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• Raul Monroy

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APUNTES DE LA MATERIA

ERGONOMIA PLAN DE ESTUDIOS IIND-2010-297 DE LA CARRERA INGENIERÍA INDUSTRIAL

ING.ORLANDO MERINOS

CD. MADERO, TAM., MEX.

AGOSTO 2016

ERGONOMIA INDICE Introducción......................................................................................................................................

Pág. 3

CAPITULO I Conceptos básicos de ergonomía............................................................................................... Definición de factores humanos o ergonomía…………………………………………………………….. Historia………………………………………………………………………………………………………… Alcances de la ergonomía…………………………………………………………………………………… Sistema Hombre-Máquina…………………………………………………………………………………... Costos y recompensas de la ergonomía…………………………………………………………………. La ergonomía y las disciplinas relacionadas…………………………………………………………….. Entrada de información y su procesamiento…………………………………………………………….. Práctica No. 1 Habilidad de ejercicio absolutos acerca del tamaño………………………………….

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CAPITULO II Tableros visuales y auditivos…………………………………………………………………………….. Tipos de información presentada por los tableros……………………………………………………. Presentación de información…………………………………………………………………………………. Tableros visuales………………………………………………………………………………………….. Escalas cuantitativas……………………………………………………………………………………… Escalas cualitativas………………………………………………………………………………………… Indicadores de estatus o de situación…………………………………………….............................. Luces de señal y de alarma………………………………………………………………………………. Representaciones figurativas…………………………………………………………………………….. Representaciones alfanuméricas y relacionados………………………………………………………. Tamaño de los caracteres-alfanuméricos……………………………………………………………….. Códigos visuales, símbolos y signos……………………………………………………………………. Principios perceptivos de diseños simbólicos…………………………………………………………. Directrices generales para diseñar representaciones visuales………………………………………. Tableros auditivos…………………………………………………………………………………………. Tableros auditivos para propósitos específicos………………………………….......................... Señales auditivas…………………………………………………………………………………………. Diseños de mandos………………………………………………………………………………………… Señales transmitidas por radio……………………………………………………............................. Otros tableros auditivos cualitativos…………………………………………………………………….. Controles para la comunicación con ordenadores…………………………………………………….. Práctica No. 2 signos suficientemente sugestivos…………………………………………………… Práctica No. 3 Diseñar un displays dinámico………………………………………………………….. Práctica No. 4 relacionar el sistema auditivo con el visual…………………………………………..

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CAPITULO III Controles y Herramientas………………………………………………………................................... Tipos de control…………………………………………………………………………………………….. Factores que afectan el diseño de controles…………………………………….............................. Factores que afectan la eficacia de los controles………………………………............................. Diseño de herramientas y controles específicos………………………………………………………. Controles manuales……………………………………………………………………………………….. Perillas o manijas…………………………………………………………………………………………… Interruptores de botones de presión………………………………………………………………………. Interruptores………………………………………………………………………………………………….. Palancas simples y palancas de mando…………………………………………………………………… Controles de pie-pedales……………………………………………………………………………………. Selección y diseño de máquinas…………………………………………………………………………… Distribución y localización de las máquinas……………………………………… Antropometría en el dimensionado de aberturas de acceso y zonas de paso en las máquinas……………………………………………………………………………………………………… Práctica No. 5 Rediseñar una herramienta de mano……………………………………………………….

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ERGONOMIA CAPITULO IV Condiciones Ambientales……………………………………………………………………………………. El ruido……………………………………………………………………………...................................... El medio térmico………………………………………………………………………………………………. Valoración del confort térmico………………………………………………………………………………… La ventilación en los ambientes de trabajo………………………………………………………………….. La iluminación y ejecución visual…………………………………………………………………………….. Efectos de la temperatura sobre la comodidad…………………………………................................. Vibración………………………………………………………………………………………………………… Efectos de las vibraciones sobre la salud…………………………………………………………………… Práctica No.6; Niveles de ruido……………………………………………………………………………… Práctica No.7 colores………………………………………………………………................................... Práctica No.8 Temperatura…………………………………………………………………………………… Práctica No.9 Iluminación………………………………………………………....................................... Práctica No.10 Música……………………………………………………………………………………….. Práctica No.11 Medio ambiente……………………………………………………………………………..

66 67 70 73 75 78 83 84 87 88 89 90 91 92 93

CAPITULO V Antropometría…………………………………………………………….……………………………………. Carga física……………………………………………………………………………………………………..

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CAPITULO VI Antropometría aplicada y espacio de trabajo……………………………………………………………… Diseño para individuos extremos…………………………………………………………………………… Diseño para promedios adaptables……………………………………………………………………….. Diseño para la media……………………………………………………………................................... Dimensiones del espacio de trabajo………………………………………………………………………. Espacio de trabajo para personal sentado……………………………………………………………….. Superficies de trabajo……………………………………………………………………………………….. Superficies horizontal de trabajo: Áreas normal y máxima…………………................................... Altura de la superficie de trabajo: sentado……………………………………………………………….. Altura de la superficie de trabajo: estar de pie……………………………………………………………. Diseño de asientos…………………………………………………………………………………………… Consideraciones antropométricas…………………………………………………………………………… Práctica No.12 Ilustrar las dimensiones del cuerpo usadas en determinar varios diseños en un vehículo de motor………………………………………...................................................................... Práctica No.13 Principios involucrados en el arreglo de diales en una consola……………………………………………………………………………………………………….. CAPITULO VII Diseño del lugar de trabajo………………………………………………………………………………….. Criterios antropométricos para el diseño de puesto de trabajo………………………………………….. Consideraciones físicas en el diseño del lugar de trabajo………………………………………………. Consideraciones de movimientos…………………………………………………………………………… Consideraciones de visibilidad……………………………………………………………………………… Consideraciones de auditivas……………………………………………………………………………….. Consideraciones sociales en el diseño del lugar de trabajo……………………………………………. Espacio personal……………………………………………………………………………………………… Carga mental…………………………………………………………………………………………………… Tiempo de trabajo…………………………………………………………………………………………….. Territorialidad……………………………………………………………..………………………………….. Concepto de oficinas sin muros…………………………………………………………………………….. Bibliografía………………………………………………………………..……………………………………..

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ERGONOMIA INTRODUCCION Este libro está dirigido a todos los alumnos de la carrera de ingeniería industrial que se imparte en los institutos tecnológicos de la república mexicana, ya que cumple con el programa de estudios vigente para la materia de ergonomía.

La ergonomía, disciplina aplicada cuyo objetivo de estudio es el trabajo humano, se ocupa de la interacción del hombre con su medio laboral y organizacional; sus objetivos son propiciar el ajuste reciproco, constante y sistemático entre el hombre y el ambiente; diseñar la situación laboral de manera que el trabajo resulte cómodo, fácil y acorde con las necesidades mínimas de seguridad e higiene, y elevar los índices de productividad, tanto en lo cuantitativo como en lo cualitativo.

En el capítulo I, se estudia la ergonomía en su contexto más amplio (definiciones, historia, alcances, su posición junto a otras disciplinas, así como su valor financiero).

Dos de las palabras del proceso interactivo Hombre-ambiente dentro de su propio sistema de trabajo son: información y comunicación, una de las cuales es transferida por la otra, en los capítulos II y III, se analizan los aspectos conductuales de comunicación.

Después de examinar con detalle los requerimientos de los canales de comunicación, vemos que los mismos son eficaces, sin embargo su eficiencia puede verse afectada, algunas veces de manera radical por el ambiente en que se supone debe actuar el operador, en el capítulo IV, se analizan cuatro aspectos del ambiente: la iluminación, temperatura, ruido y vibración.

También se hace énfasis en que no son estos los únicos aspectos del ambiente laboral, pero quizá son los más apropiados para la mayoría de los operadores.

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ERGONOMIA El

estudio

de

las

dimensiones

del

cuerpo,

que

suele

llamarse

Antropometría, representa un aspecto esencial de cualquier investigación ergonómica y es tratado en el capítulo V.

En el capítulo VI, el área inmediata al operador es investigada considerándose la función y el valor de una postura, tanto de pie como sentado, apropiada al trabajo.

Y en el capítulo VIII, se estudia la manera más apropiada de construir el lugar de trabajo que consta de muchas máquinas y hombres, evaluando dos factores: La comunicación con sus compañeros, y con sus máquinas y el que se relaciona con sus sentimientos de tranquilidad, y comodidades, respecto de la posición de otras oficinas en su ambiente inmediato.

Al final de cada capítulo se incluyen varias prácticas con el propósito de llevar a la práctica la aplicación de lo visto teóricamente y que el alumno pueda analizar los resultados y conclusiones en la realidad, su cumplimiento dependerá de circunstancias como el tiempo o recursos disponibles (laboratorio o equipo de trabajo adecuado).

Con la información contenida en este libro, se espera que el lector pueda proponer soluciones ergonómicas a los problemas de la interacción Hombreambiente.

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ERGONOMIA CAPITULO I CONCEPTOS BÁSICOS DE ERGONOMÍA La palabra ergonomía se formó de los términos griegos ergo=trabajo; nomos=ley. Hay que aclarar que el término Factores Humanos y Ergonomía son considerados como sinónimos. El término Factores Humanos es muy usado en Estados Unidos y unos cuantos países. El término Ergonomía algunas veces usado en Estados Unidos es más usado en Europa y el resto del mundo. En la actualidad en México se conoce más el término Factores Humanos por nuestra cercanía geográfica con Estados Unidos, sin embargo en este libro usaremos los dos términos indistintamente. DEFINICION DE FACTORES HUMANOS O ERGONOMIA Trataremos de definir en base a un enfoque central, los objetivos y una aproximación central de los factores humanos o ergonomía.  El enfoque central de los Factores Humanos está relacionado con el ser humano y su interacción con: Diseño y creación de objetos hechos por el hombre, productos, procedimientos, servicios, equipos y ambientes que el hombre usa para mejorar las capacidades y limitaciones, y las necesidades de la gente.  Los objetivos de los Factores Humanos los podemos resumir en dos objetivos principales: 1. Aumentar la eficiencia y efectividad con las que el trabajo y otras actividades humanas se llevan a cabo, reduciendo errores e incrementa la productividad. 2. Este objetivo es esencialmente el de bienestar, manteniendo y realizando valores humanos deseables (salud, satisfacción, seguridad), reduciendo la fatiga y stress, entre otras cosas mejorando las condiciones ambientales del lugar de trabajo. La aproximación central de los Factores Humanos, es la aplicación sistemática de información relevante acerca de habilidades, características, comportamiento y motivaciones humanas en la ejecución de tales funciones. Aunque no exista una fase que pueda caracterizar el alcance del campo de factores humanos, expresiones tales como “diseño para el uso humano”, y “optimización de las condiciones de vida y de trabajo”, dan al menos una impresión parcial de lo que trata Factores Humanos.

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ERGONOMIA HISTORIA Los Factores Humanos tuvieron su origen hace muchos siglos, cuando el hombre desarrolló herramientas sencillas, utensilios y cobertizos. Al paso del tiempo, fueron evolucionando, mejorando el diseño hasta la aparición de las máquinas (1750-1890). (La fase según Christensen), este período se caracterizó por las brillantes invenciones en la industria Textil y las aplicaciones del vapor para la generación de potencia. La revolución del poder (1870-1945). (2ª. Fase según Christensen). Este período se caracterizó por la expansión muy grande en el uso de potencia como en fabricación, transporte y agricultura; incluyendo el desarrollo y uso de la energía eléctrica para tales propósitos, así como para las comunicaciones. Durante la primera guerra mundial, se consideró importante seleccionar entrenar personal militar en los Estados Unidos e Inglaterra, este esfuerzo fue dirigido hacia el “ajuste del hombre al trabajo”. Durante las primeras décadas del siglo hubo algunos desarrollos que hoy son vistos como relacionados a los factores humanos, tales como análisis de métodos y estudios de tiempos por parte de ingenieros industriales y algunos investigadores relacionados con el trabajo humano. Fue durante la Segunda Guerra Mundial; que el campo de los Factores Humanos se delineó un poco más. Se encontró que algunos equipos militares recién desarrollados no podían ser operados por mucha gente; por lo que optó diseñar equipos en términos de consideraciones del “ajustar el hombre al trabajo”, a “ajustar el trabajo al hombre”. Máquina para mentes (1945-x), (3ª. Fase según Christensen). En esta fase se han continuado los esfuerzos del control humano del poder, pero además se ha desarrollado un enfoque distinto en el uso de las máquinas para la realización de funciones que se pueden considerar mentales; principalmente en el uso de computadoras. La ergonomía surgió en Inglaterra el 12 de Julio de 1949, celebrándose una reunión en el Almirantazgo donde se formaron un grupo interdisciplinario con todos los interesados en los problemas laborales humanos (Edholm y Murrell, 1973). Después en otra reunión celebrada el 16 de Febrero de 1950, se adoptó el término Ergonomía. 1957 fue un año importante para Estados Unidos, especialmente para los Factores Humanos. En ese año apareció la revista Ergonomics de la Sociedad de investigación Ergonómica. Fue formada la sociedad de Factores Humanos; fue organizada la sociedad de Ingeniería Psicológica de la Asociación Americana de Psicología En 1959 fue formada la Asociación Internacional de Ergonomía reuniendo Sociedades de Factores Humanos y Sociedades Ergonómicas en varios países alrededor del mundo. La Ergonomía comenzó a ser reconocida como disciplina. Y empezó la era de los “botones, perillas y selectores”, (Knobs and dials) con aplicación en áreas no militares (tales como manufactura, comunicaciones y 6

ERGONOMIA transportes), cuyo objetivo principal era simplificar la operación y mantenimiento de las herramientas que la gente usa en su trabajo. En años más recientes la ergonomía se ha caracterizado por dos temas: 1).- El conocimiento de optimizar la combinación de los humanos y equipos. En los humanos las habilidades de razonar, tomar decisiones y algunas habilidades sensoriales y perceptivas; y de las máquinas funciones altamente repetitiva. Respecto a esto hay una discusión acerca de negociar entre diseñar sistemas que virtualmente cualquiera pueda usar con un mínimo de entrenamiento contra el diseño de sistemas que requerirán un entrenamiento considerable por parte de los operadores, volviéndose un asunto económico. 2).- Mejorar la calidad de vida del trabajador a través de un diseño apropiado. Hasta la fecha, ha habido una atención limitada o no atención a los aspectos de diseño de los factores humanos. Considerando toda la variedad de cosas, hasta nuestros tiempos, que el hombre ha hecho, hay un gran retraso de asuntos inconclusos, áreas en las que el campo de los Factores Humanos ha hecho solo una incursión muy modesta y esto ofrece la posibilidad de amplias aplicaciones. Tales áreas incluyen el diseño de equipo y sistemas de transportación, edificios de todos tipos, servicios de salud que servirán a sus usuarios, además los Factores Humanos pueden contribuir a mejorar la seguridad en muchas facetas de la vida, por consiguiente hay mucho que hacer en los principios de los Factores Humanos para diseñar trabajos que contribuirán a incrementar la satisfacción del trabajo; tales mejoras pueden ser a través del diseño de máquinas y equipos usados en el trabajo, la modificación de procesos y procedimientos y engrandecimiento del trabajo. También el incremento en el uso de las computadoras en la industria probablemente requerirá de nuevos tipos de interfaces entre hombre y máquina, que tendrán implicaciones importantes en relación al diseño de sistemas de computadoras.

ALCANCES DE LA ERGONOMÍA La Ergonomía se desarrolló debido al interés de un número de profesiones diferentes y en la actualidad es un campo de estudio multidisciplinario; delimitando tres áreas importantes. a) Fisiología, Anatomía y Medicina. Estas ciencias proporcionan la información acerca de la estructura del cuerpo: Las capacidades y limitaciones físicas del operario; las dimensiones de su cuerpo, que tanto puede levantar de peso, las presiones físicas que puede soportar, etc. b) La Psicología Fisiológica. Estudia el funcionamiento del cerebro y del sistema nervioso como determinantes de la conducta y los psicólogos experimentales intentan entender las formas básicas en que el individuo usa cuerpo, percibir, aprender, recordar y controlar los procesos motores. c) La Física y la Ingeniería. Proporcionan información similar acerca de la máquina y el ambiente con que el operador tiene que enfrentarse. De estas 7

ERGONOMIA áreas el Ergónomo toma datos y los integra para optimizar la seguridad, la eficiencia, confiabilidad, rapidez y la reducción del esfuerzo y de la fatiga de la ejecución del operario, para hacer su tarea más fácil y para incrementar su sensación de comodidad.

SISTEMA HOMBRE-MÁQUINA La Ergonomía busca maximizar la seguridad, la eficiencia y la comodidad mediante el acoplamiento de las exigencias de la “máquina del operario” o cualquier componente de su lugar de trabajo que tenga que usar a sus capacidades. Si el hombre se adopta a los requerimientos de su máquina, se establecerá una relación entre ambos, de tal manera que la máquina dará información al hombre por medio de su aparato sensorial, el cual puede responder de alguna manera, tal vez si se altera el estado de la máquina mediante sus diversos controles. De esta forma la información pasará de la máquina al hombre y otra vez de este a la máquina en un circuito cerrado de información-control, ver figura 1-1 y 1-2.

