Ergonomia – inwestycja w sukcesPrace i Materiały IWP nr 23

monografia pod redakcją naukowąIwony Palczewskiej

Warszawa 2010

UNIA EUROPEJSKAEUROPEJSKI FUNDUSZ

ROZWOJU REGIONALNEGO

Spis treści

Lista autorów 3

Rozdział 1 4Wpływ wzornictwa na zachowanie człowiekaDan Formosa

Rozdział 2 21Ergonomiczne projektowanie inteligentnych produktów i systemów z perspektywy zarządzania biznesemWaldemar Karwowski

Rozdział 3 39Przedstawienie wpływu projektowania ergonomicznego na wzrost efektywności zilustrowane konkretnymi przykładami (case studies)Thomas Albin

Rozdział 4 54Marketing ergonomiiIwona Palczewska

Rozdział 5 69Wpływ projektu architektonicznego na poziom stresu u pracowników w kontekście ergonomii Christina Bodin Danielsson

Rozdział 6 91ERGODESIGN – narzędziem dla projektanta i przedsiębiorcyAndrzej Mastalerz

Rozdział 7 107Zależność ROI z systemów IT od ergonomii oprogramowania – case studyErnest Syska

Rozdział 8 122Projektowanie ergonomicznych interfejsów użytkownika – case studyMaciej Lipiec

Rozdział 9 132Miejsce ergonomii w projektowaniu e-usługIwona Palczewska

Rozdział 10 146Model zarządzania ryzykiem ergonomicznym na przykładzie działających w Polsce przedsiębiorstw – case study Maciej Zdrodowski

Rozdział 11 163Rola ergonomii w profilaktyce zespołów bólowych układu ruchu wśród pracowników Joanna Bugajska

Rozdział 12 176Niektóre biomechaniczne aspekty w projektowaniu mebli do wypoczynku i snu Jerzy Smardzewski

3

Lista autorów Dan Formosa, Ph. DStudio Projektowe Smart Design WorldwideNowy Jork, Stany Zjednoczone601 W. 26th Street, 18th fl, New York NY 10001, 212 807-8150Dan.Formosa@SmartDesignWorldWide.com

Waldemar Karwowski, prof. dr hab. inż.Wydział Inżynierii Przemysłowej i Systemów Zarządzania Uniwersytetu Central Florida Floryda, Stany Zjednoczone4000 Central Florida Blvd., P.O. BOX 162993, Orlando, FL 32816-2993wkar@mail.ucf.edu

Thomas AlbinKomitet ds. Badań Ergonomicznej Przestrzeni Biurowej (Office Ergonomics Research Committee)Minneapolis, USAdirector@oerc.org

Iwona Palczewska, dr n. przyr.Instytut Wzornictwa Przemysłowego, Zakład Badań Ergonomicznych ul. Świętojerska 5/7, 00–236 Warszawa iwona_palczewska@iwp.com.pl

Christina Bodin Danielsson, Ph. DSzkoła Architektury i Terenów Zabudowanych, Królewski Instytut Technologiczny(School of Architecture and the Built Environment, KTH)Östermalmsgatan 26, 100 40 Sztokholm, Szwecjachristina.bodin.danielsson@brunnbergoforshed.se

Andrzej Mastalerz, dr hab. prof. nadzw. Instytut Wzornictwa Przemysłowego, Zakład Badań Ergonomicznych ul. Świętojerska 5/7, 00–236 Warszawa andrzej_mastalerz@iwp.com.pl

Ernest SyskaKonsultant, ekspert w dziedzinie badania zyskowności inwestycji w obszarze IT, it-portal.ple.syska@it-portal.pl

Maciej Lipiec Dyrektor Departamentu User Experience Director, K2 Internet S. A.al. Solidarności 74A, 00–145 Warszawamaciej.lipiec@k2.pl

Maciej ZdrodowskiSpecjalista bhp, ekspert w dziedzinie ryzyka ergonomicznegom.zdrodowski@post.pl

Joanna Bugajska, dr med.Centralny Instytut Ochrony Pracy – Państwowy Instytut Badawczy, Zakład Ergonomii ul. Czerniakowska 16, 00–701 Warszawa jobug@ciop.pl

Jerzy Smardzewski, prof. dr hab. inż.Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Wydział Technologii Drewna, Katedra Meblarstwaul. Wojska Polskiego 38/42, 60–627 Poznańjsmardzewski@up.poznan.pl

4

Rozdział 1

Wpływ wzornictwa na zachowanie człowiekaDan Formosa

Studio Projektowe Smart Design Worldwide

Nowy Jork, Stany Zjednoczone

601 W. 26th Street, 18th fl

New York NY 10001

212 807-8150

Dan.Formosa@SmartDesignWorldWide.com

5

StreszczenieWzornictwo jest wciąż w powijakach. Fakt, że pomaga ono we wprowadzaniu zmian, dopiero od niedawna brany jest pod uwagę. Zbadanie całego potencjału wzornictwa spowoduje konieczność do-kładnego zrozumienia wszystkich aspektów ergonomii oraz ludzkich doświadczeń. Rosnące uznanie dla wzornictwa i coraz większego wpływu, jaki wywiera ono na otoczenie, gwałtownie zmienia całą tę dziedzinę. Dzieje się to tu i teraz, a przyczyn jest wiele. Z jednej strony, ludziom nie wystarcza już sama technika, poszukują produktów spersonalizowanych. Z drugiej strony, firmom coraz trudniej jest konkurować tylko na polu techniki, próbują dotrzeć do ludzi w inny sposób. Wzornictwo może wpływać na zachowanie w różnych dziedzinach, od oszczędzania energii po zdrowie i dobre samopoczucie. Rozwój wzornictwa w tym kierunku będzie wymagał od projektantów przejęcia inicjatywy; w niektórych przypadkach projektanci oraz ludzie, dla których projektanci pracują, będą musieli podjąć wyzwanie i zgłębić możliwości wywoływania zmian przez wzornictwo. Najważniejszą rolę odegra skupienie uwa-gi na człowieku, we wszystkich aspektach ergonomii i ludzkich doświadczeń.

• słowa kluczowe: projekt wzorniczy, zmiana, zachowanie, brief projektowy, zespół, SmartGauge, strzykawka

AbstractDesign is in its infancy. The ability of design to affect change is just beginning to be realized. Exploring its full potential will necessitate a thorough understanding of all aspects of ergonomics and the human ex-perience. A growing appreciation of design and its ability to have meaningful impact is rapidly changing the field of design. This is happening now, for a number of reasons. For one, people are looking beyond technology, to personal meaning. For another, companies are finding it difficult to compete on technology alone, and searching for opportunities to connect with people in other ways. Design can affect behavior, which has applications in areas that can range from energy conservation to personal health and wellbe-ing. Advancing design in this direction will require that designers take initiatives, in some cases challeng-ing themselves and the people they work with to explore design’s power to effect change. A focus on people, involving all aspects of ergonomics and the human experience, will play a vital role.

• key words: design project, change, behaviour, design brief, team, SmartGauge, syringe

6

Wzornictwo może powodować zmiany

Istota wzornictwa nie dotyczy przedmiotów czy usług – dotyczy skutków, a dokład-

niej zmian. Wymaga to skupienia uwagi projektanta na ludziach, a nie na rzeczach.

Wszystkie aspekty ergonomii i ludzkich doświadczeń znalazły się w decydującym punk-

cie drogi do tego celu. Niezbędne jest zrozumienie i uwzględnienie fizycznych i po-

znawczych możliwości człowieka, kontekstu społecznego i kulturowego, problemów

związanych z płcią, różnic geograficznych i środowiska.

Nie są to sprawy, które w historii wzornictwa znajdowały się w centrum uwagi projek-

tanta. Nawet obecnie nie zawsze są uwzględniane w programie edukacji wzorniczej.

Tym niemniej to nasza, projektantów, umiejętność poradzenia sobie z tymi aspektami

ludzkiej egzystencji zdeterminuje przyszłość zawodu dizajnera i pozwoli w pełni od-

kryć potencjał wzornictwa.

Zawód projektanta dopiero się rodzi. Wiele musimy się nauczyć w dziedzinie biomecha-

niki, psychologii, fizjologii postrzegania, emocji i oddziaływań społecznych. Eksploracja

oznacza przesuwanie granic i ryzyko wejścia w nieznane i niezbadane wcześniej rejony.

Czynni zawodowo projektanci niestety nie kontrolują w pełni dziedziny swego działa-

nia. Projekty wzornicze często są powierzane zespołowi projektowemu lub zespołowi

ds. opracowania nowego wyrobu przez inne firmy lub organizacje. Osoby zlecające

pracę zazwyczaj same nie są projektantami. Zakres ich żądań często jest oparty na

własnym pojmowaniu wzornictwa, a nie na wizji projektanta i jego wyobrażeniu o tym,

dokąd wzornictwo może nas przenieść. Dlatego często zespół projektantów zostaje

7

oddelegowany do mniej wizjonerskich zadań, czego skutkiem jest wolniejszy i niedo-

skonały rozwój wzornictwa.

W wielu korporacjach stworzenie projektu wzorniczego poprzedzone jest przygoto-

waniem dokumentu określającego założenia projektowe, zwanego design brief, tzn.

szczegółowego opisu projektu, w którym drobiazgowo rozpisany jest harmonogram

prac, a zaplanowany obiekt przedstawiony jest jak rzecz, którą firma zobowiązała się

dostarczyć klientowi. Pisany często przez nieprojektantów, brief projektowy zazwyczaj

nie jest zbyt wizjonerski.

Tak więc dążenie do poznania pełnych możliwości wzornictwa jest często hamowa-

ne. Bardzo nieliczne, jeśli w ogóle, dokumenty przedstawiające założenia projektowe

dopuszczają zmiany efektu końcowego, dostosowanie projektu do zachowań i dzia-

łań użytkowników. Najczęściej opisują końcowy rezultat, z góry założony wyrób lub

usługę. To skazuje zespoły projektowe na pracę i myślenie w ramach niekorzystnych,

ciasnych ograniczeń.

Samo wzornictwo też się zmienia

Jednak ta sytuacja prawdopodobnie wkrótce ulegnie zmianie. Wzornictwo i ergonomia

to dziedziny, które stają się dla przyszłości dowolnej firmy ważniejsze niż kiedykolwiek

wcześniej. Wielu firmom coraz trudniej konkurować tylko na polu techniki. Rywale do-

równali im już w kompetencjach technicznych. Jednocześnie wielu konsumentów zwra-

ca coraz mniejszą uwagę na dane techniczne, chyba że te nowoczesne rozwiązania

są rzeczywiście użyteczne i spersonalizowane. Cechy produktu to nie to samo, co jego

dobre strony, a ludzie coraz częściej poszukują rzeczy pożytecznych, a nie nowinek

technologicznych.

Niedawno obserwowaliśmy wielkie sukcesy firm, które odeszły od najświeższych tech-

nologii, produkując wyroby nowoczesne, lecz przede wszystkim łatwiejsze w obsłudze

i bardziej sensowne. Na przykład, niektóre firmy odniosły wielki sukces, wprowadzając

na rynek nowe aparaty fotograficzne i kamery, które nie tylko utrwalają obrazy, lecz

ułatwiają ostateczny cel, jakim jest podzielenie się nimi z innymi, czy to za pośrednic-

8

twem wydrukowanych zdjęć, czy też poczty elektronicznej albo stron internetowych.

Niekoniecznie potrzebujemy zdjęć czy filmów w coraz wyższej rozdzielczości, ale

chcielibyśmy bez problemu pokazać je innym ludziom.

Pierwszym zadaniem jest zidentyfikowanie możliwości, które już istnieją – jaka kombi-

nacja techniki i jej formy zewnętrznej może doprowadzić konsumenta łatwo i bezbłęd-

nie do celu, zapewniając zachowanie poczucia tożsamości. Trzeba do tego trochę po-

mysłowości ze strony przedsiębiorców i wynalazców i może jeszcze trochę szczęścia.

W każdym przypadku kreator musi rozumieć nie tyle technikę, ile ludzi z ich doświad-

czeniami. Kluczem do sukcesu jest wymyślenie produktu, który spełnia nasze oczekiwa-

nia i potrzeby, odpowiada naszym umiejętnościom i pragnieniom. Jest wiele możliwości

stworzenia nowych wyrobów, ale również ponownego odkrycia już istniejących, lecz

„uśpionych” produktów, które towarzyszą nam od dziesięcioleci i być może należałoby

je już przeprojektować na nowo. Te ostatnie posłużyły jako przykłady omówione w ni-

niejszym artykule.

Ograniczenia wzornictwa

Niechęć do innowacji, zaawansowanego wzornictwa i ergonomii jest prawdopodob-

nie nieodłącznym elementem naszego sposobu prowadzenia biznesu; może to wyni-

kać z niezrozumienia i niedoceniania potencjału wzornictwa przez laików. Przeszko-

dy i ograniczenia mogą więc towarzyszyć projektowi od samego początku. Trudno

zmienić taką sytuację, kiedy projekt jest już w fazie realizacji. Większość projektów

w dziedzinie wzornictwa rozpoczyna się od napisania briefu projektowego przez firmę

zlecającą stworzenie projektu. Brief projektowy przedstawia w skrócie projekt, ramy

czasowe i oczekiwany końcowy rezultat. Typowy dokument przedstawiający założenia

projektowe skupia się na przedmiocie lub usłudze, które są celem projektu, a nie na jak

najlepszym rezultacie końcowym.

W rzeczywistości wzornictwo może wywoływać potężne zmiany. Istotne jest, że wzor-

nictwo może oddziaływać na zachowania w sposób korzystny dla wszystkich – w rów-

nym stopniu dla konsumenta, jak i dla firmy zlecającej projekt.

9

W artykule omówiono dwa niedawno zakończone projekty, w których nasz zespół sta-

rał się wyjść poza sztywne ramy briefu projektowego. Postawiliśmy przed sobą szerszy

cel, który, jak wierzymy, przyniesie korzyści zarówno ludziom korzystającym z wyrobu,

jak i firmom, dla których pracowaliśmy. W obu przypadkach koncentrowaliśmy się nie

na samym przedmiocie, lecz na jak najkorzystniejszym efekcie końcowym. Nowy cel

w obu przypadkach wynikał z założenia, że prawdziwym osiągnięciem będzie wpły-

nięcie na zachowanie ludzi.

Pierwszy projekt wzorniczy dotyczył ciekłokrystalicznego wyświetlacza ekranu deski

rozdzielczej w samochodzie hybrydowym (benzynowo-elektrycznym). Pierwotny brief

projektowy zakładał stworzenie ekranu, który będzie nawiązywał kontakt emocjonalny

z kierowcą. Zmieniliśmy nieco ten cel, zakładając zamiast tego stworzenie zestawu

wskaźników, które, dostarczając właściwe informacje, na zasadzie sprzężenia zwrot-

nego pomogą kierowcy oszczędzać paliwo.

