AnyBody ile İş Sağlığı ve Güvenliği - Ergonomi Risk Analizleri

Günümüzde ergonomi ve iş sağlığı hiç olmadığı kadar öneme sahip. Son yıllarda ülkemizde çıkan 6311 sayılı iş sağlığı ve güvenliği kanunu ile birlikte uygulamalar son hızla artmakta. Buna karşın artan çalışma süreleri ile birlikte, farklı endüstrilerde çalışan birçok kişi ergonomik risk altında bulunuyor. Çok azımız çalışma hayatımızda iş kaynaklı bir rahatsızlık geçirmeden emekli olabiliyoruz. Bu rahatsızlık bazen geçici bir sırt ağrısı olabildiği gibi, bazen kalıcı bir sakatlık olabiliyor. Söz konusu rahatsızlıklar incelendiğinde büyük kısmının kas iskelet sistemi ile ilişkili, çalışma ortamı kaynaklı rahatsızlıklar olduğu ortaya çıkıyor. Bu ve benzer rahatsızlıklar hem insan yaşam kalitesini düşürüyor, hem de sigorta sistemine yük getirerek ekonomik kayıplara yol açıyor.

Kas iskelet sistemi modellemesi ve iş yeri ergonomisi analizleri, işte tam bu noktada sayısal analiz yöntemi ile çözüm üretiyor. AnyBody Modelleme Sistemi yazılımı kullanılarak, iş yeri ergonomisi analizi gerçekleştirilerek rahatsızlık yaratabilecek koşullar belirlenebilir ve çözüm önerileri uygulamaya koyulmadan önce doğrulanabilir. Akro Mühendislik bu alanda gerçekleştirdiği arge faaliyetleri ile projeler geliştirmekte, gerekli ölçüm ve yazılım desteğini sunmaktadır.

İşyeri tasarımı

Malzeme aktarımı ve kaldırma-indirme gibi işlemlerin sıkça uygulandığı iş yerleri, bel bölgesi, omuz ve kol uzuvlarında rahatsızlık ve sakatlık risklerinin en yüksek görüldüğü yerler olarakk öne çıkmaktadır. Eklemlerdeki dokuları zedeleyecek hareketlerin tekrarlı şekilde yapılması ve tekrar aralığınının dokunun kendisini onarmasına izin vermeyecek şekilde az olması sonucu insan vücudunda travmalar oluşmaktadır. İş görenin çalışma postüründeki veya yük değerlerindeki ufak farklar risk faktörünü tahmin edilenin üzerinde arttırabilmektedir. Bunun nedeni kaslarımızın kemiklerimiz ile çok yakın konumlanması ve kaldıraç etkisinin az olmasıdır.

AnyBody Modelleme Sistemi kullanılarak, he rbir özelleşmiş iş adımı ergonomik risk açısından incelenebilir. Eklemlere binen yüklerin azaltılması, çalışanın daha uzun süre yorulmadan çalışabilmesi simülasyon ile sağlanabilir.

Bir çalışanın hergün tekrarlı şekilde gerçekleştirdiği yan şekilde yükleme operasyonu sırasında eklemlerine binen yük, uzun süreli rahatsızlıkların nedeni olabilir. İnsan mekaniği bu gibi basit görünen soruların netlikle cevaplandırılması için oldukça kompleks bir yapıdır ve basit el hesapları bu noktada çaresiz kalmaktadır. AnyBody Modelleme Sistemi 1000 üzerinde kas içeren detaylı ve doğrulanmış insan modeli ile bu ve benzeri sorulara net cevaplar verebilen bir sistem olarak öne çıkmaktadır.

 

Malzemelerin itilmesi

İtmek elle çalışılan işlerde sıklıkla kullanılan bir yöntemdir ve AnyBody Modelleme Sistemi kullanılarak kolaylıkla analiz edilebilir. Bu örnek analizde, bir hastane personelinin 200kg ağırlığındaki bir hasta yatağını 0.3 m/s^2 ivme ile itmesi çalışılmıştır. İtme süresi 1.5 saniye olarak belirtilmiştir. Personelin yatağı itmek için kullandığı kol (sarı) 3 farklı pozisyonda yatağa bağlanmıştır: 0.9m, 1.1m ve 1.3m. Ergonomik açıdan bu örnekteki soru: hangi kol yüksekliğinin personel üzerinde en düşük yüklemeyi verecektir?