Figura 1.1Representación esquemática de sistema Hombre-Máquina. Representa un sistema mecánico semi automático

La tarea del Ergónomo es preservar y ampliar la operación de circuitos de esta naturaleza o la operación de un control puede ser más eficaz. Desde el punto de vista de la Ergonomía, la combinación de diferentes y únicos circuitos Hombre-Máquina en un sistema complejo de trabajo, crea problemas. Dos circuitos pueden funcionar de manera eficaz cuando se

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ERGONOMIA consideran por separado, pero cuando se combinan en un sistema simple, no funcionan debido a interacciones inesperadas. La Ergonomía moderna ha puesto énfasis en investigar al hombre y a su ambiente dentro del sistema, en vez de examinar con detalles minúsculos a los componentes que constituyen cualquier circuito de hombre y su máquina. Los sistemas pueden ser caracterizados por el grado de control del hombre contra la máquina; Jones los clasifica como: a) Sistemas Manuales. Estos sistemas constan de herramientas manuales y otras ayudas que se suman al operador humano que controla la operación, utilizando su propia energía como fuente energética. b) Sistemas Mecánicos. (sistemas semi-automáticos), se componen de partes físicas bien integradas, como son los diferentes tipos de herramientas mecánicas, generalmente diseñadas para realizar sus funciones con ligeras variaciones. La energía suele ser proporcionada por la máquina y la función del operador es pues, esencialmente, la de control, en general a través del uso de aparatos o mecanismos modificadores. c) Sistemas Automáticos. Cuando los sistemas están completamente automatizados, realiza todas las funciones operacionales, incluyendo el sentido, el proceso de elaboración de la información y la toma de decisiones y de acciones. Este tipo de sistemas necesita estar completamente programado para poder tomar medidas en caso de que se presenten contingencias que sean sentidas. Aunque los sistemas automatizados totalmente fiables no parecen posibles, al menos en nuestro tiempo, es probable que ciertas funciones humanas primarias en tales sistemas sean las de orientación, programación y mantenimiento. La norma UNE 81-425-91 “Principios ergonómicos a considerar en el proyecto de los sistemas de trabajo” (ISO 6385-1981) dice, en el apartado “campos de aplicación”, que los principios ergonómicos que se especifican en esta norma europea se aplican al proyecto de las condiciones de trabajo óptimas en relación al bienestar de la persona, su salud y a su seguridad, teniendo en cuenta la eficiencia tecnológica y económica, y, así mismo, define lo que es “sistema de trabajo” como el sistema que comprende la combinación de personas y medios de trabajo, actuando en conjunto sobre el proceso de trabajo, para llevar a cabo una actividad laboral, en un espacio de trabajo, sometidos a un determinado ambiente de trabajo y bajo unas condiciones impuestas por la tarea a desempeñar1. Para lograr una mayor adaptación entre la persona y la máquina y poder optimizar el diseño de los sistemas, éste se tendrá que llevar a cabo teniendo en cuenta las funciones de las personas y de la técnica y según el objetivo que se pretenda alcanzar. Para ello se describen a continuación algunas de las funciones asociadas a las personas y a las máquinas. 1

Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el trabajo, 4ª. Ed., Ergonomía, pág. 16

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ERGONOMIA 1. Los humanos son mejores que las máquinas para: detectar pequeñas cantidades de energía visual o acústica, percibir modelos de luz y sonido, improvisar y utilizar procedimientos flexibles, habilidad para almacenar grandes cantidades de información para períodos largos, recordar hechos relevantes en el momento adecuado, razonar de forma inductiva y juzgar. 2. Las máquinas son mejores para responder rápidamente a las señales de los controles y aplicar una gran fuerza de manera suave y precisa, para realizar tareas rutinarias y repetitivas, para almacenar información brevemente y borrarla completamente, para razonar deductivamente incluyendo habilidad de cálculo, manejar operaciones de gran complejidad, por ejemplo, hacer cosas a la vez (Fuente: Fitts 1951, The Original Fittslist). Así mismo la Norma UNE-EN 894-1 “Seguridad en máquinas. Requisitos para el diseño de dispositivos de información y mandos Parte 1: principios generales de la interacción entre el hombre y los dispositivos de información y mandos” presenta los requisitos que deben ser respetados a la hora de proyectar un sistema persona-máquina y que se deben definir en la fase de proyecto, en especial, el grado de participación de la persona que es necesario para un correcto desarrollo de la tarea. En el Anexo de esta Norma se especifica la importancia del reparto de las funciones, de las tareas entre los operadores y las máquinas, y se expone, de forma resumida, que tipo de actuaciones son más idóneas para la persona o para la máquina –para diferentes tareas en función de las características del comportamiento: características generales (flexibilidad, adaptación a cambios en los requisitos de la tarea, etc.) tratamiento de la información (aptitud para tareas repetitivas y monótonas, memoria, etc.), salidas (capacidad física, precisión, etc.) y ambiente (condiciones ambientales t mantenimiento y suministro)2 COSTOS Y RECOMPENSAS DE LA ERGONOMIA Cuando se realiza una investigación ergonómica en una planta, o se diseña un sistema de acuerdo con los principios ergonómicos se debe justificar el costo en relación con las recompensas. Chapanis (1976), considera difícil establecer una ecuación costo-beneficio al evaluar un sistema y considera dentro de los beneficios: El valor de todos los bienes y servicios producidos por el sistema y los valores que se acrecientan desde cualquier producto incidental. Del lado negativo de la ecuación tenemos los costos que incluyen: costo de equipo, costo o mantenimiento de partes, costos de operación, el equipo auxiliar y los manuales, los costos de la selección de personal, del entrenamiento, de los sueldos y salarios, de los accidentes, errores, roturas o desperdicios y los costos sociales de poner en marcha el sistema. De los factores anteriores muchos se pueden expresar en términos monetarios tangibles y otros son menos cuantificados, pero todos se deben tener en cuenta.

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Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el trabajo, 4ª. Ed., Ergonomía, pág. 17

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ERGONOMIA Corlett y Parsons (1978), describen otros criterios para la evaluación, éstos son: reducción de stress, los costos de rotación de personal, el incremento del interés y satisfacción del trabajo. Tell (1971), describen costos y recompensas en un estudio con los principios ergonómicos; se consideró el lugar de trabajo de los ensambladores electrónicos. Al usar un tablero rediseñado, por ejemplo, el tiempo que tardaba cada operario en completar su tarea se redujo en 64%, con 75% de menos errores. El costo del estudio fue de 4,200 dólares, mientras que los ahorros por año se calcularon en más de 28,000 dólares. Los beneficios de la productividad para la compañía no siempre pueden medirse en términos de número de unidades producidas. Por ejemplo, en algunos casos la productividad puede aumentar simplemente porque todos los trabajadores permanecen en un lugar de trabajo; en este caso la enfermedad y los accidentes de trabajo pueden disminuir la fuerza de trabajo. LA ERGONOMÍA Y LAS DISCIPLINAS RELACIONADAS. Las disciplinas afines a la ergonomía, como son la Investigación de operaciones, el estudio del trabajo y el estudio de tiempos y movimientos tratan de hacer óptima la eficiencia del trabajador y ciertas áreas se trasladan de manera inevitable, aunque hay diferencias entre ellas. Barnes (1963), define el estudio de tiempos y movimientos como: El estudio sistemático de los sistemas de trabajo con el fin de: a) diseñar el sistema y métodos preferidos, normalmente aquel que sea de más bajo costo. b) Comprender este sistema y este método. c) Determinar el tiempo requerido por una persona calificada y adecuadamente entrenada en trabajar a un ritmo normal para ejecutar una tarea o una operación especifica. Y d) Ayudar a entrenar al trabajador en este método preferido. Analizando los datos de tiempos y movimientos permite establecer “tiempos estándar”, para que el operario realice una actividad y posteriormente horarios de producción, determinar objetivos de la supervisión y la eficacia de la operación, así como estándares de tiempo-trabajo, para determinar el número de máquinas que puede esperar una persona, para coordinar a los trabajadores a fin de que incrementen su eficacia, para establecer costos y para determinar los incentivos económicos (Mundel 1950). El estudio de tiempos y movimientos se ha vuelto poco confiable por su alta confianza en el ritmo de trabajo como un criterio principal y por el uso inapropiado que le dan algunos administradores cuando establecen metas de producción.

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ERGONOMIA La ergonomía se apoya hasta cierta medida en el análisis de los tiempos de ciertas acciones. La mayor diferencia entre ambas disciplinas está en el uso que se da a los datos obtenidos, como en el hecho de que el ergónomo cuenta con más fuentes de información tomando en cuenta la precisión del operario, su comodidad y su satisfacción y de considerar los efectos del ambiente como el ruido, la iluminación y la temperatura. De Jong (1967), sugiere que los estudios del trabajo incluyen consideraciones del tipo del sistema de trabajo total y su tecnología el ambiente laboral, las tareas necesarias para llevar a cabo las instrucciones; los métodos de trabajo y el entrenamiento para ejecutarlos mejor, los estándares de desempeño, incluyendo tiempos estándar; y tanto las evaluaciones de puestos como planes de pago de salarios. El estudio del trabajo ofrece un traslape con la Ergonomía aunque hay algunas diferencias entre las metas y los objetivos. En el estudio se destacan los problemas administrativos como la evaluación de puestos y los planes de incentivos salariales, sus técnicas giran alrededor del análisis de tiempos y movimientos y omiten muchos de los otros métodos empleados por los ergónomos para recabar información; sus metas parecen concluir en el nivel de la simple identificación y análisis de la situación de trabajo y sus problemas en vez de intentar de cualquier manera sistemática, adecuar los requerimientos de la situación a las capacidades del operario. La investigación de operaciones (10) intenta producir sistema de trabajo total óptimo mediante la predicción de los requerimientos del sistema en el futuro y después mediante la planeación de la carga de trabajo y del sistema para satisfacer estos requerimientos. El desarrollo Organizacional incluye los cambios principales en las organizaciones, en el trabajo, en la estructura del sistema y los cambios en la planta física. El concepto más importante del desarrollo organizacional es que estos cambios principales no pueden realizarse con todo éxito sin tomar en cuenta a las personas como elementos que forman parte del sistema. Cada una de las disciplinas citadas anteriormente implica algo de ergonomía; y la Ergonomía adopta algo de su filosofía, de sus métodos y de las técnicas de cada una de ellas. La Ergonomía considera en su enfoque central al operario humano, su desempeño, su seguridad y su confort. La investigación de operaciones y Desarrollo Organizacional se interesan en el operario humano en un nivel más cualitativo porque es valioso al sistema o a la organización. En el estudio de Tiempos y Movimientos, el énfasis primordial recae en el hombre como trabajador, es decir; como una fuente de poder mecánico, de tal manera que los estándares de gasto de tiempo y energía para varias actividades

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ERGONOMIA pueda producirse y no considerar los efectos del ambiente de trabajo en la seguridad y la comodidad del trabajador.

ENTRADA DE INFORMACION Y SU PROCESAMIENTO. La mayoría de los sistemas tienen ciertas características o propiedades en común. Cada sistema tiene algún propósito u objetivo. Para que un sistema cumpla sus propósitos ciertas funciones operacionales necesitan ser realizadas. Cada función operativa necesita a su vez ser realizada por un individuo o por un componente. La ejecución de cualquier función operacional, a su vez, acarrea típicamente una combinación de cuatro funciones básicas más que son: 1). Sentido (Información que se recibe). 2). Almacenaje de la información. 3). Proceso informativo y Decisión. 4). Funciones de acción. Estas funciones básicas las vemos en la figura 1-2

ALMACENAMIENTO DE LA INFORMACIÓN

INPUT DE INFORMACION

SENTIDO (RECEPCION DE LA INFORMACIÓN)

PROCESAMIEN TO DE LA INFORMACIÓN Y TOMA DE DECISIONES

FUNCIONES DE ACCION (CONTROL FISICO O COMUNICACION)

OUTPUT

Figura 1.2 Tipos de funciones básicas realizadas por el hombre o los componentes de una máquina de los sistemas Hombre-Máquina.

1.- Sentido. Recepción de Información. Parte de la información que entra en un sistema, procede del interior del mismo por ejemplo; el calor que acciona una alarma automática de incendio; puede ser también que alguna información se origine desde el interior del mismo sistema. Esta información puede ser debida a la naturaleza de un feedback (retroalimentación), por ejemplo; leer en el velocímetro la acción sobre el acelerador, incluso puede ser información que está almacenada en el propio sistema. El ser humano percibe la información a través de la vista, oído y tacto y una máquina a través de dispositivos sensores electrónicos, fotográficos y mecánicos. 13

ERGONOMIA 2.- Almacenaje de la Información. La memoria es donde almacena el ser humano la información; los componentes físicos lo pueden almacenar en tarjetas perforadas, discos, cintas magnéticas, tablas de datos en forma codificada o simbólica. 3.- Procesamiento de información y decisión. El proceso informativo incluye la información recibida y almacenada. Cuando el ser humano se implica en este proceso resulta una decisión para actuar o no actuar; cuando son componentes de una máquina mecanizada o automatizada, el proceso informativo tiene que estar programado para conseguir que el componente responda de un modo predeterminado a cada posible Input. 4.- Funciones de Acción. Las acciones resultan de las decisiones tomadas y pueden ser de dos tipos: a) Acción de control físico o de proceso como la activación de ciertos mecanismos de control o el manejo, movimiento, modificación o alteración de materiales u objetos. b) Acción de comunicación, ya sea por la voz, señales, grabaciones u otros métodos. Input y Output. Son características de los sistemas Hombre-Máquina. Input. Son los ingredientes que son necesarios para lograr el resultado deseado, pueden ser objetos físicos o materiales como petróleo en una refinería; también puede ser información de cualquier clase; inclusive puede consistir de energía eléctrica, calorífica, etc. El Output, es el resultado o consecuencia del sistema, puede ser un cambio en un producto, una comunicación transmitida o un servicio prestado. El Output de un componente es frecuentemente el input de otro cuando tenemos sistemas integramos por varios componentes.

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ERGONOMIA PRACTICA NO. 1 HABILIDAD DE EJERCICIO ABSOLUTOS ACERCA DEL TAMAÑO

OBJETIVO: Demostrar el efecto del tamaño del conjunto en la habilidad de hacer juicios absolutos acerca del tamaño. PROBLEMA: Este experimento sirve para probar las habilidades para hacer juicios absolutos acerca del tamaño, la tarea es repetida 4 veces, cada vez incrementando el número de estímulo de diferentes tamaños los cuales serán juzgados. PARTE “A”. Determine el efecto del tamaño del conjunto en la habilidad de hacer juicios absolutos. PROCESAMIENTO: 1).- Corte la tira numerada de la parte superior de la figura 1. Coloque está en la mesa con la cara hacia arriba. Esto servirá como guía para clasificar el estímulo. 2).- Corte los 18 cuadros de las columnas 1, 2 y 3. 3).- Mezcle los cuadros y colóquelos cara abajo. 4).- Levante un cuadro a la vez y decida, basado en el tamaño del círculo, de cual columna viene (1, 2 y 3). Y colóquelo cara abajo, debajo del número de columna correspondiente de la guía. 5).- Haga esto con los 8 cuadros. 6).- Cuando termine, voltee los cuadros y cuente los errores (número de cuadros colocados en la columna equivocada. Note que es más sencillo hacer un juicio relativo que los absolutos). Registre el número de errores en la tabla 1, para un estímulo del tamaño de conjunto de 3. 7).- Ahora corte los cuadros de la columna 4 y del 5 y mézclelos con los cuadros ya cortados.

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ERGONOMIA 8).- Repita el paso 4, colocando el cuadro cara abajo, debajo de la columna correspondiente 1, 2, 3, 4 o 5. 9).- Determine el número de errores y regístrelos en la tabla 1 para un tamaño de conjunto de 5. 10).- Corte las columnas 6 y 7 de la figura 1, mézclelos con los demás cuadros y colóquelos cara abajo. 11).- Colóquelos en la columna apropiada como se hizo en los pasos 4 y 8. Registre el número de errores en la tabla 1, para un tamaño de conjunto de 7. 12).- Finalmente, corte las columnas 8 y 9, que estén a la izquierda de la figura 1, mézclelos con los usados previamente, colóquelos cara abajo y colóquelos como lo hizo anteriormente en la columna correspondiente. Determine el número de errores y regístrelos en la tabla 1. 13).- Determine el porcentaje de errores hechos en cada conjunto y regístrelo en la columna 4 de la tabla 1. TABLA 1 HOJA DE DATOS DE DISERMINACION ABSOLUTA. 1 2 3 4 Tamaño Conjunto Errores Errores Posibles Porcentaje 3 18 5 30 7 42 9 54

PARTE B: Hizo más errores (proporcionalmente), ¿Con el conjunto de tamaño 9?, ¿Con los círculos pequeños? ¿Los círculos grandes? ¿Con los de tamaño mediano? ¿Por qué piensa que esto pasó?