Drugi przykład dotyczy urządzenia medycznego. Brief projektowy zakładał zaprojek-

towanie i skonstruowanie łatwej w użyciu, ergonomicznej strzykawki. Zdecydowaliśmy,

że projekt będzie dotyczył nie tylko samego urządzenia, lecz także procesu przyjmo-

wania leku, co sprawi, że pacjenci będą brali lekarstwo prawidłowo, bez obaw, we

właściwych dawkach i we właściwym czasie.

Mimo iż te dwa przykłady dotyczą bardzo różnych kategorii produktów, mają wiele

wspólnego dzięki podejściu naszych projektantów do zagadnienia efektu końcowego.

W obu przypadkach projektanci musieli zrozumieć i uwzględnić całą gamę zachowań

i możliwości człowieka: postrzeganie, emocje, biomechanikę i inne. Musieliśmy także

zapoznać się z warunkami, w jakich będą użytkowane produkty. Zwróciliśmy się ku,

naszym zdaniem, bardziej istotnym i znaczącym celom. Wyroby te mają służyć jako

przykład, dlatego warto się przyjrzeć, jak wyglądała praca nad projektami.

Zmień cel odpowiednio wcześnie

Nie wszystkie projekty wymagają wizjonerskiego podejścia – ale wiele tak; to te, któ-

re mogą przyczynić się do rozwoju wzornictwa i ergonomii. Aby tak się stało, wizja

10

(wyobrażenie) musi powstać na odpowiednio wczesnym etapie projektu. Zespół projek-

tantów powinien zebrać, uporządkować i wyznaczyć cele. Następnie musi szybko zba-

dać ich wykonalność.

W niektórych przypadkach zbadanie całego potencjału wzornictwa i ergonomii niesie

ze sobą element ryzyka. Cały zespół ds. rozwoju nowego wyrobu, w tym projektanci,

musi zdawać sobie sprawę z tego, że innowacja nie zawsze jest „wygodna”. Nie jest

to błahy problem, niełatwe też jest jego przezwyciężenie. Zdolność radzenia sobie

z dyskomfortem zależy od indywidualnych cech członków zespołu, poziomu ich pasji

i zaangażowania, umiłowania przygody i dociekliwości. Uczucie dyskomfortu może

czasem zelżeć dzięki osobie lub osobom w zespole, którym najbardziej odpowiada

dana wizja, i przeważnie to oni obejmują przywództwo.

Aby można było rozpocząć pracę, należy dokonać podstawowej oceny projektu. Jeśli

ma być wprowadzona istotna innowacja, pomocne może się okazać przyjrzenie się na

nowo konstrukcji projektu. Zespoły projektantów zazwyczaj pracują etapami, najczę-

ściej rozpoczyna się od pracy badawczej, następnie powstają koncepcje wzornicze, na

koniec mają miejsce udoskonalanie i finalizacja.

Patrząc wstecz na projekty zrealizowane przez nasz zespół, zobaczyliśmy, że w przy-

padku tych, które uważamy za wyjątkowo innowacyjne i udane, schemat był inny. Pro-

jekty te mogły początkowo opierać się na planie etap-po-etapie, z perspektywy czasu

widać jednak, że konstrukcja ich była nieco odmienna. Przeważnie kolejnymi krokami

było: 1) zebranie odpowiedniego zespołu, 2) ustalenie, jak wyobrażamy sobie ideal-

ny końcowy efekt naszych wysiłków (stworzenie wizji), 3) obmyślenie i sformułowanie

możliwych rozwiązań, które pozwolą ten idealny efekt osiągnąć, 4) udana realizacja

wybranego rozwiązania.

Zbierz odpowiedni zespół

Stworzenie właściwego zespołu wydaje się oczywistym pierwszym krokiem. W praktyce

jednak, z różnych przyczyn, nie zawsze jest to łatwe. Właściwy zespół to grupa ludzi

ze specjalistyczną wiedzą, umiejętnościami, doświadczeniem, pasją i pragnieniem po-

11

szukiwania. Harmonogram, problemy z czasem i wcześniejsze zobowiązania nawet

najbardziej odpowiedniego członka grupy mogą ograniczyć możliwość stworzenia ide-

alnego zespołu. W przypadku problemów związanych z planem pracy, warto przyjrzeć

się, czy uda się go zmienić. Można też stworzyć zespół doradców (ludzi z odpowiednią

wiedzą, ale bez możliwości zaangażowania się w projekt w pełnym wymiarze czasu),

którzy pomogą kierować projektem. Mogą oni także ułatwić pracę zespołu i dodać

pewności siebie jego członkom, zwłaszcza gdy ci odważą się wkroczyć na nieznane

terytoria. Ponieważ innowacja zawsze niesie ze sobą ryzyko, odpowiednio dobrani

członkowie zespołu lub doradcy mogą podnieść wiarę we własne siły oraz zredukować

poczucie ryzyka i obawy, zarówno grupy projektowej, jak i całego zespołu opracowu-

jącego nowy produkt.

Wszystkie udane projekty przeszły przez etap formowania multidyscyplinarnego zespo-

łu, gromadzącego wielu członków reprezentujących różne dziedziny specjalistycznej

wiedzy. Każdy z nich jest inny, lecz w prawdziwie synergicznym zespole projektanci

są „interdyscyplinarni”. Kiedy członkowie zespołu znają się na różnych sprawach i bio-

rą odpowiedzialność za różne elementy projektu, wzrasta synergia całej grupy. Nie

oznacza to, że każdy członek zespołu musi być ekspertem w każdej dziedzinie, jednak

zrozumienie i zaangażowanie w różnorodne elementy składające się na doznania koń-

cowego użytkownika produktu są bezcenne dla osiągnięcia sukcesu.

Stwórz wizję

Kiedy zespół już istnieje, niezwykle istotne jest, by na wczesnym etapie projektu stwo-

rzyć wizję. Projekty mają swoje plany i harmonogramy, a ich impet można porównać

do pędzącego pociągu. Czas na zaszczepienie innym wyraźnego, silnego przekonania

bywa bardzo ograniczony. Stworzenie wizji nie jest proste. Trzeba wykazać się inicja-

tywą, przedyskutować możliwości z innymi członkami zespołu, przekonać ich, że wizja

jest warta przynajmniej zbadania oraz być gotowym na przyjęcie odpowiedzialności

za podejmowane ryzyko.

Należy właściwie zrozumieć tu słowo „wizja”. Wizja to nie nagłe olśnienie, momen-

talne wyobrażenie ostatecznego kształtu wyrobu. Odwrotnie, wizja to opracowanie

12

ambitnych (ale osiągalnych) celów i skupienie uwagi na jak najlepszym efekcie koń-

cowym. Stworzenie wizji wymaga uwzględnienia szerokiego zakresu różnych kwestii

związanych z użytkownikiem oraz wzięcia pod uwagę wszystkich jego doświadczeń.

Wizja wychodzi daleko poza sam produkt. Uwzględnia wszelkie momenty kontaktu

konsumenta z wyrobem, od pierwszego zetknięcia, przez zakup i wyjęcie z opako-

wania, po codzienne użytkowanie w różnych sytuacjach, wykorzystanie po raz ostatni

i w końcu pozbycie się go.

Z naszego doświadczenia wynika, że idealnym momentem na stworzenie wizji lub,

inaczej mówiąc, nadanie projektowi odpowiedniego kierunku jest początkowy etap pla-

nowania strategicznego wspólnie z firmą, dla której pracujemy. Najlepiej, żeby taka

wymiana pomysłów miała miejsce jeszcze przed napisaniem briefu projektowego, kie-

dy opracowane zostają harmonogram i budżet. Nie zawsze jest to możliwe i prawdo-

podobnie zdarza się rzadziej, niżbyśmy sobie tego życzyli.

Rozwiązanie

Działania w tej fazie obejmują wiele zadań dobrze znanych projektantom. Na czym

polega istotna różnica? Otóż stworzenie wizji idealnego efektu końcowego powoduje,

że obmyślanie koncepcji przez zespół, sposoby analizy i sprawdzania tych koncepcji,

tworzenie nowych pomysłów, przedstawianie tych pomysłów oraz determinacja w dą-

żeniu do zrealizowania wizji mają inny charakter, inaczej wygląda też środowisko

pracy zespołu projektowego.

Ten etap składa się z wielu małych kroczków, które mogą bardzo się różnić w zależ-

ności od projektu. Elementem procesu tworzenia jest opracowanie przez zespół planu

projektu (na tyle elastycznego, by mógł zostać zmieniony, kiedy będzie to niezbędne).

Faza ta obejmuje wiele działań, w tym badania ergonomiczne.

Realizacja

Większość osób związanych z rozwojem wyrobu i usług dobrze zna ten etap. Obej-

muje on dokumentację szczegółów technicznych wyrobu lub usługi, a następnie ich wy-

13

konanie. W przypadku wyrobu są to takie elementy, jak: stworzenie ostatecznego pro-

jektu wzorniczego, ukończenie dokumentacji technicznej, wykonanie trójwymiarowych

modeli wzorniczych, opracowanie metod produkcji, obróbka i testowanie pierwszych

wyprodukowanych egzemplarzy.

W przypadku usług jest to zakończenie programowania, jeśli usługa dotyczy techniki

komputerowej lub interakcji, albo też szkiców architektonicznych, oznakowania czy

budowli w dziedzinie wzornictwa przyjaznego dla środowiska.

Dwa przykłady skupiające się na zachowaniach użytkowników

Firma Ford Motor Company zwróciła się do naszego biura projektowego, Smart Design,

z prośbą o pomoc w zaprojektowaniu zestawu wskaźników deski rozdzielczej dla ich

samochodu hybrydowego. Po raz pierwszy Ford planował wprowadzenie w swoim au-

cie ciekłokrystalicznego wyświetlacza ekranu deski rozdzielczej zamiast tradycyjnych

mechanicznych wskaźników urządzeń pomiarowych. Pewne wstępne prace były już

poczynione przez Forda i firmę projektową IDEO. Kiedy firma Ford skontaktowała się

z nami, napisany przez nich brief projektowy zakładał stworzenie ekranu, który będzie

nawiązywał „emocjonalną więź” z kierowcą.

W czasie pierwszych rozmów z inżynierami Forda usłyszeliśmy dwie bardzo interesują-

ce rzeczy. Pierwsza – że kierowcy, którzy kupują samochody hybrydowe, są często roz-

czarowani rzeczywistym zużyciem paliwa. Auta są często mniej oszczędne, niż obie-

cano im przy zakupie. Pytanie, dlaczego tak się dzieje, doprowadziło nas do drugiej

kwestii – styl jazdy bardzo wpływa na ilość zużywanego paliwa.

Nasz zespół zrozumiał, że jeśli mamy zamiar stworzyć pozytywną więź emocjonalną

pomiędzy kierowcą a samochodem, musimy naprawdę spełnić, a jeszcze lepiej prze-

wyższyć oczekiwania kierowców, a nie rozczarowywać ich. Samochody hybrydowe są

kupowane z różnych powodów. Osobista motywacja potencjalnych właścicieli jest eko-

nomiczna (mniej pieniędzy na paliwo), polityczna (mniejsza zależność od importowa-

nego paliwa), ekologiczna (mniejsza emisja spalin) lub stanowi kombinację wszystkich

trzech powodów. Wiedząc o tym, że wzornictwo wpływa na zachowanie, na następne

14

spotkanie przyszliśmy z propozycją, która zdumiała ludzi przy stole konferencyjnym.

Byliśmy przekonani, że dzięki odpowiedniemu wzornictwu zestaw wskaźników pomoże

kierowcom oszczędzać paliwo.

Odkąd Ford Motor Company zaczął ponad 100 lat temu produkować automobile,

wskaźniki na desce rozdzielczej informują kierowców o działaniu samochodu. Widać

na nich temperaturę silnika, prędkość pojazdu, obroty silnika, poziom paliwa i inne

dane na temat działania auta. Zrozumieliśmy jednak, że komputer pokładowy wie nie

tylko to, co robi samochód, ale wie również, co robi kierowca. Mając to na uwadze, na

najwcześniejszym etapie projektowania zaproponowaliśmy zmianę celu: zamiast two-

rzenia więzi emocjonalnej chcieliśmy dosłownie pomóc kierowcom oszczędzać paliwo.

Rys. 1. Wizja zespołu projektantów polegała na stworzeniu deski rozdzielczej, która – pokazując kierowcy działa-nie samochodu oraz działania samego kierowcy – pomaga oszczędzać paliwo

Wielu kierowców ma błędne pojęcie o współdziałaniu silników benzynowego i elek-

trycznego w autach hybrydowych i nie wie, co podczas prowadzenia samochodu jest

15

korzystne, a co nie. Zastosowaliśmy najlepsze zasady projektowania informacji, aby

dostarczyć kierowcy wyraźne, jednoznaczne i istotne dane. Ponieważ mieliśmy zastoso-

wać ciekłokrystaliczny ekran sterowany przez komputer, mogliśmy wyświetlać informa-

cje w sposób niedostępny dla wskaźników mechanicznych. Mogliśmy, na przykład, de-

cydować o ilości informacji wyświetlanych na ekranie. Zużycie paliwa zależy nie tylko

od stylu jazdy, ale także od sytuacji. Codzienne dojazdy do pracy w dużym natężeniu

ruchu dają mniej możliwości oszczędzania paliwa niż długa weekendowa wycieczka.

W zależności od sytuacji, dodatkowe informacje mogą być użyteczne lub nie. Stworzyli-

śmy zestaw wskaźników, który dostosowuje się do aktualnej osobistej sytuacji kierowcy.

Zestaw wskaźników, nazwany SmartGauge (z ang.: inteligentny wskaźnik instrumentów

pomiarowych), współpracuje z kierowcą krótko- i długoterminowo. Działa jak trener,

angażuje kierowcę i uświadamia mu, że jego lub jej styl jazdy jest integralnym elemen-

tem wzoru na oszczędność paliwa, kieruje zachowaniem za kierownicą. Co ważne,

a nawet bardzo ważne, dokonaliśmy tego, redukując czas potrzebny na przyjrzenie się

wskaźnikom. Zaprojektowaliśmy bardzo czytelny wyświetlacz ciekłokrystaliczny, wyko-

rzystując technologię niedostępną w przypadku wskaźników mechanicznych. Wyświe-

tlacz ciekłokrystaliczny pozwala na użycie kontrastu i koloru. Barwne obszary, które za-

stosowaliśmy np. w przypadku wskaźnika zużycia paliwa, eliminują potrzebę adaptacji

oka do natężenia światła oraz skupienia wzroku na wskazówce, elemencie obecnym

w większości wskaźników mechanicznych. Ogranicza to czas patrzenia na wskaźniki,

kiedy kierowca musi oderwać wzrok od drogi.

