La ergonomia en el diseño industrial
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La ergonomia en el diseño industrial La ergonomia en el diseño industrial Document Transcript

  • LA ERGONOMÍA EN EL DISEÑO INDUSTRIAL ALTEMIR GRASA, José María (1); MARÍN ZURDO, Javier (2) (1) Universidad de ZARAGOZA, España Centro Politécnico Superior, Departamento de Ingeniería de Diseño y Fabricación e-mail:altemir@unizar.es (2) Universidad de ZARAGOZA, España Centro Politécnico Superior, Departamento de Ingeniería de Diseño y Fabricación e-mail:jjmarin@unizar.es RESUMENLa Ergonomía, que apareció como disciplina al final de la Segunda Guerra Mundial, tiene suaplicación en tres campos fundamentales el diseño, el análisis del entorno y el estudio de lascaracterísticas del trabajo. En la actualidad, todo proceso de diseño debe basarse en el estudioergonómico para conseguir la mejor adaptación hombre-realidad artificial, sin embargo los centrostécnicos todavía no han otorgado a esta disciplina la importancia que merece. Prueba de ello es laoferta en los planes de estudio de ingeniería de la Universidad de Zaragoza, y como el profesionaldebe acudir a la formación en estudios propios, como el Master en Ergonomía y PsicosociologíaLaboral propuesto por el grupo de Investigación y Desarrollo en Ergonomía (ID-ERGO). Por último,se concreta la aplicación de la Ergonomía a una silla de oficina, como elemento más próximo ennuestro puesto de trabajo.Palabras clave: Diseño Industrial, Ergonomía, Datos Antropométricos. ABSTRACTThe Ergonomy came up to the end of Second World War, this science has three fields of applicationthe design, the analysis of environmente and the study of work conditions. Now, in the process ofdesign is necessary the ergonomic study for to obtain the best adequation man-artificial reality,however the technical centres in Sapin has not incorporated this science in the programs, yet. In theZaragoza University the students matriculate in Masters, for example the Master in Ergonomy andWork Psicology. This Master is offered for the Investigation and Develop in Ergonomy group (ID-ERGO). Finally, the Ergonomy will apply to the office chair.Key words: Industrial Design, Ergonomy, Antropometric Dimensions.
  • 1. IntroducciónDe las definiciones que existen de Ergonomía, la que más la vincula al Diseño Industrial es la de laAsociación Hispanoamericana de Centros de Investigación y Empresas de Telecomunicaciones(AHCIET), que dice: “La Ergonomía es la ciencia que recoge los principios de diseño relacionadoscon la comodidad, eficacia y seguridad de los usuarios”. Como es conocido, el término Ergonomíaaparece por primera vez en 1857, en un libro titulado “Compendio de Ergonomía o de la ciencia deltrabajo basada en verdades tomadas de la naturaleza” escrito por el polaco Wojciech Jastrzebowki, ycomienza a configurarse como disciplina al final de la Segunda Guerra Mundial, cuando la fuerza delos hechos obliga a los ingenieros, que diseñaban máquinas cada vez más complejas, a tener en cuenta,de una forma explícita y sistemática, las leyes fisiológicas y psicológicas del comportamiento humanoy sus límites operativos bajo las diferentes solicitaciones y condiciones del medio.Así la Ergonomía, en su origen, está vinculada al diseño, aunque como ya recoge la ErgonomicsResearch Society, fundada en 1949 por el psicólogo inglés Hywel Murrel, su objetivo es adaptar eltrabajo a las personas, ampliando de este modo el campo de aplicación que recogía la definiciónanterior. El mismo neologismo, acuñado a partir de las raíces griegas (ergon) y (nomos), significaliteralmente la “ley del trabajo”, por ello, la Ergonomía no trata de modificar al hombre sino suscondiciones de trabajo y se orienta principalmente a la protección del trabajador, no al aumento de laproducción. El triángulo, que muestra la figura 1, recoge perfectamente el campo de actuación de laErgonomía, el primer vértice corresponde al “Diseño del puesto de trabajo”, el segundo al “Entornodel trabajo”, y el tercero a las “Características del trabajo”. Figura 1: Campo de actuación de la Ergonomía.No obstante, la interrelación entre Ergonomía y Diseño se comprueba en que de las 1.220.000 páginasweb que aparecen en Internet del término, en 440.000 figura también el término Diseño. Y, como sedesarrolla en el apartado siguiente, todo lo que se diseña para uso y entorno del hombre debecontemplar en el proceso de diseño el estudio ergonómico para conseguir la mejor adaptación hombre-realidad artificial.2. Alcance en el campo del diseñoEn la década de los 50, los más destacados diseñadores de la época como Raymond Loewy, ZdenekKovar, Walter Dowin Teague o Henry Dreyfuss empezaron a potenciar la investigación empírica en eldiseño, incorporándose así el uso y aplicación de la Ergonomía al diseño de todo tipo de objetos,artefactos y equipos de uso común para adecuarlos a las características, necesidades y limitaciones delusuario.
