طراحي صندلي صنعتي با رويکرد ارگونومي

در عصر حاضر می توان گفت که یک ملت و یک سازمان به واسطه شهروندان و کارکنانشان شناخته می شوند و پیشرفت یک سازمان ارتباط نزدیکی با سلامتی و تندرستی کارکنانش دارد. نياز به توجه هر چه بيشتر به عوامل انساني در هر سازماني بدون شك جزو مهمترين اصول و معيارهاي آن سازمان است، زيرا تمامي سازمان‌ها بدون استفاده از منابع انساني، در واقع بي‌معني و بي‌اعتبار هستند و فلسفه وجودی شان به خطر مي‌افتد. از طرفی نيروي انساني ، كار و بهره وري ، توليد و صنعت واژه هايي هستند كه با يكديگر ارتباطي تنگاتنگ دارند. زماني كه سخن از بهره وري نيروي انساني پيش مي آيد انسان به عنوان يك اپراتور يا بعنوان يك عامل حركت و نيرويي فعال مطرح مي شود. بنابراین، دقت، سلامت و كارآيي افراد در مشاغل مختلف از حرف خدماتي ، تحقيقاتي و آموزشي گرفته تا كشاورزي و صنعتي ، جزو عوامل مهم در بهره‌وري مي باشد. همچنین از آنجا که حجم وسیعی از نیروهای کار، امور محوله خود را بصورت نشسته و با استفاده از صندلی انجام می دهند، طراحی و ساخت صندلی های ارگونومیک، نقشی عمده در ارتقای سطح سلامت،کاهش صدمات جسمانی و افزایش بهره وری نیروهای کار دارند. با توجه به اهمیت موضوعات ارگونومیک در طراحی صندلی، شرکت فرید صنعتتن، بعنوان شرکتی پیشرو در طراحی و ساخت صندلی و مبلمان اداری که موفق به اخذ استاندارد ارگونومی نیز شده است، از سال های گذشته تحقیقات گسترده ای را در زمینه ارگونومی صندلی و مبلمان اداری آغاز نموده است. بر این اساس مطالعات جامعی بر روی ابعاد، عملکرد، کاربری، مواد اولیه و زیبایی صندلی های ارگونومیک با هدف تدوین استانداردهای ارگونومی در طراحی صندلی صورت گرفته است.