Rys. 2. Odchodząc od koncepcji wskazówki obecnej w większości wskaźników mechanicznych, zespół projektan-tów dojrzał możliwość wykorzystania barwnych obszarów i kontrastu przy wyświetlaniu istotnych informacji oraz skrócenia czasu patrzenia na wskaźniki

16

Rys. 3. Oprócz aktualnego stanu, ukazywana jest informacja o działaniu auta w dłuższym okresie, a oszczędna jazda jest „nagradzana”. Liście po prawej stronie rozkwitają po pewnym czasie, jeśli jazda jest oszczędna, zaś więdną, gdy kierowca jedzie mało oszczędnie

Hybrydowy Ford Fusion, model 2010, jest sprzedawany w Stanach Zjednoczonych od

ponad roku. Rezultat przewyższył oczekiwania naszego zespołu. Podczas gdy spo-

dziewaliśmy się, że pomożemy kierowcom osiągnąć obiecywane zużycie paliwa rzędu

5,7 litra na 100 km, oni sami donoszą, że przy pomocy SmartGauge zużywają mniej

niż 4,7 litra.

Nasze założenie, że wzornictwo może wpłynąć na styl jazdy kierowców, stworzyło

precedens w przemyśle motoryzacyjnym. Ford z powodzeniem stosuje to rozwiązanie

w kolejnych modelach.

Drugi przykład dotyczy urządzenia dostarczającego lekarstwo. To strzykawka prze-

znaczona dla pacjentów z reumatoidalnym zapaleniem stawów, o nazwie Cimzia, za-

projektowana dla firmy farmaceutycznej UCB z siedzibą w Brukseli. Pierwotny design

brief zakładał stworzenie strzykawki, która mogłaby być wykorzystywana przez pacjen-

17

tów z reumatoidalnym zapaleniem stawów do samodzielnego wstrzykiwania lekarstwa

w warunkach domowych. Zastrzyki miały być robione w brzuch albo w udo.

Podobnie jak wskaźniki na desce rozdzielczej, strzykawki towarzyszą nam od dzie-

sięcioleci, ale nie były na nowo przemyślane z perspektywy wzornictwa i użyteczno-

ści. Reumatoidalne zapalenie stawów znacznie ogranicza siłę i funkcjonalność dłoni,

więc kiedy otrzymaliśmy możliwość zmiany wzornictwa strzykawki przeznaczonej dla

określo nej grupy pacjentów, dostrzegliśmy szansę na zebranie bogatszych doświad-

czeń. Wyznaczyliśmy sobie kompleksowy cel – odpowiednio zaprojektowana strzykaw-

ka była jedynie pierwszym z kilku kroków przynoszących pozytywne efekty. Strzykawka,

opakowanie i materiały instruktażowe działają wspólnie, pomagając w prawidłowym

przyjmowaniu lekarstwa.

Rys. 4. Po lewej stronie widzimy tradycyjną strzykawkę. Ostre krawędzie i małe powierzchnie sprawiają, że trudno ją utrzymać, szczególnie pacjentom z reumatoidalnym zapaleniem stawów. Zaprojektowana na nowo strzykawka pokazana jest po prawej stronie

18

Rys. 5. Przeprojektowana strzykawka ma łatwiejszą do zdjęcia nasadkę. Pacjenci wywierają podczas aplikacji leku siłę większą średnio o 48%, lepiej też kontrolują proces iniekcji

Rys. 6. Nadrzędnym celem przy projektowaniu zarówno strzykawki, jak i opakowania, było ich „dostosowanie”. Zmiana celu projektu pozwoliła projektantom opracować artykuły, które działają zgodnie, uwzględniając wszystkie doświadczenia pacjenta

Reumatoidalne zapalenie stawów to rzadziej spotykana forma artretyzmu (częściej wy-

stępuje choroba zwyrodnieniowa stawów). Może zaatakować w każdym wieku i czę-

ściej dotyka kobiety niż mężczyzn. Reumatoidalne zapalenie stawów to duży problem,

wzornictwo może jednak w różny sposób pomóc chorym w trudnym zadaniu samo-

dzielnego wykonania iniekcji. Firma UCB współpracowała wcześniej z OXO, firmą

19

znaną z produkcji łatwych w użyciu wyrobów konsumpcyjnych. Smart Design wyko-

nuje projekty dla OXO od czasu stworzenia oryginalnej linii przyborów kuchennych.

Dostrzegliśmy możliwość zaprojektowania strzykawki, którą chorzy traktowaliby jako

zwyczajny element swego życia, ponieważ zredukowalibyśmy negatywne aspekty jej

użycia, wywołujące uczucia alienacji i strachu.

Braliśmy pod uwagę wszystkich pacjentów, ściśle współpracowaliśmy jednak z niewiel-

ką ich grupką. Uświadomiliśmy sobie, że życie z reumatoidalnym zapaleniem stawów

to wielkie wyzwanie. Przyjęliśmy innowacyjne podejście, by stworzyć projekt dla „real-

nych ludzi”, dotyczący co prawda dużej grupy konsumentów, ale spełniający potrzeby

konkretnej niewielkiej grupki. Tak więc zamiast projektować dla tysięcy bezimiennych

konsumentów, zdecydowaliśmy się stworzyć projekt dla niewielkiej liczby pacjentów,

których poznaliśmy osobiście. Odwiedziliśmy ich domy i mieszkania, spotkaliśmy się

z rodzinami (uświadamiając sobie, że problem dotyczy również rzeszy przyjaciół pa-

cjentów i członków ich rodzin) i zaprosiliśmy ich do pracy w zespole projektowym jako

jego dodatkowych członków. Czuliśmy, że aby naprawdę pojąć codzienne zachowania

pacjentów i poprawić jakość ich życia, należy poznać niektórych z nich z korzyścią dla

naszego zespołu oraz szerszego zespołu ds. rozwoju wyrobu w firmie farmaceutycznej.

Takie podejście zmieniło w naszym zespole sposób myślenia, mówienia, generowania

nowych pomysłów, a także konstruowania i przedstawiania różnych opcji wzorniczych.

Dyskutując o możliwościach pacjentów, nie mówiliśmy „Sądzę, że oni są w stanie to

zrobić”. Mówiliśmy „Myślę, że Charles potrafi to zrobić, ale nie jestem pewien co do

Sally”. Mieliśmy potem okazję skontaktować się z Sally i zobaczyć, że rzeczywiście

potrafi. Za cel przyjęliśmy zaprojektowanie systemu zaakceptowanego przez i dostoso-

wanego do potrzeb każdego pacjenta z naszej małej grupki.

Nasza wizja przyjęta na samym początku zakładała, że wzornictwo może poprawić

dostosowanie produktu do potrzeb konsumenta. W tym przypadku, aby zrozumieć ludzi

i ich zachowanie, musieliśmy ich poznać. Pod koniec procesu projektowania opraco-

waliśmy unikalną, innowacyjną strzykawkę, która pozwala pacjentom podczas iniekcji

stosować siłę średnio o 48% większą. Zaprojektowaliśmy również systemowe opakowa-

20

nie, które nie tylko zostało zaakceptowane i mniej stygmatyzuje pacjentów, lecz także

pomaga prawidłowo używać strzykawek i pozbywać się zużytych.

Myślenie o przyszłości

Oba projekty wymagały od zespołu przemyślenia na nowo pierwotnego zadania.

Z perspektywy czasu widzimy, że każdy z nich zawierał cztery omówione wcześniej

kroki; zaczęliśmy od dobrego zespołu, stworzyliśmy wspólną wizję, obmyśliliśmy roz-

wiązania techniczne, które pozwoliłyby ją zrealizować, i wybraliśmy najlepsze z nich.

W obu projektach ogromną uwagę poświęciliśmy kwestii użyteczności. Wszystkie ele-

menty ergonomiczne (biomechanika, psychologia, fizjologia, percepcja, emocje i efekty

społeczne) stały się przedmiotem naszych dokładnych badań. W pracy projektowej

skupiliśmy się na użyteczności, stosując metody ilościowe i jakościowe do opracowania

wzoru przemysłowego, który był naszym celem.

Potrzeba i szansa strategicznego wykorzystania wzornictwa przez firmy wydaje się

oczywista. Zadaniem zawodowych projektantów będzie pomóc innym zrozumieć po-

tencjał wzornictwa. To z kolei pozwoli projektantom dalej zgłębiać ten potencjał. Jeśli

projektanci sprostają zadaniu, w tej sytuacji nie będzie przegranych.

Bibliografia

1. D.Formosa,2009,The Six Real People. In the proceedings of the International Association of Societies of Design Research,Coex,Seoul,Korea.Kyunggi-do:KoreanSocietyofDesignScience[CDROM]

2. D.McDonagh,2008,Do it until it hurts! Empathic Design Research, DesignPrinciplesandPractices:AnInternationalJournal.2(3),103–109

3. D.FormosaandD.McDonagh,2005,I wasn't that comfortable anyway (in design-system-evolution),Intheproceedingsofthe6thInternationalConferenceofTheEuropeanAcademyofDesign,EAD06,29–31March,Bremen,Germany

4. D.McDonagh,J.Thomas,S.Chen,J.He,Y.S.Hong,Y.Kim,Z.ZhangandF.Pena-Mora,2009,Empathic Design Research: Disability + Relevant Research,DesignConnexity:The8thEuropeanAcade-myofDesignInternationalConference,TheRobertGordonUniversity,Aberdeen,Scotland,1–3April,310–315.

21

Rozdział 2

Ergonomiczne projektowanie inteligentnych produktów i systemów z perspektywy zarządzania biznesemWaldemar Karwowski

Wydział Inżynierii Przemysłowej i Systemów Zarządzania Uniwersytetu Central Florida

Floryda, Stany Zjednoczone

4000 Central Florida Blvd.,

P.O. BOX 162993,

Orlando, FL 32816-2993

wkar@mail.ucf.edu

22

StreszczenieArtykuł rozpatruje wzornictwo inteligentnych produktów i systemów z punktu widzenia zarządzania biznesem. Współczesne przedsiębiorstwa konkurują ze sobą na globalnym rynku, opracowując nowe generacje inteligentnych wyrobów i systemów. Sukces takich produktów w dużej mierze zależy od kre-atywnego stosowania zasad wzornictwa skoncentrowanego na człowieku, opartych na złożonej wiedzy ergonomicznej, która uwzględnia zarówno ilościowe, jak i jakościowe cechy interakcji człowieka z inte-ligentnym wyrobem oraz człowieka z inteligentnym systemem.

• słowa kluczowe: projektowanie/wzornictwo ergonomiczne, inteligentne produkty i systemy, zarządzanie

AbstractThis paper discusses the design of intelligent products and systems from a business management point of view. Contemporary enterprises compete globally by developing new generations of smart consumer products and systems. The success of such smart products and systems is in great measure dependent on the creative application of human-centered design principles, based on the comprehensive human fac-tors knowledge that considers both quantitative and qualitative attributes of the human-smart product and human-smart system interactions.

• key words: ergonomics design, intelligent products and systems, management

23

Wstęp

Według raportu IBM Global CEO Study (2008) cele strategiczne biznesowych przedsię-

biorstw przyszłości obejmować będą globalizację działalności i sprzedaży, tworzenie

nie tylko wyrobów, ale również usług, sprawniejszą realizację i integrację całego cyklu

życia produktu oraz lepsze zarządzanie talentami ludzkimi (IBM, 2008). Ergonomia

to dyscyplina zajmująca się szerokim zakresem problemów związanych ze wzornic-

twem i ewaluacją wyrobów konsumpcyjnych, systemami pracy oraz środowiskami pra-

cy, w których współdziałanie człowieka i maszyny (interakcja istota ludzka – maszy-

na) wpływa na działania człowieka oraz użyteczność produktu i systemu. Ergonomia

promuje holistyczny, skoncentrowany na człowieku sposób podejścia, uwzględniający

aspekty poznawcze, społeczne, organizacyjne, środowiskowe, fizyczne oraz inne istot-

ne czynniki związane z zarządzaniem biznesem, a tym samym ma ogromne znaczenie

dla wzornictwa i zarządzania działalnością gospodarczą (Genaidy i in., 1999; Kar-

wowski, 2006). Zastosowanie w środowisku biznesowym modelu wzornictwa skoncen-

trowanego na człowieku powinno przyczynić się do osiągnięcia i utrzymania wysokiego

poziomu efektywności i bezpieczeństwa systemów pracy, zapewnienia przedsiębiorcy

dobrobytu, a konsumentowi satysfakcji, jak również pomóc firmom w osiągnięciu więk-

szej konkurencyjności i odpowiedzialności społecznej.

Korzyści płynące z wykorzystania wiedzy ergonomicznej przy projektowaniu wyrobów

konsumpcyjnych, procesów produkcji i kompleksowych systemów usług zostały już do-

brze udokumentowane (Salvendy, 2006; Salvendy i Karwowski, 2010). Wiedza er-

gonomiczna i zasady wzornictwa mogą zostać wykorzystane do tworzenia bardziej

24

inteligentnych wyrobów konsumpcyjnych i systemów usług. Paradygmat wzornictwa

skoncentrowanego na człowieku może również zostać wykorzystany do rozwoju infra-

struktury przemysłowej i urbanistycznej oraz do tego, by inteligentne wyroby i usługi

stały się tańsze, bardziej funkcjonalne i znacznie szybciej docierały do globalnego

konsumenta.

Wkład złożonych systemów interakcji człowieka z techniką (ang. hu-

man systems integration, HSI) w tworzenie inteligentnych wyrobów kon-

sumpcyjnych

Ludzie, technika i organizacja to trzy najważniejsze komponenty każdego złożonego

systemu (Sage i Rouse, 1999). O jakości dowolnej usługi lub wyrobu opracowanego

i wprowadzonego na rynek przez dowolne przedsiębiorstwo biznesowe decyduje kilka

czynników i jeśli nawet nie wszystkie z nich zależą od przedsiębiorcy, to ludzie sta-

nowią najważniejszy element (Philippart i Karwowski, 2010). Uznając pracowników

za najważniejszy element przedsiębiorstwa, można znacząco zmniejszyć marnotraw-

stwo, zredukować nieefektywność, istotnie polepszyć działania systemu oraz zwiększyć

efektywność (Booher, 2003). Znaczenie elementu ludzkiego oraz potrzeba tworzenia

systemów interakcji człowieka z techniką są, ogólnie rzecz biorąc, uznawane przez

teoretyków zarządzania technologią za ważne (Ahram i Karwowski, 2009). Grupa

Robocza ds. Systemów Interakcji Człowieka z Techniką Międzynarodowej Rady Projek-

towania Systemów (HSI Working Group of the International Council of Systems Engine-

ering, INCOSE, 2008) opracowała następującą definicję systemów interakcji człowie-

ka z techniką:

• głębokie zrozumienie procesów biznesowych i powiązanych z nimi działań,

• głęboka wiedza z zakresu wielu dziedzin ergonomii i ich wzajemnych powiązań,

• właściwe włączenie wiedzy ergonomicznej do procesów biznesowych.

