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ETSEIB Pedro R. Mondelo Enrique Gregori - Pedro Barrau Ergonomía 1 Fundamentos EDICIONS UPC
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Primera edición: septiembre
de 1994 Segunda edición: febrero de 1995 Tercera edición: septiembre de 1999 Diseño de la cubierta: Manuel Andreu © los autores, 1994 © Mutua Universal, 1994 © Edicions UPC, 1994 Edicions de la Universitat Politècnica de Catalunya, SL Jordi Girona Salgado 31, 08034 Barcelona Tel. 934 016 883 Fax 934 015 885 Edicions Virtuals: www.edicionsupc.es e-mail: edupc@sg.upc.es Producción: CPDA Av. Diagonal 647, ETSEIB, 08028 Barcelona Depósito legal: B-43.363-99 ISBN: 84-8301-315-0 ISBN (Obra completa): 84-8301-318-5 Quedan rigurosamente prohibidas, sin la autorización escrita de los titulares del copyright, bajo las san- ciones establecidas en las leyes, la reproducción total o parcial de esta obra por cualquier medio o pro- cedimiento, comprendidos la reprografía y el tratamiento informático, y la distribución de ejemplares de ella mediante alquiler o préstamo públicos, así como la exportación e importación de ejemplares para su distribución y venta fuera del ámbito de la Unión Europea.
3.
Presentación
28/9/99 13:26 Página 7 Presentación 7 La ergonomía en los últimos años ha suscitado el interés de un gran número de especialistas de todas las ramas de la ciencia: ingeniería, medicina, psicología, sociología, arquitectura, diseño, etc… La aplicación científica de los conocimientos que aporta se ha revelado como un elemento importante para la reducción de accidentes y de lesiones, en el incremento de la productividad y de la calidad de vida, motivo por el cual Mutua Universal pionera en la búsqueda de soluciones que ayuden a reducir las posibilidades de accidentes y las enfermedades profesionales mediante la mejora sistemática de las condiciones de trabajo, ha estimado imprescindible poner al alcance de todos los interesados este libro, que pretende ser un primer acercamiento al extenso campo que cubre esta ciencia aplicada. A través de ocho capítulos –“Metodología”, “Relaciones informativas y de control”, “Relaciones dimensionales”, “Ambiente térmico”, “Ambiente acústico”, “Visión e iluminación”, “Capacidad de trabajo físico y gasto energético” y “Carga mental”– se ofrece una visión, si bien incompleta por la propia naturaleza compleja de la ergonomía, lo suficientemente ágil y profunda para los lectores que se enfrentan por primera vez a esta hermosa disciplina. Los autores, con más de una década de experiencia en la docencia universitaria, en la experimentación y en la aplicación de la ergonomía, han intentado sintetizar su saber hacer y ofrecerlo en forma de resumen a todas aquellas personas que decidan dedicar su futuro profesional a esta disciplina, como también a aquellas otras que la utilizan como herramienta auxiliar. Como conclusión les diré que espero que la lectura de este libro les sirva para aportar su esfuerzo en mejorar la calidad de vida de esta sociedad. Juan Aicart Manzanares Director Gerente Mutua Universal © Los autores, 1999; © Edicions UPC, 1999.
4.
Índice
28/9/99 14:07 Página 9 Índice 9 Índice 1 Introducción Definiciones, alcance y aplicación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Personas, máquinas, sistemas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Definiciones de ergonomía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Delimitación de las definiciones de ergonomía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Las definiciones de los profesionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Síntesis de las definiciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Alcance de la ergonomía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Metodología . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 La intervención ergonómica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Las etapas de la intervención . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2 Interfaz persona-máquina: relaciones informativas y de control Interfaz persona-máquina (P-M) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Sistemas manuales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Sistemas mecánicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Sistemas automáticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Dispositivos informativos (DI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Dispositivos informativos visuales (DIV) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Las alarmas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Los indicadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Los símbolos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Los contadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Diales y cuadrantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Características generales de los dispositivos informativos visuales (DIV) . . . . . . . . 36 Ubicación de los DIV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 Pantalla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Lenguaje escrito . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 © Los autores, 1999; © Edicions UPC, 1999.
5.
