Definición
La ergonomía es una ciencia aplicada que trata del diseño de los lugares de trabajo, herramientas y tareas que coinciden con las características fisiológicas, anatómicas y psicológicas y las capacidades del trabajador.[1] Busca la optimización de los tres elementos del sistema (hombre-máquina-ambiente), para lo cual elabora métodos de estudio del individuo, de la técnica y de la organización del trabajo.
Definición moderna
Derivado del griego, ergon (Trabajo) y Nomos(Ley) el término denota la ciencia del trabajo. Es una disciplina sistemáticamente orientada, que ahora se aplica a todos los aspectos de la actividad humana.El Consejo de la International Ergonomics Association(IEA)[2] que agrupa a todas las sociedades científicas a nivel mundial estableció desde el año 2000 la siguiente definición, que abarca la interdisciplinariedad que fundamenta a esta disciplina.
"Ergonomía (o Factores Humanos)", es la disciplina científica relacionada con la comprensión de las interacciones entre los seres humanos y los elementos de un sistema, y la profesión que aplica teoría, principios, datos y métodos de diseño para optimizar el bienestar humano y todo el desempeño del sistema.
Dominios de especialización
Ergonomistas
La práctica del ergonomista[2] debe tener un amplio entendimiento del panorama completo de la disciplina, teniendo en cuenta lo físico, cognitivo, social, organizacional, ambiental, entre otros factores relevantes. Los ergonomistas usualmente trabajan en un sector económico particular o dominios de aplicación. Estos dominios de aplicación no son mutuamente exclusivos y evolucionan constantemente. Algunos nuevos son creados, los antiguos toman nuevas perspectivas. Dentro de la disciplina, los dominios de especialización representan competencias profundas en atributos específicos humanos o características de la interacción humana.Ergonomía cognitiva
La ergonomía cognitiva (o como también es llamada 'cognoscitiva') se interesa en los procesos mentales, tales como percepción, memoria, razonamiento, y respuesta motora, en la medida que estas afectan las interacciones entre los seres humanos y los otros elementos componentes de un sistema.Los asuntos que le resultan relevantes incluyen: carga de trabajo mental, la toma de decisiones, el funcionamiento experto, la interacción humano-computadora (por ejemplo, la ley de Fitts), la confiabilidad humana, el estrés laboral, el entrenamiento y la capacitación, en la medida en que estos factores pueden relacionarse con el diseño de la interacción humano-sistema.
Ergonomía física
La ergonomía física se preocupa de las características anatómicas, antropométricas, fisiológicas y biomecánicas humanas, en tanto que se relacionan con la actividad física.Sus temas más relevantes incluyen posturas de trabajo, sobreesfuerzo, manejo manual de materiales, movimientos repetitivos, lesiones músculo-tendinosas (LMT) de origen laboral, diseño de puestos de trabajo, seguridad y salud ocupacional.
Ergonomía organizacional
La ergonomía organizacional, se preocupa por la optimización de sistemas socio-técnicos, incluyendo sus estructuras organizacionales, las políticas y los procesos.Son temas relevantes a este dominio, los factores psicosociales del trabajo, la comunicación, la gerencia de recursos humanos, el diseño de tareas, el diseño de horas laborables y trabajo en turnos, el trabajo en equipo, el diseño participativo, la ergonomía comunitaria, el trabajo cooperativo, los nuevos paradigmas del trabajo, las organizaciones virtuales, el teletrabajo y el aseguramiento de la calidad.
Ergonomía y personas
La Ergonomía es una ciencia que produce e integra el conocimiento de las ciencias humanas para adaptar los trabajos, sistemas, productos, ambientes, a las habilidades mentales y físicas; así como a las limitaciones de las personas. Busca al mismo tiempo salvaguardar la seguridad, la salud y el bienestar mientras optimiza la eficiencia y el comportamiento. Dejar de considerar los principios de la Ergonomía llevará a diversos efectos negativos que - en general - se expresan en lesiones, enfermedad profesional, o deterioros de productividad y eficiencia.La ergonomía analiza aquellos aspectos que abarcan al entorno artificial construido por el hombre, relacionado directamente con los actos y acciones involucrados en toda actividad de éste, ayudándolo a acomodarse de una manera positiva al ambiente y composición del cuerpo humano.