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2

2

MAS PEQUEÑO 1

1

3

3

5

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4

5

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COLUMNAS NUMERADAS

4

7

7

8

8

9

MAS GRANDE 9

ERGONOMIA

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ERGONOMIA CAPITULO II TABLEROS VISUALES Y AUDITIVOS Consideremos el tablero como un método de ofrecer información indirectamente, tanto en forma reproducida como codificada (simbológica). Los tableros pueden clasificarse en dinámicos y estáticos. Los tableros dinámicos son los que cambian continuamente o están sujetos a cambio a través del tiempo, incluyen los siguientes tipos: a). Tableros que describen el estado o la condición de alguna variable, como pueden ser los indicadores de temperatura y presión, los velocímetros y altímetros. b). Ciertos tableros de tubos de rayos catódicos como el radar, el sonar, la televisión y emisores de señales de alcance. c). Tableros que presentan deliberadamente una información ya transmitida, como son los tocadiscos, la televisión y el cine. d). y los concebidos para ayudar al operario en el control o fijación de alguna variable, como el control de temperatura de un horno. Los tableros estáticos, en cambio, son los que pertenecen inalterables en el tiempo, como son las señales, tablas, graficas, etiquetas y otras varias formas de material impreso o escrito. TIPOS DE INFORMACIÓN PRESENTADA POR LOS TABLEROS. a). Información cuantitativa: Comprende aquéllas formas de tablero en las que se refleja un valor cuantitativo de alguna variable, como la temperatura o la velocidad. Aunque en la mayoría de los casos, la variable es dinámica, parte de esta información puede ser estática (como la presentada en las tablas). b). Información cualitativa: Engloba los tableros que reflejan un valor aproximado, tendencia, frecuencia de cambio, dirección de cambio u otro aspecto de la variable cambiante. Esta información se suele pronosticar en un parámetro cuantitativo, pero lo que representa se usa más como una indicación de cambio en el parámetro que para una mera obtención de un valor cuantitativo propiamente dicho. c). Información del estado: Contiene los tableros que reflejan la convicción o estado de un sistema, tales como indicaciones de parada-marcha, indicaciones de uno de un número limitado de posibilidades (parada-precaución-libre), y las indicaciones de otra clase de condiciones, como un canal de televisión. d). Información de alarma y de señal: Tablero utilizado para indicar emergencia o condiciones de inseguridad o bien la presencia o la ausencia de algún objeto o 18

ERGONOMIA condición (faros en la navegación). La información representada en este grupo puede ser estática o dinámica. e). Información figurativa: Representaciones pictóricas o gráficas de objetos, áreas u otras configuraciones. Algunas pueden presentar imágenes dinámicas. (Como la televisión o le cine), y otras ofrecen representaciones simbólicas (como los latidos del corazón revelados por un osciloscopio, o las señales de un tubo de rayos catódicos). Otras pueden presentar información estática (como fotografías, mapas, copias de toda clase, y las representaciones gráficas por medio de líneas y puntos). f). Información de identificación: Comprende los tableros empleados para identificar alguna condición (generalmente estática), una situación o un objeto, como son las que detectan peligros, las filas de tráfico o los colores de tuberías empleados según un código. La identificación se realiza generalmente por forma codificada. g). Información alfabético-numérica y simbólica: Incluye tableros de información verbal, numérica o codificada en muchas formas, como las señales, las etiquetas, los carteles, las instrucciones, las notas musicales, el material impreso y escrito a máquina (incluyendo el Braille), y los impresos de ordenador. Esta información es generalmente estática, pero en ciertas circunstancias puede ser dinámica, como en el caso de los letreros de noticias en un edificio, representado por luces móviles. h). Información de Fase: Contenidas por los tableros de señales pulsadas o de fase, por ejemplo; señales controladas por períodos de duración de intervalos, y de sus combinaciones (códigos Morse y luces intermitentes).

PRESENTACION DE LA INFORMACIÓN Normalmente la información se recibe a través de tableros y las señales se perciben por los sentidos; básicamente por la vista y el oído, en menor medida por el tacto y, rara vez, por el olfato y el gusto. Los dispositivos de información pueden cubrir distintas finalidades. En algunos de ellos suelen ir asociados a dispositivos de control; en este caso las funciones suelen ser de regulación, de puesta en marcha o de indicación3. Por otra parte, hay una serie de dispositivos cuya finalidad es solamente el proveer información. Estos suelen ser instrumentos para la lectura cuantitativa o cualitativa, para la comprobación (detección de posibles desviaciones de valores normales) o para la comparación (entre máquinas). Otra variable que se debe considerar es la cantidad de información que se necesita. No debe darse demasiada información sólo la indispensable para el buen funcionamiento del proceso. 3

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ERGONOMIA SEÑALES VISUALES Ambiente ruidoso Mensaje largo Información compleja Datos o información que debe consultarse No se requiere respuesta inmediata

SEÑALES AUDITIVAS Sistema visual sobrecargado Receptor en movimiento Campo de visión limitado Se requiere respuesta inmediata No necesaria referencia posterior Ruido ambiental bajo

Tabla. 2.1 Señales Visuales y Señales Auditivas

La elección del método de presentación de la información dependerá en gran medida de la tarea que deba realizarse, pero en cualquier caso serán de aplicación los principios ergonómicos de claridad referida tanto a la legibilidad como a la codificación. En el primer caso hace referencia al diseño físico de la señal, que ha de ser percibida atendiendo a los principios de percepción (luminosidad, contraste, reflejos, parpadeos o vibraciones, forma y tamaño de los caracteres, distancia de lectura)4. El objetivo es asegurar la detección e identificación de la señal. En el segundo caso se refiere a los factores relacionados con la densidad, el contenido y la cualidad de la información, que intervienen en la interpretación de la misma (símbolos, tipo de indicador o de gráfico utilizado, contenido de mensaje, vocabulario...). Atendiendo pues, al proceso de percepción, en el diseño de los dispositivos e información es necesario considerar tres puntos:  Detección: descubrir la presencia del estímulo. Este punto hace referencia a la presentación física del estímulo (tamaño, brillo, intensidad sonora, contraste con el fondo, etc.).  Discriminación: reconocerlo, distinguirlo entre otros. Aquí nos referimos principalmente a la forma (tipo de caracteres, color, código). Estas dos características influyen en la facilidad de lectura  Interpretación: encontrar el significado de la información que se presenta (cantidad, complejidad). De ella depende la comprensión y la exactitud de la lectura. El mensaje no solo se ha de leer, sino que también se ha de comprender.

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ERGONOMIA SEÑALES LUMINOSAS  Contraste adecuado con el entorno: Intensidad que asegure la percepción sin deslumbrar  Intermitente: Llamada de atención Duración que permita la identificación del mensaje SEÑALES ACÚSTICAS  Nivel por encima del entorno que asegure su percepción; no utilizarlas si el nivel sonoro es muy elevado  Evitar señales simultáneas COMUNICACIONES VERBALES  Mensajes cortos, simples y claros  Las personas afectadas deberán conocer el lenguaje utilizado. SEÑALES GESTUALES  Gestos codificados R.D. 485/1997 señalización de Seguridad y salud en el trabajo. Tabla 2.2 La presentación de Información

1. TABLEROS VISUALES Las capacidades visuales, especialmente la acuidad visual y la discriminación del color, tienen una relación directa con el diseño de los tableros, en particular con la capacidad para detectar estímulos pertinentes y para discriminar entre variaciones de los mismos, (como las posiciones de los indicadores de los diales, o de las letras diferentes). El significado de lo que vemos en los tableros visuales depende en parte de los procesos perceptivos y del aprendizaje de las asociaciones pertinentes (como aprender el alfabeto o la forma de las señales de la carretera). Por esta razón el diseño correcto de los diversos tipos de tableros; de los que ahora hablaremos tiene que estar basado en parte en los factores perceptivos y de aprendizaje, así como en la capacidad especifica visual del ser humano.

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ERGONOMIA

Figura 2.1 Ejemplos de determinados tipos de displays, utilizados para presentar información cuantitativa.

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ERGONOMIA Los tableros visuales los podemos clasificar en: Escalas cuantitativas, indicadores de estatus, luces de señal y de alarma, representaciones figurativas y representaciones alfanuméricas. a) ESCALAS CUANTITATIVAS. Hay tres tipos básicos de representaciones cuantitativas dinámicas, y son los siguientes. 1).- Escalas Fijas con indicadores móviles 2).- Escalas móviles con indicadores fijos. 3).- Tableros Digitales o Contadores. Ejemplos de estos tres tipos se dan en la Figura 2-1. Las primeras dos clases son indicadores análogos, ya que el indicador referente a la escala es equivalente al valor que está representado. Es evidente que hay diferencias esenciales en la eficacia con la que cabe utilizar estos diversos diseños en variadas circunstancias. Comparación de los diferentes diseños.- se ha apuntado (Applied Ergonomics Handbook), que un indicador digital es más adecuado que un tablero analógico, si se requieren lecturas precisas de los valores numéricos, ya que con un tablero analógico el lector tiene que calcular la posición del indicador con respecto a las marcas de escalas adyacentes. Aunque los tableros digitales tienen ventaja, tanto en cuanto a precisión como de tiempo al indicar los valores específicos, los tableros analógicos poseen ventajas de otros tipos. La ventaja depende especialmente del diseño del indicador movible de escala fija, en contraposición al diseño del indicador fijo de escala móvil, probablemente porque la posición del indicador (en una escala fija), añade una indicación perceptiva de la que carece el diseño de escala móvil. Sin embargo las escalas fijas tienen sus limitaciones, especialmente cuando la gama de valores es tan grande que no puede ser indicada en una escala relativamente pequeña. En tal caso ciertos diseños de indicadores fijos de escala móvil, como en el caso de una ventana rectangular abierta y con escalas horizontales y verticales, tienen la ventaja práctica de ocupar un espacio pequeño en el tablero al exponer tan solo la porción relevante de la escala. Además, la investigación y la experiencia tienden a favorecer las escalas circulares y semicirculares (a, b, y c en la figura 2-1), por encima de las escalas verticales y horizontales (d y e, en esta figura). Sin embargo hay circunstancias en que las escalas verticales y horizontales tendrían ventajas indudables. Diseño de tableros analógicos. Posiblemente los criterios más importantes que deben considerarse cuando se elige un cuadrante son la facilidad y la precisión para hacer una lectura. Traducido en características de diseño, esto implica un diseño atrevido, simple y sin empalmes como el ilustrado en la fig. 2-2.

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ERGONOMIA

Figura 2.2, ilustración de dos diseños de un contador.

El de la derecha resultaría más fácil de leer, debido a que está más despejado y es menos confuso que el de la izquierda. Hay menos marcas de graduación y la línea de doble arco ha sido eliminada. La longitud de la escala queda aumentada al haberse situado las marcas más cerca del perímetro; aunque esto exija que los números queden situados en el interior de la escala queda aumentada al haberse situado las marcas más cerca del perímetro; aunque esto exija que los números queden situados en el interior de la escala, el diseño despejado y el hecho de que los números estén en la parte superior supera con creces esta desventaja. (Según Applied Ergonomics Handbook). El primer requisito por considerar es que el cuadrante debe ser lo suficientemente grande para que pueda leerlo con facilidad el observador colocado a cierta distancia (la distancia para la lectura). Desde luego, esta distancia puede variar con la posición del cuadrante, en la consola, además dado que la información que debe leer el operario se obtendrá de la escala misma, el tamaño y el ancho de la escala son importantes para determinar el tamaño del cuadrante. Para todos los propósitos prácticos, el British Standards Institute, (Instituto de Normas Británico, 1964, 1969), ha sugerido que el largo de la escala (L), se relacione con la distancia para la lectura (d), por medio de la fórmula D=4.4 L; por ejemplo; si se va a leer un cuadrante a 90cms. De distancia del operario, la longitud base de la escala (la distancia alrededor de la escala entre el “mínimo y el máximo”), deberá ser de por lo menos 6 cms. Una vez escogido el cuadrante del tamaño apropiado, la segunda cuestión para un comprador potencial debería ser preguntar lo concerniente a los números y tamaños de las divisiones y marcadores de la escala. La distancia entre los marcadores de la escala es, probablemente, uno de los factores fundamentales que determinan la legibilidad e la escala. Esto, para cualquier base de escala en particular estará en función del número de marcadores que se usen. McCormick (1976), recomienda que las distancias mínimas interescalares sean entre 1.25 y 1.75mm.

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ERGONOMIA La longitud y el grosor de los marcadores de escala han sido tema de muchas investigaciones, el British Standards Institute (Instituto de Normas Británico), (1964), sugiere que cada marcador principal debería ser del doble de largo de los marcadores menores. En cuanto al grosor de los marcadores, Morgan y sus colaboradores (1963), sugieren que los marcadores principales deberán estar entre los 0.125 y 0.875mm, lo cual depende de las buenas o malas condiciones de iluminación, mientras que McCormick (1976), parece estar de acuerdo con estas dimensiones. En cuanto al arreglo de los marcadores de escala, varios investigadores han estudiado las ventajas relativas de los diferentes sistemas de numeración. La opinión más común parece sugerir que el sistema que progresa de uno en uno o de 10 en 10 (1….2….3…., o 10….20….30, etc.), es el más fácil d usar. No se podrían hacer lecturas sin usar una aguja, y también hay algunos detalles disponibles que sirvan como guía acerca del diseño apropiado de la aguja (Spencer, 1963). En suma la aguja deberá ser puntiaguda más que roma y la punta deberá encontrarse, pero no encimarse, con la base de los marcadores escalares. McCormick (1976), agrega que la punta de la aguja tenga un ángulo de 20º, que el color de la aguja sea el mismo desde la punta hasta el centro (en el caso de escalas circulares); y que la aguja se halle cerca de la superficie de la escala (para evitar el error de paralaje). Tamaño de la escala y la distancia de visión. Según McCormick las características de las escalas está basada en una distancia de visión de 28 pulgadas (70 cms). Si una representación tiene que ser vista a una distancia mayor, las características tendrían que aumentarse para mantener en el ojo el mismo ángulo visual de las características. Para preservar el mismo ángulo visual se puede aplicar la siguiente fórmula para cualquier otra distancia de visión (en pulgadas) (X):

 Dimensiones   Dimensiones  x       a a     pulgadas       28  X 28      pulgadas pulgadas       En el Human Factor Desig Handbook, W. Woodson, B. Tillman y P. Tillman 1992 (Manual de Diseño de Factores Humanos), nos muestra una tabla de los valores de los marcadores para una visión de 28 pulgadas (71 cms.).

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ERGONOMIA A

Marcador más importante de la escala C B

Intermedio

Menor

D

F E H

G

DIMENSION A Ancho B Ancho C Ancho D Largo E Largo F Largo G Largo H Largo

NEGRO SOBRE BLANCO 0.035pulgadas (0.069cm.) 0.025pulgadas (0.054cm.) 0.030pulgadas (0.076cm.) 0.22pulgadas (0.56cm.) 0.10pulgadas (0.25cm.) 0.16pulgadas (0.41cm.) 0.70pulgadas (1.78cm.) 0.07pulgadas (0.18cm.)

BLANCO SOBRE NEGRO 0.125pulgadas (0.032cm.) 0.125pulgadas (0.032cm.) 0.125pulgadas (0.032cm.) 0.22pulgadas (0.56cm.) 0.10pulgadas (0.25cm.) 0.16pulgadas (0.41cm.) 0.70pulgadas (1.78cm.) 0.07pulgadas (0.18cm.)

Tabla 2.3 Valores de los marcadores para una visión de 28 pulgadas (71cm.)

b) ESCALAS CUALITATIVAS. Al emplear un tablero para obtener una información cualitativa el espectador está principalmente interesado en el valor aproximadamente o la tendencia de alguna variable. Los datos cuantitativos pueden ser usados como base para una lectura cualitativa por lo menos de tres maneras: 1). Para determinar el estado o condición de la variable en función de un número limitado de gamas predeterminadas (como determinar si el medidor de temperatura de un automóvil está “frío”, “normal” o “caliente”). 2). Para mantener aproximadamente alguna gama de valores (como conservar la velocidad de conducción entre 90 y 100km. por hora). 3). Para observar las tendencias, frecuencias de cambio, etc. (como anotar la frecuencia al cambio de altitud de un avión) En el uso cualitativo de datos cuantitativos hay evidencia que sugiere que un tablero considerado como el mejor para la lectura cuantitativa, no es necesariamente el mejor para la interpretación cualitativa.

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ERGONOMIA Sin embargo, los diseños óptimos de tableos para la lectura cualitativa dependen de cómo van a ser usados, es decir del tipo particular de lectura cualitativa. Si todo el espectro continúo de valores puede ser repartido en un número limitado de gamas, cada una de las cuales representa algún “nivel” general, el diseño óptimo sería aquel en que cada gama de valores estuviese codificada por separado, por ejemplo, mediante color, tal como se ilustra en la figura 2-3 cuando la codificación del color no es factible (como bajo ciertas condiciones de iluminación o con individuos que no perciban claramente el color), las zonas de un instrumento, pueden ser codificadas por formas. A este respecto, es conveniente (si es factible), aprovecharse de asociaciones que se puedan hacer con diseños o formas.

