Ergonomi Sofie Larsen. Produktutveckling 3. M ä l a r d a l e n s H ö g s k o l a. R o l f L ö v g r e n

Transkript

1 Ergonomi Sofie Larsen Produktutveckling 3 M ä l a r d a l e n s H ö g s k o l a R o l f L ö v g r e n

2 ORDLISTA Antropometri Användargränssnitt Belastning Belastningsergonomi Ergonomi Informationsergonomi Kognition Kognitiv ergonomi Rörelseorgan Läran om människans kroppsmått Interaktionen mellan människa och datorer genom bilder, symboler och grafiska element. Fysisk eller psykisk påfrestning. De faktorer som påverkar människans hälsa via rörelseorganen. Hur arbetsredskap och arbetsmiljö påverkar människan. Hur information tolkas och hur man reagerar psykologiskt. De processer som sker i vår hjärna när vi tar emot, lagrar och bearbetar information. Se informationsergonomi. De organ som påverkas av rörelse, exempelvis muskler, skelett, och nerver. 2

3 INNEHÅLL Ordlista... 2 Inledning... 4 Bakgrund... 5 Olika former av Ergonomi... 6 Kraftergonomi... 6 Informationsergonomi... 7 Ergonomi i Produktutveckling... 9 Ergonomiska aspekter... 9 Design för alla... 9 Mått och Anpassning Användargränssnitt Produktens livscykel Ergonomistudie Vikten av bra ergonomi Resultat Reflektion Referenser Litteratur Internetkällor

4 INLEDNING I vår vardag är det vikigt med effektivitet, men lika viktigt är säkerhet och hållbarhet. Vi måste vara rädda om den kropp vi har genom att undvika felaktigt belastning och en ohälsosam miljö. Ergonomi innebär läran om hur arbetsredskap och arbetsmiljö påverkar människan. Ordet ergonomi har sitt ursprung i grekiskans ergon som betyder arbete och nomia som betyder kunskap. Ergonomi kan även förklaras som samspelet mellan människan och den fysiska, psykiska och sociala miljön. Det handlar om att anpassa människan till våra redskap, miljön och saker vi gör. Belastningen på människan minskar om god anpassning uppnås. Det leder även till att färre misstag sker och att arbetet eller utförandet går enklare och snabbare. Ergonomisällskapet Sverige, (ESS), definierar ergonomi enligt följande: Ergonomi är ett tvärvetenskapligt forsknings- och tillämpningsområde som i ett helhetsperspektiv behandlar samspelet människa-teknik-organisation i syfte att optimera hälsa och välbefinnande samt prestanda vid utformning av produkter och arbetssystem. Ergonomi delas enligt Nationalencyklopedin in i två olika områden; kraftergonomi och informationsergonomi. Kraftergonomi innebär de faktorer som påverkar människans hälsa via rörelseorganen beroende på hur vi lyfter, bär och arbetar. Det är oftast denna benämning av ergonomi som vi först tänker på när vi hör ordet ergonomi. Informationsergonomi innebär människans tolkning och reaktion psykologiskt. Ur denna typ av ergonomi har även termen kognitiv ergonomi växt fram. Detta arbete är avsett för kursen produktutveckling 3 och omfattar 1,5 högskolepoäng. Arbetet kommer ge en kort introduktion till termen ergonomi och dess olika områden, samt behandla ämnet utifrån ett produktutvecklingsperspektiv. Ergonomi påverkar utformningen av dagens produkter på olika sätt, alla lika viktiga för ett fungerande samhälle och hållbara människor. 4