En todas las aplicaciones su objetivo es común: se trata de adaptar los productos, las tareas, las herramientas; los espacios y el entorno en general a la capacidad y necesidades de las personas, de manera que mejore la eficiencia, seguridad y bienestar de los consumidores, usuarios o trabajadores. Desde la perspectiva del usuario, abarca conceptos de comodidad, eficiencia, productividad, y adecuación de un objeto.
La ergonomía es una ciencia en sí misma, que conforma su cuerpo de conocimientos a partir de su experiencia y de una amplia base de información proveniente de otras disciplinas como la (kinesiología), la psicología, la fisiología, la antropometría, la biomecánica, la ingeniería industrial, el diseño, la fisíoterapia, la terapia ocupacional y muchas otras.
El planteamiento ergonómico consiste en diseñar los productos y los trabajos de manera de adaptar éstos a las capacidades, necesidades y limitaciones de personas; el concepto busca evitar que la solución a los problemas del puesto de trabajo sea el camino contrario, es decir, exigir reiteradas y numerosas adecuaciones a la persona para adaptarse al puesto de trabajo.
La lógica que utiliza la ergonomía se basa en el axioma de que las personas son más importantes que los objetos o que los procesos productivos; por tanto, en aquellos casos en los que se plantee cualquier tipo de conflicto de intereses entre personas y cosas, deben prevalecer las personas.
Como principio, el diseño de productos, tareas o puestos de trabajos debe enfocarse a partir del conocimiento de las capacidades y habilidades, así como las limitaciones de las personas (consideradas como usuarios o trabajadores, respectivamente), diseñando los elementos que éstos utilizan teniendo en cuenta estas características.
] Beneficios de la Ergonomía
- Disminución de riesgo de lesiones
- Disminución de errores / rehacer
- Disminucion de riesgos ergonomicos
- Disminución de enfermedades profesionales
- Disminución de días de trabajo perdidos
- Disminución de Ausentismo Laboral
- Aumento de la eficiencia
- Aumento de la productividad
- Aumento de un buen clima organizacional
Ámbitos de la ergonomía
La ergonomía se centra en dos ámbitos:- El diseño de productos y el
- Diseño de puestos de trabajo.
Todo diseño ergonómico ha de considerar los objetivos de la organización, teniendo en cuenta aspectos como la producción, eficiencia, productividad, rentabilidad, innovación y calidad en el servicio.
Ergonomía del producto
El objetivo de este ámbito son los consumidores, usuarios y las características del contexto en el cual el producto es usado. El estudio de los factores ergonomicos en los productos, busca crear o adaptar productos y elementos de uso cotidiano o específico de manera que se adapten a las características de las personas que los van a usar. Es decir la ergonomía es transversal, pero no a todos los productos, sino a los usuarios de dicho producto.[3]El diseño ergonómico de productos trata de buscar que éstos sean: eficientes en su uso, seguros, que contribuyan a mejorar la productividad sin generar patologias en el humano, que en la configuración de su forma indiquen su modo de uso.
Para lograr estos objetivos, la ergonomía utiliza diferentes técnicas en las fases de planifición, diseño y evaluación. Algunas de esas técnicas son: análisis funcionales, biomecánicos, datos antropométricos del segmento de usuarios objetivo del diseño, ergonomía cognitiva y análisis de los comportamientos fisiológicos de los segmentos del cuerpo comprometidos en el uso del producto.
En sentido estricto ningún objeto es ergonómico por sí mismo, ya que la calidad de tal depende de la interacción con el individuo. No bastan las características del objeto.
] Consideraciones universales de diseño
La mayoría de las personas experimentan algún grado de limitación física en algún momento de la vida, tales como huesos rotos, muñecas torcidas, el embarazo,o el envejecimiento. Otros puedan vivir con una limitación o impedimento todos los días. Al considerar el diseño del producto, los diseñadores pueden reconocer la necesidades especiales de los diferentes usuarios, incluyendo personas con discapacidades. Cuestiones relacionadas con la accesibilidad para personas con discapacidades son cada vez más frecuente, y puede requerirse que los empleadores realicen adaptaciones para estas personas en lugares de trabajo y en otros espacios públicos.La Americans With Disabilities Act[4] (ADA), no especifica los requisitos para su mobiliario de oficina para dar cabida a las personas con discapacidad. Por lo tanto, es incorrecto afirmar que los muebles y productos para oficina son "compatibles con ADA."
