Ergonomi i PUprocessen

Transkript

1 Ergonomi i PUprocessen Vårterminen 2009 Av Selina Rometsch Produkt- och ling, KPP306

2 Inledning Teknikens utveckling pågår i accelererande takt medan det inte har hänt så mycket med människornas utveckling på flera tusen år. Fågan är då om inte tekniken bör anpassas efter människan istället för tvärtom. Exempelvis är besvär som uppstår på grund av stora, långvariga eller ensidiga belastningar ett av de största arbetsmiljöproblemen i dagens samhälle. Genom att ha förståelse för olika ergonomiska aspekt kan en produktutvecklare påverka dessa problem och därför är det viktigt att veta hur man kan anpassar dagens produkter till människans förutsättningar och begränsningar. Denna essä är tänkt för att skapa exakt denna förståelse för de ergonomiska aspekterna som är viktiga för att kunna anpassa produkter till människan. Jag går däremot inte in på ergonomin som befattar sig med exempelvis arbetsplatsutformning. För specifika produkter kan en närmare undersökning av dessa aspekter vara intressanta men för att avgränsa mig utgick jag från vad som generell kan vara användbart vid produktutvecklingen. Jag använder den breda internationella definitionen av ergonomin som International Ergonomics Association har tagit fram. Detta för att kunna belysa både de fysiska och kognitiva aspekter som påverkar anpassningen av produkter till människan. Definitionen innefattar också psykosociala och organisatoriska aspekterna men då det är svårt att direkt koppla de aspekterna till utvecklingen av produkter har jag utelämnad dessa. Förutom en närmare beskrivning över vad ergonomi betyder har jag också gjort ett försök att beskriva tre övergripande faser i produktutvecklingen ur ett ergonomiskt perspektiv. Figur 1: Människans utveckling Sida 1

3 Ergonomi För att kunna använda sig av ergonomiska aspekter för att anpassa produkter till människan måste man först förstå vad ergonomi egentlig innebär. När man hör ergonomi tänker man ofta på anpassning av produkter eller arbetsplatser så att risken för belastningsskador minskas. Detta kallas för belastningsergonomi och är en viktig del inom ergonomin men långtifrån allt som begreppet ergonomi innebär. Ergonomi är de samlade kunskaper som behövs för att anpassa tekniken, miljön och arbete till människans förutsättningar. Det innebär inte bara fysisk anpassning utan även anpassning till människans mentala förutsättningar och andra aspekt som påverkar samspelet mellan människan och exempelvis en produkt. Det internationella ergonomisällskapet (International Ergonomics Association, IEA) har definierat ergonomi på följande sätt: ergonomi kommer från de två grekiska ord, ergon=arbete och nomia=kunskap och betyder läran om männi- Ergonomics (or human factors) is the scientific discipline concerned with the understanding of interactions among humans and other elements of a system, and Figur 2: Teckning av da Vinci som ofta används som symbol för ergonomi the profession that applies theory, principles, data and methods to design in order to optimize human well-being and overall system performance. ( 2009) Som denna definition visar utgår man inom ergonomin ifrån samspelet mellan människan och andra element i ett system. I alla system ingår människor som ska interagera med produkter, maskiner eller medarbetare i en miljö med en viss kultur. Därför är det alltid viktigt att ha kunskap om människornas möjligheter och begränsningar när man utvecklar någon av delarna i systemet. De möjligheter och begränsningar som ska beaktas är såväl fysiska som kognitiva och psykosociala. Det är vikigt att se människan som en central helhet i systemet för att lyckas med anpassning av de övriga elementen. Men för att öka förståelse för dessa begränsningar och möjligheter anser jag att det är enklare att dela upp begreppet ergonomi i tre separata områden som behandlar de fysiska, kognitiva och psykosociala aspekter var för sig. Områden som befattar sig med de psykosociala och organisatoriska aspekterna inom ergonomi kommer jag däremot inte att gå in på här. Sida 2