Normal (verde) Precaució n (amarillo)

Frío (amarillo) Precaució n (amarillo)

Normal (verde) Peligro (rojo)

Peligro (rojo)

Figura 2.3 Ilustración de codificación cromática de secciones de instrumentos que han de ser leídos cualitativamente.

c) INDICADORES DE ESTATUS O DE “SITUACIÓN”. Lo que más estrictamente reflejan los indicadores de la situación son condiciones separadas o distintas, tales como encendido o apagado, o (en el caso de las luces de tráfico) parar. Precaución o vía libre. En tales casos, el tipo de tablero más sencillo es una señal de luz, aunque se pueden usar otros indicadores. Podríamos añadir que si un instrumento cualitativo va a ser utilizado tan solo para propósitos de una lectura de comprobación, cabría emplear un indicador de situación en vez de una escala cualitativa. d) LUCES DE SEÑAL Y DE ALARMA. Las luces estáticas o de destello se usan para propósitos diferentes, entre ellos los siguientes: indicaciones de alarma (como en las autopistas), identificación de aviones durante la noche, auxilios para la navegación y faros, y para llamar la atención, como en ciertas localizaciones en un tablero de instrumentos. 27

ERGONOMIA Aparentemente, ha habido poca investigación en lo referente a estas señales, sin embargo McCormick (1976), dice que hay varios factores que influyen en la detectabilidad de las luces, como son: tamaño, luminancia y tiempo de exposición; el color de las luces, empleando el tiempo de respuesta como expresión de la eficacia de cuatro colores diferentes, Reynolds y otros investigadores proponen el siguiente orden (desde el más rápido hasta el más lento), rojo, verde, amarillo y blanco. Sin embargo, el color de fondo y la iluminación ambiental pueden actuar entre sí para influir en la aptitud para detectar y responder a luces de colores diferentes; frecuencia de los destellos de las luces, se recomienda frecuencias de 3 a 10 por segundo (con una duración de al menos 0.05 s), para llamar la atención (Woodson y conover), y Markowitz expone que la gama de 60-120 destellos por minuto. (1 a 2 por s), tal como se emplea ahora en las autopistas y rutas aéreas, parecen ser compatibles con las capacidades humanas de discriminación y las restricciones de los equipos disponibles; fondo de las luces, las señales e la luz no pueden ser bien distinguidas cuando otras luces de fondo son algo similares. En una investigación Crawford uso tanto señales de luz estática como destellantes contra fondos de luces irrelevantes (lo que podríamos llamar ruido), todas ellas estáticas, todas destellantes o una mezcla de luces de ambas clases; sus resultados indicaron que el promedio de tiempo necesario para identificar las señales de luz era mínimo cuando las luces de ruido de fondo eran todas estáticas (especialmente cuando la luz era destellante); que la ventaja de una luz destellante de señal (en contraste con una luz estática), se perdía completamente incluso si una luz de ruido de fondo era destellante, y que las señales estáticas eran más eficaces (podían ser identificadas con más rapidez), que las señales destellantes, si la proporción de las luces de ruido era mayor que 1 de cada 10. En otras palabras, las luces destellantes contra otras luces con destello ponen realmente a prueba al que las ha de detectar. e) REPRESENTACIONES FIGURATIVAS. Los tableros figurativos, tanto estáticos como dinámicos, tienden a concretarse en dos clases: 1). Los que son esencialmente pictóricos, (pensados para reproducir un objeto o escena, como la imagen en la pantalla de televisión o una fotografía aérea) y 2). Los que son ilustrativos o simbólicos. (Como los mapas o representaciones de posición de aviones). En ambos casos la intención es enviar una impresión visual que requiera poca o ninguna interpretación. En virtud de que hay muchas variedades de estos tableros, solo se hablará aquí de unos cuantos tipos particulares. Tableros de posición y el movimiento de aviones ha obsesionado a los diseñadores y a los pilotos, durante años. Un aspecto principal de este problema es el de las relaciones con los movimientos básicos que deben ser descritas en los 28

ERGONOMIA tableros; hay dos de ellas, tal como se muestra en la figura 2-4, y ésta es su descripción: Avión en Movimiento: la tierra (específicamente el horizonte), está fija, y le avión se mueve en relación a ella (avión en movimiento o tablero exterior-dentro). Horizonte en Movimiento: El avión está fijo, y el horizonte se mueve en relación a él (horizonte en movimiento o tablero interior fuera). (La mayoría de los tableros de avión son de éste tipo). Tableros con tubos de rayos catódicos: la naturaleza de las imágenes presentadas en tubos de rayos catódicos son, por supuesto; una función de la finalidad del tablero, pero incluyen representaciones directas de escenas (como en la televisión). “señales”, que representan objetos (como en las imágenes de un radar o en una torre de control). Las representaciones gráficas (como en varios tipos de tests o pruebas y equipos médicos), y caracteres alfanuméricos generados y simbólicos. Ya que hay tantos aspectos de factores humanos en los tubos de rayos catódicos, solo mencionaremos aquí un aspecto relativo al problema de la resolución, esencialmente vinculado al número de líneas exploración con trama, o simplemente líneas de exploración. Estas líneas son las estrechas rayas continuas que forman el área de la imagen de brillo variable producidas por:

Figura 2.4, Ilustración de las relaciones de dos movimientos básicos para describir la actitud de un avión a saber, avión móvil (fuera-dentro), y horizonte móvil (dentro-fuera).

Según Jonson y Roscos, un recorrido horizontal del scannius de un tubo de rayos catódicos. Generalmente se miden en términos de número-pulgadas o número-mm, o también de número respecto a la “forma”, presentada. La mayoría de estaciones de televisión norteamericanas emplean 525 líneas de exploración; el número-pulgadas depende, por lo tanto del tamaño de la pantalla de televisión. Como cabe esperar, la capacidad para reconocer imágenes, depende de número de líneas d exploración. Gould recomienda 10 líneas de trama para una detección precisa de los caracteres individuales quizá con menos líneas para la detección de palabras.

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ERGONOMIA Configuraciones complejas. Algunos tableros presentan configuraciones complejas con contenidos como áreas terrestres, rutas de tráfico y diagramas de cableado o de tubos. En el desarrollo de tales tableros, la directriz dominante es la simplicidad, eliminando detalles extraños y ofreciendo una representación esquemática, tomando en cuenta la información que necesita el usuario para presentar mejor la información. Representaciones Gráficas. El formato de algunas representaciones gráficas (gráfico de barras, líneas, etc.), que aparecen en los periódicos y otras publicaciones inducen a pensar que tendrían que existir mejores formas de presentar la información. No hay mucha investigación respecto a este tema, mencionaremos un estudio de Schutz, para describir datos de tendencias comparando el gráfico de líneas, barras horizontales y barras verticales, el gráfico de líneas resultó ser el preferible tomando en cuenta el tiempo que precisaron para hacer esta estimación y la precisión de las mismas.

f) REPRESENTACIONES ALFANUMÉRICAS Y RELACIONADOS. La eficacia de las comunicaciones que implican caracteres alfanuméricos y simbólicos depende de varios factores, entre ellos tipografía, contenido, selección de las palabras y redactado. Para nuestros propósitos adoptaremos las siguientes definiciones: a). Visibilidad: La cualidad de un carácter o símbolo que lo hace sobresalir visiblemente en su entorno. b). Legibilidad: el atributo de los caracteres alfanuméricos que permiten identificarlos entre sí. (Depende de caracteres como la anchura del trazo, la forma de los caracteres, del contraste y de la iluminación). c). Facilidad de Lectura: Cualidad que hace posible el reconocimiento del contenido del material informativo cuando se presenta con caracteres alfanuméricos en agrupaciones significativas, como pueden ser palabras, frases o texto continúo. (Esto depende más bien del espaciado de los caracteres y grupos de caracteres, de su combinación en frases u otras formas y del espacio entre líneas y márgenes, que de rasgos especiales de los caracteres individuales). Tipografía. La tipografía el material alfanumérico se refiere a rasgos propios de los caracteres y de su disposición. Anchura del Trazo. La anchura del trazo de los caracteres alfanuméricos se expresa generalmente por el ratio de su grosor en comparación con la altura de las letras o números. En base a estudios realizados por Berger u otros, es posible exponer algunas generalizaciones referentes a los ratios de la anchura del trazo con respecto a la altura de los caracteres alfanuméricos, como sigue: 30

ERGONOMIA Negro sobre Blanco Blanco sobre Negro

1:6 a 1:8 1:8 a 1:10

Ratios de Anchura-Altura. La relación entre la anchura y la altura de los caracteres alfanuméricos se describe generalmente como el ratio anchura-altura. En el caso de las letras mayúsculas, la evidencia experimental sugiere que el ratio sea aproximadamente de 1:1, aunque este se puede reducir a 3:5 sin una pérdida grave en la legibilidad. En el caso de las cifras, la recomendación estandarizada es de un ratio aproximado de 3:5. Estos ratios se ilustran en la figura 2-5.

Figura 2.5. Prueba de letras y números de la United Status Military Specification No. MIL-M-18012B (20 de Julio de 1964)

También denominada NAMEL (Navy Aereonautic Medical Equipment Laboratory) o AMEL. Las letras que aquí aparecen tienen una proporción ancho alto de 1:1 (exceptuadas la I, J, L y W). Estas proporciones pueden reducirse a casi 2:3, sin que haya una reducción apreciable de legibilidad. Los números guardan una proporción de 3:5 (exceptuados el 1 y el 4).

TAMAÑO DE LOS CARACTERES ALFANUMÉRICOS. La capacidad para hacer discriminaciones visuales (en caracteres alfanuméricos), depende de factores tales como el tamaño, el contraste, la iluminación y el tiempo de exposición. Para una distancia de lectura de 28 pulgadas los valores mínimos propuestos por Grether y Baker son de 0.20 pulgadas para información crítica o condiciones de lectura adversas y 0.10 para lectura no crítica. Para mayores distancias de visión es necesario por supuesto, incrementar las medidas de los caracteres.

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ERGONOMIA CÓDIGOS VISUALES, SÍMBOLOS Y SIGNOS. En nuestra presente civilización existe una amplia variedad de códigos visuales, símbolos y signos concebidos para transmitirnos información. Su utilización forma parte de casi todas las fases de las actividades humanas, como son los viajes, los negocios, la medicina, las ciencias, la religión, la ingeniería y el recreo. En realidad, el uso de símbolos gráficos como medio de comunicación tiene un origen temprano en la historia del hombre y forma parte del folklore de la mayoría de las culturas. Dreyfus que creó una batería de datos con 20000 símbolos gráficos usados en todo el mundo, llegó a la deducción de que tales símbolos pertenecían a uno u otro tipo de estos tres tipos: 1) Figurativo. (Dibujos bastante precisos, simplificados de objetos, como el cráneo y los dos huesos cruzados para representar peligro, o de acciones, como un hombre en bicicleta para indicar un camino destinado a bicicletas). 2) Abstracto. (Símbolos que reducen los elementos esenciales de un mensaje a términos gráficos, conservando tan solo un escaso parecido con el concepto original, como los signos del zodiaco) 3) Arbitrario. (símbolos que han sido inventados y que después han de aprenderse, como el triángulo de “ceda el paso” como señal de tráfico).

PRINCIPIOS PERCEPTIVOS DE DISEÑOS SIMBÓLICOS

Estabilidad de la forma (Figura fondo). Dado que el sistema perceptual del ser humano intenta imponer una forma sobre la información sensorial entrante, algunos tipos de figuras son inherentemente “inestables”, como se ilustra en (a) Limite definido (Figura limite). Una figura que no tiene límites claros carece de contraste y de formas, y no atrae bien la atención; como se ilustra en (b) de la figura 2-6 Cierra de la figura (Figura cerrada) El sistema perceptual tiende a integrar la información derivada de los sentidos para producir una figura total; como se ilustra en (c) de la figura 2-6 Simplicidad de la forma (Simplicidad). Los símbolos deben ser los más simples y consecuentes con la inclusión de características necesarias, como se ilustra en (d) de la figura 2-6 Unidad. Los símbolos deben ser tan unificados como resulte posible, cuando aparecen juntas figuras con un contorno y macizas, la figura maciza debería hallarse dentro de la línea del contorno, como se muestra en (e) de la figura 2-6.

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ERGONOMIA (a) Figura Fondo

Buena figura estable.

(b) Figura Límite Buena

(d) Simplicidad

(e) Unidad

Figura pobre inestable.

(c) Figura Cerrada

Mala La figura cerrada fácilmente perceptible.

Todas las partes de este símbolo están en un mismo límite convirtiéndolo en un buen símbolo.

Una forma simple es fácilmente perceptible.

El detalle excesivo debilita el símbolo.

Los detalles en el exterior empobrecen el símbolo.

Mala La figura abierta ejerce menos impacto.

Figura 2-6, Ejemplos de algunos principios importantes sobre percepción respecto al diseño de símbolos visuales codificados. Estos ejemplos en particular, relacionan los códigos utilizados con las máquinas. (Según Easterby).

DIRECTRICES VISUALES.

GENERALES

PARA

DISEÑAR

REPRESENTACIONES

En la selección o diseño de tableros para ciertos propósitos específicos, el tipo básico de tablero que se va a utilizar está prácticamente dictado por la naturaleza de la información que se tiene que representar y por el uso que conviene darle. Estas directrices se refieren a gran parte de los tableros más usados convencionalmente. Escalas-Cuantitativas. a) Es preferible que sean digitales o de ventana abierta si los valores permanecen el tiempo suficiente para ser leídos. b) Por lo general son preferibles los diseños de escala fija o con indicadores móviles a los diseños de escala móvil y con indicador fijo.

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ERGONOMIA c) En largas escalas, una escala móvil con cinta detrás del panel o un contador dentro de una escala circular, son más ventajosas que una escala fija. d) Para valores sujetos a un cambio continuo, represéntese todo (o la mayor parte), de lo que concierne a la gama (al igual que con escala circular u horizontal). e) Si se han de ofrecer dos o más puntos de información relacionada, tener en cuenta un tablero integrado. f) La unidad más pequeña de la escala que tiene que ser leída, debería representarse a una escala de 0.05 pulgadas o más. g) Es preferible usar un marcador para cada unidad de escala, a menos que la escala tenga que ser muy pequeña. h) Emplear el sistema de progresión convencional de 1, 2, 3, 4, etc., a menos que haya razón para hacerlo de otro modo con marcadores mayores en 0, 10 20, etc. Escalas Cualitativas. a) Es preferible usar una escala fija con indicador móvil (para mostrar las tendencias). b) Para grupos, utilizar escalas circulares y disponer sistemáticamente las posiciones nulas para facilitar la exploración visual, como en las posiciones de las 9 o de las 12 horas. c) Es preferible emplear indicadores extendidos, y eventualmente líneas extendidas entre escalas. Indicadores de Estatus. a) si los básicos representan categorías distintas e independientes, o si básicamente se usan siempre los datos cuantitativos en términos de estas categorías, utilícese una representación que representa a cada una de ellas. Luces de señal y de Alarma. a) El tamaño mínimo usado debe ser consecuente con la iluminancia y el tiempo de exposición. b) Para una señal de poca intensidad respecto al fondo, la luz roja es la más visible. c) En luces destellantes, la proporción de 1 hasta 10 por segundo es fácilmente detectada. Tableros Figurativos. a) Un elemento móvil, como un avión, convendría representarlo contra un fondo fijo (como el horizonte). b) Las representaciones gráficas que describen tendencias se leen mejor si están formadas con líneas en vez de barras. c) Las representaciones de búsqueda son más fáciles que las representaciones compensatorias. d) Las representaciones en tubos de rayos catódicos tienen mayor eficacia cuando hay de siete a nueve, o más, líneas de exploración por mm.

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ERGONOMIA En el diseño de representaciones de configuraciones complejas (como las rutas de tráfico y los diagramas de conexiones eléctricas), evitar detalles innecesarios y emplear representaciones esquemáticas si ello está de acuerdo con el uso. Representaciones Alfanuméricas. a) La tipografía de los caracteres alfanuméricos (diseño, tamaño, contraste, etc.) es especialmente crítica bajo condiciones adversas de visión. b) Los caracteres alfanuméricos se deben presentar en grupos de tres o cuatro para facilitar una memoria óptima a corto plazo. c) Las letras mayúsculas y cifras utilizadas en representaciones visuales se leen con mayor precisión:  Cuando el ratio de anchura del trazo con relación a la altura es de 1:6 hasta 1:8 para negro sobre blanco, y algo mayor (hasta :10)para blanco sobre negro, y  Cuando la anchura es al menos dos tercios de la altura. Representaciones Simbólicas. a) Las representaciones simbólicas se deberían diseñar a base de los siguientes principios perceptivos: Figura-fondo; límites de la figura; cerramiento; simplicidad y unidad. TABLEROS AUDITIVOS No obstante que la modalidad visual es la más extensamente empleada para presentar información al operario, los tableros auditivos también tienen su valor, particularmente si el sistema visual está sobrecargado, o si el operario necesita tener información sin considerar cual sea su enfoque en ese momento. Si se combinan con los tableros visuales, los tableros auditivos suelen tener un desempeño de control o vigilancia superior al uso único de los tableros visuales. Por lo tanto, los tableros auditivos son adecuados primordialmente como mecanismos de advertencia o precaución, aunque en algunas circunstancias se usan para dar información acerca del estado de la máquina. Bajo un punto de vista, hay tres tipos de funciones humanas comprendidas en la recepción de señales acústicas, y dependen de la naturaleza de la señal en cuestión como sigue: 1) Detección. (Determinar si una señal dada o no presente, tal como podría ser una señal de aviso). 2) Discriminación Relativa. (Diferenciar entre dos o más señales cuando aparecen muy juntas), e 3) (Identificar una señal particular de cualquier clase, cuando solamente es esta la que aparece). La discriminación relativa y la identificación absoluta pueden hacerse en base a cualquier de las diversas dimensiones de los 35

ERGONOMIA estímulos, tales como intensidad, frecuencia, duración y dirección (diferencia en lo que respecta a la intensidad de las señales transmitidas hacia los dos oídos). TABLEROS AUDITIVOS PARA PROPÓSITOS ESPECÍFICOS. Señales de aviso y alarma. Un sonido de advertencia es probablemente el tipo más simple de un tablero auditivo, dado que trasmite información del tipo “encendido-apagado”. El sistema es “seguro”, o “inseguro” y su estado se puede indicar por la ausencia o presencia de sonido. Por lo tanto, para ser eficaz, un sonido de advertencia deberá ser tanto perceptible como captador de atención. Los diversos tipos de aparatos disponibles tienen sus características determinadas y sus correspondientes ventajas y limitaciones. Un resumen de tales aspectos característicos es el que aparece en la tabla 2-2, (tomada de Deatherage página 126). En la selección o diseño de señales de aviso y alarma, Deatherage (páginas 125 y 126), y Mudd, propone las siguientes recomendaciones de diseño que aquí presentamos de forma un tanto modificadas. a) Usar frecuencias entre 200 y 5000 Hz., y, preferiblemente, entre 500 y 3000 Hz., debido a que el oído es mucho más sensible a estas intensidades medias. b) Usar frecuencias por debajo de los 1000 Hz., cuando las señales tengan que atravesar largas distancias (sobre 3000m), debido a que las altas frecuencias no llegan tan lejos. c) Usar frecuencias por debajo de los 500Hz., cuando las señales tengan que “franquear obstáculos importantes o atravesar tabiques”. d) Usar una señal modulada (de 1 a 8 beeps por segundo o sonidos intermitentes que se perciban una o tres por segundo), puesto que resultan bastante diferentes de los sonidos normales que exigen atención. Usar señales con frecuencias diferentes de las que predominan en el ruido de fondo, con la finalidad de reducir el efecto de enmascaramiento. e) Preferentemente, usar señales de aparición repentina de alta intensidad para poner al receptor en alerta. Cuando se utilicen auriculares, tener en cuenta la presentación dicótica (señal alternamente que pasa de un oído al otro). f) Si se utilizan diferentes señales de aviso para representar condiciones diferentes señales de aviso para representar condiciones diferentes, cada una debería ser perfectamente distinguible de las otras. g) Siempre que sea factible, usar un sistema de comunicación separado para las señales de aviso, como altavoces, megáfonos u otros aparatos que no se utilicen para otras finalidades.