Diseñar teniendo en mente todas las personas, es un principio que se conoce como el diseño universal, el cual es importante tener en cuenta en el diseño de productos. En esta sección veremos algunas pautas de diseño universal.
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Dimensiones para la Fabricación de sillas de ruedas
- Sillas de Ruedas:
Archivo:Muletas.png
Dimensiones para circulación en pasillos con muletas
- Muletas, bastones y caminadores:
Objetos que dificulten el buen uso y la maniobrabilidad de los peatones, se deben mover y acomodarlos en un sitio adecuado que no sea los pasillos.
Archivo:Manijas.png
El Diseño de la manija derecha, es un diseño ergonomico mas apto para manijas de puerta
- Perillas, manijas y controles:
] Diseño ergonómico de puestos de trabajo
Los esposos Gilbreth introdujeron el diseño del trabajo manual a través del estudio de movimientos en lo que se conoce como Therbligs,[7] y los veintiún principios de economía de movimientos. Los principios se clasifican en tres grupos básicos:- Uso del cuerpo humano
- Arreglo y condiciones del lugar de trabajo
- Diseño de herramientas y equipo
- Diseño del trabajo manual
- Diseño de estaciones de trabajo, herramientas y equipo
- Diseño del ambiente de trabajo
- Diseño del trabajo congnitivo
Diseño del trabajo manual
Sistema Óseomuscular
El cuerpo humano es capaz de producir movimientos debido a un sistema complejo de músculos y huesos, llamado sistema óseomuscular. Existen tres tipos de músculos en el cuerpo humano: músculos óseos o estriados, adheridos al hueso; músculo cardíaco, que se encuentra en el corazón, y músculo suave, como el de los órganos internos y las paredes de los vasos capilares.[8] Es necesario conocer la conformación del sistema oseomúscular para adentrarnos en el análisis del trabajo manual y desarrollar aplicaciones que permitan reducir los riesgos ergonómicos presentes en los puestos de trabajo.
Logro de la máxima fuerza muscular en el rango medio de movimiento
La propiedad del músculo que permite su utilización con una disminución considerable de la fuerza del músculo se conoce como relación fuerza-longitud. Una tarea que requiera una fuerza considerable debe realizarse en una posición óptima. Por ejemplo, la posición neutral o recta proporciona el agarre más fuerte para los movimientos de la muñeca. En la flexión del codo, la mejor posición sería con el codo doblado a un poco más de 90°. En la flexión de las plantas (como al oprimir un pedal), otra vez la posición óptima es a un poco más de 90°.] Logro de la máxima fuerza muscular con movimientos lentosLa fuerza es suficiente sólo para mover la masa de un segmento del cuerpo. Esta propiedad se conoce como relación fuerza-velocidad y es en especial importante cuando se trata de trabajo manual pesado.[9]
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] Uso del momento para ayudar al trabajador siempre que sea posible
Las estaciones de trabajo deben permitir que los operarios dejen la pieza en el área de entrega mientras sus manos están en movimiento para tomar otra componente o herramienta e iniciar un nuevo ciclo.[9]
Diseñar tareas para optimizar la capacidad de la fuerza humana
La capacidad de la fuerza humana depende de tres factores importantes:- el tipo de fuerza
- el músculo o coyuntura de movimiento que se utiliza
- la postura
Uso de músculos grandes para tareas que requieren fuerza
La fuerza en los músculos es directamente proporcional al tamaño del músculo, según lo define el área de la sección transversal(87 psi (60N/cm2) tanto para hombres como para mujeres.) (Ikai y Fukunaga, 1968). Por ejemplo, en levantamientos pesados deben usarse los músculos de piernas y tronco, y no músculos mas débiles.Permanecer 15% abajo de la máxima fuerza voluntaria
La fatiga muscular es un criterio muy importante, pero muy poco usado en el diseño adecuado de tareas para el operario humano. el cuerpo humano y el tejido muscular se apoyan en dos tipos primordiales de fuentes de energía, aeróbica y anaeróbica.Como el metabolismo anaeróbico puede suministrar energía sólo durante un período corto, el oxígeno que llega a las fibras musculares vía el flujo de sangre periférica, se vuelve crítico para determinar cuánto durarán las contracciones del músculo. Por eso toda actividad que requiera el uso de la fuerza debe estimarse con un 15% debajo de la fuerza máxima, con el fin de no fatigar totalmente los tejidos musculares y agotar al operario, esta relación se puede modelar por:
- T = tiempo de resistencia (min)
- f = fuerza requerida, expresada como fracción de la fuerza isométrica máxima
Uso de ciclos de trabajo-reposo intermitentes, frecuentes y cortos
Ya sea que se realicen contracciones estáticas repetidas (como sostener una carga con codo flexionado) o una serie de elementos de trabajo dinámicos (como mover una palanca con brazos o piernas), ha de asignarse trabajo y recuperación en ciclos cortos y frecuentes(Micro Pausas Activas).[10] Esto se debe, en primer lugar, a un periodo rápido de recuperación inicial, que después tiende a nivelarse. Así, la mayor parte del beneficio se obtiene en un periodo relativamente corto.