Koncepcja inteligentnych wyrobów konsumpcyjnych była badana przez kilku autorów.

Maass i Varshney (2008) zdefiniowali sześć głównych cech inteligentnych wyrobów, co

przedstawiono poniżej w tabeli 1. Allmendinger i Lombreglia (2005) opisali inteligentny

25

wyrób z perspektywy biznesu. Uznali „inteligencję” produktu za zdolność przewidywa-

nia błędów i niedociągnięć biznesu i tym samym za „eliminowanie z życia użytkownika

nieprzyjemnych niespodzianek”. Grupa Ambient Intelligence (AMI, z ang. inteligentne

otoczenie) przedstawia wizję, w której poszczególne urządzenia używane w różnego

rodzaju środowiskach (np. w domu, biurze, samochodzie) niezauważalnie komunikują

się ze sobą, wykorzystując informacje i własną inteligencję do uprzyjemniania doznań

użytkownika (Ahola, 2001). Mühlhäuser (2008) odnosi się do tych cech inteligentnych

wyrobów, które przypisuje przyszłemu inteligentnemu otoczeniu, mówi o „zintegrowa-

nych, powiązanych ze sobą w sieć sensorach i systemach komputerowych niezauważal-

nie włączonych w systemy i urządzenia używane przez nas w codziennym życiu, które

nieustannie komunikują się ze sobą nawzajem”. Z tego punktu widzenia inteligentniejsze

produkty mogą być postrzegane jako te wyroby, które ułatwiają wykonywanie codzien-

nych zadań i udoskonalają działanie przedmiotów wokół nas. W 2007 r. grupa AMI

określiła dwa cele motywujące tworzenie inteligentnych wyrobów (Sabou i in., 2009):

1. Rosnące zapotrzebowanie na proste w obsłudze przedmioty codziennego użytku,

w związku z tym, że ich funkcje stały się już zbyt skomplikowane. Prostota pożą-

dana jest na każdym etapie cyklu życiowego produktu, gdyż ułatwia to produkcję,

naprawy i użytkowanie.

2. Zwiększona liczba, złożoność i różnorodność części składowych produktu (np. w lot-

nictwie i astronautyce), jak również dążenie producentów i dostawców do coraz

większej niezależności od innych, wymagają znacznego poziomu przystępności ze

strony produktów.

Mühlhäuser (2008) zauważył, że wymienione wyżej cechy produktu mogą być już obec-

nie zrealizowane dzięki postępowi techniki informacyjnej, jak również dzięki wszech-

obecnej technice komputerowej, która zapewnia systemom „świadomość realnego

świata” poprzez zastosowanie sensorów, inteligentnych etykiet, komputerów noszonych

na ciele oraz wbudowanych systemów komputerowych. Według Mühlhäusera (2008)

prostotę produktu można osiągnąć dzięki udoskonalonej interakcji wyrobu z użytkowni-

kiem (ang. product to user interaction, p2u). Co więcej, przystępność produktu wymaga

optymalnej interakcji produktu z produktem (ang. product to product interaction, p2p).

26

Inteligentne wyroby wymagają również pewnego stopnia wewnętrznej organizacji, wy-

korzystania określonych algorytmów planowania i diagnozowania (Mühlhäuser, 2008):

„Inteligentny wyrób to jednostka (realny przedmiot, oprogramowanie lub usługa) za-

projektowana i wytworzona w celu samodzielnego włączania się w ciągu całego cyklu

życia w inne (inteligentne) środowiska, zapewniająca zwiększoną prostotę i otwartość

dzięki udoskonalonej interakcji wyrobu z użytkownikiem i produktu z produktem po-

przez świadomość otoczenia i kontekstu, semantyczne samookreślenie, aktywne za-

chowanie, naturalne interfejsy multimodalne, projektowanie sztucznej inteligencji oraz

uczenie się”.

Celem Smart Products Consortium (SPC) jest dostarczanie metodologii, narzędzi i plat-

form niezbędnych do konstruowania inteligentnych produktów, z naciskiem na realne

(tj. fizyczne) przedmioty, które mogłyby być produkowane przez przemysł. Definicja

inteligentnego wyrobu autorstwa SPC brzmi następująco (Sabou i in., 2009):

„Inteligentny wyrób to autonomiczny obiekt zaprojektowany w celu samodzielnego włą-

czania się w ciągu całego cyklu życia w inne środowiska, pozwalający na naturalną

interakcję wyrobu z człowiekiem. Inteligentne wyroby potrafią aktywnie kontaktować

się z użytkownikiem; dzięki sensorom, danym wejściowym i wyjściowym świadome są

sytuacji i kontekstu otoczenia. Produkt taki potrafi dzielić się wiedzą i funkcjonalnością,

które z czasem rosną, z wieloma innymi inteligentnymi produktami”.

Tab. 1. Cechy inteligentnych produktów (Maass and Varshney, 2008)

Cecha Opis

Personalizacja Dopasowanie produktu do potrzeb użytkownika.

Świadomość biznesowa Uwzględnienie ograniczeń biznesowych i prawnych.

Usytuowanie w określonym kontekście Rozpoznanie kontekstu sytuacyjnego i społecznego.

Przystosowanie Produkt zmienia swoje zachowanie w zależności od reakcji użytkownika na stojące przed nim zadanie.

Zdolność do pracy w sieci Zdolność do komunikacji i współdziałania z innymi produktami.

Aktywność Przewidywanie planów i intencji użytkownika.

27

Projektowanie systemów a wzornictwo inteligentnych produktów

Nowoczesny proces projektowania (inżynierii) systemów polega na powtarzalnym, hie-

rarchicznym przechodzeniu od zagadnień najogólniejszych do coraz bardziej szczegó-

łowych (dekompozycja zstępująca, top-down decomposition) (Hitchins, 2007). Hierar-

chiczna dekompozycja obejmuje analizę funkcjonalną, alokację i syntezę. Powtarzalny

proces dekompozycji rozpoczyna się od poziomu systemu, następnie przechodzi przez

poziom podsystemów funkcjonalnych aż do poziomu złożenia całości i programu. Dzia-

łania w ramach analizy funkcjonalnej, alokacji wymagań i syntezy muszą być zakoń-

czone przed przejściem do następnego, niższego poziomu.

W tabeli 2 podsumowano hierarchię działań w procesie projektowania systemów, zaś

w tabeli 3 przedstawiono strukturę zarządzania projektowaniem systemów. Modelowa-

nie działań w procesie projektowania systemów dokonywane jest z wykorzystaniem

języka modelowania systemów (ang. System Modeling Language, SysML). SysML to

uniwersalny wizualny język modelowania służący określeniu, analizie, projektowaniu

i weryfikacji złożonych systemów, które mogą obejmować sprzęt komputerowy, opro-

gramowanie, informację, pracowników, procedury, budynki i sprzęt (OMG SysML:

http://www.omgsysml.org). SysML pozwala na wizualne semantyczne przedstawienie

wymagań, zachowania, struktury i parametrów systemu modelowania, które wykorzystu-

je się do integracji z innymi modelami analizy projektowania (Friedenthal i in., 2008).

Tab. 2. Hierarchia działań w procesie projektowania systemów inteligentnych produktów (wg DAU Guidebook 2001, wersja zmodyfikowana)

Proces Projektowania Systemu

Kolejne etapy Opis

Faza

pla

now

ania

i pr

zygo

tow

ania 1. Zapotrzebowanie

rynku na inteligentny produkt

Określenie problemu Problem (np. dlaczego potrzebny jest nam ten właśnie inteligentny produkt?).

Zdefiniowanie potrzeb Poprzez wywiady z użytkownikami produktu można określić ich potrzeby.

Analiza Wstępna analiza musi wykazać, czy projekt jest wy-konalny i czy przyniesie korzyści. Menadżer projektu decyduje o kontynuacji lub zaniechaniu projektu.

2. Planowanie Plan projektu Zarys (wstępna wersja) planu projektu inteligentnego wyrobu, który w trakcie fazy procesów technicznych będzie uaktualniany i korygowany.

Ocena projektu Jak posuwa się praca nad projektem? Czy nastąpiły jakieś zmiany?

28

Proces Projektowania Systemu

Kolejne etapy OpisFa

za o

ceny

3. Ocena i kontrola Kontrola elementów ryzyka

Kontrola systemu obejmuje działania w zakresie zarządzania technologią, niezbędne do zmierzenia postępu, oceny i wyboru rozwiązań alternatywnych, danych w dokumentach oraz decyzji. Działania kon-trolne obejmują:

• zarządzanie ryzykiem,• zarządzanie konfiguracją, • zarządzanie danymi.

Kontrola danych

Kontrola konfiguracji

Faza

tech

nicz

na p

roje

ktow

ania

inte

ligen

tneg

o w

yrob

u

4. Faza techniczna Zdefiniowanie i analiza wymagań

Analiza potrzeb konsumenta w celu określenia wy-magań funkcjonalnych oraz wymagań systemu (np. wymagania związane z ograniczeniami wzornictwa oraz wymagania pozafunkcjonalne, jakościowe)

Zdefiniowanie wyma-gań funkcjonalnych

Wymagania funkcjonalne określają ilość (jak wiele), jakość (jak dobre), zakres (jak daleko), schemat czaso-wy (kiedy i jak długo) oraz dostępność (jak często).

Zdefiniowanie wyma-gań związanych z ogra-niczeniami wzornictwa oraz wymagań poza-funkcjonalnych

Ograniczenia wzornicze dotyczą tych czynników, które zawężają możliwości wzornictwa.

Modelowanie systemu Lista wymagań związanych z funkcjonalnymi aspekta-mi projektu wzorniczego. Mogą one pomóc w określe-niu „wąskich gardeł”. Może być to dokument pisemny lub graficzne przedstawienie funkcji systemu.

Ocena rozwiązań alter-natywnych

Ocena i zbadanie alternatywnych projektów wzor-niczych, przyjrzenie się, jakie wymagania spełniają poszczególne wzory.

Integracja inteligentne-go produktu

Integracja podsystemów lub użytecznych funkcji.

Wdrożenie inteligentne-go produktu

Zakończenie tworzenia produktu; produkt może zostać wdrożony do produkcji i dostarczony do konsumenta.

Faza

oce

ny

4. Ocena inteligentne-go produktu

Weryfikacja Weryfikacja i potwierdzenie, czy potrzeby użytkow-nika zostały spełnione oraz czy produkt zaspokaja oczekiwania, to ważny element procesu.W tym celu stosuje się różne metody oceny. Wyniki opisuje się w raporcie ewaluacyjnym. Również pod-czas procesów technicznych powinna być cały czas prowadzona ocena, zwłaszcza ocena wymagań.

Zatwierdzenie

Obsługa/ utrzymanie Obok możliwych skarg i reklamacji, raport ewaluacyj-ny jest podstawą procesu obsługi. (To pojęcie spoza obszaru projektowania systemów. Jeśli w produkcie wprowadzono zmiany, powinien zostać oceniony ponownie).

29

Specjaliści zajmujący się projektowaniem systemów wraz z projektantami form prze-

mysłowych (dizajnerami) odpowiadają za sprawdzenie, czy opracowane przez nich

systemy spełniają wszystkie wymagania wyszczególnione w dokumentacji technicznej

projektu. Przedstawiony dalej schemat przedstawia procedury procesu projektowania

systemów (DAU Guidebook, 2001):

• Analiza wymagań – logiczny, konsekwentny i obiektywny przegląd i analiza wa-

runków działania, czynników środowiskowych i wymagań funkcjonalnych oraz

opracowanie sposobów oceny alternatywnych projektów wzorniczych. Każdy

punkt wymagań powinien być zbadany powtórnie pod kątem logiki, celowości,

możliwości zastosowania i potencjalnego zysku (Ahram i Karwowski, 2009). Ana-

liza potwierdza, że wymagania są właściwe lub w jej rezultacie opracowane zo-

stają nowe wymagania dla działania inteligentnego produktu.

• Analiza funkcjonalna – na podstawie wymagań pozafunkcjonalnych projektanci

systemu i projektanci produktu określają i analizują funkcje systemu oraz tworzą

alternatywne rozwiązania spełniające jego wymagania. Następnie projektanci sys-

temu opracowują wymagania pozafunkcjonalne dla każdej rozpoznanej funkcji lub

podfunkcji.

• Wykonanie i użyteczność – projektanci systemu przyporządkowują wymagania

wzornicze i wykonanie do poszczególnych funkcji systemu. Wymagania opisa-

ne są bardzo szczegółowo, tak by zostały właściwie powiązane z oprogramowa-

niem, elementami systemu lub ludźmi.

• Synteza projektu wzorniczego – projektanci i inni specjaliści z dziedziny inżynierii

opracowują projekt wzorniczy konstrukcji systemu, aby określić wymagania projek-

towe i pozafunkcjonalne przyporządkowane do szczegółowego projektu wzorni-

czego. Projektowanie konstrukcji systemu odbywa się jednocześnie z przyporząd-

kowywaniem wymagań i analizą funkcji systemu. Projekt wzorniczy wsparty jest

schematami blokowymi. Schematy te:

– służą identyfikacji wewnętrznych i zewnętrznych obszarów wzajemnego od-

działywania,

– umożliwiają śledzenie wymagań wyjściowych,

30

– ukazują umiejscowienie pozycji, które składają się na projekt wzorniczy,

– określają elementy systemu wraz z technologiami ich testowania i działania,

– pozwalają na sprawniejsze kompleksowe zarządzanie kontrolą zmian.

• Dokumentacja – podstawowe źródło służące opracowaniu, aktualizacji i ukończe-

niu specyfikacji systemu lub podsystemu. Należy ustalić i udokumentować wymaga-

nia produktowe oraz szkice/rysunki.

• Specyfikacja/dokumentacja techniczna – informacja nt. analizy wymagań dotyczą-

cych systemów inteligentnych produktów, projektu wzorniczego konstrukcji systemu

oraz zadań związanych z projektem systemu. Specyfikacja powinna dawać pew-

ność, że wymagania są testowalne i zostały przedstawione w odpowiedni sposób.

• Specjaliści – uczestniczą w procesie projektowania systemów na wszystkich jego

etapach. Odpowiadają za obsługiwalność, testowalność, wykonalność, ergono-

mię, bezpieczeństwo, nieprzekroczenie założonych kosztów i analizę działania,

a tym samym zapewniają wypełnienie wymagań wzorniczych.