36

ERGONOMIA SEÑALES AUDITIVAS5 Las señales auditivas tienen también su importancia especialmente cuando el sistema visual está sobrecargado. Los dispositivos de información auditivos son adecuados, principalmente, para proporcionar a la persona una información que requiere una acción inmediata; por ello son los más útiles como mecanismos de advertencia, aunque también pueden usarse para dar información acerca del estado del proceso productivo. La utilización de una señal auditiva como único medio de identificación de la acción de un mecanismo de control no es recomendable, debiéndose limitar en este caso su utilización a funciones elementales. Las señales auditivas tienen la ventaja de ser multidireccionales, es decir, no necesitan estar colocadas en un lugar o dirección determinados. Su utilización es adecuada cuando el campo visual del operador esté saturado, cuando se requiera una reacción inmediata; si el mensaje es simple y corto o si la tarea exige el desplazamiento del puesto de trabajo. La Norma UNE-EN 894 sobre requisitos ergonómicospara el diseño de dispositivos de información y órganos de accionamiento, recomienda limitar la utilización de estímulos sonoros a situaciones en las que se requiera una acción inmediata: indicación de un estado (parada/marcha; alto/bajo, etc.) información de un suceso en el tiempo (comienzo o fin de proceso) o de cambios en el estado de un sistema. Se clasifica en los siguientes tipos: Informativas: transmiten una orden que debe ejecutarse. Alerta: advierten de una situación a la que debe prestarse especial atención. La señal acústica suele ser un zumbador, una campana o un timbre. Alarma: avisan de una situación en la que debe actuarse con rapidez (por ejemplo, exceso de presión). Suele utilizarse una bocina o un pitido intermitente. Emergencia: informan de la existencia de una situación límite. La señal acústica más utilizada suele ser una sirena.

DISEÑO DE MANDOS En general deberá diseñarse para el mayor rango posible de la población usuaria por lo que se emplearán las medidas para los percentiles 5 a 95 o, cuando los aspectos de salud y seguridad sean importantes, entre 1 y el 99. (Ver capítulo sobre el diseño del puesto). Para el diseño, selección y disposición de los controles hay que considerar distintos aspectos, según la finalidad que se persiga: eficacia, seguridad, estética, etc. en el diseño ergonómico de los puestos de trabajo se debe considerar los siguientes condicionantes:

5

Instituto Nacional de Seguridad e Higiene ene l Trabajo, 4ª. Ed., Ergonomía, pág. 245-246

37

ERGONOMIA  Márgenes (espacios libres). Debe preverse suficiente espacio, tanto para el movimiento de la persona como para el acceso o la circulación necesaria.  Alcance. Los mandos deben situarse en las zonas de mayor o menor alcance siguiendo los principios de frecuencia de uso e importancia de la acción requerida.  Postura. La disposición de los mandos deberá evitar las posturas forzadas.  Fuerza. En tareas de manipulación es importante considerar el límite de fuerza aceptable. Es importante evitar las confusiones en el operador: facilitar la identificación de cada mando y su correspondencia con las señales; tener en cuenta la secuencia de operaciones; evitar un exceso de mandos o una disposición que permita accionamientos involuntarios y asegurarse de que el usuario conoce el proceso y dispone en todo momento de información sobre el estado del sistema a fin de que pueda tomar las decisiones pertinentes y controlar el resultado de sus acciones. La norma UNE-EN 894-1 sobre seguridad en máquinas específica estos conceptos, estableciendo los requisitos ergonómicos para el diseño de dispositivos de información y mandos a fin de minimizar los errores del operador y para asegurar una interacción eficaz entre el operador y el equipo. Sin pretender ser exhaustos, se puede citar algunas recomendaciones aplicables a cualquier tipo de mando:  Deben ser fácilmente identificables.  La fuerza, precisión, rapidez o movimiento requerido no deben exceder las posibilidades de los usuarios.  El número de controles debe mantenerse en el mínimo posible.  Los movimientos naturales son mejores y requieren menos esfuerzo.  Debe prevenirse el accionamiento involuntario.  Deben proveer información cuando se activan.  Deben responder a las expectativas de los usuarios

SEÑALES TRANSMITIDAS POR RADIO. Un ejemplo de situación que requiere una perfecta discriminación entre los sonidos, es la recepción de señales de radio en aviones, en las que la A (puntoraya), o la N (raya-punto), se distinguen si el piloto está a la izquierda o a la derecha, respectivamente, de la banda central. La señal de una banda indica que funciona cuando la otra no lo hace. Cuando las bandas tienen la misma intensidad, el piloto oye una señal continua que significa que está en la banda central. En condiciones de ruido adversas la diferencia entre las señales A y N, puede que no sea identificada con propiedad, y el piloto puede llegar a pensar que está a la derecha de la banda cuando en realidad está a la izquierda o viceversa. OTROS TABLEROS AUDITIVOS CUALITATIVOS. De la misma manera que un tablero visual puede presentar al observador una información cualitativa relativamente de bajo nivel, por ejemplo: si la máquina 38

ERGONOMIA está “caliente”, “tibia”, o “fría”, también pueden hacerlo los tableros auditivos. En este caso, el código se hace normalmente en términos de timbre o de tono de cualquier otra cualidad. En la actualidad, los teléfonos son un ejemplo ideal de estos usos. En cuanto se levanta el auricular, se oye un tono que indica que el sistema está funcionando y listo para usarse. Al marcar un número se oyen otros tonos diferentes.

ALARMA

INTENSIDAD FRECUENCIA

Diálogo (sirena de Niebla) Bocina Pitido

CAPACIDAD DE LLAMAR LA ATENCION

Muy Alta

Muy Baja

Buena

Alta

Baja a Alta

Buena

Alta

Baja a Alta

Buena si es intermitente.

Sirena

Alta

Baja a Alta

Muy buena si emite altibajos.

Campana

Media

Media a Alta

Buena

Baja a Media

Buena

Zumbador

Carrillón y Gongo

Baja a Media

Baja a Media

Regular

Oscilador

Baja a Alta

Media a Alta

Buena si es intermitente

CAPACIDAD DE PENETRACION POR EL RUIDO Mala en Ruido de Baja Frecuencia. Buena Buena si la frecuencia es la adecuada. Muy buena si las frecuencias tienen altibajos. Buena si el ruido es de baja frecuencia. Regular si el espectro es parecido al ruido de fondo. Regular si el espectro es parecido al ruido de fondo. Buena si la frecuencia es la adecuada.

Tabla 2-2 Aspectos y Características de Diversos Tipos de Alarmas Auditivas

CONTROLES PARA convencionales)

LA

COMUNICACIÓN

CON

ORDENADORES

(no

El desarrollo de la información ha dado lugar al desarrollo de nuevos medios de introducción de información en el sistema, que en el caso de los procesos industriales suele ser muy específico y adaptado al proceso que debe ser controlado y al tipo de instalación.

39

ERGONOMIA De manera genérica serán de aplicación las mismas recomendaciones que para los dispositivos tradicionales. La elección de los dispositivos (el teclado, el ratón, el joystick, el lápiz magnético) dependerá del tipo de acción requerida (introducción de datos alfanuméricos, posicionamiento del cursor, etc.) El teclado es el dispositivo de introducción de datos más extendido. Su uso continuado puede dar lugar a patología osteomuscular como, por ejemplo, la tendinitis, la tenosinovitis o el síndrome del túnel carpiano. A fin de prevenir posturas forzadas de la mano y de la muñeca (giro, flexión y extensión) su diseño ergonómico debe ser el adecuado. Para su diseño debe tenerse en cuenta lo establecido en el RD 488/1997 sobre disposiciones mínimas de seguridad y salud relativas al trabajo con equipos que incluyen pantallas de visualización, que incluyen apartados sobre el diseño y disposición a fin de prevenir alteraciones osteomusculares (inclinación, ubicación de manera que el usuario pueda apoyar manos y brazos) y apartados que se refieren a la facilidad de uso (características de las teclas, símbolos y legibilidad).

    

REQUISITOS DEL TECLADO6 (R.D. 488/1997) El teclado deberá ser inclinable e independiente de la pantalla para permitir que el trabajador adopte una postura cómoda que no provoque cansancio en los brazos o las manos. Tendrá que haber un espacio suficiente delante del teclado para que el usuario pueda apoyar los brazos y las manos. La superficie del teclado deberán ser mate para evitar los reflejos. La disposición del teclado y las características de las teclas deberán tender a facilitar su utilización. Los símbolos de las teclas deberán resaltar suficientemente y ser legibles desde la posición normal de trabajo. Tabla 2.4Requisitos del Teclado

6

Instituto Nacional De Seguridad E Higiene en el Trabajo; 4ª. Ed. actualizada

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ERGONOMIA PRACTICA No.2 SIGNOS SUFICIENTEMENTE SUGESTIVOS OBJETIVO: Demostrar la necesidad de hacer los signos lo suficientemente sugestivos como para indicar lo que nos quieren decir. Los signos que se presentan son usados en varios países y se pregunta su significado. PROBLEMA: Los siguientes signos han sido usados o son usados en instalaciones de transportes (aeropuertos, estaciones de tren, etc.), en varios países. Algunos de los ejemplos han sido escogidos para ilustrar un diseño pobre. Al lado de cada signo indique su significado. Algunos de los signos indican la misma cosa. No cambie su respuesta, pero ponga abajo su primera impresión.

AIGA

2_____________ _

TC

IATA

4_____________ _

5_____________ _

AIGA

D/FM

6_____________ _

7_____________ _

UIC

WO´72

8_____________ _

9_____________ _

IATA

1_____________ _

X´67

3_____________ _

TA

10____________ _

41

ERGONOMIA

11________________

12_______________ AIGA

NRR

14_______________

13________________ O´72

O´74

16_______________

15________________ O´72

O´72

18_______________

17________________ O´64

O´72

19________________

20_______________ PORT IAGA

BAA

42

ERGONOMIA PRÁCTICA No.3 DISEÑAR UN DISPLAY DINAMICO

OBJETIVO: Diseñar un displays dinámico.

PROBLEMA 1.La figura 1, representa un tacómetro usado para probar el equipo giratorio. El rango operacional son 50 RPM., el operador debe leer la escala al 0.5 RPM., más cerca (La escala unitaria es 0.5 RPM.). PARTE A: Evalúe críticamente el instrumento de la figura 1 en los siguientes puntos, indicando un diseño pobre, si éste se presenta. 1) 2) 3) 4)

Número de marcas en la escala. Progresión numérica. Diseño de la saeta. Otros aspectos del diseño.

PARTE B: Rediseña el disco, siguiendo tus recomendaciones.

DISEÑO ORIGINAL

NUEVO DISEÑO

Figura 1. Tacómetro usado para probar el equipo giratorio

43

ERGONOMIA PROBLEMA 2. La figura representa un medidor de vapor para medir la presión en una caldera. La máxima precisión es de 2 PSI. La escala es leída en 1/20 o 0.05 PSI. PARTE A: Evalué críticamente el diseño del medidor. 1) número de marcas en a escala 2) progresión numérica. 3) Diseño de la saeta. 4) Otros aspectos del diseño. PARTE B: Rediseña el disco, siguiendo tus recomendaciones.

0

1/4

1/2

3/4

1

11/4

11/2

13/4

2

DISEÑO ORIGINAL

NUEVO DISEÑO Figura 2. Representa un medidor de vapor para medir la presión en una caldera.

44

ERGONOMIA PROBLEMA 3. Ilustra como un instrumento cuantitativo puede cambiar a cualitativo modificado su dial. La interpretación deseada de la lectura cuantitativa, son indicadas en el espacio adyacente a la ilustración.

INTERPRESTACION RANGO DE LECTURA NORMAL

0-70

ALERTA

70-120

PELIGRO

120-200

Figura 3. Un instrumento cuantitativo puede ser convertido a instrumento cualitativo (para este propósito muestra los cambios sobre el mismo instrumento).

45

ERGONOMIA PRACTICA No. 4 RELACIONAR EL SISTEMA AUDITIVO CON EL VISUAL

OBJETIVO: Mostrar como relacionar el sistema auditivo con el visual, ya sea por medio de luces indicadores, timbres, agujas, marcadores o contadores, escalas móviles. REQUERIMIENTOS: 1 computadora (colores). 1 disco de prueba. PROCEDIMIENTO: Esta práctica es muy útil, ya que mostrará la importancia de las señales luminosas que son probablemente los medios visuales de mayor uso. La forma de realizar esta práctica sería que una persona al operar la computadora ésta le de ciertas señales, tanto auditivas como visuales y la persona trate de relacionarlas, y obtenga sus conclusiones. Además de mostrar su importancia de la información indicada y de las señales sonoras.

46

ERGONOMIA CAPITULO III CONTROLES Y HERRAMIENTAS Los controles son el eslabón final en el circuito cerrado hombre máquina y son complemento de los tableros. Se describirá primero los diferentes tipos de controles para cada operación determinada, enseguida los factores que afectan el diseño de los controles y el funcionamiento de los mismos, así como los aspectos del sistema que podrían afectar la eficacia de sus controles. TIPOS DE CONTROL. De acuerdo con su función, los controles se clasifican en dos tipos: 1) Son los que se usan para alterar discretamente el estado de la máquina: por ejemplo, el sistema de interruptor de “encendido” o “apagado”, o cambiar en diferentes niveles de la actividad de la máquina. 2) Son aquellos controles que se usan para hacer ajustes continuos, por ejemplo; el control de volumen de un radio permite al escuchar, aumentar gradualmente el volumen. McCormick (1976), subdivide estas dos funciones en: Discretas. a) Activación: Por ejemplo; encender o apagar una máquina. b) Entrada de datos: como en un tablero para introducir un número o una letra. c) Ajuste: por ejemplo; cambiar a estados de la máquina específicos. Continuas. a) Ajuste cuantitativo: Ajustar la máquina a un valor particular a lo largo de un continuo, por ejemplo: dar la vuelta a un control de frecuencia de un radio para escuchar una estación de radio específica. b) Controles continuos: Alterar continuamente el estado de la máquina, por ejemplo: para mantener cierto nivel de actividad (conocido como seguimiento). De acuerdo con estas actividades, cada control será más apropiado para algunos propósitos que para otros. En la tabla 3-1 se muestran las ventajas respectivas de los diversos controles para cada actividad. 47

ERGONOMIA FACTORES QUE AFECTAN EL DISEÑO DE CONTROLES: Retroalimentación: La retroalimentación se refiere a la información que recibe el operario, tanto del ambiente como de su propio cuerpo, y lo ayuda a precisar la posición espacial, tanto de él mismo como de las partes de su cuerpo. La retroalimentación se relaciona con: como se “siente”, el control. Burrows (1965), ha señalado que el cómo se “siente”, el control surge de dos fuentes separadas. 1º. Ocurre como una retroalimentación cinestésica de los músculos, por ejemplo: Indica al operario, donde está su brazo en este momento y a qué velocidad se mueve a través del espacio. 2º. El cómo se “siente”, está determinado por el control mismo en términos de la cantidad de resistencia al movimiento, o sea; que tan fuerte o que tan suave construyó. Además de estas dos fuertes se debería añadir cualquier circuito de retroalimentación táctil, visual o auditivo que pueda ayudar al operario, por ejemplo:”Clics”, o marcas de la superficie del control. La pista de retroalimentación principal surge de la resistencia del control al movimiento. Cuando se tiene que hacer un ajuste continuo, se sugiere que se construya con cierta resistencia ya que permite al operario efectuar sus ajustes con un grado de precisión específico. De tal manera que la resistencia permite evitar la activación accidental del control; hay que tomar en cuenta si el control tiene demasiada resistencia o si ésta es del tipo incorrecto el desempeño se reducirá, el operario experimentará fatiga. La resistencia del control toma cuatro formas principales, y sus ventajas y desventajas se muestran en la tabla 3-2. De acuerdo con esta tabla, parece que la fricción estática es más apropiada para controles de ajuste discreto; pues reduce la posibilidad de que ocurran operaciones accidentales; sin embargo, para los controles de ajuste continuo, la resistencia elástica o viscosa permitirá mayor precisión, debido a la naturaleza de la retroalimentación cinestésica que proporciona. Respecto al nivel de resistencia que debe incluirse, es difícil ajustarse a ninguna cifra máxima, dado que estará relacionada con el tipo de operario, la localización de los controles, y la frecuencia, duración, dirección y cantidad de movimiento de control, requeridos; el ajuste al nivel máximo debería encontrarse dentro del rango de habilidad de la población de operarios. Para los niveles mínimos, Morgan y sus colaboradores (1963), nos muestran en la tabla 3-3, algunos de los datos disponibles para las resistencias mínimas en cada tipo de control.