  • Además, tras la Segunda Guerra Mundial y en base a ella, se produjo un desarrollo indiscriminado yrápido de un nuevo tipo de macrociudad agresiva con el hombre, lo que motivó el que cada vez más seempezara a prestar atención al tratamiento y diseño del medio ambiente urbano y arquitectónico, amedida del hombre, por entender que el hombre de la ciudad es inseparable de las condiciones de vidaproporcionados por esos espacios.Ya no eran sólo los ingenieros quienes concebían ergonómicamente el ámbito laboral y las máquinas,también los diseñadores y arquitectos aplicaban la Ergonomía en la concepción de los objetos yespacios de uso cotidiano aceptando que, como afirma Bonsiepe, “la Ergonomía puede desempeñar unpapel muy importante en la búsqueda de una respuesta satisfactoria a los requisitos de uso”.Se inicia así una ampliación de la Ergonomía, en la que se alcanza ya un ámbito global de aplicaciónextendido a la totalidad del entorno habitable en un loable afán de elevar el nivel de calidad de vidadel hombre. Y se impone un nuevo enfoque humanista de la elaboración ergonómica del entornohabitable en un modelo de diseño integral.De aquí que actualmente la Asociación Española de Ergonomía defina ésta como “el conjunto deconocimientos de carácter multidisciplinar aplicados para la adecuación de los productos, sistemas yentornos artificiales a las necesidades, limitaciones y características de sus usuarios, optimizando laeficacia, seguridad y bienestar”. Figura 2: Dimensiones del operario en posición sentado, [Fuente Estudio Antopométrico Nacional de Méjico]. La Ergonomía es, por lo tanto, una combinación de fisiología, anatomía y medicina en unarama, psicología experimental en otra y física e ingeniería en una tercera. La medicina proporciona lainformación acerca de la estructura del cuerpo humano, la psicología estudia el funcionamiento delcerebro y sistema nervioso como determinantes de la conducta, la física y la ingeniería proporcionaninformación acerca de la máquina y el ambiente al que el operador tiene que enfrentarse. En resumen,la labor de la Ergonomía es primero determinar las capacidades del operario y después intentar diseñarun entorno de trabajo o de interrelación en el que se respeten las capacidades del hombre.