• Weryfikacja wymagań – cały projekt systemu zostaje poddany badaniu, czy wszyst-

kie wymagania zawarte w dokumentacji wymagań zostały spełnione.

Tab. 3. Schemat zarządzania procesem projektowania systemów (wg DAU Guidebook 2001, wersja zmodyfikowana)

Koncepcja procesu projektowania stystemu Definicja

Wymagania wstępne Określenie potrzeb użytkownika. (Rozmowy z konsumentami i dostaw-cami są w tej kwestii bardzo pomocne). Rezultatem będzie ogólny pogląd i opracowanie wstępnych wymagań dotyczących systemu.

Zdefiniowanie problemu Opis planowanego sposobu wykorzystania systemu. Określenie pro-blemu rozpoczyna się od stwierdzenia, jaki jest powód planowanej zmiany, następnie opracowywana jest wizja i misja (Bahill, Dean, 2005).

Zwrot nakładów (Raport o wykonalności)

Przedstawia korzyści i koszty produktu-oprogramowania, które ma zostać wykonane.

Zarządzanie projektem Zarządzanie projektem to planowanie, organizacja, kierowanie i kontrolowanie zasobów firmy w celu realizacji założonych celów w określonym czasie, w ramach określonych kosztów i na pożądanym poziomie wykonania (Bahill, Dean, 2005).

Zarządzanie ryzykiem Identyfikacja ryzyka i możliwości wprowadzenia usprawnień.

31

Koncepcja procesu projektowania stystemu Definicja

Zarządzanie dokumentacją Kontrola całej dokumentacji i wszystkich działań w procesie projekto-wania systemu.

Zarządzanie konfiguracją Zarządzanie konfiguracją daje pewność, że jakakolwiek zmiana w wymaganiach, projekcie wzorniczym lub wdrożeniu wzoru jest kon-trolowana. Zarządzanie konfiguracją obejmuje identyfikację konfigura-cji, kontrolę, stan rachunkowości, audyt i planowanie.

Lista wymagań Potrzeby i wymagania ze strony konsumenta przełożone zostają na spis wymagań, który określa, co system musi robić i jak dobrze musi działać. Analiza wymagań musi wyjaśnić i zdefiniować wymagania funkcjonal-ne i ograniczenia wzornicze.

Wymaganie Wymaganie składa się z numeru, rodzaju, opisu oraz metody oceny, która może być wykorzystana do zbadania wymagania.

Struktura funkcjonalna Funkcje analizowane są poprzez rozłożenie (dekompozycję) na mniejsze czynniki funkcji z wyższego poziomu, określonych poprzez wymagania.

Produkt Definicja projektowania (inżynierii) systemów wg INCOSE: „Projektowanie systemów to dyscyplina inżynierii, jej zadaniem jest tworzenie i realizacja interdyscyplinarnego procesu, którego celem jest zaspokojenie potrzeb konsumentów i udziałowców przez cały cykl życia systemu” (poradnik INCOSE SE; Vasquez, 2003). Rezultatem procesu projektowania systemów jest produkt, który spełnia potrzeby konsumentów i udziałowców.

Ocena Każde wymaganie musi zostać zweryfikowane i zatwierdzone, aby określić, czy produkt-oprogramowanie spełnia założone wymagania oraz czy końcowy inteligentny produkt może być użytkowany w specy-ficzny, zaplanowany na samym początku procesu sposób.

Projektowanie ergonomiczne a wiedza z zakresu zarządzania biznesem

Zastosowanie ergonomii z jej zasadami wzornictwa skoncentrowanego na człowieku to

nieodłączny warunek sukcesu przedsiębiorstwa w dzisiejszym niezwykle skomplikowa-

nym świecie biznesu. Dziedzinę zarządzania definiuje się zazwyczaj poprzez cztery

główne obszary jej działania (Schermerhorn, 2009):

• Planowanie: określenie ciągu działań organizacji, w tym stworzenie wizji i zdefi-

niowanie działań niezbędnych do osiągnięcia celów firmy.

• Organizacja: stworzenie struktury systemów i procesów, które kierują zasoby ludz-

kie, kapitał i system ku osiągnięciu określonego celu.

32

• Przywództwo: motywowanie i inspirowanie innych po to, by osiągnąć cel.

• Kontrola: ustalenie zasad i punktów odniesienia oraz stworzenie systemu działań

prewencyjnych i naprawczych w celu przestrzegania ustalonych standardów.

Aby stworzyć właściwe wzajemne relacje między ergonomicznym wzornictwem a wie-

dzą nt. zarządzania procesem biznesowym, należy opracować wstępne podstawy dla

wspólnej ontologii zarządzania i ergonomii. Ontologia przedstawia zbiór koncepcji,

właściwości tych koncepcji oraz naturę związków pomiędzy nimi (Davies i in., 2003).

Opisuje specyficzne domeny wiedzy i może służyć jako narzędzie wymiany koncepcji

pomiędzy dziedzinami wiedzy. W zakres ontologii może wchodzić taksonomia, ale

ontologia nie musi być ściśle hierarchiczna. Może rozciągać się na wielu poziomach

abstrakcji i zawierać terminologię i logikę, które wykraczają poza proste hierarchiczne

relacje. W tym rozdziale przedstawiono niezwykle istotne powiązania pomiędzy er-

gonomią a procesami zarządzania, zarówno tymi ogólnymi na wysokim szczeblu, jak

i szczegółowymi na niskim poziomie. Na końcu elementy obu dyscyplin zostały połą-

czone i zintegrowane w teorii aktywności, modelach i konkretnych przypadkach (case

studies). Koncepcja powiązań między wiedzą ergonomiczną a procesami zarządzania

biznesem przedstawiono na rys. 1 (Karwowski, 2011).

Integracja zarządzania wiedzą z inteligentnymi produktami

Zarządzanie wiedzą przy rozwoju inteligentnych wyrobów i systemów jest ambitnym

zadaniem, zwłaszcza w przypadku dużych firm, realizujących złożone projekty anga-

żujące wiele dziedzin nauki. Na rynku komercyjnym zdano sobie już sprawę ze znacze-

nia zarządzania wiedzą i stworzono kilka aplikacji komputerowych, które są pomocne

w tym zakresie. Udana praktyka zarządzania wiedzą (i oprogramowanie oparte na

takiej praktyce) charakteryzuje się następującymi cechami (Karwowski i Ahram, 2009):

• Łatwość użytkowania – mało prawdopodobne jest, by coś kłopotliwego lub trudne-

go w użytkowaniu było używane przez dłuższy czas.

• Input (dane wejściowe) o zróżnicowanym formacie – program powinien akcepto-

wać wiele różnych formatów plików i dokumentów.

33

• Wykrywalność – możliwość stwierdzenia, kto jest właścicielem danych wejściowych.

• Bezpieczeństwo – nie wszyscy użytkownicy muszą mieć dostęp do wszystkich ele-

mentów bazy danych; tajne i zastrzeżone informacje oraz kwestie związane z kon-

kurencyjnością muszą być chronione.

• Procedura – dane wejściowe muszą napływać wtedy, gdy pomysł, rozwiązanie lub

koncepcja procesu są wciąż świeże w umyśle ich kreatora.

• Organizacja – bez odpowiedniej metody wprowadzania danych i efektywnej me-

tody indeksowania zdobyta wiedza nie ma wartości; musi być łatwo dostępna

i łatwa do odszukania w systemie.

Ostatnio pojawiło się kilka aplikacji komputerowych, które umożliwiają zastosowanie

wiedzy ergonomicznej w zarządzaniu oraz integrację wymagań dotyczących systemów

lub procesów. Jeden z programów, który w pełni wspiera system interakcji człowieka

z techniką (HSI) w ramach procesu projektowania systemów to DOORSTM firmy Tele-

logic. DOORS – Dynamic Object Oriented Requirements System (z ang. dynamiczny

system wymagań zorientowany na obiekt) w szczególny sposób traktuje wymagania

dotyczące wzornictwa produktu lub oprogramowania. Inne aplikacje to Dassualt V5

Suite of tools for Product Lifecycle Management (PLM) (z ang. zestaw narzędzi do za-

rządzania cyklem życia produktu), a zwłaszcza ENOVIATM, program tworzący bazy

danych. CATIATM pozwala producentom na szczegółową symulację wszystkich proce-

sów projektowania form przemysłowych, od wstępnej fazy przedprojektowej, poprzez

projektowanie, analizę, symulację, montaż i utrzymanie/obsługę (patrz rys. 3).

Na koniec należy zauważyć, że można wspierać rozwój modeli wiedzy o zarządzaniu

biznesowym na potrzeby ergonomicznego wzornictwa, wykorzystując uniwersalny ję-

zyk modelowania (ang. Universal Modeling Language, UML). Elementy UML można łą-

czyć w celu stworzenia diagramu-mapy pomysłów (ang. concept-map diagram), przed-

stawiającego powiązania pomiędzy różnymi koncepcjami biznesowymi, jak również

wskazującego hierarchię koncepcji i ich wzajemne zależności. Rysunek 4 przedstawia

przykładowy diagram ilustrujący proces zarządzania cyklem życiowym produktu (Kar-

wowski, 2011).

34

Rys. 1. Powiązania między zarządzaniem biznesowym a wiedzą ergonomiczną (Karwowski, 2011)

35

Rys. 2. Typowe wykorzystanie aplikacji ENOVIA z modelami i wstępnym przeglądem modeli

Rys. 3. Wykorzystanie aplikacji CATIA do projektowania nowoczesnych foteli samochodowych (źródło: http://www.ibm.com).

36

«BMK»procesy i techniki

planowania

«BMK»zarządzanie relacjami z

klientem

«BMK»statystyczna

kontrola jakości

«BMK»zarządzanie

jakością

«BMK»zarządzanie

łańcuchem wartości

«BMK»motywacja i projekt

zadania

«BMK»praca zespołowa

1. koncepcja produktu

działanie w ramach zarządza-nia cyklem życiowym

produktu

1. projekt wzorniczy

1. realizacja

4. usługa

«HF»społeczny

i ekonomiczny wpływ systemu

«HF»cechy człowieka

«HFK»właściwości

systemu

«HFK»zdrowie

i bezpieczeństwo

«HFK»zdrowie

i bezpieczeństwo

«HFK»zarządzanie

zasobami ludzkimi

«HFK»działanie człowieka

«HFK»projekt i organizacja

pracy

«HFK»wzornictwo miejsca pracy i urządzeń

podporząd-kowany

podporządkowany

wnosi wkład w

wnosi wkład w

wnosi wkład wpodporządkowany

podporządkowany

wnosi wkład w

zrealizowany przez

zrealizowany zespołowo przez

zrealizowany zespołowo przez

zrealizowany przez

zrealizowany przez

zrealizowany przez

wykorzystanie

cel

cel

cel

cel

cel

cel

Rys. 4. Diagram działań biznesowych w ramach zarządzania cyklem życia produktu (Karwowski, 2011)

37

Wnioski

Współczesne przedsiębiorstwa biznesowe konkurują za sobą na rynku dzięki zróżni-

cowaniu. Dzieje się tak z powodu presji gwałtownie zmieniających się technologii, glo-

balnej konkurencji i ograniczeń wynikających z lokalnych przepisów. Presja ta zmusza

przedsiębiorstwa do ciągłego rozwoju nowych generacji inteligentnych systemów i pro-

duktów konsumpcyjnych. Ekonomiczny sukces inteligentnych wyrobów i systemów zale-

ży w dużej mierze od kreatywnego stosowania zasad wzornictwa skoncentrowanego

na człowieku, opartych na wszechstronnej wiedzy ergonomicznej, która uwzględnia

zarówno ilościowe, jak i jakościowe atrybuty interakcji człowieka z człowiekiem i czło-

wieka z systemem.

Bibliografia

1. AholaJ.(2001),Ambient Intelligence,ERICMNews,No.47

2. AhramT.Z.,KarwowskiW.(2009),Measuring Human Systems Integration Return on Investment, TheInternationalCouncilonSystemsEngineering–INCOSESpring09Conference:VirginiaModeling,AnalysisandSimulationCenter(VMASC),Suffolk,VA.USA

3. AllmendingerG.,LombregliaR.(2005),Four Strategies for the Age of Smart Services,HarvardBusinessReview,83(10),131–145

4. BooherH.(ed.)(2003),Handbook of Human Systems Integration,JohnWiley,NewJersey

5. DAU(2001),Defense Acquisition University (DAU) Guidebook

6. DaviesJ.,FenselD.,vanHarmelenF.(eds.)(2003),Towards the Semantic Web: Ontology-Driven Knowl-edge Management,Wiley,NewYork

7. FriedenthalS.,MooreA.,SteinerR.(2008),A Practical Guide to SysML: The Systems Modeling Lan-guage,MorganKaufmann;ElsevierScience

8. GenaidyA.,KarwowskiW.,ChristensenD.(1999),Principles of work system performance optimiza-tion: a business ergonomics approach,HumanFactorsandErgonomicsInManufacturing,Vol.9,No.1,105–128

9. HitchinsD.K.(2007),Systems Engineering: A21st Century Systems Methodology,Chichester,UK:JohnWiley&Sons

10.IBM(2008),IBM Global CEO Study: The Enterprise of the Future,IBMGlobalServices,Somera

11.ISO13407(1999),Human-Centered Design Processes for Interactive Systems,InternationalStandardsOrganization,Geneva

12.ISOTR1852(2000),Ergonomics of Human System Interaction–Human-centered Lifecycle Process Descriptions,InternationalStandardsOrganization,Geneva(alsoavailablefromtheBritishStandardsInstitute),London

38

13.KarwowskiW.(2005),Ergonomics and human factors: the paradigms for science, engineering, design, technology, and management of human-compatible systems,Ergonomics,Vol.48,No.5,436–463

14.KarwowskiW.(ed.)(2006),Handbook of Human Factors and Ergonomics Standards and Guidelines,LawrenceErlbaumPublishers,NewJersey

15.KarwowskiW.(ed.)(2006),International Encyclopedia of Ergonomics and Human Factors, 2nd Edition,TaylorandFrancis/CRCPress,BocaRaton

16.KarwowskiW.(2006),The discipline of ergonomics and human factors,w:Handbook of Human Fac-tors & Ergonomics,3rdedition,Salvendy,G.(Ed.),JohnWiley,NewYork,p.1–25

17.KarwowskiW.(2007),HFES Bulletin,HFES,SantaMonica,California,November

18.KarwowskiW.,AhramT.Z.(2009),Interactive management of human factors knowledge for human systems integration using systems modeling language,InformationSystemsManagement,Vol.26,No.3,262–274

19.KarwowskiW.,SalvendyG.,AhramT.Z.(2010),Customer-centered Design of Service Organizations, w:G.Salvendy,W.Karwowski(eds),Introduction to Service Engineering,Chapter9,JohnWiley&Sons,NJ

20.KarwowskiW.(2011),Ergonomics in Business Process Management (inpreparation)

21.MaassW.,VarshneyU.(2008),Preface to the Focus Theme Section: ‘Smart Products’,ElectronicMar-kets,18(3),211–215

22.MühlhäuserM.(2008),Smart Products: An Introduction,w:Constructing Ambient Intelligence –AmI2007Workshop,154–164

23.NormanD.(1988),The Design of Everyday Things,NewYork:BasicBooks

24.NormanD.(1993),Things That Make Us Smart,Reading,MA:Addison-Wesley

25.PhilippartM.F.,KarwowskiW.(2010),Human factors ontologies: integration of human-centered design principles into business knowledge management,JournalofGlobalInformationManagement(inpress)

26.PreeceJ.,RogersY.,SharpH.(2002),Interaction Design: beyond human-computer interaction,NewYork,Wiley&Sons

27.SabouM.,KantorovitchJ.,NikolovA.,TokmakoffA.,ZhouX.,MottaE.,(2009),Position Paper on Real-izing Smart Products: Challenges for Semantic Web Technologies,ReportbyKnowledgeMediaInstitute:http://people.kmi.open.ac.uk/marta/papers/ssn2009.pdf

28.SageA.P.,RouseW.B.(1999),Information systems frontiers in knowledge management,InformationSystemsFrontiers,Vol.1,No.3,205–219

29.SchermerhornJ.R.(2009),Management,10thed.,JohnWiley&Sons,Inc.,Hoboken,NewJersey

39

Rozdział 3

Przedstawienie wpływu projektowania ergonomicznego na wzrost efektywności zilustrowane konkretnymi przykładami (case studies)Thomas Albin*1

* Poglądy wyrażone w niniejszym artykule są wyłącznie opinią autora i niekoniecznie odzwierciedlają opinie Komitetu ds. Badań Ergonomicznej Przestrzeni Biurowej lub jego członków.