48

ERGONOMIA TIPOS DE CONTROLES Y SUS FUNCIONES TIPOS DE CONTROL Interruptor manual de botones de presión. Interruptor de botones de presión de pie. Interruptor de espiga. Interruptor de selección rotatorio. Perilla Manivela

Rueda mano Palanca

de

Pedal

DISCRETO ACTIVACION Excelente

Buena

AJUSTE DISCRETO Puede usarse y necesitará tantos botones como ajustes. No es recomienda. No se recomienda.

CONTINUO ENTRADA DE DATOS

CONTROL CONTINUO

No aplicable

No aplicable

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

Bueno

Regular

Regular

Bueno

Bueno

Excelente

Bueno

Bueno

Bueno

Regular

Buena

N/A

Buena, pero propensa a activación accidental. Puede usarse, pero la posición, encendidoapagado puede confundirse con otras posiciones. N/A Solo aplicable si se necesitan grandes fuerzas para activarlo, por ejemplo; abrir y cerrar compuertas. N/A

Regular, pero deficiente si se hacen más de tres ajustes posibles. Excelente, previendo que los ajustes estén bien marcados.

N/A

Deficiente. N/A

N/A N/A

N/A

N/A

Buena

Buena – previendo que no haya demasiados ajustes. N/A

N/A

Regular

AJUSTE CUANTITATIVO

N/A

N/A

Tabla 3.1 Tipos de controles y sus funciones

Tamaño: Tamaño y las dimensiones del control deben relacionarse con las dimensiones antropométricas de las extremidades que se usaran. Así el diámetro de un botón de presión deberá ser, por lo menos similar al diámetro de la yema del dedo (próximamente 16mm), el tamaño de una manija o de una palanca debe igualar a la amplitud del asidero (49mm), etc. Al respecto, Garrett (1971), describe una serie de dimensiones de este tipo para la mano humana, las cuales estarán alteradas, si el operario usa guantes de trabajo. Hay que considerar el tipo de acción que debe ejecutar el operario, pues todos los controles requieren cierto grado de manipulación. Se requerirán dimensiones del control distintas, lo cual dependerá de la parte de la mano que use el operario para hacer funcionar el control. En las actividades de asir, los dedos y la palma de la mano forman una cadena cerrada y funcionan en posición una con otra, para ejercer una fuerza de comprensión sobre el objeto que se hace. En las acciones de no asir, la fuerza se ejerce a través de toda la mano o mediante las yemas de los dedos en una cadena abierta. Además de la cantidad 49

ERGONOMIA de cerrazón de los dedos, una segunda dimensión manipulativa puede relacionarse con el grado de contacto mano-objeto. De esta clasificación bidimensional, es posible determinar no solo las dimensiones antropométricas que se requieren para cualquier tarea particular, sino también la fuerza y el esfuerzo de rotación. CARACTERISTICAS DE LAS RESISTENCIAS DE CONTROL TIPOS DE RESISTENCIA

EJEMPLO DE INCIDENCIA

Estática y de culombio.

1.- Interruptor de encendido-apagado 2.-Control automático (bloqueado)

Elástica

Viscosa

De Inercia

CARACTERISTICAS

La resistencia proporcional a velocidad del control

Manivela Grande

DESVENTAJAS

La resistencia es máxima al principio del Poco control de movimiento, pero decrece Reduce la posibilidad de precisión una que ha considerablemente con activación accidental. empezado a moverse más fuerzas, esto es, el control. resbala el control.

La resistencia Control cargado con proporcional resortes. desplazamiento control.

Embolo

VENTAJAS

1.-Las claves cinestésicas es pueden ser eficaces al al máximo. 2.-El del control regresa a la posición de nulidad.

Como el control regresa a posición de nulidad la extremidad del operario tiene que estar constantemente activa.

1.- Buena precisión de control particularmente de movimiento. 2.-Reduce la es probabilidad de operación la accidental. 3.-El operario puede retirar su extremidad y el control permanece en posición.

1.-Permite un movimiento suave. 2.Reduce la probabilidad de La resistencia es causada operación accidental, debido a que se requiere por la masa del control ejercer una gran fuerza.

1.-Puede causarle fatiga al operario. 2.-No permite movimientos precisos, dado el peligro de sobre dispararlo.

Tabla 3.2 Características de las resistencias de control.

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ERGONOMIA Resistencia mínima requerida para los diferentes controles CONTROL RESISTENCIA MINIMA Interruptor manual de botones de 10 oz. (2.8 N) presión. 2 kg. (17.8 N), si el pie no Interruptor de botones de presión descansa en el control; 600g. de pie (5.6 N), si el pie descansa en el control. Interruptor de espiga 10 oz. (2.8 N) Interruptor selector de rotación. 12 oz. (3.3 N) De 0 a 6 oz. (de 0 a 1.7 N), Perilla dependiendo de la función. De 1 a 2.5 kg. (de 9 a 22 N), Manivela dependiendo del tamaño. Rueda de Mano 2.5 kg. (22 N) Palanca 1 kg. (9 N) 2 kg. (17.8 N), si el pie no descansa en el control; 4.5kg. Pedal (44.5 N), si el pie descansa en el control. TABLA 3.3 Resistencia mínima requerida para los diferentes controles, (ADAPTADA DE LA OBRA DE MORGAN Y COLABORADORES, 1963)

Peso: El peso de muchos controles se vuelve importante solo cuando la inercia es lo suficientemente fuerte para causar una resistencia excesiva (como con una manija de manivela); de otra manera el peso será soportado por la máquina misma. Sin embargo, algunos controles suelen usarse separados de la máquina (particularmente como herramientas de mano), en cuyo caso el peso de una herramienta puede desempeñar un papel importante. Es de consideración importante la distribución del peso de las herramientas. Cuando la mano se sostiene relajada, en una posición neutral, un bastón que se sostiene en la mano hace un ángulo obtuso de aproximadamente 102 grados hasta el embarazo (Tichauer, 1975). La distribución del peso ideal pone el peso máximo sobre el lugar donde se toma la herramienta y mantiene un ángulo de 102 grados, de lo contrario la carga estática causará fatiga.

51

ERGONOMIA Textura de control. La calidad de la acción del control depende grandemente del grado en que la extremidad del operario sea capaz de permanecer en contacto con ella. Es obvio que la superficie de los controles sostenidos por la mano no debería ser tan suave para dificultar que se les asiera con firmeza; además una superficie altamente pulida puede producir reflejos, que tal vez afecten de modo adverso el desempeño del operario en lo que se asirán con firmeza o que probablemente se tallen contra el cuerpo deben estar libres de cualquier propiedad abrasiva (Las superficies rugosas suelen contener arena suciedad, etc., lo cual posibilita que una pequeña herida se infecte). Se debe tener en cuenta un balance entre estos dos extremos por lo que la cuestión se convierte en ver hasta qué medida debe capa cubridora ondulada y antirreflejante, pero las ondulaciones no deben subir a tal grado que causen puntos dolorosos al ser presionadas. Codificación del control. Es posible también, tener controles codificados de colores; sin embargo, como por lo general son operados por una extremidad, probablemente sea más apropiado codificarlos a lo largo de alguna dimensión táctil, y sin permitir a los ojos que se liberen para aceptar otra información visual que les llegue. Moore (1976), recomienda que la identificación táctil de los controles debería usarse solo como una verificación final en la identificación del control, más que ser método primario de codificación, ya que el tacto es una modalidad sensorial, menos precisa que la visión para percibir diferencias, lo cual puede conducir a incertidumbres en las acciones del operario y, probablemente, disminuir el tiempo de discriminación. En muchos casos, los controles deben colocarse en lugares donde las etiquetas o los colores no sean fácilmente visibles; así, la forma, la textura, el tamaño y la localización o cualquier combinación de estos pueden emplearse. Para cada una de estas técnicas, el objetivo es producir grupos de controles de tal manera que estos dentro de cada grupo rara vez puedan confundir unos con otros. Codificación por forma. Un operario es capaz de distinguir formas diversas, primordialmente por las diferencias en presión que se producirán por cada protuberancia en la forma y que se marcan sobre los tejidos de la mano. Por ello, la codificación de forma normalmente sólo es útil cuando la emplean los operarios que no usan guantes. En general, las investigaciones han demostrado que es más fácil discriminar formas simples que complicadas. Codificación por textura. 52

ERGONOMIA La textura puede servir para codificar controles; por ejemplo, el lado de un control puede estar ondulado o acordado. Como lo demostró Bradley (1967), mientras las texturas sean lo suficientemente distintas, la confusión no ocurrirá. Los estímulos que percibe el operario cuando usa controles con texturas se relacionan con el grado de deformación que se produce sobre las yemas de los dedos por las diferentes texturas. En este aspecto del control, el operario aprende a reconocer, se pueden cometer errores por el uso de guantes o por la tierra y la suciedad que se acumulan sobre la textura de la superficie del control. Codificación por tamaño. El tamaño del control en sí mismo, puede proveer una buena clave visual o táctil, pero el tamaño por sí solo no es útil para codificar, como lo sería la forma y la textura. Respecto al tamaño Moore (1976) sugiere que los tamaños empleados deberían seguir una progresión logarítmica con, al menos, un 20% de diferencia entre cada tamaño, para que sean fácilmente discriminables unos de otros. Codificación por color. Los controles no se usan normalmente ara presentar información visual; por lo tanto, quizá no permiten al operario contar con ciertas líneas de visión ilimitadas. A menudo los controles se hallan en una posición tal, que pueden hacerse funcionar cuando el operario mira hacia otro lado, tal vez el tablero. En este caso, la codificación por color como una ayuda visual, es de muy poco valor.

FACTORES QUE AFECTAN LA EFICACIA DE LOS CONTROLES. La eficacia de los controles se ve afectada por : la calidad de la información que llega al operario, su posición respecto del control, su ambiente (tanto físico como social), la fatiga, el estrés, etc. Sin embargo en este capítulo se analizaran algunos aspectos de la interacción Hombre-Máquina, específicos del diseño de los controles, principalmente la manipulación del operario, la ropa que usa (en particular los guantes y los zapatos), y la relación posicional existente entre el control y las extremidades del operario. Manipulación. Para el uso diario, la manipulación del individuo (la mano que prefiere usar), puede ser clasificada como diestra o zurda, según la mano con que se escribe; sin embargo, cuando se consideran muchas acciones diferentes, esta dicotomía simple se vuelve insuficiente. El problema de los operarios zurdos, no radica simplemente en la consideración de las fuerzas y los tipos de movimientos de las manos. Los controles y las herramientas de manipulación se diseñan a menudo para que las use el operario 53

ERGONOMIA diestro, pues cuando las utiliza un operario zurdo, son difíciles de manejar o resultan incomodas. Estas dificultades pueden conducirlo a la fatiga y a la posibilidad de accidentes. Una regla general es que menos del 10% de cualquier población nacional es zurda (o por lo menos tiene preferencias por la mano izquierda para la mayoría de las actividades), (kimura y vanderwolf, 1970). De manera natural, algunas herramientas pueden estar disponibles para diestros o para zurdos, en cuyo caso las diferentes formas de las manijas y las direcciones del movimiento, deben examinarse, en otros casos, por ejemplo; la cuestión de donde deberían colocarse los controles respectos de la posición propia del operario, ya que no es posible ni económico producir versiones, tanto para diestros como para zurdos. Por lo que hay que evaluar los requerimientos del trabajo y tratar de ajustarlos a las capacidades del operario. Presencia de la ropa y de la ropa protectora. Los guantes y los zapatos tienen más posibilidades de interferir con la acción de controles, ya quien incrementa las dimensiones del control que afectan la habilidad del operario para usar los controles de manera adecuada. Los guantes están diseñados para proteger las manos del operario, pero puede haber consecuencias negativas, en relación con la habilidad del operario para manipular y obtener la retroalimentación de su control. Bradley (1969 a), concluyo que la eficiencia con que los controles de los instrumentos podrían ser operados por una mano enguantada, depende de las características del guante, de las características físicas del control y del tipo de operación de control. Se demostró que un agarre firme y seguro, y una resistencia a resbalar fueron los parámetros más importantes para los guantes y en ciertas circunstancias, cuando se tenía un guante firme y apretado que no resbalara sobre los controles, se vio que en realidad mejoraba la ejecución. En muchas ocasiones, los guantes se usan como protección contra lesiones a los músculos en cuyo caso lo apretado y la resistencia a resbalar pueden estar ausentes, por lo que el tamaño de los controles se deberá aumentar para permitir la manipulación adecuada; también los guantes suelen impedir la percepción de cualquier diferencia codificada en textura dentro de los controles variados. Los zapatos también pueden afectar la eficiencia de la operación de pedales; por ejemplo, unos pesados zapatos protectores quizás no permitan que el pie se mueva con cierta precisión o con la precisión requerida, dado que la retroalimentación necesaria puede faltar del todo o ser de muy pobre calidad. 54

ERGONOMIA Otra característica de impedimento de los zapatos, es la altura de los tacones, como se verá la mayoría de los pedales están diseñados por la fuerza y por los ángulos producidos por un pie con dimensiones “promedio”, y cuando los zapatos de tacón alto están presentes, por ejemplo, se puede alterar estos parámetros. Formas de los controles. Al operario puede afectarle la postura en la manera de usar los controles, dependiendo de la forma de los mismos. En condiciones normales de operación, se usan muchas herramientas que requieren que la muñeca se incline hacia arriba o hacia abajo. El efecto de esta acción, es que los tendones que conectan a los músculos de los dedos con los huesos del antebrazo en la región del codo se inclinan también a estrés mecánico. Como lo señala Tichauer (1975), es más seguro inclinar la herramienta que inclinar la muñeca, se recomienda asegurarse de que las herramientas de mano se diseñen para permitir que el mecanismo se haga funcional con los ejes longitudinales de la mano y el antebrazo alineados tan cerca como sea posible. La forma también es importante cuando se consideran las configuraciones transversales en la herramienta de mano. Si se requieren grandes fuerzas de agarre, la manija debe distribuir a tantas áreas de soporte de presión sobre los dedos y la palma de la mano como sea posible mientras siga lo suficientemente pequeño para permitir a los dedos envolver alrededor de ella.

DISEÑO DE HERRAMIENTA Y CONTROLES ESPECÍFICOS. Los escépticos pensaban que la ergonomía moderna en las décadas de 1950 y 1960, era un periodo de investigación acerca de "las manijas y los tableros", y no se analizaba el funcionamiento de estas piezas como parte de un sistema de trabajo total. Pero se necesitaban contar con una investigación básica de esta naturaleza antes de examinar las ventajas y desventajas de cada tipo de tablero o control en el sistema. Hay que reconocer los buenos diseños "ergonómicos", en este capítulo se plantean diversas sugerencias acerca del diseño para cada tipo de control, de acuerdo con investigaciones realizadas con pequeños números de sujetos y con el mejor conocimiento disponible hasta el momento. CONTROLES MANUALES. Los aspectos principales de todos los controles manuales se relacionan con las 55

ERGONOMIA capacidades antropométricas y biomecánicas de los dedos de la mano del operario, así como sus muñecas.