4 Belastningsergonomi Som tidigare nämnd är belastningsergonomi ofta det första man tänker på när man hör orergonomi. Detta område befattar sig med samspelet mellan människan och systemet i mekaniska termer d.v.s. människans fysiska möjligheter och begränsningar. Alla som någonsin har jobbad en längre tid på en dålig utformad arbetsplats eller med ett ensidigt uppre- det pande arbete förstår nog vikten med att anpassa arbete till människans fysiska förmåga. Inom produktutvecklingen spelar belastningsergonomi en stor roll då en produkt som inte är anpassade till vår fysiska förmåga och dimensioner påverkar vår hälsa, välbefinnandet och säkerhet negativt. Detta ledar till kunder som är missnöjda och som kommer att välja konkan man överväga att tillverka produkten i olika storlekar för att skapa bra ergonomiska förutsättningar vid an- vändning för så många som möjligt. Men av ekonomiska skäl går det oftast inte att göra en så exakt anpassning trots att det är att eftersträva. I dessa fall ska man helst faslägga en anpassningsgräns som bestämmer för hur många procent av populationen anpassningen ska ske. kurrenternas produkter i fortsättningen. Antropometri Få personer skulle använda kläder eller skor som är för stora eller för liten. Samma sak gäller för användning av produkter. Därför ar det viktigt att anpassa produkten efter människans mått och dimensioner. Antropometri en bra utgångspunkt för att göra detta. Inom antropometrin beak- tas människans mått och proporställningar, räck- Figur 3: Definition av olika antropometriska mått tioner, kroppsställningar, vidder och rörelseutrymmen. rymmen. Detta ger en grundlag för att dimensionera produkter så att inte människans hälsa påverkas negativt. Antropometriska mått är ofta normalfördelade inom en population men för att åstadkomma en så bra ananvändarens dimensioner räcker det oftast inte att utgå ifrån medelindividen. En passning som möjligt till lösning till detta problem kan vara att konstruera produkten på ett sätt som möjliggör olika inställningar och anpassningar till användarens antropometriska data. Detta är framförallt förallt bra när populationen t.ex. produk- Figur 4: Normalfördelad population tens målgrupp har stora variationer i dimensionerna. Detta är fallet när exempelvis både män och kvinnor ingår. Är det inte möjligt att utforma produkten så att det går att anpassa Sida 3

5 Belastningar Som namnet belastningsergonomi redan säger är belastning en annan viktig aspekt som man ska beaktas vid produktutvecklingen. Människans kropp behöver såväl belastning som vila för att upprätthålla kroppens olika funktioner. Långvarig kontinuerlig belastning utan tid för vila medför stor risk för olika belastningsskador. Detta gäller för både tung och lätt belastning. Vid produktutvecklingen är det därför viktigt att man försöker konstruera produkterna så att de motverkar statisk belastning. En bra utgångspunkt för att kunna minska risken för belastning är att utforma produkten så att det inte uppkommer onaturliga kroppsställningar. Måste man exempelvis vrida på vristen vid användning av en produkt blir belastningen för kroppen större än när samma arbete utförs utan vridning. Som bilden visar kan olika produkter anpassas så att den motverkar en onaturlig ställning och därmed en större belastning. Självklart uppstår också vid en neutral hållning av kroppen en skadlig belastning om den utsätts för långvarig och kontinuerlig arbete med Figur 5: Neutral och onaturlig handställning monotona rörelser. Fysikaliska miljöfaktorer Belastningsergonomi befattar sig inte enbart med antropometri och belastningar. Den omfattar alla olika fysiska faktorer som påverkar människans välmående vid utförande av en uppgift. Det finns många fysikaliska faktorer i miljön som kan påverkar oss såväl positivt som negativt. Dessa faktorer kan t.ex. vara ljus, ljud, vibrationer och termiskt klimat d.v.s. omgivningens temperatur. Inom produktutvecklingen är framförallt ljud och vibration en viktig aspekt då dessa kan påverkar en stor del av produkterna. Exempelvis kan ljudet som kommer från användningen av en produkt uppfattas som störande. Vid produktutvecklingen är det därför viktigt att ta hänsyn till styrkan, frekvenssammansättning och varaktighet av de ljud som uppstår. Vibration är en annan fysikalisk faktor som måste beaktas vid utvecklingen av en produkt. Med vibration menas energin som överförs i form av mekaniska svängningar från produkten till användaren. Överförs det för mycket mekanisk energi kan det leda till obehag vid användningen av produkten men också till vibrationsskador. Sida 4