  • 3. La Ergonomía en los centros técnicos de la Universidad de ZaragozaPara analizar la formación en Ergonomía en los centros técnicos de la Universidad de Zaragoza,comenzaremos por la docencia de esta disciplina en el Bachillerato. En el programa de la asignatura deDibujo Técnico del C.O.U. (B.O.E. 2-12-86) aparecía una parte titulada “Análisis de Formas”, dondese recogía el tema dedicado al Diseño, y en él se definía el término Ergonomía. En este tema serealizaba una introducción al diseño a través de los ingenieros y arquitectos, con mención especial a laEscuela de Bauhaus, que profundizaron en esta materia mediante la transformación de los valorestradicionales de las técnicas artesanales hacia las nuevas técnicas industriales de la producción enserie. A continuación se presentaban las clases de diseño, distinguiendo entre Diseño del Entorno,Diseño Arquitectónico, Diseño Industrial y Diseño Gráfico. Seguidamente se abordaba los Factoresdel Diseño, donde en la relación con la persona se mencionaba la Ergonomía, para acabar con elProceso y Metodología del Diseño.Con el bachillerato L.O.G.S.E., según el B.O.E. del 21-10-92, la asignatura de Dibujo Técnico pierdela parte de “Análisis de Formas” y se crea una nueva asignatura titulada Fundamentos del Diseño. Elprograma de esta asignatura consta de cuatro temas fundamentales: - Concepto de Diseño. - Los elementos plásticos y su función en el mundo del diseño. - Metodología proyectual. - Campos de aplicación del diseño.Como sucedía en la asignatura de Dibujo Técnico de C.O.U., la Ergonomía se incorpora como unfactor a tener en cuenta en el desarrollo del Proceso de Diseño. Este es el bagaje formativo de accesode los alumnos a los estudios universitarios en esta materia.En los estudios universitarios de primer ciclo en la Universidad de Zaragoza, no hay ningunaasignatura específica de Ergonomía en las siete titulaciones técnicas que se imparten. Tabla 1: Titulaciones de Primer Ciclo. TITULACIÓN ESPECIALIDADES INGENIERO TÉCNICO INDUSTRIAL. Electrónica Industrial, Química Industrial, Electricidad, Mecánica y Construcción de Máquinas. INGENIERO TÉCNICO EN DISEÑO INDUSTRIAL. INGENIERO TÉCNICO EN INFORMÁTICA. INGENIERO TÉCNICO AGRÍCOLA. Industrias Agrarias y Alimentarias, Hortofruticultura y Jardinería, Explotaciones Agropecuarias. INGENIERO TÉCNICO EN OBRAS PÚBLICAS. INGENIERO TÉCNICO EN TELECOMUNICACIÓN. ARQUITECTO TÉCNICO.Los contenidos de esta disciplina aparecen como parte del programa de las asignaturas de Metodologíadel Diseño en la titulación de Ingeniero Técnico en Diseño Industrial.
  • En los estudios universitarios de ciclo superior, en las cinco titulaciones técnicas que se imparten, estadisciplina aparece en dos asignaturas: “Ingeniería y Ergonomía del producto”, asignatura optativa de 6créditos que se oferta en las menciones de Producción y Organización Industrial de la titulación deIngeniero Industrial, y la de “Ergonomía y estudio del trabajo”, ofertada por el Departamento deIngeniería de Diseño y Fabricación como de libre elección. Tabla 2: Titulaciones de Segundo Ciclo. TITULACIÓN ESPECIALIDADES INGENIERO IDUSTRIAL. Automatización industrial y robótica, Construcción e instalaciones industriales, Diseño de Máquinas y vehículos, Electrónica, Energía y tecnología de calor y fluidos, Materiales, Organización Industrial, Producción, Sistemas eléctricos. INGENIERO DE TELECOMUNICACIÓN. Comunicaciones, Electrónica, Telemática. INGENIERO EN INFORMÁTICA. INGENIERO QUÍMICO. Diseño de equipos en la industria química, Ingeniería del medioambiente, Ingeniería de procesos. INGENIERO AGRÓNOMO.En estudios propios de la Universidad de Zaragoza, el grupo de Investigación y Desarrollo enErgonomía (ID-ERGO) que se creó el año 2002, perteneciente al Instituto de Investigación enIngeniería de Aragón (I3A), presentó el Máster titulado “Ergonomía y Psicosociología Laboral”, paraser cursado totalmente a distancia, vía Internet a través del Anillo Digital Docente, con el fin defavorecer la formación entre aquellos profesionales que requieren profundizar en esta área deconocimiento. Figura 3.- Portada de la página web del grupo ID-ERGO.El programa del curso está formado por seis módulos básicos y doce módulos optativos, entre loscuales el alumno debe elegir ocho.