PERILLAS O MANIJAS. La perilla es un control de forma cilíndrica que funciona mediante el agarre de los dedos pulgar e índice alrededor de la circunferencia, y se les hace mover en oposición uno contra el otro. La perilla se puede usar para hacer interruptor selector de rotación.

ajustes finos y continuos o como

Es importante que el diámetro de este tipo de control no sea tan pequeño que no permita que se le agarre con facilidad o que se le dé la vuelta. Bradley (1969 b), empleo tiempos de torsión como su medición principal, para demostrar que una perilla de aproximadamente 5 cm. de diámetro era la óptima, tanto para las fricciones normales como para las pesadas; a medida que se incrementaba la fricción el tiempo de torsión aumentaba significativamente conforme el diámetro de la perilla se desviaba del óptimo. Conforme los paneles de control aumentan su complejidad, se tienen que acomodar cada vez más instrumentos en un espacio limitado de panel. Una posible forma de poner orden seria agrupar los controles. En el caso de controles concéntricos, esto significaría poner juntos varios controles de perilla perpendiculares al panel para lo cual sería necesario montarlos en rodetes concéntricos. Sin embargo, las perillas de control de gancho incrementan la probabilidad de operar de modo inadvertido una perilla o manija adyacente. Bradley (1969 c), investigo las dimensiones óptimas para este tipo de controles demostrando que para 3 controles agrupados, si el diámetro de la perilla del centro es de 5cm. (diámetro óptimo para perillas), el diámetro de la perilla de enfrente deberá ser de menos de 2.5cm., y el de la perilla de atrás de cerca de 8 cm. sus resultados también parecen indicar que las perillas de en medio y las de enfrente deberían ser de 8cm. de grosor cada una, mientras que la perilla de atrás podría ser tan fina como de 0.6cm. Bradley añade otro argumento: las perillas agrupadas concéntricamente sólo deberían usarse si está presente la suficiente fricción del mango para prevenir el funcionamiento accidental. INTERRUPTORES DE BOTONES DE PRESIÓN. Los interruptores de botones de presión, son controles pequeños, de una sola acción, que funcionan en una sola dirección. 56

ERGONOMIA Por lo general se conocen 3 tipos de botones: las aldabas (o balancines del tipo de los apagadores de luz domésticos), (empujar y bloquear), los momentáneos (empujar y liberar), y los de acción alternada (presionar para aprender, presionar para apagar). Normalmente se activa por medio de los dedos, pero también se le puede hacer funcionar con los pies; la modalidad de aldaba casi no se encuentra en los botones que funcionan con el pie. Los parámetros físicos importantes de estos interruptores son: su tamaño, separación, forma, fuerza de funcionamiento, provisión de retroalimentación y la separación entre botones, (este último se analizara en el siguiente capítulo). Respecto al tamaño el factor limitante será la dimensión de los dedos que debe hacer funcionar los controles, se sugiere un diámetro mínimo de 1.5cm. Para controles operados con los dedos y de 2cm. para aquellos que funcionan con el dedo pulgar. La resistencia requerida para tales controles, depende grandemente del tipo de operación que se llevara a cabo. Por ejemplo, Moore (1975), sugiere un rango de resistencia de 283 a 1 133g. Si se usa un dedo de 140 a 560g., si se utilizan dedos diferentes y de 283 a 2,272g., para controles grandes que funcionan con el pulgar. Una eficaz retroalimentación es esencial si se requiere accionar el control eficientemente, el operario necesita saber que el control ha funcionado correctamente. La retroalimentación puede ser visual, en el caso de los interruptores de botones de presión es de mayor utilidad que se sienta o se oiga un "clic", y que los ojos puedan hacer otra actividad, cuidando solamente no exceder la resistencia máxima sugerida anteriormente o puede haber fatiga después de un uso continuado. Los paneles de controles modernos usan indicadores luminosos como mecanismos de retroalimentación, pero como señala Moore (1975), lo señala correctamente, solo son útiles si los puede ver el operario e indica que cuanto más permanezcan prendidos, menos significativos será para el operario cada nueva iluminación.

INTERRUPTORES Los interruptores pueden ser selectores rotatorios, con apariencia de perillas, pero que se usan para hacer ajustes discretos; o ser del tipo de espiga, con apariencia de una palanca en miniatura. Los interruptores de espiga generalmente tienen dos posiciones (encendido o apagado), y la velocidad y la facilidad de funcionamiento se sacrificarían con más posiciones. 57

ERGONOMIA Sobre el diseño de los interruptores de barra Morgan y sus colaboradores (1963), sugieren que la longitud máxima debería ser de 2.5cm.; con un mínimo de 3mm; y que un interruptor debería atorarse en su posición y no permitir posiciones intermedias. La ventaja de los selectores rotatorios radica en el número aumentado de posiciones que pueden usarse ''Chapanis 1951", sugiere entre 3 y 24. La mayoría de las dimensiones estudiadas para las perillas de controles rotatorios, es adecuada para los interruptores selectores, aparte de la resistencia. Al igual con el selector de espiga, la resistencia debería aplicarse para permitir al interruptor que se atore en su posición. La consideración principal para diseñar los selectores rotatorios es la manera de indicar los ajustes. Esto se efectúa por medio del moldeamiento del interruptor en su totalidad o de la parte superior de una forma puntiaguda, o por medio de una marca en la superficie del interruptor; es esencial que no tenga ambigüedad en lo que respecta a la posición seleccionada.

PALANCAS SIMPLES Y PALANCAS DE MANDO La diferencia entre una palanca simple y una de mando, es que esta última funciona en dos dimensiones, mientras que la simple funciona solo en una. Por lo que las palancas de mando se usan más frecuentemente para seguimientos complejos o para tareas de posición (por ejemplo; para guiar un vehículo), mientras que las palancas simples se utilizan en situaciones en las que solo se altera una dimensión (por ejemplo; la velocidad del vehículo o la dirección). Las palancas de mando se usan en situaciones en las que se hacen ajustes de precisión es deseable que solo se utilicen los dedos y la mano, pues sus músculos contienen más nervios que, por ejemplo; el brazo. Por ello las palancas de mando generalmente son más pequeñas que las palancas simples. Morgan y sus colaboradores (1963), sugieren incluso que la palanca de mando deberá estar diseñada para capacitar al operario a descansar su muñeca, mientras hace los movimientos, y que el pivote debería estar en la posición bajo el punto en que la muñeca descansa; esto se reduce sin la palanca de mando se utilizara bajo condición de vibraciones. La proporción entre el control y el tablero se analizara detalladamente en el próximo capítulo. CONTROLES DE PIE-PEDALES Los pedales se usan frecuentemente cuando se necesita aplicar grandes fuerzas con relativa velocidad, pero rara vez se emplea para procesos de control primarios, pues esta función suele estar reservada a los controles manuales. 58

ERGONOMIA Históricamente se ha creído que los pies son más lentos y tienen menos precisión que las manos. Sin embargo Kroemer (1971), de acuerdo con sus experimentos sugiere que un operario puede ser entrenado para usar sus pies con casi la misma eficacia que sus manos. Dado que las manos siempre parecen estar sobrecargadas de canales de control (como el sistema visual y los tableros), el uso eficaz de los pies puede reducir la carga del operario. Aparte del tamaño del pedal, que está relacionado con la cantidad de espacio disponible, los parámetros importantes de los pedales son la posición y el ángulo del fulcrum (punto de apoyo), si el pedal está apoyado en bisagras, así como la fuerza máxima que se requiere para operar el pedal. Estos factores están claramente interrelacionados, como lo demostraron Hertzberg y Burke (1971), encontrando el ángulo óptimo entre los 25 y los 35 grados, que producen las fuerzas más altas, estos ángulos son los iniciales pedalsuelo no el ángulo de operación del pedal. Existe la necesidad de contar con un diseño de equipo en el que se tenga en cuenta del tipo de operario que se usara, pues existe gran variación entre personal masculino y femenino. Resumen Mediante los controles, se ejerce una transmisión eficaz de información a la máquina, quedando completa la cadena de comunicación. La selección y el diseño de los controles apropiados no son cuestiones independientes, si no que están altamente relacionadas con el tipo de tarea, la clase de operario y el tipo de ropa que este use. Se podrá transmitir la información de la maquina al hombre y viceversa, sin obstáculos, cuando todos los aspectos del sistema se hayan examinado. SELECCIÓN Y DISEÑO DE MÁQUINAS7 En este tema nos centraremos exclusivamente en las máquinas a las que son de aplicación toda la reglamentación concerniente a la comercialización de máquinas (RD 1435/1992 y RD 56/1995) y el uso de equipos de trabajo (RD 1215/1997). En función de su nivel de automatización, la intervención humana en las máquinas puede ser muy diversa; hay situaciones que requieren una actuación más o menos continuada de los operarios, realizando tareas de carácter eminentemente manual, por ejemplo alimentando y extrayendo materiales, y otros que requieren mayoritariamente la actividad mental, por ejemplo las tareas de supervisión y control de las variables clave de un proceso químico o de una cadena de montaje o envasado muy automatizada. En este último caso la intervención humana suele limitarse a vigilar que el proceso productivo en continuo funcione correctamente, pero debiendo tomar decisiones rápidas y actuando en consecuencia ante posibles anomalías o desviaciones, las cuales podrían tener repercusiones 7

Instituto Nacional de Seguridad e Higiene ene l Trabajo, 4ª. Ed., Ergonomía, pág. 257-260

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ERGONOMIA importantes de no hacerlo en el momento oportuno y de la manera establecida. Evidentemente, las nuevas tecnologías con la integración en las mismas de los sistemas informatizados han permitido que la relación persona-máquina y el lenguaje de comunicación entre ambas hayan evolucionado sustancialmente, con altos niveles de exigencia por ambas partes. Aunque los principios ergonómicos deben ser asumidos plenamente en el propio diseño de las máquinas, es imprescindible ampliarlos en el proyecto de implantación de las mismas en el lugar de trabajo, considerando el emplazamiento más idóneo, la mejor disposición de los diferentes elementos, los flujos de materiales y las circulaciones de personas y su posición habitual y ocasional de trabajo, el régimen y las condiciones de funcionamiento y, en general, tanto las exigencias y condicionantes del sistema productivo como las alteraciones ambientales que éste pueda generar. Una máquina diseñada e instalada con criterios ergonómicos resulta determinante, no sólo para lograr una correcta localización y utilización de la misma, si no, además, para facilitar un óptimo funcionamiento y rendimiento. El montaje y desmontaje de las máquinas y demás equipos de trabajo deberán realizarse de manera segura, especialmente mediante el cumplimiento de las instrucciones del fabricante, cuando las haya. La reglamentación vigente sobre máquinas menciona, además de los requisitos de seguridad, los criterios ergonómicos de diseño, los cuales han de ser considerados incluso en los propios elementos y dispositivos de seguridad, ya que todo habría de ser contemplado desde la perspectiva de posibles fallos y errores humanos que, si no puede alcanzarse mediante una completa concepción ergonómica del sistema. También un buen número de normas europeas, citadas en la bibliografía versan sobre los aspectos ergonómicos que deberían asumirse en las máquinas. En las condiciones previstas de utilización, además de eliminarse los peligros de posibles lesiones, han de reducirse al mínimo posible las molestias, la fatiga y la tensión psíquica del trabajador. Todo esto, además de mejorar las condiciones de confort del puesto, repercutirá en la mejora de sus condiciones de seguridad. Tales principios deben ser asumidos no sólo en las condiciones normales de producción, sino también en el montaje, el mantenimiento, la reparación o incluso la eliminación de la máquina al final de su vida útil, aunque estos trabajos sean ocasionales y por tanto sean e menor duración. No obstante, las tareas ocasionales requieren una atención especial de los proyectistas y de los responsables de los procesos productivos y por supuesto de las personas con funciones preventivas en la organización, que en ningún caso deben contemplarlos de manera superficial. DISTRIBUCIÓN Y LOCALIZACIÓN DE LAS MÁQUINAS8 Para una adecuada concepción del espacio de trabajo se debe tener en cuenta, 8

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ERGONOMIA en primer lugar, la racionalidad del proceso productivo para que las personas puedan desplazarse y acceder con facilidad y con el mínimo de incomodidades a los puntos de operación, sin posturas ni movimientos forzados, o que al menos éstos sean reducidos en lo posible, especialmente en aquellas acciones que se realizan con cierta frecuencia. La posición del trabajador en las tareas habituales y en las ocasionales es un aspecto de especial relevancia a tener en cuenta. Las máquinas deberían localizarse separadas de paredes o parámetros que puedan convertirse en elementos que dificulten posibles intervenciones de personas en momentos determinados ya sea en las propias máquinas, por ejemplo en tareas de mantenimiento o montajes, o en instalaciones ajenas. En tal sentido, es necesario prever todos los posibles trabajos en la maquinaria y su entorno, manteniendo una zona de paso libre en todo su perímetro de suficiente anchura. Es aconsejable asegurar una distancia mínima de separación de 1 metro de las máquinas a las paredes colindantes. El funcionamiento de las máquinas en régimen automático favorece que un solo operario pueda estar al frente de varias máquinas. Si la disposición de las máquinas en el ámbito físico de trabajo es lineal y además éstas tienen una considerable longitud el operario estará desplazándose continuamente para supervisar su funcionamiento, en el caso de que no se hubiera previsto un lugar fijo de control. En cambio, con una disposición de las máquinas en forma de U, el operario, desde una posición central podrá visualizar mejor el proceso, reduciéndose sustancialmente los desplazamientos. Tradicionalmente, en los procesos de mecanizado predominaba la tendencia de distribuir las máquinas por grupos funcionales y los trabajadores se especializaban en cada una de las diferentes clases de máquinas. Aunque ello podía suponer ciertas ventajas, la realidad ha venido demostrando la mayor conveniencia de organizar los procesos productivos de mecanizado por “células”, cada una de las cuales engloba a las diferentes máquinas que se requieren para la fabricación de un producto o partes del mismo, y los trabajadores de cada célula manejan entonces un conjunto de máquinas. Ello ofrece una mayor flexibilidad en la producción y un mayor enriquecimiento del trabajo realizado por los operadores, siempre que el proceso de trabajo esté bien diseñado, lo que representa globalmente una mejor concepción ergonómica del sistema. También es necesario prever, en la delimitación del espacio libre, los espacios subsidiarios que van a ocupar los productos que intervienen en las máquinas y los equipos y útiles de trabajo. El no hacerlo ira en detrimento del espacio realmente hábil para el trabajador, puesto que con una debida localización y ordenamiento de todos los elementos se logrará, además, un mejor aprovechamiento del espacio.

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ERGONOMIA POR GRUPOS FUNCIONALES

Figura 3.1 Distribución de las máquinas por grupos funcionales

POR CÉLULAS

Figura 3.2 Distribución de las máquinas por células

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ERGONOMIA EN FORMA LINEAL

Figura 3.3 Distribución de las máquinas en forma lineal

ANTROPOMETRÍA EN EL DIMENSIONADO DE ABERTURAS DE ACCESO Y ZONAS DE PASO EN LAS MÁQUINAS9. Las normas UNE-EN 547 (1, 2 y 3) establecen una serie de medidas para el dimensionado de aberturas y zonas de paso en máquinas, de recomendada consulta para quienes tengan que diseñar tales ámbitos o evaluar los existentes ante dudas razonadas. Se trata de medidas mínimas en las que habrá que considerar aspectos tales como:  Los aspectos relativos a la seguridad que aparecen con motivo del contacto con la abertura de paso en sí misma.  Si las posturas y los movimientos del cuerpo a efectuar en la abertura pueden comportar algún riesgo, por ejemplo, con relación a la frecuencia y la duración de la utilización de la abertura o pasadizo.  Si la persona debe adoptar una postura determinada para ejercer la fuerza que demande la tarea sin sufrir una sobrecarga.  El espacio requerido para el paso del equipamiento, de las herramientas y 9

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ERGONOMIA de personas heridas o inconscientes a través de la abertura o pasadizo.  El espacio necesario para utilizar, de forma ergonómica, el equipo y las herramientas en dicha abertura, por ejemplo para los trabajos de limpieza, reparación o de mantenimiento.  El equipo de protección individual que el usuario debe llevar cuando la atraviese.  Los requisitos de espacio para la entrada y salida a través de la abertura, Además de todos estos aspectos, habrá que considerar posibles suplementos de anchura y altura en función del movimiento del cuerpo, el tipo de marcha y la ropa de trabajo y equipos de protección individual.

PRACTICA NO.5 REDISEÑAR UNA HERRAMIENTA DE MANO OBJETIVO: Diseñar o rediseñar una herramienta de mano PROBLEMA: En una planta un cautín es usado para soldar conexiones en un panel vertical y se han presentado algunos problemas. 1). cuando se toma el cautín como en la figura es difícil soldar la conexión. La tendencia es usar un lado del cautín, en lugar de la punta. Esto resulta en un trabajo de baja calidad. 2). muchos operadores toman el cautín muy apretado y el mango en la palma de 64

ERGONOMIA la mano, esto causa irritación y dolor en la mano. 3). muchos accidentes son causados por el cordón eléctrico en roscado, de modo que el cautín se regresa a la mano del operador cuando este se mueve hacia delante. 4). hay dolor de muñeca entre los trabajadores. PARTE A: Rediseñe el cautín de forma que se reduzca o elimine los problemas. PARTE B: Justifique su diseño

Figura 1. Método común usando la soldadura de fierro.