Komitet ds. Badań Ergonomicznej Przestrzeni Biurowej (Office Ergonomics Research Committee)

Minneapolis, USA

director@oerc.org

40

StreszczenieEfektywność jest wartością wysoko cenioną zarówno przez producentów, jak i przez konsumentów. Do-kładne zbadanie wzajemnego oddziaływania (interakcji) człowieka-użytkownika i systemu, który stanowi przedmiot zainteresowania wzornictwa, może przynieść rezultaty w postaci wyższej efektywności. W ni-niejszym artykule omówiono w skrócie wykorzystanie ergonomii w projektowaniu narzędzi i systemów, których celem jest podniesienie efektywności, zastosowanie analizy zadania do określenia, kiedy i gdzie ergonomiczne usprawnienia procesu przyniosą największe korzyści, oraz sposoby obiektywnego przedsta-wienia korzyści płynących z udoskonalonego wzornictwa, mające na celu zachęcenie firm do wdrażania usprawnień ergonomicznych przy projektowaniu systemów. W kolejnej części zawarto informacje, gdzie projektanci mogą znaleźć dane na temat możliwości ludzkich, oraz przedstawiono konkretne przypadki (case studies) udoskonaleń ergonomicznych, które przyniosły efekt w postaci wzrostu produktywności.Pilna potrzeba realizacji badań ergonomicznych, ze szczególnym uwzględnieniem technologii informa-cyjnych i komunikacyjnychKomitet ds. Badań Ergonomicznej Przestrzeni Biurowej (The Office Ergonomics Research Committee, OERC) to konsorcjum firm stosujących wiedzę ergonomiczną w systemach biurowych oraz technologiach informacyjnych i komunikacyjnych (ICT). Organizacje członkowskie to m.in. firmy, które zatrudniają zna-czącą liczbę użytkowników systemów biurowych i ICT, jak również firmy, które projektują, produkują i wprowadzają na rynek wyroby z tych branż.Celem Komitetu ds. Badań Ergonomicznej Przestrzeni Biurowej jest pełniejsze zrozumienie interakcji mię-dzy użytkownikami systemów biurowych i ICT a samymi produktami w szerokim spektrum środowisk. Ergonomiczne usprawnienia wprowadzane w projektach sprzyjają podniesieniu komfortu i efektywności pracy człowieka-użytkownika.Co roku członkowie OERC opracowują listę tematów badań, które powinny być pilnie zrealizowane, ogłaszają wezwanie do nadsyłania takich tematów oraz wybierają propozycje, które zostaną sfinanso-wane. Finansowanie obejmuje zarówno rozwój produktu, jak i naukowe badania ergonomiczne. Wyniki wszystkich badań są wysyłane w celu publikacji do czasopism naukowych.

• słowa kluczowe: projektowanie ergonomiczne, wzrost produktywności, efektywność, analiza zadania, metoda ścieżki krytycznej (ang. Critical Path Method), analiza wykluczająca (Challenger Analysis), analiza makroergonomiczna

AbstractProductivity is a goal valued by both manufacturers and consumers. Careful study of the interaction be-tween the human user and the system of interest in the design process can result in productivity gains. In this paper, we will briefly discuss how to use ergonomics in designing tools and systems in order to improve productivity, the use of task analysis to determine where the most benefit can be obtained from ergonomic improvements to a process, objective means of demonstrating the benefits of the improved design in order to make a business case for ergonomic improvements in the system design, references for use by designers regarding human capabilities, and finally, provide some case studies of ergonomic improvements that resulted in productivity enhancement.Immediate research needs in ergonomics, with special regard to information and communications technologiesThe Office Ergonomics Research Committee (OERC) is a consortium of companies applying the science of ergonomics to Office Systems (OS) and Information and Communications Technologies (ICT). Member companies include companies with large ICT and OS user groups as well as companies that design, manu-facture and market ICT and OS products.The goal of the OERC is to better understand the interaction between users of OS and ICT in a broad varie-ty of settings. Ergonomic improvements to designs facilitate more comfortable and productive human users.Each year the OERC membership develops a list of research topics that are of immediate interest, publishes a request for proposals to address the topics of interest and selects proposals for funding. The findings guide both product development and the practice of clinical ergonomics. All research is required to be submitted for publication in a scholarly journal.

• key words: ergonomic design, productivity enhancement, effectiveness, task analysis, Critical Path Method, Challenger Analysis, macro-ergonomic analysis

41

Efektywność jest wartością cenioną zarówno przez producentów, jak i przez konsumen-

tów. Szczegółowe zbadanie, a następnie ergonomiczne zaprojektowanie wzajemne-

go oddziaływania użytkownika-człowieka oraz systemu, w którym użytkownik pracuje,

może doprowadzić do wzrostu produktywności. Jednakże, tak jak ergonomista przed

zaprojektowaniem nowego narzędzia lub systemu musi dokonać analizy kontekstu jego

wykorzystania, tak my wszyscy musimy być świadomi ekonomicznego kontekstu korzy-

stania z nowego produktu, jeżeli pragniemy, by ergonomia wywarła wpływ na efektyw-

ność pracy, oraz chcemy ten wpływ ocenić.

W niniejszym artykule zostaną krótko omówione następujące zagadnienia:

1. Sposoby wykorzystania ergonomii przy projektowaniu narzędzi i systemów w celu

podniesienia produktywności.

2. Wybrane metody określania, gdzie można uzyskać największe korzyści.

3. Metody obiektywnej prezentacji korzyści płynących z lepszego wzornictwa.

4. Możliwości człowieka.

5. Wybrane konkretne przypadki (case studies).

Wykorzystanie ergonomii do podnoszenia efektywności

Powszechnie uważa się, że zadaniem ergonomii jest zapobieganie uszkodzeniom ukła-

du kostno-szkieletowego lub ich niwelowanie. Znacznie rzadziej ergonomia rozumiana

jest jako technika podnoszenia efektywności i doskonalenia działania systemów, których

elementem jest człowiek, np. właściwego wypełnienia formularza on-line lub poprawie-

nia sposobu pracy specjalisty.

42

Wiadomo, że w sytuacji, kiedy fizyczne wymagania związane z pracą przewyższają

możliwości osoby, która ma tę pracę wykonywać, zwiększa się z czasem prawdopodo-

bieństwo wystąpienia urazów. Podobnie, zbyt duża ilość informacji otrzymywana przez

daną osobę w trakcie wykonywania powierzonego jej zadania może ograniczyć jej

możliwości poznawcze i w rezultacie wydajność pracy może być niższa od optymalnej.

Samo tylko wprowadzenie w naukę i technikę ergonomiczną znacznie przewyższyłoby

zakres tego artykułu. Zakładam więc, że czytelnik posiada aktualną wiedzę na temat

fizycznej i poznawczej roli ergonomii, co umożliwi mu uczestniczenie w rozważaniach

na temat roli ergonomii w zwiększaniu efektywności.

Poszukiwanie warunków zwiększenia efektywności

Efektywność jest ilorazem wartości produkcji wygenerowanej przez system i podzielo-

nej przez wartość wkładu.

Efektywność = Produkcja / Wkład

Typowe elementy wkładu to siła robocza, koszt materiałów i energii oraz kapitał. Przy-

kładowa produkcja to liczba wyrobów wytworzona w określonym czasie lub też np.

stopień pozytywnych doświadczeń użytkownika. Możemy to pojęcie rozszerzyć, przy-

najmniej teoretycznie, i zawrzeć tu zwiększoną liczbę wyrobów stworzonych przy tej

samej wartości wkładu i produkcji, lecz z uwzględnieniem udoskonalonego ergonomicz-

nego wzornictwa, co czyni produkt bardziej atrakcyjnym dla konsumentów i wpływa na

wyniki jego sprzedaży.

Każdy system to zbiór wzajemnie na siebie oddziałujących elementów, które spełniają

określoną funkcję. Przykładem bardzo prostego systemu jest człowiek, młotek i gwóźdź.

Elementy te współdziałają ze sobą, aby wykonać zadanie, tj. wbić gwóźdź w ścianę,

a następnie powiesić na nim obraz. W dalszej części artykułu będę omawiał wyłącznie

systemy, których elementem jest użytkownik-człowiek.

Podstawową ideą w ergonomii jest analiza zadania. Analiza zadania to opracowanie

krok po kroku algorytmu, dzięki któremu osiągniemy założony cel. Analiza zadania

43

powieszenia obrazu opisywałaby elementy systemu (obraz, młotek, gwóźdź, ściana,

człowiek) oraz działania użytkownika-człowieka, który wbija gwóźdź i wiesza obraz.

Analiza zadania w dużym stopniu przypomina zastosowanie techniki odchudzania

(ang. Lean Engineering) przy tworzeniu mapy (planu) procesu produkcji, która definiuje

wszystkie kroki niezbędne do jego realizacji. Każdy krok w analizie zadania lub mapie

procesu jest oceniany z punktu widzenia wartości, jaką wnosi do produktu końcowego.

Dodana wartość może mieć różnorodny charakter, może to być zarówno obniżenie

kosztów, jak i pozytywne doświadczenia użytkownika.

Innym użytecznym sposobem podejścia do analizy zadania lub mapy procesu jest

analiza ścieżki krytycznej. Metoda ścieżki krytycznej (ang. Critical Path Method) opi-

suje minimalny czas trwania kolejnych czynności oraz minimalną ilość innych środków

niezbędnych do realizacji zadania lub procesu. Należy zauważyć, że ścieżka kry-

tyczna nie musi dotyczyć wszystkich kroków zawartych w analizie zadania lub mapie

procesu.

Zarówno mapa procesu, jak i metoda ścieżki krytycznej pozwalają w skuteczny spo-

sób określić możliwość wprowadzenia udoskonaleń ergonomicznych, których celem jest

podniesienie produktywności. Spójrzmy najpierw na poziom mikroergonomiczny, wyko-

rzystując metodę ścieżki krytycznej.

Załóżmy, że nasza uproszczona analiza zadania powieszenia obrazu zawiera trzy

elementy oraz czas potrzebny do ich wykonania:

1. podnieś lewą ręką gwóźdź i umieść go przy ścianie – krok, na wykonanie którego

potrzeba 10 sekund;

2. jednocześnie prawą ręką podnieś młotek i przygotuj się do wbicia gwoździa w ścia-

nę – 5 sekund;

3. wbij gwóźdź i powieś obraz – 25 sekund.

Wykonanie całego zadania „powieszenie obrazu” zajmie 35 sekund. Możemy popra-

wić ergonomię elementu „podnoszenie młotka” w ten sposób, by skrócić czas do 3 se-

kund. To jednak nie wpłynie na ogólną ilość czasu niezbędną do powieszenia obrazu;

44

nadal będzie to 35 sekund. Kroki 1 i 3 leżą na ścieżce krytycznej, krok 2 jednak nie.

Krok 2 można zacząć wykonywać po 5 sekundach od rozpoczęcia kroku 1, co jed-

nak nie wpłynie na czas wykonania całego zadania. W naszym przykładzie skrócenie

czasu trwania kroku 2 nie doda żadnej wartości do zadania, przynajmniej z punktu

widzenia ogólnego czasu jego wykonania. W konsekwencji racjonalizacja kroku 2 nie

poprawi efektywności systemu.

Podsumowując, aby usprawnienie ergonomiczne podniosło efektywność, musi doda-

wać wartość do systemu. Uważna analiza zadania pozwala określić, które kroki lub

elementy można zmodyfikować w taki sposób, by dodać wartość do procesu, a tym sa-

mym zwiększyć produktywność. Korzyść lub wartość dodana mogą przyjmować różne

formy, takie jak redukcja kosztów lub zadowolenie użytkownika.

W wielu przypadkach prezentacja wzrostu produktywności w efekcie pozytywnych do-

świadczeń użytkownika wymaga analizy makroergonomicznej.

Wyobraźmy sobie, że w naszym prostym zadaniu powieszenia obrazu mamy do dys-

pozycji młotek o ciężarze 2 kg. Uczestnicy testu twierdzą, że przy używaniu 2-kilogra-

mowego młotka bardzo bolą ich nadgarstki, zaś drugi młotek, ważący 450 gramów,

jest dokładniejszy i wygodny w użyciu. W tym bardzo prostym zadaniu korzyść lub

wartość dodana płynąca z użycia lżejszego młotka polega na pozytywnym doznaniu

użytkownika.

W tym przypadku nie wykazaliśmy wzrostu efektywności na poziomie mikroergono-

micznym, ale możemy takowy znaleźć na poziomie makroergonomicznym. Prawdopo-

dobne jest np., że pracownicy odczuwający niewygodę w pracy poszukają sobie in-

nego zajęcia. Pracodawca ponosi wówczas koszt zatrudnienia i przeszkolenia nowych

pracowników.