6 Kognitiv ergonomi Området inom ergonomi som befattar sig hur människan tar in och bearbetar information kallas för kognitiv ergonomi. Olika mentala processer undersöks och används för att kunna anpassa produkter till människans mentala förmåga och begränsningar. Man koncentrerar sig framförallt på hur man kan använda sig av de kognitiva processerna för att underlätta användning och interaktionen mellan användaren och produkten. Inom produktutvecklingen och framförallt vid utformningen av produkten hjälper den kognitiva ergonomin till att skapa förståelse för vad produkten ska användas till och hur användningen ska ske. Få personer läser hela bruksanvisningen innan de sätter igång med att använda produkten. Det är därför produkten måste kunna kommunicera med användaren för att skapa en förståelse över hur den används. Exempelvis borde användaren förstå bara genom att titta på formen av produkten vart man ska hålla den för att kunna utföra önskat arbete. Kognitiva processer För att förstå hur man kan använda sig av kognitivt ergonomi inom produktutvecklingen är det bra att förstå våra kognitiva processer. Dessa handlar om hur vi tar in information från omgivningen och bearbetar den för att kunna agera och fatta beslut. En situation kan uppfattas olika från person till person. Detta beror mycket på hur vi bearbeta informationen som tas in. Information kan bearbetas omedveten och automatisk utan att någon ytterligare information läggs till. Men detta kan bara ske om informationen som fås är tillräkligt för att förstå situationen. Oftast räcker däremot inte informationen till och vi fyller då helt enkelt tomrummet med något som anses meningsfullt. Denna ifyllning sker ofta genom att man använder sig av information från tidigare kunskap och erfarenheten. Detta kan både vara ett hinder och en fördel vid produktutvecklingen. Därför ar det viktigt att man beaktar vilka kunskaper och erfarenheter den tänkta användaren har. Detta för att kunna anpassa informationen som görs tillgänglig via produkten till användaren. Sida 5

7 Symboler Vi användning av symboler på en produkt måste man vara medvetande om människans kognitiva processer. En symbol funkar bara om kan koppla den till tidigare erfarenhet och kunskap. Exempelvis förstår nästan alla att tecken står för stopp när den ses på en produkt som är tänkt för uppspelning av musik. Att vi vet vad symbolen betyder beror på att den är standardiserad och att vi har tidigare gjort erfarenhet med den. Men utan sammanhanget och tidigare erfarenheter skulle vi nog inte veta att vi ska trycka på knappen med fyrkanten när vi vill stänga av musiken. Att använda sig av symbol för att förmedla information om interaktion med produkten kan vara bra av olika anledningar. Symbol fungerar ofta internationellt oberoende av språket och därför behövs det ingen anpassning av produkten till olika länder om symbol används. Dessutom upptäcks informationen som ska förmedlas ofta snabbare än om man använder andra sätt. Men oavsett fördelarna måste man vara medveten om att symboler kan feltolkas beroende på användarens tidigare erfarenheter och kunskaper. Figur 6: Symboler i trafiken där betydelse känns igen på grund av tidigare kunskap Manöverdon För att överföra kommandon från användaren till produkten behövs det ofta olika sorters manöverdon. Hur bra överföringen blir beror mycket på utformningen av de olika manöverdonen. Säkert har ni någonsin tittat på dagens mobiltelefoner. Knapparna kan ses som manöverdon som ska överföra t.ex. ett telefonnummer till mobilen. Men ofta är utrymmen mellan dessa knappar så små att det är svårt att inte trycka på två nummer samtidigt. Detta beror på dålig utformning av manöverdonen. Är manöverdonet avgörande för att kunna använda produkten måste det läggas mycket tid på att utforma den så att den är anpassad efter människans begränsningar och förmågan. Detta gäller inte bara på de fysiska aspekterna utan också de kognitiva. Manöverdonens utformning ska skicka tydliga signaler på hur man ska använda den. En rund kapp exempelvis får oss att trycka på den medan en ratt får oss att vrida den. Detta beror återigen på att vi kopplar informationen till tidigare erfarenheter och kunskaper. Figur 7: Mobil där det är svårt att trycka ner enskilda knappar Figur 8: Mobil där utrymmen mellan knapparna underlättar användningen Sida 6

