besorolást kapott, bizonyosan állítható, hogy az asztallap 5 és 15 cm-es könyök fölötti magasságánál minimális a varrónők többségének testtartásból eredő terhelése. Az asztalnak tehát ezen szélső értékek közt állíthatónak kell lennie, mégpedig figyelembe véve a kis és nagy testmagasságú lakosság megfelelő méreteit. Az asztallap dőlésére – a többi három kombinációhoz képest – a dolgozók határozottan előnyben részesítik a 10°-os hajlásszöget +6 cm-es pedáltávolsággal, elsősorban a munkában való kitartás szubjektív becslése alapján. Mivel azonban a vizsgálat mindkét tényezőből csak két választási lehetőséget
kínált fel (0°, 10°, ill. –4 cm, +6 cm), pontos kívánt beállításuk nem adható meg. Eszerint a végleges javaslat csak az asztallap 10°-os döntése és a pedálnak a munkaasztal alatti olyan elhelyezése lehet, amely a legkényelmesebbnek tekinthető, megengedi a szabad lábmozgást, de a pedáltengelynek a tű mögött kell lennie. (Dr. Boros Tiborné) Delleman, N. J.; Dul, J.: Sewing machine operation: workstation adjustment, working posture, and workers’ perceptions. = International Journal of Industrial Ergonomics, 30. k. 6. sz. 2002. dec. p. 341–353. Guo, H.-R.: Working hours spent on repeated activities and prevalence of back pain. = Occupational and Environmental Medicine, 59. k. 10. sz. 2002. p. 680–688.