5 BAKGRUND I början av 1800-talet påbörjades undersökningar av den amerikanska ingenjören Frederick W Taylor, i syfte att rationalisera dåtidens arbete. Målet var att skapa största möjliga effektivitet hos företag genom tid- och rörelsestudier. Detta gjordes främst med hjälp av kamera för att undersöka arbetet under en längre tid. Hans resultat kan sammanfattas i två olika arbetsorganisatoriska principer: Uppdelning mellan de planläggande och den producerande delen av arbetet. Uppdelning av det producerande arbetet i små enskilda deloperationer. Detta innebar att de vanliga arbetarna nu skulle sköta de enkla producerande funktionerna, medan ledningen på ett företag skulle sköta de uppgifter som var förknippade med beslut och planering. Den snabba tekniska utvecklingen medfödde dock nya och oförutsedda sociala och ekonomiska problem. Det resulterade i en insikt i vikten av att ta hänsyn till hur människan fungerade. Först nu väcktes ett intresse för utformningen av arbetet och arbetsmiljön (Hultgren, 1995). Ergonomins genombrott kom dock i mitten av 1900-talet i samband med krigsåren i England. Man insåg att de konstruktörsritade ubåtar och krigsfarkoster var så pass komplicerade att ingen människa skulle kunna manövrera dessa, inte minst klara av de fysiska påfrestningar som dessa hade på kroppen. De blev tvungna att tänka om och istället anpassa planeringen av arbetet och arbetsmiljöerna utifrån människans förutsättningar. Först nu var människan i centrum istället för maskinen, och utvecklingsarbetet övergick till en integrerad syn på samspelet mellan dessa. En ny bild växte fram där information som mottas från omvärlden, används tillsammans med lagrad information för att nya beslut ska kunna tas. Samtidigt påverkar den omgivande miljön processer av olika slag, i antingen positiv eller negativ riktning. Detta kallades Human Engineering, och är vad vi idag kallar för Ergonomi (Hultgren, 1995). FIGUR 1 - MÄNNISKAN I CENTRUM 5

6 OLIKA FORMER AV ERGONOMI Ergonomi delas som tidigare nämnt upp i kraftergonomi och informationsergonomi. Dessa beskrivs var för sig i styckena nedan. KRAFTERGONOMI Kraftergonomi är oftast det vi först tänker på när vi hör termen ergonomi, och innebär människans fysiska möjligheter och begränsningar. Det kallas ibland även för belastningsergonomi och behandlar de faktorer som påverkar människans hälsa via rörelseorganen beroende på hur vi lyfter, bär och arbetar. Med rörelseorgan menas muskler, skelett, leder, nerver och senor (Hultgren, 1995). Inom detta område ligger vikten på att anpassa arbetsmiljön så att olika belastningsskador kan undvikas. Detta kan åstadkommas genom att minimera tunga lyft eller monotont upprepade arbetsrörelser som sliter på kroppen i längden. Även fysiskt påfrestande arbetsställningar, statiskt muskelarbete och oergonomiskt utformade handverktyg vill undvikas i största mån (Hultgren, 1995). Orsaker till belastningsbesvär på arbetsplatser kan delas upp i tre typer; fysikaliska, individuella och organisatoriska faktorer (Umeå Universitet, ). Fysikaliska faktorer: Arbetsplatsens utformning Klimat Hjälpmedel Verktygens utformning Fysikaliska faktorer Individuella faktorer: Ålder Kön Kroppsmått Styrka Utbildning Arbetsteknik Organisatoriska faktorer: Individuella faktorer Organisatoriska faktorer Produktionssätt Lönesystem Trivsel Organisation FIGUR 2 - ORSAKER TILL BELASTNINGSBESVÄR 6

7 Belastning kan mätas på olika sätt. Begreppet delas upp i total och lokal belastning, samt statisk och dynamisk belastning. Med total belastning menas den belastning som påverkar hela kroppens muskulatur såsom tungt arbete. Lokal belastning är den belastning som påverkar en specifik del av kroppen, exempelvis vid stillasittande arbete vid dator där arm, handled, axlar och skuldror belastas lokalt. Statisk och dynamisk belastning innebär om den arbetande muskulaturen kan bevara cirkulation eller inte. Den totala belastningen beräknas genom att mäta belastningens storlek, varaktigheten och frekvensen. För att undvika skadlig belastning bör arbetet vara så att det ger belastningsvariation med mellanliggande pauser (Högskolan i Halmstad, ). Genom att använda Antropometri, läran om människans kroppsmått, kan man anpassa produkter efter människan. Exempel på kroppsmått är vikt, längd och räckvidd. Antropometri kommer från grekiskans anthropos som betyder man, samt metre som betyder att mäta. Det används främst vid utformning av möbler, maskiner och kläder. Det finns två typer Antropometri, statiska och dynamiska dimensioner. De statiska dimensionerna mäts i vila, exempelvis längd och vikt. De statiska dimensionerna mäts i rörelse, exempelvis räckvidd. Kroppsmåtten är normalfördelade över en population och kan beskrivas med hjälp av medelvärde och standardavvikelse. Måtten är samlade i omfattande tabeller som innehåller genomsnittsvärden för män och kvinnor (Högskolan i Halmstad, ). FIGUR 3 - ANTROPOMETRISKA MÅTT 7