Índice
28/9/99 14:07 Página 10 10 Fundamentos de ergonomía Dispositivos sonoros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Dispositivos informativos táctiles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Relaciones de control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Tipos básicos de controles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 Reglas para la selección y ubicación de controles . . . . . . . . . . . . . . . . 52 Compatibilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Compatibilidad espacial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 Compatibilidad de movimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 Compatibilidad cultural . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 Compatibilidad temporal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 Relación control/dispositivo (C/D) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 Accionamiento accidental de controles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 Identificación de controles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 Ordenadores personales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 3 Relaciones dimensionales Antropometría . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 Relaciones dimensionales del sistema P-M . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 Medidas antropométricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 Medidas básicas para el diseño de puestos de trabajo . . . . . . . . . . . . . . 64 Posición sentado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 Posición de pie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 Medidas adicionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 El diseño ergonómico y la antropometría . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 Análisis preliminar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 Diseño para una persona . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 Diseño para un grupo poco numeroso y diseño para una población numerosa . . . . . 68 Principio del diseño para los extremos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 Principio del diseño para un intervalo ajustable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 Principio del diseño para el promedio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 Antropometría y espacios de actividad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 Selección y diseños de asientos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 Distribución de presiones en el asiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 Altura del asiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 Profundidad y anchura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 Respaldo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 Apoyabrazos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 Soporte y acolchamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 Aplicación del diseño antropométrico a las protecciones de las máquinas . . . . . . . 76 Amplitud de movimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 © Los autores, 1999; © Edicions UPC, 1999.
6.
Índice
28/9/99 14:07 Página 11 Índice 11 4 Ambiente térmico Microclima laboral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 El nivel de actividad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 Intercambio térmico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 Ecuación práctica de balance térmico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 Técnicas para evaluar el ambiente térmico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 Índice de sobrecarga calórica (ISC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 Índice de temperatura de bulbo húmedo y de globo (WBGT) . . . . . . . . . . . . . . 94 Índice de valoración media de Fanger (IVM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 5 Ambiente acústico Definiciones y conceptos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 Fisiología del oido humano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 Afectaciones que produce el ruido en el hombre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 Curvas de ponderación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 Tipos de sonido en función del tiempo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 Propagación y control del ruido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 6 Visión e iluminación Iluminación y entorno visual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 Acomodación y adaptación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 Magnitudes y unidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 Aspectos que relacionan la visión y la iluminación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 Sistemas de alumbrado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 Sistemas de iluminación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 Diseños de sistemas de iluminación general. Método de los lúmenes . . . . . . . . . . 139 Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 7 Gasto energético y capacidad de trabajo físico El hombre: un sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 Los sistema funcionales del hombre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 El sistema músculo-esquelético . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 El sistema respiratorio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 El sistema cardiovascular . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 © Los autores, 1999; © Edicions UPC, 1999.
7.
Índice
28/9/99 14:07 Página 12 12 Fundamentos de ergonomía El sistema nervioso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 La persona y su energía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 El gasto energético en el hombre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 Clasificación del trabajo físico según su intensidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154 Métodos para determinar el gasto energético de las actividades físicas . . . . . . . . . 154 La capacidad de trabajo físico (CTF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159 8 Carga mental Actividad física y actividad mental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 Carga mental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162 Fatiga mental y actividad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165 Evaluación de la carga mental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 Factores inherentes a la tarea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 Incidencias sobre el individuo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169 Sistemas de medición de los síntomas psicológicos y psicosomáticos . . . . . . . . . 169 Medición de las manifestaciones psicofisiológicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 Presión sanguínea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173 El ritmo cardíaco y la arritmia sinusal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173 Las hormonas suprarrenales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173 Actividad electrodérmica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174 Frecuencia crítica de fusión (FCF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174 Umbral de discriminación táctil (UDT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174 Electroencefalograma (EEG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 Funciones gastrointestinales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 Factores inherentes a la tarea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 Las reacciones de comportamiento: el rendimiento en el trabajo . . . . . . . . . . . . 176 Prevención de la fatiga mental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177 Roles de los trabajadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 Relaciones en el medio de trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179 Anexo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185 © Los autores, 1999; © Edicions UPC, 1999.
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