ارگونومي

يكي از مسائل مهمي كه در واحدهاي صنعتي توليدي ، فعاليت‌هاي كشاورزي، خدماتي، آموزشي حائز اهميت مي‌باشد اين است كه سلامت افراد در حد مطلوبي حفظ شود و افراد قادر باشند در سايه بهداشت و ايمني، به طور دقيق و با كيفيت بالا به وظايف محوله خود بپردازند. بی تردید انجام فعالیت های مختلف چه در قالب یک شغل صنعتی یا اداری و چه در زمان های غیرشغلی مانند فعالیت در منزل می تواند به نوعی باعث بروز آسیب های جسمانی گردد. جابجا کردن کالا و قطعات به طور ناصحیح، ایستادن یا نشستن های طولانی، کار با ابزارهای ، اعمال نیرو و سایر موارد مشابه، عوامل خطرسازی را برای بروز صدمات اسکلتی – عضلانی مهیا می سازند. یکی از علومی که در این راستا توانسته است راهکارهای مناسب برای برقراری بهتر و شایسته شرایط فعالیت افراد و متناسب سازی محیط های کار با نیازهای انسان ارائه دهد علم ارگونومي يا مهندسي عوامل انساني است. ارگونومي دربرگيرنده ارتباط متقابل انسان با اطراف خود مي‌باشد. در علم ارگونومي مباحث گوناگوني مطرح هستند كه با بکارگیری آن ها می توان به نوعي مشكلات جسماني و يا رفتاری كاربران را رفع مي‌نمايند در واقع هدف مهندسي انساني رفع مشكلات افراد در حين انجام كار، تسهيل فعاليت‌ها و دستيابي به شرايط مطلوب‌تر مي‌باشد. ارگونومي يا مهندسي عوامل انساني علم اصلاح و بهینه سازی محیط ، مشاغل و تجهیزات است به گونه ای که سه فاکتور یاد شده با قابلیت ها و محدودیت های انسان تطابق داشته باشد و در این راستا نیز در پی حصول دو هدف اصلی است که عبارتند از ارتقاء سطح سلامت و همچنین بهره وری (صادقی 1379،Naeini2009). با عنایت به تعریف اخیر دامنه ی عملکرد ارگونومی وسیع می باشد برای نمونه موارد زیر را می توان به عنوان بخشی از حیطه ی عملکرد ارگونومی تلقی نمود:
طراحي ايستگاه هاي كار ( نشسته، ايستاده، توام ) ، آناليز ايستگاه هاي كار ، بررسي توانمندي افراد در مشاغل مختلف، طراحي سيستم هاي حمل دستي كالا ، بررسي نشانگرها و كنترل كننده ها، بررسي و طراحي ابزارهاي دستي ، بررسي ارتباط بين ضربان قلب و فعاليت، بررسي ارتباط بين خستگي و راندمان فردي، آناليز سيستم انسان ـ ماشين ، بررسي چيدمان تجهيزات ، ماكرو ارگونومي ، آنتروپومتري و سنجش ابعاد بدني ، حركت شناسي مفاصل ، نوبت كاري.
در بین موارد پیشگفت، یکی از معمول ترین مواردی که در ارگونومی بحث می شود ، طراحی ایستگاه های کار است. در این مقاله سعی شده است نکات ارگونومی در ایستگاه های کاری نشسته با تاکید بر اصول ارگونومی در طراحی صندلی مورد دقت قرار گیرند و همچنین اقدامات پژوهشی در حال انجام در شرکت نیلپر با محوریت ارگونومی محصول تشریح گردد. به طور کلی نشستن یکی از حالت های معمول بدن چه در حین کار و چه در زمان های استراحت است و بی تردید چنان چه اصول ارگونومی در این وضعیت بدنی مورد بی توجهی قرار گیرد، پیامدهای زیادی را سبب می گردد.

ايستگاه هاي كار و اصول طراحی آن ها

ايستگاه كار به مکانی گفته می شود که كاربر درآن محل و به كمك تجهيزات مربوطه مشغول انجام وظايف خود می باشد. ايستگاه هاي كار مي توانند ثابت و يا چندگانه و متغير باشند در واقع يك فرد ممكن است در حین انجام کار، تنها در يك ايستگاه كار اشتغال داشته باشد و يا ممكن است به دليل نوع فعاليت بين ايستگاه هاي كاري گوناگون جابجا شود.
ايستگاه هاي كار را به گروه هاي مختلف تقسيم بندي مي كنند كه عمده آن ها به قرار زيرند :

ايستگاه كار نشسته

ايستگاه كار ايستاده

ايستگاه كار نشسته – ايستاده

عدم تناسب ابعادي بين ايستگاه هاي كار و ابعاد بدني اپراتور و همچنین استفاده از میز و صندلی های نامناسب و غیر ارگونومیک می تواند باعث بروز خستگي زودرس و يا صدمات جسماني شود. خم شدن هاي بيش از حد و غيرلازم به دليل كوتاه بودن بلندي سطح كار و يا كشيدگي عضلات شانه به دليل بالا بودن سطوح كار، نمونه هايي از عدم تطابق ايستگاه هاي كار با اپراتورخواهند بود. همان گونه که اشاره گردید طراحي ايستگاه هاي كار يكي از مباحث مهم در ارگونومي مي باشد و ایستگاه های کاری نشسته نیز از جمله مواردی هستند که میزان مواجهه با آن بسیار معمول و زیاد است. بخش عمده ای از کارهای روزانه افراد در حرف مختلف به صورت نشسته انجام می گیرد و نشستن های طولانی مدت و یا استفاده از صندلی های نامناسب به صدمات جسمانی می انجامد.