- Pausas Activas
- Activación del sistema respiratorio y cardiovascular
- Optimización del abastecimiento de energía y de oxígeno
- Preparación del sistema neuromuscular, del aparato locomotor pasivo y activo
- Activación de los sistemas psicovegetativos para el rendimiento
- Mejorar la capacidad de rendimiento
- Evita, reduce o elimina los desequilibrios musculares
- Mejora la postura corporal
- Descarga las articulaciones y las preserva de molestias
Para un grupo dado de músculos, existe un intervalo considerable de fuerza en la población adulta, sana y normal, donde el más fuerte es de cinco a ocho veces mas fuerte que el mas débil. La diferencia es mayor para la fuerza de las extremidades superiores y menor en las inferiores. Sin embargo, la causa primordial de este efecto es el tamaño del cuerpo(es decir, la masa muscular total) y no sólo el sexo; la mujer promedio es considerablemente mas pequeña y ligera que el hombre promedio. Todavía mas, con la amplia distribución para la fuerza de un músculo dado, existen numerosas mujeres mas fuertes que muchos hombres. En términos de edad, la fuerza muscular parece tener un pico alrededor de los 25 años y después decrece linealmente de 20% a 25% para los 60 años. La disminución de la fuerza se debe a la reducción de masa muscular y la pérdida de fibras musculares.[9]
Uso de poca fuerza para movimientos precisos o control motriz fino
Las contracciones de los músculos se inician por una inervación neuronal desde el cerebro y columna vertebral, que juntos forman el sistema nervioso central. La actividad eléctrica de los músculos, llamada electromiograma (EMG), es una medida útil de la actividad muscular local. Una neurona motora o célula nerviosa típica qeu llega al músculo desde el sistema nervioso central puede tener conexión con varios cientos de fibras musculares. La tasa de innervación del número de fibras por neurona va de menos de 10 en los músculos pequeños del ojo a mas de 1000 en los músculos grandes y puede variar de manera considerable aun dentro de los mismos músculos. Este arreglo funcional se llama unidad motora y tiene implicaciones importantes en el control del movimiento.[9]No deben intentarse movimientos precisos o de control fino justo después del trabajo pesado
Levantar contenedores con partes pesadas requiere seleccionar las unidades motoras pequeñas, al igual que las grandes para generar las fuerzas musculares necesarias. Durante el levantamiento y reabastecimiento, algunas unidades motoras se fatigan y se seleccionan otras para compensar. Cuando el operario termina de reabastecer los contenedores y regresa al trabajo preciso de ensamble, algunas unidades motoras, que incluyen las de precisión pequeñas, no están disponibles. Es decir, el utilizar músculos grandes en primera instancia para realizar tareas pesadas en la estación de trabajo ocasionará que cuando se vaya a hacer uso de los movimientos de control fino para ejecutar tareas de precisión, la respuesta múscular no será la correcta por qué ya existe una fatiga previa mayor.Archivo:Estacion ergonomica.png
Estación de trabajo y dispositivos diseñados para permitir el trabajo productivo con ambas manos
[editar] El uso de movimientos balísticos de velocidad
La innervación cruzada de agonistas y antagonistas siempre ocurre a través de reflejos espinales. Esto minimiza conflictos innecesarios entre los músculos, lo mismo que el gasto excesivo de energía consecuente. Es decir, es preferible usar movimientos donde se describa una trayectoria balística o en forma de parabola, desde el centro hacia afuera y desde afuera hacia el centro, que los movimientos inexactos y con cambios repentinos y bruscos.[editar] Inicio y terminación de movimientos con ambas manos al mismo tiempo