8 INFORMATIONSERGONOMI Informationsergonomi innebär människans tolkning och reaktion psykologiskt. Detta till skillnad från belastningsergonomi när man reagerar kroppsligt. För att uppnå optimal informationsergonomi krävs även kunskap om ledarskap, gruppsykologi och mänskliga relationer. Informationsergonomi kallas även kognitiv ergonomi eftersom det behandlar människans förmåga att kognitivt bearbeta information. Kognition är psykologiskt begrepp som syftar till människans olika tankeprocesser. I hjärnan sker en process när vi ser en bild, där synintrycket förvandlas till information och känslor (Nationalencyklopedin, ). När hjärnan får för mycket information att hantera uppstår en stress som gör denna information svårare att tolka. Informationsergonomi är ett sätt att minska den stress så att hjärnan kan prestera optimalt. Vi lever i ett informationssamhälle där vi tar emot information hela tiden utan att vara medvetna om det. Med informationsergonomi kan tekniken utformas till vår kognitiva förmåga så att vi kan se, höra, förstå, minnas och fatta beslut på bästa sätt. För att kunna detta måste vi även förstå hur vår hjärna fungerar (Nationalencyklopedin, ). Sinnesorganen såsom syn och hörsel är en viktig del av hur vi tolkar och uppfattar information. Det är genom dessa sinnen vi hanterar informationen, medan det sedan är hjärnan som tolkar den. Av dessa två är det synen som är den allra viktigaste. Synsignalerna som kommer in påverkas både av ögonens funktion och av miljön runt omkring som FIGUR 4 - HJÄRNAN VIKTIG VID VISUELL TOLKNING exempelvis belysning, storlek, kontrast, rörelse, form eller störande reflexer. Dessa funktioner är därför viktiga när man skapar information som ska vara lätt att tolka visuellt (Andersson, 1993). 8

9 ERGONOMI I PRODUKTUTVECKLING Vid utformning av produkter är det viktigt att anpassa produkten efter användaren. Det finns ergonomiska aspekter som är viktiga att ta hänsyn till i produktutvecklingsarbetet. Designern är inte användaren, därför är det även viktigt att undersöka målgruppen, d.v.s. brukaren. Dock är inte alltid brukare och köpare av produkten samma sak, därför bör hänsyn tas till båda parter. Genom att designa för så många som möjligt blir produkten lättanvänd. ERGONOMISKA ASPEKTER Det finns tre ergonomiska aspekter som är viktiga att ta hänsyn till vid produktutveckling; funktion, förståelse och relation (Högskolan på Gotland, ). Funktion Innebär hur produkten fungerar, hur den är uppbyggd, utformning och hur man använder den. Funktionerna skall vara logiskt placerade och lätta att begripa. Det ska framgå klart och tydligt för att underlätta användandet av produkten. Om detta kan uppnås ökar tillfredställelsen för användaren och skaderisken minskar. Förståelse Produktens identitet ska vara att den är enkel att förstå. Logiska placeringar skall ge logiska resultat. Produktens struktur och uppbyggnad förstärks med färg, form och grafisk betydelse. Nyckelordet är enkelhet. Relation Produkten ska medge både direkt och indirekt trygghet. Användaren skall kunna lita på den genom att utformningen inger trygghet. Brukarens behov tillfredställs genom erfarenhet. Inbyggd kvalitet är nyckelord. DESIGN FÖR ALLA Alla vinner på att produkter och miljöer är utformade på ett optimalt sätt. Genom att ta hänsyn till följande lösningar kan så många som möjligt innefattas av utformningen (Österlin, 2007): 1. Enkel och initiativ utformning så att produkten är självklar. 2. Utformningen ska behandla alla lika och inte diskriminera. 3. Informationen skall framgå tydligt. 4. Utformningen ska ha feltolerans, det ska vara omöjligt att göra fel. 5. Produkten ska utformas så att den kan anpassas individuellt. 6. Produkten skall ej vara fysiskt påfrestande. 7. Utformningen skall medge tillräckligt med utrymme och vara åtkomlig. 9