فیزیولوژی نشستن

ستون مهره ها در انسان دارای سه انحنای مشخص در نواحی گردن، پشت و کمر می باشد که در حالت ایستاده قوس های این سه بخش (در یک فرد سالم) به صورت طبیعی خواهد بود (شکل 1) اما در حالت نشسته شرایط متفاوت می شود. در واقع زمانی که بدن از وضعیت ایستاده به نشسته تغییر حالت می دهد، لگن خاصره می چرخد و این چرخش باعث کشیدگی در ناحیه کمر می شود و انحنای طبیعی کمر تغییر کرده و کشیده تر می گردد. شکل (2 ) حالت های مختلف نشستن را با حالت ایستاده از نظر تغییر شکل ستوان فقرات نشان می دهد. این مقایسه نشان می دهد که در تمامی حالات مختلف نشستن (شکل 2 – B,C,D,E) وضعیت انحنای ستون مهره ها در ناحیه ی کمری نسبت به حالت ایستادن (شکل 2- A) دارای شرایط نامناسب می باشد. با توجه به مورد اخیر عدم اعمال ملاحظات ارگونومیک در طراحی ایستگاه های کاری نشسته می تواند به ناراحتی های ستون مهره ها منجر گردد. در این خصوص طراحی صندلی متناسب با اصول ارگونومی از جایگاه ویژه ای برخوردار خواهد بود و توجه به مواردی از جمله شناخت آسیب های احتمالی مرتبط با کار، مهندسی آنتروپومتری و ضوابط طراحی بخش های اصلی صندلی متناسب با نوع کار ضرورت خواهد داشت. بخشی از این موارد ذیلا به اختصار آمده است.

اهمیت موضوع ارگونومی صندلی

وضعیت نشسته یکی از معمول ترین وضعیت های کار و استراحت است که به دلایل پیشگفت به خودی خود عامل خطرسازی در بروز و شیوع صدمات جسمانی محسوب می شود. به گزارش مرکز تحقیقات ارگونومی دانشگاه کورنل ، بیش از نیمی از افراد به ویژه در کشورهای صنعتی به دلیل کار در وضعیت های نشسته و استفاده از صندلی های نامناسب دچار ناراحتی های ستون فقرات می شوند مضافا این که به طور کلی فشارهای وارده بر دیسک های بین مهره ای در حالت نشسته چیزی حدود 40 تا 90 درصد بیش تر از حالت ایستاده است.
به گزارش كميته ايمني و بهداشت انگلستان، خسارت هاي ناشي از صدمات استخواني ـ عضلاني در سال 1991، 25 بيليون دلار برآورد شده است. كمردرد شايع‌ترين علت ناتواني در افراد زير 45 سال مي‌باشد اين عارضه دومين علت مراجعه بيماران به پزشك و دومين علت شايع در بروز غيبت‌هاي ناشي از كار شناخته شده است. در سال 1981 در آمريكا مبتلايان به ناراحتي‌هاي كمر در حدود 70 ميليون نفر برآورد شده و ميزان افزايش سالانه اين تعداد 7 ميليون تخمين زده شده است. صدمات ديسكي علت 20% از غيبت‌هاي ناشي از كار در آلمان گزارش شده است. هزينه مستقيم كمردرد در سال 1984 (در آمريكا) در حدود 109×16 دلار برآورد شده است (33% مربوط به خدمات پزشكي و 67% مربوط به غرامت‌هاي شغلي). در سال 1991 هزينه‌هاي مستقيم و غيرمستقيم ناشي از اين دسته از صدمات 1010×5 دلار گزارش شد. ميانگين هزينه هر مورد كمردرد در سال 1986 در آمريكا 6807 دلار برآورد شده است. در حدود 80% از امریکایی ها به درجات مختلف از دردهای ناحیه کمر رنج می برند(Lou et al. 2004). در امریکا صدمات ستون مهره ها از سال 1992 تا 2001 تا حد 43 درصد کاهش داشته است(DC 2004). تقریبا 9 میلیون دلار در امریکا برای غرامت های کارگران به دلیل صدمات کمری هزینه شده است. آمار مشابه حاکی از این است که دردهای ستون فقرات مسئول بیش از 100 میلیون روز کاری از دست رفته در سال شده است(Atlas 2004). بخش آمار اداره کار امریکا (BLS) اشاره کرده که 36% حوادث مرتبط با کار مربوط به آسیب های کمر، شانه و به طور کلی تنه بوده است(BLS 2002). آمار سال 1996 این اداره نشان داده که حدود 60% بيماريها و اختلالات مرتبط با كار را اختلالات اسكلتي – عضلاني مرتبط با كار ( WMSDs) تشكيل مي دهد (Levy 2000, Mayer e al.2000). با عنایت به موارد اخیر، اهمیت طراحی ایستگاه های کار براساس اصول ارگونومی کاملا مشخص می شود. موارد اخیر تنها اشاره ای کوتاه به خسران های ناشی از صدمات جسمان مرتبط با کار بوده است لذا توجه به یافتن راهکارهای موثر برای کاهش این عوارض علاوه بر آثار مثبتی که از منظر صیانت نیروی انسانی به همراه خواهد داشت باعث کاهش هزینه های مستقیم و غیرمستقیم مربوطه خواهد شد و در این راستا یکی از مهم ترین موارد اصلاح شرایط نشستن در ایستگاه های کاری نشسته خواهد بود.