Balansując być może na granicy absurdu, wyobraźmy sobie, że jest tak wiele obrazów

do powieszenia, że przedsiębiorca zatrudnia do tego zadania 10 osób. Ponieważ

ciężki młotek jest niewygodny w użyciu, młotkowi po 6 miesiącach zazwyczaj odcho-

dzą z pracy. W konsekwencji przedsiębiorstwo wieszania obrazów zatrudnia co roku

45

20 osób do pracy wymagającej 10 pracowników, a znalezienie i przeszkolenie nowe-

go młotkowego kosztuje firmę 500 dolarów. Na koniec załóżmy, że przedsiębiorstwo

wieszania obrazów doszło do wniosku, że gdyby młotki były wygodniejsze w użyciu,

to z firmy odchodziłoby rocznie dwóch pracowników mniej.

Osiągając tę samą wartość produkcji przy mniejszym wkładzie (koszt pracy), podniesio-

no efektywność. Jednak w tym przypadku uwzględniono nie tylko wpływ zmiany projek-

towej na proste zadanie powieszenia obrazu, lecz także szerszy kontekst zatrzymania

pracowników w firmie oraz związany z tym koszt zatrudnienia i przyuczenia nowych

pracowników.

Pomiar ilościowy wzrostu efektywności

Ergonomia jest akademicką dziedziną nauki, lecz wykorzystanie ergonomii do projekto-

wania narzędzi i systemów zwiększających efektywność jest nauką stosowaną. Ergono-

mia praktyczna to zastosowanie wiedzy na temat fizycznych i poznawczych możliwości

istoty ludzkiej do projektowania w ramach systemu takich działań, które pozwolą za-

równo na osiągnięcie dobrostanu przez użytkownika-człowieka, jak i na optymalizację

działania całego systemu. Zależność pomiędzy ergonomią akademicką a jej zastoso-

waniem do podnoszenia efektywności można porównać do zależności między fizyką

a techniką produkcji.

Kiedy ergonomista-praktyk wykorzystuje swoją teoretyczną wiedzę ergonomiczną, aby

dodać wartość do procesu lub narzędzia, musi być w stanie przełożyć ją na prostszy

język i przekazać nieergonomistom, przede wszystkim menadżerom firm. Wprowadza-

jąc zmiany wzornicze w konkretnym przedsiębiorstwie, ergonomista musi znaleźć rów-

nowagę między wartością dodaną a kosztem wprowadzenia tych zmian. Na koniec,

powinien być przekonany, że potencjalni użytkownicy zmodyfikowanego urządzenia

lub systemu będą świadomi wprowadzonej wartości dodanej.

Przy wprowadzaniu w przedsiębiorstwie zmian mających na celu dodanie wartości

do systemu, a tym samym podniesienie efektywności, stosuje się różne metody. Metoda

analizy kosztów i korzyści (ang. cost-benefit analysis) to porównanie korzyści, które

46

zostaną osiągnięte w wyniku wprowadzenia zmian wzorniczych w systemie, z kosz-

tami wdrożenia tych zmian. Istnieją różne sposoby przeprowadzenia analizy kosztów

i korzyści. W artykule zostaną omówione: stosunek kosztów do korzyści, okres zwrotu

nakładów oraz zdyskontowane przepływy pieniężne.

Stosunek korzyści do kosztów (ang. cost-benefit ratio)

Prosta analiza korzyści finansowych płynących z zainwestowania środków w zmianę

w systemie polega na obliczeniu ilorazu wartości pieniężnej korzyści podzielonej przez

wartość pieniężną środków niezbędnych do osiągnięcia korzyści. Aby inwestycja miała

sens, iloraz musi wynosić więcej niż jeden, tzn. wartość korzyści musi przewyższać

koszty. Im wyższa wielkość stosunku korzyści do kosztów, tym silniejszy argument, że

warto inwestować.

Jednakże stosunek korzyści do kosztów nie uwzględnia aspektu czasu. Na przykład,

mimo że w obu następujących przypadkach stosunek korzyści do kosztów wynosi 10,

to zainwestowanie 10 000 dolarów dzisiaj i otrzymanie zysku w wysokości 100 000

dolarów po 10 latach to coś całkiem innego niż zainwestowanie 10 000 dolarów dzi-

siaj i otrzymanie 100 000 dolarów zysku po jednym roku.

Okres zwrotu nakładów (ang. payback period )

Okres zwrotu nakładów to metoda analizy korzyści płynących z zainwestowania w mo-

dernizację ergonomiczną procesu, która uwzględnia moment dokonania inwestycji

i czas, w jakim uzyskane zostaną korzyści. Wyobraźmy sobie, że fabryka produkuje

100 turbin wiatrowych miesięcznie oraz że ergonomiczne udoskonalenie, które kosz-

tuje 10 000 dolarów, da oszczędności rzędu 50 dolarów na jednej turbinie. Nakład

poniesiony na oszczędności zwróci się dzięki większej efektywności w okresie dwóch

miesięcy.

Wartość pieniądza w czasie (ang. time value of money)

Koncepcja wartości pieniądza w czasie pozwala na porównanie przepływu dochodów

i wydatków w różnym czasie z kosztami kapitału lub odsetkami. Wyobraźmy sobie na

przykład, że bank wypłaca odsetki od lokat w wysokości 3% rocznie. W takim przypad-

47

ku kwota 10 000 dolarów dzisiaj miałaby taką samą wartość jak 10 300 dolarów za

rok. Można to wyrazić na dwa sposoby: albo stwierdzając, że 10 300 dolarów obie-

cane nam za rok ma taką samą wartość jak 10 000 dolarów dzisiaj, albo że wartość

10 000 dolarów zainwestowanych dzisiaj w banku wyniesie za rok 10 300 dolarów.

Różne możliwości inwestycyjne mogą mieć obecnie i w przyszłości różną wartość. Po-

równując wszystkie możliwości inwestycyjne zaistniałe w tym samym czasie, np. porów-

nując obecne wartości różnych możliwości inwestycyjnych, menadżer może wybrać tę

możliwość, która zmaksymalizuje zwrot nakładów.

Zainwestowanie w bankuaktualna wartość 10 000

Obecnie

10,000

10,000

10,300

63,000

Obecnie

Za rok

Za rok

Zainwestowanie w fabryceaktualna wartość 50 000

Zainwestowanie w bankuaktualna wartość 10 000

Obecnie

10,000

10,000

10,300

63,000

Obecnie

Za rok

Za rok

Zainwestowanie w fabryceaktualna wartość 50 000

Rys. 1. Porównanie dwóch możliwości inwestycyjnych

48

Porównajmy dwie możliwości zainwestowania 10 000 dolarów na rok. Pierwszą jest

bank; wiemy, że 10 000 dolarów zainwestowanych tu na rok ma obecnie wartość

10 000 dolarów. Druga to zainwestowanie 10 000 dolarów w podniesienie wydajno-

ści fabryki generatorów wiatrowych. Stosując odpowiedni wzór, obliczamy, że aktualna

wartość tej inwestycji to około 50 000 dolarów. Oczywiście, ta druga inwestycja daje

dużo wyższy zwrot.

Takie porównanie licznych możliwości inwestycyjnych często jest nazywane analizą „wy-

kluczającą” (ang. Challenger Analysis). Jest ona powszechnie używana przy wyborze

spośród licznych możliwości inwestycyjnych wtedy, gdy mamy do dyspozycji ograniczo-

ne środki, czyli nie jesteśmy w stanie wykorzystać wszystkich dostępnych możliwości.

Należy zauważyć, że zmiana wzornicza, która podniosłaby efektywność, nie zawsze

wygrywa w analizie typu challenger, gdyż ograniczone środki mogą na to nie pozwolić.

Określenie fizycznych i poznawczych możliwości człowieka

Kiedy określi się już możliwości wprowadzenia usprawnień ergonomicznych w projekcie

wyrobu lub systemu, przed projektantem stoją jeszcze dwa zadania: przeprojektowanie

urządzenia lub systemu w celu poprawy jego ergonomii oraz wykazanie, że zmiana jest

skuteczna, jeśli chodzi o użytkowanie produktu, i opłacalna w kategorii kosztów.

Lektura literatury fachowej dostarcza wielu pożytecznych informacji, jednakże może

być niedostępna lub zbyt obszerna dla projektantów. Kompendia danych dotyczących

cech antropometrycznych użytkownika, jego potencjalnej siły i zdolności przetwarzania

informacji są pożytecznym źródłem wiedzy, podobnie jak normy techniczne w przypad-

ku urządzeń i systemów.

Choć dane te są przydatne, to ich użyteczność w przewidywaniu działania produktu

jest ograniczona. Na przykład, dane na temat potencjalnej siły i modele biomechanicz-

ne mogą nam wskazać, jaki procent populacji jest w stanie wywrzeć daną siłę, jednak

nie potrafią powiedzieć, jaki jest związek czasu oddziaływania siły z wahaniami jej

wartości. Krótko mówiąc, dane takie dostarczają informacji, czy ktoś jest w stanie wy-

konać dane zadanie, ale nie informują o jakości jego działania.

49

Warunkiem sine qua non przy określaniu, w jakim stopniu zmodyfikowany projekt zmie-

nia sposób działania, jest przeprowadzenie badania użyteczności. To najlepsza meto-

da określenia korzyści wynikających ze zmian wzorniczych. Jednak wykonanie takich

badań nie zawsze jest możliwe i projektanci często muszą pracować, dysponując ogra-

niczonymi informacjami.

Przyjrzyjmy się teraz dwóm przypadkom, w których badanie użyteczności dostarczyło

argumentów ekonomicznych związanych z efektywnością.

Studium przypadku 1

Szacuje się, że około 20% populacji światowej korzysta z internetu. W Stanach Zjedno-

czonych przynajmniej połowa czynnych zawodowo dorosłych używa w pracy kompu-

tera. Codziennie w miejscu pracy rozświetlają się miliony (106), o ile nie miliardy (109)

ekranów komputerowych. W rezultacie, nawet niewielki wzrost efektywności przetwa-

rzania informacji na ekranach może spowodować znaczący wzrost wydajności.

Tullis*1 (Tullis, 1983) już 30 lat temu przedstawił klasyczny przykład takiego wzrostu wy-

dajności. Porównał tradycyjny, narracyjny format przedstawienia informacji na ekranie

urządzenia diagnostycznego używanego przez techników telekomunikacji około 175

000 000 razy rocznie z formatem nowym, poprawionym i zmodyfikowanym. Tullis

stwierdza, że nowy format wyeliminował niepotrzebne informacje i pogrupował odpo-

wiednio dane. Pod tym stwierdzeniem kryje się analiza zadania przetwarzania informa-

cji przez technika i w konsekwencji wyeliminowanie kroków, które nie dodawały żadnej

wartości do procesu. Przykłady ekranów przedstawiono na rysunkach 2 i 3.

* Wyrazy wdzięczności dla stowarzyszenia Human Factors and Ergonomics Society za wyrażenie zgo-dy na wykorzystanie ilustracji.

50

Rys. 2. Narracyjny format informacji na ekranie

Rys. 3. Zmodyfikowany format informacji na ekranie

Korzystając z formatu narracyjnego, technicy potrzebowali średnio około 8,3 sekundy

na przetworzenie informacji i podjęcie decyzji, używając zaś formatu zmodernizowa-

nego, potrzebowali na to jedynie średnio około 5 sekund. To potencjalny wzrost efek-

tywności o około 158 000 godzin rocznie.

Chociaż intuicyjnie wydaje się oczywiste, że należało wprowadzić tę zmianę, to trze-

ba przedstawić w skrócie argumenty ekonomiczne uzasadniające celowość dokonania

inwestycji w zaprojektowanie ekranów na nowo. Tullis nie przedstawia kosztów, jakie

51

obejmowało opracowane przez niego studium ergonomiczne, takich jak koszty przepro-

gramowania ekranów według nowego projektu, nie dostarcza również danych na temat

kosztów pracy techników. Załóżmy, że koszty analizy ergonomicznej i programowania

wynoszą ogółem 100 000 dolarów oraz że koszt pracy technika to 40 dolarów za

godzinę.

Jeśli skorzystamy z metody analizy kosztów i korzyści, to zobaczymy, że korzyścią jest

koszt zaoszczędzonej siły roboczej, który wynosi 40 dolarów razy 158 000 godzin, to

jest 6 320 000 dolarów. Stosunek korzyści do kosztów wynosi 63,2, co wskazuje, że

korzyści daleko przewyższają koszty.

Jeśli chcemy obliczyć czas potrzebny na zwrot inwestycji, możemy skorzystać z analizy

okresu zwrotu nakładów. Zakładany przez nas okres to jeden rok, tak więc okres zwro-

tu nakładów to koszty podzielone przez korzyści pomnożone przez rok, tzn. 100 000

/ 6 320 000 x 1 rok, co wynosi w przybliżeniu 0,016 roku lub 6 dni. I znów analiza

sugeruje, że tej inwestycji warto dokonać.

Na koniec możemy wykorzystać koncepcję wartości pieniądza w czasie, aby ocenić

korzyści uzyskane z inwestycji. W uproszczeniu, załóżmy, że wszystkie pieniądze na

naszą inwestycję musimy pożyczyć w banku na jeden rok przy oprocentowaniu 6%

rocznie. Wtedy aktualna wartość zainwestowanej kwoty 100 000 dolarów, z której za

rok uzyskamy 6 320 000 dolarów, wynosi około 6 000 000 dolarów.

Analiza typu challenger („wykluczająca”)

Zazwyczaj istnieje o wiele więcej sposobów zainwestowania pieniędzy niż samych

pieniędzy do zainwestowania. Wracając do poprzedniego przykładu, być może pra-

cownik banku poinformuje nas, że mogą pożyczyć nam tylko 100 000 dolarów na

inwestycję mającą na celu modernizację naszej działalności.

W konsekwencji, nasi menadżerowie ds. projektów skorzystają z tych czy innych metod

oceny, aby stwierdzić, która z alternatywnych propozycji przyniesie najwyższy zwrot

zainwestowanych pieniędzy.

52

O ile alternatywna propozycja dla zainwestowania naszej ograniczonej kwoty nie bę-

dzie miała okresu zwrotu nakładów krótszego niż 6 dni i aktualnej wartości wyższej

niż 6 000 000 dolarów, nie wygra z projektem nowego układu informacji na ekranie.

Analiza makroergonomiczna

W innym, nowszym badaniu (DeRango i in., 2003) sprawdzano, w jaki sposób na wy-

dajność pracy wpłynie dostarczenie do pewnej firmy z sektora publicznego, zatrudnia-

jącej pracowników wiedzy (ang. knowledge workers), ergonomicznych krzeseł, a także

przeszkolenie pracowników, jak dostosować stanowisko pracy do indywidualnych po-

trzeb. A zatem analiza zadania obejmowała nie tylko elementy systemu biurowego, jak

krzesła i biurka, lecz także wiedzę, jak ich efektywnie używać.