10 MÅTT OCH ANPASSNING Vid produktutveckling kan man med hjälp av mått från Antropometrin utforma ergonomiskt anpassade produkter. Det är viktigt att designa för extremindivider och justerbarhet så att användaren själv kan justera exempelvis bänkhöjd eller stolshöjd. Design för max är viktigt vid utformning av dörrar eller nödutgångar, medan design för min är viktigt vid kraft och räckvidd. Detta gör att produkterna passar så många människor som möjligt. Dock beror det på syftet med produkten, om den är individanpassad eller anpassad till den stora massan (Österlin, 2007). FIGUR 5 - ANPASSNING Vid produktutveckling sker ofta en avvägning mellan vilka krav och behov som skall tillgodoses mot den ekonomiska förutsättning som finns för projektet. Den främsta användargruppen definieras för att begränsa marknaden. Ibland kan det vara svårt att hitta en lösning som passar alla då mått och funktioner strider mot varandra. I sådana fall får kompromisser i utformningen göras med den främsta användargruppen som prioritering. Exempelvis är trottoarkanter en hjälp för synskadade att lokalisera sig, medan det är ett hinder för rullstolsburna (Österlin, 2007). ANVÄNDARGRÄNSSNITT Med användargränssnitt menas interaktionen mellan människa och datorer genom bilder, symboler och grafiska element. Gränssnittet mellan människa och maskin. Detta innebär både användarens möjlighet att påverka systemet, inmatningen, samt systemets möjlighet att sända information tillbaka till användaren (Nationalencyklopedin, ). Användargränssnittet är den mest avgörande faktorn för hur vi upplever programvara i exempelvis datorer och mobiltelefoner. Produktens framgång beror sällan på den tekniska överlägsenheten, utan snarare på användarvänligheten och hur den bedöms av slutanvändaren(idg, ). Det finns tre sätt att med hjälp av synen ta in information: läsa text, bilder eller symboler. Avläsning kan underlättas av mönster. Det i sin tur gör det lätt att urskilja avvikelser. Exempelvis utnyttjas hjärnans förmåga att utläsa mönster när vi läser en text. Det är inte ordens som identifieras på de enskilda bokstäverna, utan på ordens konturer. Det är en av anledningarna till att det är svårare att läsa en text med enbart versaler, stora bokstäver: DETTA ÄR MYCKET SVÅRARE ATT LÄSA DÅ DET ÄR SKRIVET MED VERSALER JÄMFÖRT MED OM DET HADE VARIT SKRIVET MED GEMENA BOKSTÄVER. Det extra arbetet hjärnan får göra när den tolkar en text som denna är onödig och tidskrävande. Detta är ett exempel på en ergonomisk aspekt som är viktig vid utformandet av en visuell yta. Även 10

11 fysikaliska egenskaper såsom ljusstyrka, kontrast, upplösning och flimmer är viktiga för vår tolkningsförmåga (Andersson, 1993). Andra viktiga saker att tänka på vid utformning av ett ergonomiskt gränssnitt är följande (Natur och Kultur, ): Använd kända uttryck och symboler Begränsa informationen så att endast det viktigaste visas. Eliminera distraherande element såsom blinkade text eller figurer Färgkontraster Utnyttja inlärda procedurer Lägg in pauser så att användaren kan bearbeta informationen. Apple är ett exempel på ett ledande företag när det gäller användargränssnitt och förmåga att erbjuda god ergonomi för sina kunder. Ingen av deras produkter är särskilt tekniskt avancerade, stället är det andra faktorer som gjort att de nått framgång med sina produkter. Framförallt är det dessa fyra grundstenar som ligger bakom företagets framgång: 1. Enkel utformning 2. Enkelt handhavande 3. Sömlöst samspel mellan hårdvara och mjukvara 4. Högkvalitativa komponenter Detta visar på ergonomins otroliga betydelse vid utformning av produkter (IDG, ). PRODUKTENS LIVSCYKEL FIGUR 6 - APPLES IPHONE 4 Under en produkts livscykel kommer den i kontakt med olika människor i olika stadier. Bra ergonomi är viktigt i alla dessa stadier för att produkten skall vara hållbar i ett längre perspektiv. Detta ställer krav på utformningen under produktutvecklingen på olika sätt (Österlin, 2007). Tillverkning Skall ske så att personal kan utföra arbetet på ett skadefritt och ergonomiskt sätt. Här är det viktigt med en ergonomiskt utformad arbetsplats för bästa resultat. Distribution Produkten skall anpassas till transport och exponering i affär. Exempelvis genom att utforma en större produkt i olika moduler så att tunga lyft och långa transportsträckor kan undvikas. Montering Om en produkt är uppdelad i moduler krävs montering av något slag. Detta bör ske på ett så enkelt och logiskt sätt som möjligt genom exempelvis få skruvar, självklara passningar som gör 11