  • Tabla 3: Programa del Master de Ergonomía y Psicosociología Laboral. MÓDULOS BÁSICOS MÓDULOS OPTATIVOS Concepto y Metodología. Gestión de Riesgos en Ergonomía y Psicosociología. Ergonomía de la Postura y del Esfuerzo. Ergonomía de Puestos de Trabajo en la Industria. Ergonomía Ambiental. Ergonomía en Máquinas y Herramientas Manuales. Psicosociología Laboral. Factores Psicosociales. Ergonomía en el Diseño de Bienes de Consumo. Diseño de Puestos de Trabajo. Ergonomía en Oficinas. Ergonomía de Producto. Ergonomía en Software y Hardware. Organización del Trabajo. Violencia en el trabajo. Física, psíquica y sexual. Ergonomía en entornos Arquitectónicos. Ergonomía de Poblaciones Especiales. Ergonomía y Deporte. Ergonomía en Hospitales.El grupo ID-ERGO también participa en el Programa Doctoral Interuniversitario de IngenieríaBiomédica y en el Máster en Prevención de Riesgos Laborales. En la actualidad, el grupo lo formamosdoce profesores más doce colaboradores o becarios y está dirigido por el profesor Javier Marín delÁrea de Ingeniería de Proyectos. Las colaboraciones con empresas son numerosas y entre losdesarrollos cabe destacar el software MOVE-HUMAN para la captura del movimiento humano, en loslugares de trabajo, para su posterior análisis ergonómico. El sistema incluye funcionalidades deanimación y simulación en 3D para analizar y evaluar las posibles mejoras en las tareas del empleadorecreado en la escena virtual. Las líneas de investigación del grupo se centran en los siguientescampos: A. Evaluación ergonómica y psicosocial de puestos de trabajo. B. Diseño y rediseño de puestos de trabajo. C. Desarrollo de software para evaluación de riesgos laborales. D. Diseño e implementación de sistemas de captura de movimiento para evaluación ergonómica y análisis biomecánico. E. Diseño de modelos musculoesqueléticos.Además de la docencia reglada, la Universidad de Zaragoza dispone del área de Ergonomía,encuadrada en la Unidad de Protección y Prevención de Riesgos, cuyo objetivo es la formaciónespecífica y adecuada a su puesto de cada trabajador de la universidad, de forma que le permitaparticipar en la creación y difusión de una cultura de hábitos de trabajo que lleven a conseguir mejorescondiciones en el trabajo. Además de los cursos de formación, el área de Ergonomía utiliza las listasde control o check-list para la valoración ergonómica de cada puesto de trabajo y se ocupa de laspoblaciones especiales, con programas para la supresión de barreras arquitectónicas, asesoramientosobre ayudas técnicas, etc.
  • 4. Análisis ergonómico de una silla modelo IDEA.La persona es la protagonista del puesto de trabajo, por ello la silla debe respetar sus características ypotenciar las capacidades del hombre. Por este motivo, se estudia exhaustivamente cada movimientodel cuerpo en el puesto de trabajo y el diseño debe permitir una total libertad de movimientos,aportando al mismo tiempo confort y salud en el puesto de trabajo. No hay que pensar en la posicióncómoda, si la silla está ergonómicamente diseñada, basta moverse, y la silla debe ajustar la tensión delmecanismo al peso de cada usuario, para que haya un perfecto equilibrio entre silla y persona. Figura 4: Silla de la Serie Idea.Desde el punto de vista del Medio Ambiente, el llamado ecodiseño, los sistemas productivos en losque se basa el desarrollo y la fabricación de la silla, deben integrarse dentro del espíritu respetuoso dela naturaleza. La fabricación de espuma sin gases CFC (Clorofluorocarbonos), la ausencia de bañoselectrolíticos, la no utilización de disolventes en pinturas y adhesivos, son ejemplos del compromisopara cuidar el entorno natural. La utilización de materiales de alta reciclabilidad como el aluminio, elacero o el polipropileno, y el fácil desmontaje