8 Produktutveckling Det förta man tänker på när man utvecklar en produkt med ergonomi i åtanken är att man ska anpassa den till användaren. Men produkts utformning och konstruktion påverkar inte bara användning av produkten utan också olika system för hantering av produkten under sin livstid. Att använda sig av produktens livscykel hjälpar till att kunna sätta sig in i dem olika stadier av en produkt ur en ergonomisk synvinkel. Detta underlättar att på ett systematiskt sätt betrakta de olika hanter- Urdrifttagning Förstudie ingssystemen som produkten går genom under sin livstid. Efter utvecklingen av produkten måste produkten tillverkas. Genom att redan Användning tidigt beakta vissa specifika egenskaper kan man lägga grunden för att kunna anpassa produktionen till människans förutsättningar och begränsningar. Exempelvis påverkar valet av materialet för vilka kemiska belastningar arbetarna vid tillverk- Distrubution ning utsätts för. Dessutom kan konstruktionen av produkten ha påverkan på de Produktion belastningsergonomiska aspekterna vid monteringen av produkten. Produkten hanteras också vid distribution Figur 9: Produktens generella livscykel av olika människor. Här kan man genom en bra konstruktion av produkten påverka hanterligheten. Det kan exempelvis vara bra att dela upp större produkter i sektioner för att motverka tunga lyft. Uppdelningen kan dessutom påverka installationen av produkten innan användningen. Därför bör man också tänka på att utformningen av produkten och dess sektioner underlättar montagen på plats. När man tar hänsyn till nästa steg i produktens livscykel, användning är det självklart att man sätter användaren i fokus. Men man får inte glömma att produkten också behövs underhålla och kanske reparera. Under dessa omständigheter behöver produkten ha andra förutsättningar ur ett ergonomiskt perspektiv än vid själva användningen. Sista steget produkten kommer att gå genom är urdrifttagning. För att underlätta hanteringen vid urdrifttagandet bör man konstruera produkten så att den är lätt att demonteras så att de olika ingående komponenterna kan sorteras efter material för återvinning och deponering. Förstudie, utformning och konstruktion kan man se som de tre övergripande faser inom produktutveckling. Det är där som man lägger grunden för ergonomin i de andra faserna inom produktens livscykel. För att tydliggöra vad som behövs göras under de tre faserna följer en beskrivning av dessa ur ett ergonomiskt perspektiv. Konstruktion Utformning Sida 7

9 Förstudie Under förstudie befattar man sig ur en ergonomisk synvinkel huvudsakligen med att undersöka användaren och behovet produkten kommer att uppfylla. Materialet som tas fram blir ett bra underlag för vidare steg i produktutveckling. Vid undersökning av användaren måste man tänka på att man kan dela in de i olika typer beroende på hur interaktionen med produkten kommer att ske. Vid produktutvecklingen koncentrerar man sig ofta bara på själva personen som använder produkten men som tidigare nämnd kommer många människor att interagera med produkten på olika sätt under dess livscykel. Att dela upp användare är viktigt för förståelse vid utvecklingen av produkten. Klassificering av dessa typer är: Primär användare- en person som använder produkten till dess främsta syfte. Sekundär användare- en person som använder produkten men inte till dess främsta syfte. Sidanvändare- en person som påverkas av produkten utan att själv använda den. Medanvändare- en person som arbetar eller samarbetar med en primär eller sekundär användare utan att själv direkt integrera med produkten. De olika användarna påverkas olika av produkten och kommer därmed ha olika krav. Exempelvis har personen som är ansvarig för underhållet av produkten helt andra krav på utformningen av produkter en den som använder produkten i sitt dagliga arbete. För att kunna tillgodo se dessa olika krav, är det viktigt att man identifierar tidigt vilka personer som kommer att ha kontakt med produkten. Detta för att lägga grunden för god ergonomi också för de andra användarna än de primära. Därför är det bra att göra användarprofiler för de olika användarna. Dessa profiler bör bland annat innehålla bakgrundsinformation om användarna så som typ av användare, kön, ålder och utbildningsnivå. Dessutom ska det finnas information om kunskap och erfarenhet av användning av likande produkter samt vilken typ av interaktion som användare kommer att ha. Dessa informationer behövs för att senar kunna tillgodose de olika användarnas fysiska och kognitiva behov. När de olika typerna av användare är definierade kan det vara bra att ta fram väsentlig data för att kunna anpassa produkten till de olika användarnas antropometriska mått och dimensioner. Dessutom ska det här bestämmas vilken gräns för anpassningen som ska väljas. Utformning Vid utformningen är det viktigt att man använder de sammalde data från förstudien för att fastlägga de ergonomiska krav som ställs på produkten i en kravspecifikation. Jag anser att detta är väldig viktigt då man här påverkar produktens utformning så att grunden till en god ergonomi läggs. Kravspecifikationen är också en bra bas för utvärderingar av de senare framtagna koncepten. Efter att man har tagit fram kravspecifikationen bör man börja med att utforma olika koncept. Viktigt är här att man koncentrerar sig på stödet av tekniken användaren behöver för att lösa de avsedda uppgifterna. Exempelvis kan uppgiften vara att styra en dator. Produkten Sida 8