12 det omöjligt att göra fel. Även här är det viktigt att bekväma och ergonomiska rörelser kan utföras för att minimera skaderisken. Användning Detta är den viktigaste delen av produktlivscykeln då det är här produkten skall befinna sig längst. Produkten skall vara väl anpassad till användaren så att denne upplever bra kvalité och uppfyllda förväntningar. Bra ergonomin gör produkten mer lättanvänd och skaderisken minimeras. Detta leder till nöjd användare som förhoppningsvis genererar nya spekulanter på produkten och själva blir trogna användare. Rengörning Vid utformningen är det viktigt att undvika smutssamlande gömmor. Det ska vara lätt att rengöra produkten. Underhåll Produkten skall ha lätt utbytbara och åtkomliga förbrukningsdetaljer. Även här viktigt med tydlig design så att man lätt förstår hur dessa delar skall bytas ut eller ersättas. Dessutom ska de vara lätta att komma åt. Designen ska motivera till att vårda produkten. Reparation Åtkomlighet viktigt även här för att reparatör eller operatör lätt ska kunna lokalisera de delar som är i behov av eventuell reparation. Utformningen skall vara anpassad till deras behov. Avveckling Produkten skall vara enkelt separerbar för hur olika, eventuellt miljöskadliga ämnen, ska hanteras. Exempelvis kan detta främjas genom att använda så få material som möjligt. IKEA är ett exempel på företag som ligger i framkant när det gäller god ergonomi i produktlivscykeln. De tänker på alla dessa steg i under produktutvecklingen genom att exempelvis använda samma verktyg till de flesta möbler för att underlätta montering, få delar, enkla instruktioner och höj och sänkbara möbler. ERGONOMISTUDIE Under produktutvecklingen kan det vara bra att göra en strukturerad ergonomistudie för att uppnå optimal ergonomi. Detta kan göras i följande steg (Högskolan på Gotland, ). 1. Litteraturstudie av det som finns skrivet i ämnet Ergonomi. 2. Analys av befintliga produkter på marknaden och deras ergonomiska för och nackdelar. 3. Använd en referensgrupp för att studera produkten vid användning för att få en realistisk bild av problem som kan uppstå. 4. Dokumentera genom att exempelvis filma eller fotografera. 5. Upprätta en checklista utifrån de ergonomiska krav produkten skall uppfylla utifrån resultatet av studien. 6. Utforma modeller som referensgruppen kan testa. Exempelvis för att testa grepp och räckvidd. 7. Analysera resultatet från användningen av prototyperna med hjälp av film och foto. Diskutera med referensgrupp för att komma fram till förbättringar och förändringar. 8. Gör nya mer detaljrika modeller som uppfyller de nya kraven. 9. Gör nya tester och dokumentera resultatet. 10. Bygg en fungerande prototyp att testa. 11. Sammanställ ett slutligt förslag med hjälp av skisser, ritningar och Cad-modeller som blir underlag för konstruktion, tillverkning och marknadsförning. 12