آنتروپومتري

یکی از معیارهای مهم در طراحی ارگونومیک صندلی متناسب سازی ابعادی صندلی با ویژگی های ابعادی بدن کاربران است و در این راستا مهندسی آنتروپومتری به طراحان کمک می کند. آنتروپومتري علم سنجش و اندازه گيري ابعاد بدن مي باشد، به كمك انجام مطالعات آنتروپومتريك مي توان بهترين و مناسب ترين ابعاد را براي بخش های مختلف صندلي ها تعیین نمود. البته از آن جایی که در حال حاضر استانداردهای آنتروپومتریک برای جامعه ی ما تعریف نشده است، طراحی صندلی منوط به اندازه گیری های پایلوت خواهد بود و دست اندرکاران طراحی و تولید صندلی باید راسا به جمع آوری داده ها اقدام نمایند.

استانداردها،الزامات و معیارهای ارگونومیک در طراحی صندلی

تاکنون مطالعات بسیار زیادی در خصوص ارگونومی در طراحی صندلی به انجام رسیده و در ارتباط با صندلی نیز استانداردهایی معرفی شده است. برای نمونه می توان به این موارد اشاره نمود: استاندارد های BS با شماره های 1335,1729,21015,2588.2830,13761,57493.5799,1729,3044,4875,12529,1272 که در آن ها نکات فنی در خصوص صندلی های مختلف با کاربری های متفاوت درج شده است. استانداردهای ISO با شماره های 7250-1-2008,7250-2-2010 که به داده های ابعادی مرتبط با طراحی ایستگاه های کاری پرداخته است و یا استاندارد اروپایی مبلمان اداری با شماره ی EN 1335 ، همچنین استاندارد ژاپنی صندلی اداری با شماره ی 1011:1994 نمونه های دیگر هستند. از استاندردهایی که در موسسه تحقیقات صنعتی کشور مورد استفاده قرار گرفته نیز می توان به استاندارد 9697 و 9698 که به ترتیب به صندلی های آموزشی و همچنین مبلمان اداری مربوط می باشد اشاره کرد. به هر روی وجود چنین استانداردهایی هر چند که کمک شایانی به طراحی صندلی می کند اما کافی نیستند ؛ از دید نگارنده عدم کفایت این استانداردها و این که چرا با وجود این استانداردهای هنوز هم مشکلات زیادی در صندلی ها وجود دارد ریشه در دلایل متعددی دارد از جمله موارد ذیل:
– به دلیل تنوع مشاغل و اختلافات ابعادی، بخش عمده ای از اعداد مندرج در استانداردها به گستره ای از اعداد اشاره دارند، از این روی چنانچه موضوع طراحی صندلی غیرقابل تنظیم مطرح باشد، می بایست به نوعی برحسب نیاز، معیارسازی اختصاصی به انجام برسد.