10 behöver då inte nödvändigtvis vara en datormus utan kan vara olika typer av handkontroller eller kanske till och med ett manöverdon som används med foten. Därför är det ur en ergonomisk synpunkt viktigt att man undersöker uppgiften för att fastställa hur man bäst löser den ur ett fysiskt och kognitivt perspektiv. När man vet hur man kan lösa uppgiften på ett bra sätt kan man koncentrera sig på utveckla olika koncept för den fysiska formen efter de antropometriska förutsättningarna av användaren. Här är det också viktigt att man beaktar de olika principerna från den kognitiva ergonomin exempelvis vid placering och utformning av manöverdon. För att säkerställa att man har kommit på bra koncept ur ergonomiskt perspektiv kan man använda sig av följande ledfrågor vid utvärdering. Kan användaren utföra sitt arbete på ett effektivt sätt med hjälp av produkten? (Användbarhet) Kan tekniken som används lösa uppgiften så som det är tänkt? (Funktionalitet) Kan användaren förstå och hantera produkten så som det är tänkt? (Användarvänlighet) Konstruktion De ergonomiaktiviteter som används under konstruktionsstadiet syftar till att säkerställa att den färdiga produkten uppfyller de kraven som definierades i kravspecifikationen. Här ska man lägga stor vikt på de andra användarna än de primära. Detta kan exempelvis göras genom användning av DFA (Design for Assembly), DFM (Design for Manufacture) och DFMain (Design for Maintenance). Dessa verktyg används ofta för att öka produktivitet vid produktionen men de ger också värdefulla förbättringsförslag för att anpassa produkten så att goda ergonomiska förutsättningar för montering och underhåll uppnås. Självklart får man inte heller glömma den primära användaren under konstruktionsfasen. Jag anser att det är bra om man gör olika tester för att säkerställa en korrekt utformning och funktion på produkten. Exempelvis kan man ta fram olika modeller av produkten för att genomföra användartester och utvärdera olika fysiska och kognitiva aspekter. Det är viktigt att testpersonerna då motsvarar målgruppens profil gällande bakgrund, utbildning, yrke o.s.v. För att testa om produkten är rätt anpassade till de antropometriska mått och dimensionerna är det dessutom bra att använda testpersoner som ligger nära anpassningsgränserna. Sida 9

11 Diskussion och slutsatser Jag tycker att det är väldig viktig att man beaktar ergonomiska aspekter vid utvecklingen av produkter. Oftast görs detta underförstått men om man inte går till väga på ett systematiskt sätt är det lätt hänt att man glömmer bort viktiga aspekter. Men för att verkligen kunna göra detta behöv det mer djupgående kunskap inom ämnet ergonomi. Jag anser däremot att man redan kan uppnå en produkt som är bättre anpassade efter användarens fysiska och kognitiva förutsättningar om man beakta de tidigare nämnda aspekterna. Det kan dessutom vara bra att integrera användaren, både primära och sekundära, redan tidigt i produktutvecklingsprocessen för att säkerställa att man lyckas med anpassningen. När man exempelvis involverar personer som tillverkar produkten kan man få nyttiga tips och synpunkter över vad som skulle kunna underlätta deras arbete. Samma gäller för personer som har hand om underhållet av produkten. Att göra detta medför också att man inte behöver göra så mycket ändringar i ett senare skede. Inom ergonomin finns det många metoder och utvärderingsverktyg som underlättar med arbetet. Ofta ses dessa som väldig tidskrävande och onödig komplicerade. Men jag tycker att resultatet som fås när man systematisk anpassar produkter efter människan också ger mycket tillbacka. Man får inte bara nöjda och tillfredställda kunder på grund av mervärden produkterna skapar utan också en bra chans för mer ekonomisk vinst för företaget. Sida 10

12 Referenser Böcker Bohgard, Mats, Karlsson, Stig, Lovén, Eva, Mikaelsson, Lars-Åke, Mårtensson, Lena, Osvalder, Anna- Lisa, Rose, Linda & Ulfvengren, Penilla (red.) (2008).Arbete och teknik på människans villkor. Stockholm: Prevent Gordon, Sallie, Liu, Yili, Wickens, Christopher (1998). Human Factors Engineering. USA: Addison- Wesley Educational Publishers Inc. Helander, Martin (2006). A Guide to Human Factors and Ergonomics. Second edition. USA: CRC Press, Taylor & Francis Group Österlin, Kenneth(2003). Design I fokus för produktutveckling. Malmö: Liber Ekonomi World wide web Vad är ergonomi?.[www]. Hämtat från < Hämtat 17 april 2009 Kognitiv ergonomi I.[www]. Hämtat från < 10 april 2009 Arbetsorganisation och psykosociala arbetsförhållanden.[www]. Hämtat från < x> Hämtat 12 april 2009 What is Ergonomics.[www]. Hämtat från < 13 april 2009 Sida 11