AnyBody ile kurulacak bir kas iskelet modeli ile basit analizler yapılabilir. Kas eforları ile eklemlere binen yükler farklı postür ve tasarım parametreleri açısından analiz edilebilir. Örneğimiz için verilen iki grafik yatağın itilmesi sırasında personelin harcadığı toplam kas eforu ile dirsek eklemine binen yükleri göstermektedir. Grafiklerden görüldüğü üzere, kolun en yüksek olduğu durum diğer konumlara göre tercih edilmelidir. Bu gibi basit görünen sorular, konu hakkında uzman olan kişiler arasında bile farklı yorumlanabilmektedir. Sayısal analiz ise, net sonuçlar vererek daha güvenli ve kesin kararlar verilmesi için avantaj sağlamaktadır.

Ekipman tasarımı

Sırt çantası gibi taşınabilir ekipmanların tasarımı, kullanıcıların konforunu ve hızlı yorulmalarını büyük derecede etkiler. Ekipmanın ağırlık merkezi, kullanıcının postürünü ve taşıma sırasında kullandığı kas yüklerini karmaşık biçimde etkiler. Aynı şekilde kol kayışları ekipman yükünü kemiklere temas yüzeyine ve pozisyona bağlı şekilde iletir. Çözülmesi gereken problemi karmaşık ve nonlineer bir yapıdadır.

Bu örnekte iki farklı ekipman tasarımının kullanıcı tarafından nasıl taşınacağı tahmin edilmiştir. Kurulan kısıt sistemi ile ekipmanın ağırlık merkezinin değişmesi sonucu kullanıcının otomatik olarak nasıl kendisini dengelediği ve hangi yüklere maruz kaldığı analiz edilmiştir.

 

 

 

 

Eklem kuvvetlerinin niceliksel olarak belirlenmesi

Aşağıda verilen animasyon, forklift operatörlerinin sürekli yaptıkları direksiyon çevirme hareketinin benzetimini göstermektedir. Rutin olarak tekrarlı yapılan bu çalışma durumunun analiz, postür ve kas aktivasyonunun nasıl eklemlerde yüklemeye neden olduğuna güzel bir örnek vermektedir. Animasyon sırasında arttırılmış şekilde gösterilen kasların hacimsel artışı kas aktivasyon seviyesini göstermektedir. Direksiyonun çevrilirken elin geri durduğu ve yanal yükleme yaptığı konumda yüksek kas aktivasyonu gerektiği görülmektedir. Bu durumun nedeni, söz konusu pozisyonda kol kaslarının kuvvet kolunun belirtilen işi yapmak için uygun pozisyonda olmaması olarak açıklanabilir.

Direksiyona uygulanan sabit tork değerini korumak için, gleno-humeral (omuz) ekleminde meydana gelen yüksek kuvvet değeri grafikte verilmiştir. Bu yüksek eklem kuvveti, postürün iş için uygun olmaması ve yüksek kas kuvvetleri sonucu oluşmaktadır. Uzun süreler sonucu omuz ekleminde zedelenme ve rahatsızlıklara yol açabilir. Direksiyonun veya koltuk pozisyonu değiştirilerek, direksiyona açı verilerek veya direksiyon çapı değiştirilerek bu soruna çözüm aranabilir. AnyBody Modelleme Sistemi bu ve benzeri parametrik çalışmaları yapmak için eşsiz bir araçtır.

 

Tezgah çalışması

Bu örnek tezgah üzerinde et kesen bir kasabın ergonomik analizi için verilmiştir ve tezgahta kuvvet harcayarak çalışan birçok iş kolunda benzer ergonomik riskler söz konusudur. Bıçak ile uygulanan 50N değerindeki kuvvet, kırmızı ok ile belirtildiği şekilde yön değiştirmektedir.

Çalışanın sol eli masa üzerinde destek olarak durmakta ve masa ile kullanıcı arasındaki temas kuvvetleri otomatik olarak hesaplanmaktadır. Benzer temas kuvvetleri AnyBody Modelleme Sistemi tarafından otomatik olarak hesaplanabilmekte ve doğrulama çalışmaları dışında özel force plate uygulamalarına gerek kalmamaktadır.

Animasyon farklı bıçak kuvvetleri altında kas aktivasyonunun değişimini göstermektedir.