CAPITULO IV CONDICIONES AMBIENTALES Existen factores ambientales que influyen en el comportamiento del hombre. El primero de estos aspectos, es el espacio y sus características formales. Las proporciones del espacio influyen notablemente en el confort del usuario. Por ejemplo un espacio cerrado demasiado alto puede provocar una sensación de vacío mientras un espacio con las mismas dimensiones de ancho y largo pero muy bajo, puede provocar una sensación de opresión. Es por esto importante al diseñar el espacio de trabajo, cuidar de respetar la escala humana en el proporcionamiento de los espacios. El color en el espacio es un ingrediente que puede ayudar a disminuir 65

ERGONOMIA problemas de dimensionamiento y proporción. Un color claro en un muro nos dará la proporción de amplitud, mientras que un color oscuro tendera acercar dicho muro y por lo tanto nos dará una sensación de estrechez. Otro aspecto a cuidar es el medio visual en el espacio de trabajo. Hay varios aspectos que intervienen para crear un adecuado medio visual en un espacio determinado, como son: a) la cantidad de luz b) la calidez de luz c) el contraste d) la brillantez e) el resplandor f) la sombra La intensidad de la luz que se requiera en un espacio determinado, depende de la clase de actividad que ahí se realice. Hay tareas que requieren hasta 1000 pies-bujías, como puede ser la de un dibujante de ingeniería, como existen también espacios de servicio que como pasillos o almacenes inactivos, no requieren más de 10 pies-bujías. Además, para determinar la intensidad de la luz, se tiene que tomar en cuenta el grado de permanencia de la persona en una determinada tarea y en un determinado lugar. La calidad de la luz interviene como un factor de ayuda al confort visual cuando esta es buena. Una mala calidad de luz, ya sea en color, distribución o brillantez, causa fatiga e imperfección en el desarrollo de la tarea. La luz artificial mientras más se acerque en color a la luz natural, es más adecuada para la iluminación de un espacio de trabajo, sobre todo cuando la tarea a realizar requiere precisión. La distribución de la luz es sumamente importante para lograr un buen medio visual, una mala distribución de luminarias puede causar sombras o brillos molestos para quien realiza cualquier tarea de precisión. Al calcular la intensidad de la luz y la distribución de las fuentes lumínicas, el especialista tiene que cuidar aspectos tales como la altura de las luminarias con relación a la altura del lugar de trabajo, la reflectividad de muros piso y techo del espacio, así como los aspectos mencionados de color y brillantez. El medio acústico nos comunica con los agentes presentes en nuestro derredor. El sonido nos indica el estado de proximidad de sus fuentes.

EL RUIDO

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ERGONOMIA Es un sonido desagradable que debe ser evitado o atenuado para evitar molestias, fatiga o trastornos auditivos y del sistema nervioso. Sonidos de alta frecuencia nos perjudican, así como vibraciones de baja frecuencia nos produce alteración nerviosa. Los ruidos intermitentes y constantes tienden también a excitar emocionalmente al trabajador, produciendo inquietud y dificultando el trabajo de precisión, se ha probado por medio de tests, que los sonidos irritantes aceleran el pulso, elevan la presión arterial y aun llegan a perturbar el ritmo cardiaco, así el sistema nervioso del cuerpo se fatiga, llegando a producir estados de neurastenia. La medición del espectro de frecuencia de un ruido se lleva a cabo mediante la adaptación al sonómetro de un filtro de octavas (o tercios de octava, cada octava se puede dividir así mismo en tres tercios), con lo que se dispondrá de valores de presión sonora para cada banda de octava (o tercio de octava). Según la variación del nivel de ruido con el tiempo existen diferentes tipos de ruido. Ruido estable o continuo: Es el que no varía más de 5 dB (diferencia entre el valor máximo y el mínimo hallado), como el que genera el sistema de aire acondicionado. Ruido discontinuo: la diferencia entre el nivel mínimo y el nivel máximo es mayor que 5 dB y se desarrolla en fases. Es característico de la exposición personal a ruido, un tiempo determinado a un nivel, otro tiempo a distinto nivel y el global es la descomposición de todos teniendo en cuenta el tiempo de duración de cada fase. Ruido cíclico; cuyo perfil se repite cíclica y periódicamente una y otra vez a lo largo del tiempo, como es el caso de maquinaria que trabaja en fases. Ruido aleatorio; de variación totalmente impredecible como ocurre con el ruido de tráfico. Ruido impulsivo o de impacto; como el que generan los golpes, disparos, detonaciones o algunas prensas. Se caracteriza por la corta duración y el elevado nivel. La medición del ruido depende del tipo de ruido. De esta forma, en el caso de un ruido estable, se puede determinar la media aritmética de varias mediciones puntuales del nivel de presión sonora, realizadas con un sonómetro. En la medición del ruido tipo aleatorio se debe utilizar el nivel equivalente cuando se espera que el nivel medio de ruido pueda superar 80 dB(A) porque así lo establece la legislación española (Real Decreto 1316/1989) para la prevención del daño auditivo. Cuando lo que se pretende juzgar es la posible molestia del ruido (niveles medios inferiores a 80 dB(A)) y éste es de tipo aleatorio, se miden 67

ERGONOMIA parámetros como el L90´ L10 u otros percentiles. Como es lógico, con esto se pretende conocer las características de la exposición en cuanto a la distribución estadística de los niveles, la presencia mayoritaria y la dispersión. En la tabla se muestra algunos de los parámetros de medición de las condiciones acústicas, símbolo y significado. SIMBOLO LPA LPC

LA eq. T

LA eq. d

LMax LMin Lpeak

L10

DEFINICIÓN Nivel de presión sonora instantáneo ponderado A. Nivel de presión sonora instantáneo ponderado C. Nivel de presión sonora equivalente ponderado A durante el tiempo T. Nivel de presión sonora equivalente diario ponderado A Nivel de presión sonora máximo Nivel de presión sonora mínimo Nivel de presión sonora máximo de característica Peak (pico). Nivel de presión sonora en dB(A) que se ha superado el 10% del tiempo.

L90

Nivel de presión sonora en dB(A) que se ha superado el 90% del tiempo.

T60

Tiempo de reverberación medido como la caída de 60 dB. Existe también la posibilidad de medir T30 y otros tiempos.

UTILIDAD Mediciones puntuales. Estimación del nivel equivalente en ruidos estables. Para determinar características frecuenciales del sonido por comparación con el LPA. Medición puramente física del sonido. Mediciones del nivel promedio durante un tiempo (T). Evaluación de exposiciones a ruido. Mediciones del nivel promedio durante una jornada referida a 8 horas. Evaluación de exposiciones a ruido (RD 1316/1989). Determinaciones de fluctuaciones máximas. Determinaciones de fluctuaciones máximas. Determinación del valor máximo de pico con la característica Peak. Evaluación de exposiciones a ruido (RD 1316/1989). Determinación del máximo nivel de ruido que se ha alcanzado durante el 90% del tiempo de medición. Evaluación de ruido molesto de tipo aleatorio (tráfico, oficinas, etc.). Determinación del mínimo nivel de ruido que se ha alcanzado durante el 90% del tiempo de medición. Evaluación de ruido molesto de tipo aleatorio (tráfico, oficinas, etc.). Determinación de condiciones acústicas óptimas de locales. Evaluación de ambientes acústicos molestos debidos a la reverberación. Determinación de la absorción acústica de un local.

Tabla 4.1 Muestra algunos de los parámetros de medición de las condiciones acústicas, símbolo ysignificado.

Norma Básica de la Edificación (NBE-CA-82). Niveles de presión sonora recomendados. La Norma Básica de la Edificación (NBE-CA-82) establece valores de presión sonora recomendados para diferentes tipos de local según la actividad a la que se destina. La recomendación tiene en principio un destino arquitectónico y de acústica de edificios, refiriéndose fundamentalmente al aislamiento de los locales 68

ERGONOMIA respecto al ruido exterior. En la tabla se presentan los niveles recomendados. El parámetro de valoración y por tanto el que debe medirse es el nivel equivalente ponderado A LA eq, T, siendo el tiempo de referencia el periodo que va de las 8 horas a las 22 horas. EdificioActividad Administrativo

Sanitario

Docente

LocalActividad Zonas comunes Despacho Oficinas Zonas de estancia Dormitorios Zonas comunes Aulas Salas de lectura Zonas comunes

LA eq, d (dB(A)) 50 40 45 45 30 50 40 35 50

Es recomendable que el tiempo de reverberación (TR) adopte un valor acorde con la actividad que se realiza en el local. La NBE-CA-82 propone valores del TR según las actividades tal como se muestra en la siguiente tabla. Actividad del edificio Residencial

Administrativo

Sanitario

Docente

Destino del local Zonas de distancia Dormitorios Servicios Zonas comunes Despachos Oficinas Zonas comunes Zonas de distancia Dormitorios Zonas comunes Aulas Salas de lectura Zonas comunes

Tiempo de reverberación (s) ≤1 ≤1 ≤1 ≤1,5 ≤1 ≤1 ≤1,5 0,8≤ TR ≤1,5 ≤1 1,5≤ TR ≤2 0,8≤ TR ≤1,5 0,8≤ TR ≤1,5 1,5≤ TR ≤2

Para mantener un medio acústico adecuado, es necesario el control de los ruidos y vibraciones del medio ambiente, y es aquí en donde el papel del diseñador es importante, pues deberá recurrir al aislamiento interior y exterior de los espacios para evitar la transmisión del sonido, así como el eco y la reverberación. EL MEDIO TÉRMICO Es otro aspecto a tomar en cuenta al diseñar un espacio. Las condiciones térmicas de un espacio están dadas por: a) La temperatura y la velocidad del aire. b) La humedad ambiente 69

ERGONOMIA El cuerpo humano conserva una temperatura media constante y el rango de variación de la temperatura ambiente que soporta no es muy amplio, y desde luego, si hablamos de temperatura de confort, este rango disminuye aúnmás, pues hablaríamos de una temperatura mínima de 18° C, y una máxima de 23° C, combinada con una humedad relativa de 20 a 60%. El calor causado por una temperatura demasiado alta, causa fatiga, provocando baja eficacia y mala calidad en el producto de determinada tarea, mientras que el frío provocado por una temperatura excesivamente baja, produce torpeza en los movimientos y por lo tanto ineficiencia. La ventilación tiene que ser estudiada cuidadosamente por el diseñador de un espacio. Una temperatura alta con falta de esta, causara mayor incomodidad. Si el ambiente es del tipo de calor seco, donde la fuente principal del calor es radiadora, entonces el problema es fundamentalmente de ganancia de calor, y se resuelve reduciendo la carga térmica, para lo cual existen formas de aislamiento muy eficientes. Si el ambiente es de calor húmedo, el problema depende de la pérdida del calor, y su mejor solución es por ventilación y deshumidificación del aire ambiente. Muchas actividades industriales implican la exposición a un calor intenso contra el cual necesita protección el trabajador. Ejemplos típicos pueden ser, la forja en caliente de grandes piezas o la atención de un horno para la producción de vidrio o acero. En el caso de obreros que intervienen en algunas de estas actividades, un recinto con aire acondicionado y provisto de ventanas apropiadas para dar buena visibilidad, proporcionara protección y permitirá que se trabaje eficazmente. La contaminación atmosférica, es otro factor negativo que debe controlar el diseñador. Una buena ventilación del espacio puede ayudar a evitar el problema si dicha contaminación es excesiva, o bien; puede recurrir a la extracción. Existen diferentes efectos producidos por un ambiente contaminado, y dependiendo del grado, estos pueden ser nocivos para la salud del trabajador, atacando la vista, el sistema respiratorio, la piel, etc. La legislación española trata en general y brevemente el tema del ambiente térmico en el Real Decreto 486/1997 de 14 de abril, por el que se establecen las disposiciones mínimas de seguridad y salud en los lugares de trabajo. En particular se dedica a este tema su Anexo III, que se compone de seis interesantes apartados, de lo que el tercero asigna intervalos de valores de las variables termohigrométricas.

Tipo de trabajo

Temperatura del aire (°C)

Humedad relativa (%)

Velocidad del aire (m/s)

Velocidad del aire (aire acondiciona do) (m/s)

Velocidad del aire provocada para evitar estrés térmico (m/s) 70

ERGONOMIA

Sedentario

17-27

30-70 Ligero

14-25

Otros

No se establece limitación concreta

≤ 0.25 Ambientes no calurosos ≤ 0.5 Ambientes calurosos ≤ 0.25 Ambientes no calurosos ≤ 0.75 Ambientes calurosos

=0.25 No se establece limitación concreta =0-35

El apartado 4 matiza, a efectos de la aplicación de estas condiciones, que “deberán tenerse en cuenta las limitaciones o condicionantes que puedan imponer en cada caso las características particulares del propio lugar de trabajo de los procesos u operaciones que se desarrollen en él y del clima de la zona en la que esté ubicado. En cualquier caso el aislamiento térmico de los locales cerrados debe adecuarse a las condiciones climáticas propias del lugar”. El apartado 5 añade: “En los lugares de trabajo al aire libre y en los locales de trabajo que, por la actividad desarrollada, no pueden quedar cerrados, deberán tomarse medidas para que los trabajadores puedan protegerse, en la medida de lo posible, de las inclemencias del tiempo”. La actividad del trabajo. El organismo necesita energía para desarrollar sus funciones. Esta energía la obtiene de la oxidación compleja de sustancias que se incorporan a través de la alimentación. Se producen, de esta forma, una serie de reacciones químicas exotérmicas de las que solo una parte de la energía se aprovecha como tal y el resto es calor: en efecto, el rendimiento energético del organismo es, en el mejor de los casos, del orden de 0,2, lo que significa que el 80% de la energía generada es calor. No es de extrañar, pues, que se utilice el valor estimado de la energía metabólica involucrada en la actividad del trabajo como el del término M para la valoración del confort térmico y en general del balance térmico. La actividad del trabajo (M) se puede estimar como suma del metabolismo basal y el consumo metabólico del trabajo. El primero es la energía mínima para mantener las funciones vitales. Está en función del peso, la altura, la edad y el sexo del individuo. De forma general se le asigna un valor correspondiente al descanso total (45 W/m2). El segundo depende del esfuerzo que requiere la tarea. El consumo metabólico del trabajo puede estimarse mediante tablas que asignan unos valores determinados de potencia (Energía/tiempo), los esfuerzos musculares y el manejo de cargas según la intensidad y los tiempos empleados. También puede determinarse la energía metabólica a través de la medición del oxígeno consumido en la actividad (directamente relacionado con la energía generada) o la medición de la frecuencia cardiaca. Estos métodos son más precisos, pero su aplicación supone mayor dificultad al requerir instrumentación adecuada y la intervención 71

ERGONOMIA sobre el individuo expuesto. Cuando se utilizan tablas para determinar el valor de la actividad metabólica se obtiene el valor medio ponderando en el tiempo las diferentes fases de la actividad de forma que:  .t   2 .t 2  ...   n .t n  1 1 t1  t 2  ...t n Siendo M1, M2, M3,… los valores de la actividad metabólica para cada componente diferenciada del trabajo y t1, t2 y tn los periodos de tiempo correspondientes. La Norma UNE-EN 28996:1995 propone diferentes métodos y valores tabulados para el cálculo de la actividad metabólica dependiendo del tipo de trabajo, de la posición del cuerpo y de movimiento. Con los datos que figuran en las tablas correspondientes de capítulo IX, y teniendo en cuenta la ponderación de tiempo, la actividad metabólica media (M) de un individuo que realiza de pie un trabajo manual ligero durante el 80% del tiempo y camina realizando un esfuerzo ligero con dos brazos el 20% del tiempo, es:

  0,8.(25  15  45)  0,2.(61  65  45)  102,2 W / m 2 Donde se ha tomado el valor de 45 W/m2 como el del consumo metabólico basal. VALORACIÓN DEL CONFORT TÉRMICO Las diferencias biológicas y la existencia de otros factores individuales de índole estable o temporal, pero en cualquier caso difícil de valorar, influyen en la percepción termohigrométricas del ambiente de forma que no se puede hablar objetivamente de ambiente confortable si no es desde la óptica estadística. De esta forma la sensación se cuantifica a través de un índice de confort (PMV, porcentaje medio de voto o IMV, índice medio de valoración) que va ligado al porcentaje esperado de insatisfechos por el ambiente térmico (PPD). En el mejor ajuste posible de las variables termohigrométricas se espera estadísticamente un 5% de insatisfechos, que presentarán quejas por calor o frío. A estas conclusiones se llegó después de su extenso trabajo de investigación sobre las condiciones para el confort térmico P. O. Fanger, profesor asociado de la Universidad Técnica de Dinamarca. Dicho trabajo fue publicado en 1970 y asumido como método de valoración global del confort térmico por la actual Norma UNE-EN 7730.96. Este criterio implica calcular el índice de confort (PMV) a través de la medición de los parámetros ambientales (Ta, Tr, v, % HR), la actividad física (M) y el aislamiento del vestido (I) y considera aceptable un ambiente cuando el valor del PMV se halla entre -0,5 y 5,0, lo que corresponde a un porcentaje esperable de insatisfechos (PPD) del 10%. El cálculo del PMV requiere disponer de un 72

ERGONOMIA programa informático pero si no se dispone de él se utilizan tablas. Estas tablas corresponden a los coeficientes de corrección por la humedad (f h) y radiación (fr) necesarios cuando la humedad difiere del 50% y la temperatura radiante media no coincide con la temperatura seca del aire, ya que los valores del PMV que se dan en la figura siguiente son los correspondientes a HR = 50% y T r = Ta. El siguiente ejemplo ilustra la mecánica a seguir: supongamos un local destinado a oficina que se encuentra situado en el centro de una nave, elevada sobre un taller de mecánica de transformación. El local dispone de un sistema de climatización del aire pero los trabajadores se quejan de su ineficacia. Se miden las condiciones termohigrométricas de verano e invierno con los siguientes resultados: Época del año Invierno verano

Temperatura del aire 20 26

Humedad relativa (%) 30 60

Velocidad del aire (m/s) Inapreciable=0,1 Inapreciable=0,1

Temperatura radiante media 18 30

La obtención del PMV se puede llevar a cabo mediante el uso de otro tipo de tablas (por ejemplo UNE-EN ISO 7730.96) que parten del valor de la temperatura operativa (T0) que es la temperatura uniforme que tendría un recinto radiante negro en el que un ocupante podría intercambiar la misma cantidad de calor por convección más radiación que en el actual ambiente no uniforme. El valor se puede estimar mediante la expresión: T0 = A. Ta + (1 - A. Tr) Siendo el valor de A=0,5 cuando la velocidad del aire v