13 VIKTEN AV BRA ERGONOMI Ett ergonomisk tänkande ger ett positivt resultat som gynnar individen, företag och samhället på många sätt. Den största vinsten är de mänskliga, men därefter kommer även skäl såsom ekonomiska vinster, ökning i produktivitet och bättre jämställdhet (Jönsson, 2007). De mänskliga skälen är de viktigaste att ta hänsyn till. En oergonomisk miljö såsom stillasittande arbete, dåligt utformade arbetsplatser och monotona arbetsställningar, leder i längden till sjukskrivning och förtidspensionering. Om detta kunde undvikas, skulle både företagen och samhället spara pengar på lång sikt, då det är känt att små insatser för att behålla hälsan kostar mindre än sjukskrivningar. Dock kan det vara svårt att se dessa långsiktiga vinster på kort sikt (Jönsson, 2007). Goda ergonomiska förhållanden gynnar även produktiviteten. Dessutom minskar risken för arbetsplatsolyckor vilket bidrar till ökad produktivitet. Med god ergonomi blir företag konkurrenskraftiga på marknaden, både med förhöjd produktivitet och attraktiva arbetsförhållanden (Jönsson, 2007). Jämställdheten på arbetsplatser är idag bättre än någonsin. Tidigare var män normen för arbetsplatsens utformning, men idag krävs det utformning efter kvinnan. Detta för att kvinnor har lägre fysisk arbetsförmåga än män, och arbetsplatsen kan då användas av alla (Jönsson, 2007). 13

14 RESULTAT Ergonomi är en tvärvetenskap som behandlar samspelet mellan människa-teknik-organisation. Det krävs kunskap inom psykologi och fysiologi såväl som teknik och mekanik för att kunna uppnå bra ergonomi i produkter. Tre huvudaspekter är viktiga att ta hänsyn till vid ergonomisk utformning; funktion, förståelse och relation. Det är viktigt att designa för alla genom att använda antropometriska mått och anpassning till den målgrupp som är avsedd för produkten. Användargränssnittet är viktigt så att användaren lätt ska kunna ta till sig teknologin och den information som presenteras. Detta kan göras genom kända symboler och uttryck, begränsad information och enkel och initiativ utformning. God ergonomi är viktigt att tillämpa i alla steg i produktlivscykeln för att en produkt skall vara hållbar i ett längre perspektiv. För att underlätta detta kan man göra en ergonomisk studie för att studera, analysera och testa produkten. Ett ergonomisk tänkande ger ett positivt resultat som gynnar individen, företag och samhället på många sätt. REFLEKTION Det är först nu när jag fördjupat mig i ergonomi som jag verkligen förstår dess innebörd och hur komplicerat det faktiskt är. Det krävs kunskap inom många områden för att kunna uppnå bra ergonomi i produkter. Vi har länge i vårt samhälle varit bra på kraftergonomi, medan vi tidigare inte varit lika bra på informationsergonomi. Jag tror att detta kommer att vara en allt mer central del i utvecklingen av nya produkter, speciellt när det gäller teknologiska produkter. Teknologi tar mer och mer plats i vår vardag. Ergonomi på alla dess sätt blir alltmer viktig då ny teknologi ständigt utvecklas. Apple är dagens exempel och förebild när det gäller bra ergonomi, och jag tror att andra företag snabbt kommer att komma ikapp. För att få en större förståelse tror jag dock att behövs mer forskning inom ämnet för att undersöka hur det påverkar oss människor på lång sikt. Detta för att förhindra att teknologin skadar eller påverkar oss människor negativt. Jag vill dessutom lägga till att jag tycker att det är viktigt att vi som blivande civilingenjörer får en fördjupad kunskap inom ämnet ergonomi för att kunna utveckla hållbara och anpassade produkter som ligger rätt i tiden. 14

15 REFERENSER LITTERATUR Andersson, Ulf-L. (1993). Människovara Funktionell ergonomi för konstruktörer. Studentlitteratur: Lund. Hultgren, Inger (1995). Ergonomi. Liber Utbildning AB: Stockholm. Jönsson, Johanna (2007). Ergonomi Vikten av rätt sittande. IDT, Växjö Universitet. Olsson, Andrea & Tholén, Maria (2009). Ergonomiskt anpassade kontorsmiljöer. Medicinska fakulteten, Lunds Universitet. Österlin, Kenneth (2007). Design i fokus för produktutveckling. Liber AB: Stockholm INTERNETKÄLLOR Ergonomisällskapet Sverige, , Högskolan i Halmstad, Arbetsfysiologi och belastning, , Högskolan i Halmstad, Introduktion till Antropometri, , Högskolan på Gotland, Ergonomi i designarbetet, , %C3%B6rel%C3%A4sning%202.pdf?openelement IDG, En titt i framtidens användargränssnitt, , Nationalencyklopedin, Användargränssnitt, , Nationalencyklopedin, Ergonomi, , Natur och Kultur, Teknisk psykologi, , Umeå Universitet, Belastning, , 15