– به دلیل اختلافات آنتروپومتریکی بین حوزه های مطالعاتی ابعادی مندرج در استانداردهای بین امللی و داده های ابعادی بدن ایرانیان، استفاده ی مستقیم از استانداردهای مبتنی بر داده های یاد شده ،شرایط شایسته ای را برای کشور رقم نمی زند از این روی اطلاعات مندرج در این استانداردها باید به نوعی براساس داده های ابعادی بدن ایرانیان بازسازی شود.
– به دلیل این که احساس راحتی در وضعیت های نشسته، به نوع فعالیت افراد و شرح شغل وابسته است، می بایست براساس آنالیز ارگونومیک شغلی، نحوه استفاده از استانداردها، تعریفی بر اساس کاربری به خود بگیرد و برحسب نیاز بازنگری شود.
– به دلیل این که احساس راحتی در وضعیت های نشسته، فرایندی ذهنی نیز محسوب می شود، نمی توان یک نسخه ی واحد را برای تمام شرایط الزام کرد؛ به بیان دیگر باید طراحی حسی و حتی ارگونومی فرهنگی، با استانداردهای کمی تلفیق گردد.
شایان ذکر است که در طی تحقیقات بیومکانیکی و فیزیولوژیکی، یافته ای حاصل شده که در سایه ملاحظات فوق، قابل استفاده هستند از جمله موارد ذیل:
الف ) زاویه کفی(نشیمن) و پشتی صندلی
بررسی ها نشان داده که بهترین زاویه برای نشستن که تحت آن شرایط، حالت و قوس هاس ستون مهره ها می تواند مشابه قوس های طبیعی در حالت ایستاده باشد، 135 درجه خواهد بود (2005 Moray). برای انجام کار در شرایط نشسته زوایای 110-115 درجه بین تنه و ران می توانند ضمن ایجاد شرایط مناسب برای کار، وضعیت قابل قبولی را برای تنه فراهم سازد. در برخی بررسی ها مشخص شده است که زوایای بین 110 تا 130 درجه نسبت به دیگر زوایا شرایط مناسبی را برای نشستن فراهم می سازد(Harrison et.al1999) . به هر حال بین میزان چرخش لگن خاصره و تغییر انحنای ستون مهره ها در ناحیه کمر همبستگی وجود دارد، در بررسی های انجام شده (Yasukouchi , Isayama 1995) ضریب همبستگی (9/0) شده لست.

ب) کفی (نشیمن) صندلی
بخش مهم دیگری از صندلی، تشک یا کفی صندلی است که تعیین ابعاد آن می بایست براساس صدک های محاسبه شده ی طول ران و همچنین عرض باسن باشد. از طرفی ضخامت و قابلیت ارتجاعی و نوع متریال یا فوم استفاده شده باید به گونه ای باشد که توزیع مناسب فشار را در نواحی توبروزیته های ایسکیال(Tuberosity Ischial) لگن خاصره (شکل 4) و همچنین بخش پشتی عضلات ران به صورتی بهینه ایجاد کند. تقریبا 60% وزن بدن روی این قسمت از صندلی متراکم می شود لذا طراحی کفی صندلی از موارد مهم در طراحی صنلی تلقی می شود.