Cuando la mano derecha trabaja en su área normal a la derecha del cuerpo y la izquierda en la suya, a la izquierda del cuerpo, el sentimiento de balance tiende a inducir un ritmo en el desempeño del operario, que lo lleva a la máxima productividad. La mano izquierda en personas derechas puede ser tan efectiva como la derecha y debe usarse. Las dos manos no deben quedar ociosas, excepto durante los periodos de descanso.[editar] Movimientos simétricos y simultáneos de ambas manos desde y hacia el centro del cuerpo
Es natural que ambas manos se muevan en patrones simétricos. Las desviaciones de la simetría es una estación de trabajo a dos manos conducen a movimientos incómodos del operario. Muchas personas están familiarizadas con la dificultad de dar pequeños golpes al estómago con la mano izquierda y sobnar la parte superior de la cabeza con la derecha. Otro experimento que ilustra la dificultad de realizar operaciones no simétricas es intentar dibujar un círculo con la mano izquierda y un cuadrado con la derecha.Archivo:Estacion simetrica.png
Estación de trabajo ideal para operarios
[editar] Uso del ritmo natural del cuerpo
Los reflejos de la espina que excitan o inhiben músculos, también llevan a ritmos naturales en el movimiento de los segmentos del cuerpo que se pueden comparar con los sistemas de masa-resorte-amortiguador de segundo orden, donde los segmentos del cuerpo proporcionan la masa y el músculo tiene resistencia y amortiguamiento internos.La frecuencia natural es esencial para el desempeño suave y automático de una tarea. Drillis (1963) estudió una variedad de tareas manuales muy comunes y sugirió tiempos de trabajo óptimos, de la siguiente manera:
- Limado de metal 60 - 78 pasadas por minuto
- Cortes 60 pasadas por minuto
- Palanca con la mano 35 revoluciones por minuto
- Palanca con la pierna 60 - 72 revoluciones por minuto
- Palear 14 - 17 paleadas por minuto
Uso de movimientos curvos continuos
Debido a la naturaleza de los ligamentos que unen los segmentos del cuerpo (que se aproximan a juntas de pasador), es mas sencillo para las personas producir movimientos curvos, es decir, pivotear alrededor de una coyuntura. Los movimientos en línea recta que involucran cambios agudos y repentinos en su dirección requieren mas tiempo y son menos precisos. Esta ley se demuestra con facilidad al mover cualquiera de las dos manos con un patrón rectángular, y después con uno circular de magnitudes aproximadas. Los movimientos curvos continuos no requieren desaceleración y, en consecuencia, se realizan mas rápido por unidad de distancia.
Uso de la clasificación de movimientos practica mas baja
Ésta clasificación de movimientos finalmente termina convirtiéndose en ley fundamental de la economía de movimientos, para ejecutar un adecuado estudio de métodos- Los movimientos de los dedos, o movimientos de primera clase, son los mas rápidos de los cinco tipos y se reconocen con facilidad porque se realizan moviendo el o los dedos mientras el resto del brazo permanece inmóvil. Los movimientos típicos de los dedos son enroscar una tuerca en un tornillo, presionar las teclas de una máquina de escribir o tomar una parte pequeña.
- Los movimientos de dedos y muñecas se hacen mientras el brazo y antebrazo están quieto, y se conocen como movimientos de clase dos. Los movimientos típicos de dedos y muñecas ocurren al colocar una parte en un dispositivo o al ensamblar partes.
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Movimientos de clase dos.
- Los movimientos de dedos, muñecas y parte baja del brazo se conocen como movimientos del antebrazo de clase tres, e incluyen aquellos realizados por el brazo abajo del codo cuando la parte superior no se mueve. Como el antebrazo incluye un músculo fuerte, esos movimientos no se consideran eficientes porque no son fatigantes. Sin embargo, el trabajo repetitivo con fuerza de los brazos extendidos puede inducir hinchazón, que se alivia diseñando la estación de trabajo de manera que los codos estén a 90° al realizar la tarea.
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