de los componentes, convierten a la silla en un productoque al final de su vida útil debe poner todos sus componentes al servicio de nuevas ideas, de nuevosmodelos que podrán materializarse con una alta utilización de materiales reciclados.En lo referente a la geometría de la silla, es necesario conocer bien las dimensiones de la poblaciónusuaria del diseño. El conjunto de las condiciones lleva a establecer el modelo geométricocuantificado que permite fijar los parámetros que recoge la siguiente tabla. Tabla 4: Parámetros ergonómicos de la silla. PARÁMETRO MEDIDA ERGONÓMICA MEDIDA DE LA SILLAAltura del asiento. 38-54 54Profundidad del asiento. 40-44 44Anchura del asiento. >40 48Inclinación del asiento. -5º a 5º -5º a 5ºAltura del apoyo lumbar. 15-30 20Anchura del respaldo lumbar. >35 40Altura del borde superior del respaldo. >50 55Radio lumbar. 40 40Altura de los reposabrazos. 18-30 20Distancia entre reposabrazos. 46-52 50Anchura útil de reposabrazos. >5 6Longitud útil de reposabrazos. >22 30Posición de los reposabrazos. 15-20 15Ángulo asiento-respaldo. 90º-120º 90
  • El diseño de la silla debe realizarse para el conjunto de usuarios, no sólo para la media. Lo más comúnes diseñar para que el 90 ó el 95 % de los usuarios puedan acomodarse; es decir, los más pequeños ylos más grandes quedan excluidos. En la mayoría de los casos no sería práctico ni económicoconsiderar el 100 % de la población, ya que el hacerlo así se limitaría drásticamente la eficacia deldiseño ergonómico para la mayoría de las personas.En el análisis de los parámetros de la silla, se puede indicar que el asiento debe ser ajustable vertical yhorizontalmente, a ser posible. La anchura del asiento se debe diseñar para la cadera más ancha. Laprofundidad del asiento, si es fija, se diseñará para el muslo más corto. La altura del asiento seregulará; pero si fuera fija, se diseñará para que las piernas más cortas lleguen al suelo. En el respaldoes esencial el apoyo, si es posible ajustable, para la zona baja de la espalda. El reposabrazos secolocará a la altura del codo del rango menor y se debe prever un apoyo almohadillado.De los datos de la tabla 4 se desprende que la silla analizada mantiene su modelo geométrico dentro delos parámetros ergonómicos y, por lo tanto, su diseño responde a un diseño ergonómico.5. ConclusionesLa Ergonomía ha extendido su aplicación en todos los campos del diseño para conseguir la mejoradaptación del hombre a la realidad artificial. En la Universidad de Zaragoza, el área de Ergonomía dela Unidad de Protección y Prevención de Riesgos desempeña una labor formativa y de estudio quealcanza, incluso, la determinación de especificaciones para la adquisición de mobiliario, como sedemuestra en los resultados del estudio realizado a una silla modelo IDEA. Sin embargo, la ofertaacadémica es escasa en primer y segundo ciclo y se reduce a la oferta de estudios propios a través deMasters. El grupo ID-ERGO debe suponer un punto de inflexión en esta disciplina y su trayectoria entres años y su dinámica de trabajo actual así lo avalan.6. Referencias Bibliográficas [1] BARRAU, P.; MONDELO, P.R.: “Ergonomía 3. Diseño de puestos de trabajo”. Barcelona. 1998.[2] CASTILLO, J.J.; VILLENA, J.: “Ergonomía. Concepto y Métodos”. Madrid. EdicionesComplutenses S.A. 1998.[3] CLARK, T.S.; CORLETT, E.N.: “La ergonomía de los lugares de trabajo y de las máquinas”.Barcelona. Fundación Mutua General. 1984.[4] MIGUÉLEZ, M.H.; DÍAZ, V.: “Ergonomía y diseño del puesto de trabajo”. Madrid. LA LEY.2001.[5] MOUNTMOLIN, M.: “Introducción a la ergonomía. Los sistemas hombres-máquinas”. Madrid.1971.[6] PEREDA, S.: “Ergonomía. Diseño del entorno laboral”. Madrid. Eudema. 1993.[7] ZICHENKO, V.; MUNÍPOV, V.: “Fundamentos de Ergonomía”. Moscú. Progreso. 1985.