Projekt obejmował również szkolenie w zakresie wykorzystania ergonomicznych właści-

wości mebli biurowych. Na potrzeby badania użyteczności poszczególni pracownicy

zostali losowo przydzieleni do trzech grup: grupy kontrolnej, grupy, która przeszła tylko

przeszkolenie, oraz grupy, która przeszła przeszkolenie i otrzymała nowe ergonomicz-

ne krzesła.

Grupa kontrolna nie przeszła przeszkolenia i nadal używała standardowych mebli, ko-

lejna grupa przeszła przeszkolenie, jak zorganizować stanowisko pracy z korzyścią dla

zdrowia, ale nadal używała mebli standardowych. Ostatnia grupa zarówno przeszła

przeszkolenie, jak i otrzymała nowoczesne ergonomiczne krzesła.

W ciągu następnych 12 miesięcy śledzono wydajność pracy tych trzech grup. Pod

koniec roku przeciętna wartość transakcji zrealizowanych przez pracownika z grupy

„przeszkolenie plus krzesła” była o około 25 000 dolarów wyższa niż w przypadku

grupy kontrolnej. Koszt krzesła i szkolenia wynosił w przybliżeniu 1000 dolarów, tak

więc stosunek korzyści do kosztów wyniósł mniej więcej 25 : 1. Z kolei okres zwrotu

nakładów to około dwóch tygodni.

Ta sama grupa naukowców powtórzyła powyższe badanie, z wykorzystaniem tej samej

metodologii, na grupie pracowników sektora prywatnego. Ponownie grupa „przeszko-

53

lenie plus krzesła” wykazała się wyższą efektywnością, zarówno pod względem ilości,

jak i jakości wykonanej pracy.

Wnioski

Uwaga poświęcona ergonomii systemu może zwiększyć jego wydajność poprzez pod-

niesienie umiejętności współdziałania człowieka z systemem. Jednak nie wszystkie

zmiany podnoszące komfort pracownika lub usprawniające funkcjonowanie systemu

spowodują wzrost produktywności. Lepsze działanie człowieka-użytkownika musi do-

dać wartość do systemu w taki sposób, by otrzymana produkcja była wyższa niż po-

niesione nakłady. Ponieważ środki pozwalające na zaprojektowanie nowych systemów

generalnie są ograniczone, w każdym przypadku należy opracować i przedstawić eko-

nomiczne uzasadnienie udoskonaleń ergonomicznych.

Bibliografia

1. Tullis T.S. (1983), The formatting of alphanumeric displays: A review and analysis, Human Factors, 25(6) 657–682

2. DeRango K., Amick B.C., Robertson M., Rooney T., Moore A., Bazzani L. (2003), The productivity consequences of two ergonomic interventions), materiały robocze Upjohn Institute, http://research.upjohn.org/up_workingpapers/95/

54

Rozdział 4

Marketing ergonomiiIwona Palczewska

Instytut Wzornictwa Przemysłowego, Zakład Badań Ergonomicznych

ul. Świętojerska 5/7, 00–236 Warszawa

iwona_palczewska@iwp.com.pl

55

StreszczenieW publikacji poruszono problematykę jakości i efektywności komunikacji cech ergonomicznych jako wartości dodanej produktów i usług. Ergonomia przynosi wartość dodaną na każdym z poziomów funk-cjonowania produktu – dla użytkownika, dla organizacji i dla ogółu społeczeństwa. Ten ogromny kapitał wartości jest jednocześnie trudny do zaprezentowania potencjalnym klientom w sposób przyjazny, pro-fesjonalny, a jednocześnie zrozumiały, ze względu na złożoność problematyki z pogranicza fizjologii, medycyny, psychologii oraz organizacji systemów złożonych. Rozwój koncepcji i roli ergonomii w pod-noszeniu wartości produktu zachodzi w ścisłym powiązaniu z przemianami cywilizacyjnymi i technolo-gicznymi we współczesnym świecie. Nowy konsument w nadchodzącej epoce nowych mediów i tech-nologii będzie miał w najbliższej przyszłości także inne podejście do struktury wartości produktów, co stawia przed specjalistami od marketingu nowe wyzwania, ale jednocześnie daje szansę na wykorzysta-nie obiektywnych, wymiernych, opartych o mierzalne i powtarzalne wskaźniki walorów jako narzędzia promocji. Prezentacja została zilustrowana przykładami niewykorzystanych szans oraz niekonsekwencji w komunikowaniu wartości ergonomicznych produktów w ofertach komercyjnych.

• słowa kluczowe: cechy ergonomiczne produktu, marketing racjonalny, marketing emocjonalny, użytkownik, ergonomia, systemy złożone, interfejs technologiczny

AbstractThe paper presents problems of quality and effectiveness of communication of ergonomic features as added value for products and services. Ergonomics brings added value at every level of product function-ing – for the user, for the organisation and for the whole society. This large value capital is at the same time difficult to present to potential clients in a friendly, professional and yet understandable manner, due to its complexity encompassing physiology, medicine, psychology and complex systems organisation. The development of the concept and the role of ergonomics in increasing product value is in close relation with the civilisation and technological changes of the modern world. The new consumer in the coming era of new media and technologies will also have – in the nearest future – a new attitude towards the value struc-ture of products, which presents new challenges for marketing specialists, but at the same time provides a chance to use objective, rational, based on measurable and repeatable quality indicators as promotion tools. The presentation was illustrated with examples of missed chances and inconsistent communication of ergonomic values of products in commercial offers.

• key words: ergonomic features of a product, rational marketing, emotional marketing, user, er-ergonomic features of a product, rational marketing, emotional marketing, user, er-gonomics, sophisticated systems, technological interface

56

Cechy ergonomiczne produktu, jako z założenia świadczące o dostosowaniu go do po-

trzeb i możliwości użytkownika, a z drugiej strony oparte o naukowe podstawy, możli-

we do udowodnienia w sposób obiektywny, mierzalny i powtarzalny, są dla marketingu

cennym narzędziem. Umiejętne wykorzystanie ergonomii w komunikacie dla odbiorcy

znacznie zwiększa przewagę konkurencyjną produktu. Wyniki badań ergonomicznych

i ekspertyzy mogą być źródłem obiektywnych i niepodważalnych argumentów wskazu-

jących na pozytywne oddziaływanie produktu na użytkownika.

Nowoczesny marketing, rozumiany jako sposób komunikowania konsumentowi war-

tości dodanej produktu, opiera się na dwóch modelach podejmowania decyzji konsu-

menckich: racjonalnym (marketing racjonalny) i emocjonalnym (marketing emocjonalny).

Mimo toczących się dyskusji o wyższości jednego nad drugim, te dwa typy komunikatów

wzajemnie się uzupełniają, tworząc synergię pod względem efektywności działania.

Ergonomia w przekazie marketingowym może być nośnikiem zarówno obiektywnej wie-

dzy, jak i źródłem pozytywnego przekazu komunikatu emocjonalnego.

Ergonomia, wraz z rozwojem samej siebie jako dziedziny wiedzy i ze wzrostem złożo-

ności procesów, do których się odnosi, zwiększa obszar zainteresowania, odchodząc

od klasycznego układu człowiek–obiekt techniczny,

Od czasu kiedy w 1857 roku Wojciech Bogumił Jastrzębowski w czasopiśmie „Przyro-

da i Przemysł”, w artykule „Rys Ergonomii, czyli nauki o Pracy opartej na prawach za-

czerpniętych z Nauki Przyrody”, po raz pierwszy zaproponował dla nauk związanych

z pracą termin ergonomia, ta dziedzina wiedzy przeszła ogromną ewolucję i znacznie

57

rozszerzyła zakres swoich zainteresowań. Rozpoczynając od relacji jednostki – czło-

wieka – ze środowiskiem pracy postrzeganym raczej jako także jednostkowe narzędzie

czy maszyna – dziś nowoczesna ergonomia zajmuje się funkcjonowaniem systemów

złożonych, jakimi są społeczeństwa rozwijające się w warunkach współczesnej cywi-

lizacji.

Rys. 1. Pola zainteresowań ergonomii

Kolejne poziomy ergonomii obejmują coraz szersze obszary funkcjonalne społeczeń-

stwa i gospodarki, zawsze jednak poprzez interfejs technologiczny, czyli narzędzie.

Jednak definicja tego narzędzia uległa zmianie – od materialnego przedmiotu służą-

cego pracy wytwórczej poprzez maszynę, następnie rozszerzone o jej otoczenie, czyli

przestrzeń pracy, po poziom organizacji jako systemu złożonego warunkującego cało-

kształt środowiska pracy, a nawet szerzej, funkcjonowania człowieka. Zasady ergono-

mii odnoszą się nie tylko do środowiska pracy utożsamianego z miejscem świadczenia

pracy zarobkowej, ale także do jego mieszkania, miejsca spędzania wolnego czasu

i in. (rys. 1, rys. 2)

58

Rys. 2. Poziomy ergonomii

Wartość dodana produktu, jaką niesie stosowanie zasad ergonomii, odnosi się do znacz-

nie szerszego kontekstu społeczno-gospodarczego niźli tylko w odniesieniu do samego

produktu. Obejmuje takie dziedziny, jak:

Zdrowie według definicji Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) z 1948 roku określa-

ne było jako „stan pełnego, dobrego samopoczucia fizycznego, psychicznego i spo-

łecznego, a nie tylko jako brak choroby lub zniedołężnienia”. W ostatnich latach de-

finicja ta została uzupełniona o sprawność do „prowadzenia produktywnego życia

społecznego i ekonomicznego”, a także o wymiar duchowy (Chuengsatiansup, 2003).

Bezpieczeństwo środowiska pracy dla zdrowia pracownika to jeden z głównych priory-

tetów i obszarów zainteresowania ergonomii. Do tego stopnia, że ergonomia jest czasa-

mi utożsamiana z bezpieczeństwem i higieną pracy (BHP) lub, szerzej, także z ochroną

pracy, która obejmuje zbiór norm prawnych, działalność badawczą, organizację pracy

i środki techniczne, kształtujące warunki pracy, zapewniające pracownikom ochronę

przed czynnikami niebezpiecznymi i szkodliwymi w środowisku pracy, tzn. wypadkami,

chorobami zawodowymi, uciążliwościami, a także umożliwiające regenerację utraco-

nych sił biologicznych również poza pracą. Wszystkie trzy omawiane dziedziny zainte-

resowań mają wspólny cel, a mianowicie optymalne dostosowanie materialnych warun-

59

ków otoczenia człowieka do jego możliwości psychofizycznych podczas wykonywania

różnych czynności. Jednakże ergonomia pojawia się znacznie wcześniej niż pozostałe

dziedziny, ponieważ podejmuje działanie już w fazie projektowania. Zgodnie z za-

sadami ergonomii, optymalnie dostosowane warunki, eliminujące lub zmniejszające

uciążliwości, przyczyniają się do dobrego samopoczucia oraz zadowolenia użytkow-

nika. Kolejną ważną kwestią jest możliwość kierowania uwagi na zagrożenia zwykle

niemożliwe do zauważenia ze względu na zmęczenie lub lęk przed utratą zdrowia.

Projektowanie uniwersalne (ang. universal design) – idea projektowania produktów

i otoczenia w taki sposób, by mogły być one użyte przez wszystkich ludzi, w możliwie

szerokim zakresie, bez potrzeby adaptacji lub specjalnego projektowania. Koncepcja

została stworzona przez amerykańskiego architekta Ronalda Mace’a i początkowo

odnosiła się do projektowania architektonicznego, ale zasady projektowania uniwer-

salnego, czyli identyczne zastosowanie (equitable use), elastyczność użycia (flexibility

in use), prosta i intuicyjna obsługa (simple and intuitive), zauważalna informacja (per-

ceptible information), tolerancja dla błędów (tolerance for error), niski poziom wysiłku

fizycznego (low physical effort), wymiary i przestrzeń dla podejścia i użycia (size and

space for approach and use), są współcześnie stosowane także w innych dziedzinach

projektowania, takich jak wzornictwo przemysłowe czy projektowanie interfejsów kom-

puterowych lub serwisów internetowych (The Center for Universal Design, 2008)

Odpowiedzialność – przede wszystkim w rozumieniu społecznej odpowiedzialności

przedsiębiorstwa (corporate social responsibility, CSR), czyli koncepcji, zgodnie z któ-

rą przedsiębiorstwa dobrowolnie uwzględniają problematykę społeczną i ekologiczną

w swojej działalności komercyjnej i stosunkach z zainteresowanymi stronami.

Zrównoważony rozwój – pojęcie tożsame z ideą ekorozwoju, sformułowane w raporcie

Światowej Komisji ds. Środowiska i Rozwoju (The World Commission on Environment and

Development), zwanej też „Komisją Brundtland” (od nazwiska przewodniczącej komisji,

Gro Harlem Brundtland), z 1987 roku – „Nasza Wspólna Przyszłość” (Our Common

Future): „Na obecnym poziomie cywilizacyjnym możliwy jest rozwój zrównoważony, to

jest taki rozwój, w którym potrzeby obecnego pokolenia mogą być zaspokojone bez

60

umniejszania szans przyszłych pokoleń na ich zaspokojenie”. Raport ten dostrzega, że

cywilizacja osiągnęła poziom dobrobytu możliwy do utrzymania, pod warunkiem odpo-

wiedniego gospodarowania. Model takiej gospodarki zakłada odpowiednio i świado-

mie ukształtowane relacje pomiędzy wzrostem gospodarczym, dbałością o środowisko

(nie tylko przyrodnicze, ale także sztuczne – wytworzone przez człowieka) oraz zdro-

wiem człowieka. Idea zrównoważonego rozwoju dąży do sprawiedliwości społecznej

poprzez m.in. ekonomiczną i środowiskową efektywność przedsięwzięć zapewnioną

przez np. ścisły rachunek kosztów produkcji rozciągający się również w bardzo złożo-

ny sposób na zasoby zewnętrzne. Szerokie zastosowanie w ekonomii zrównoważone-

go rozwoju ma teoria dobra publicznego (Tietenberg, Lewis, 2008).

Ergonomia, poprzez pozytywne oddziaływanie na zdrowie i bezpieczeństwo, tworzy

pozytywne skojarzenia z produktem czy systemem, stając się źródłem pozytywnego

doświadczenia konsumenta.

Doświadczenie użytkownika (user experience) odnosi się do całokształtu wrażeń, jakie

odnosi człowiek podczas interakcji z produktem – może to być produkt materialny, na-

rzędzie, mebel, przestrzeń użytkowa, lub wirtualny, jak oprogramowanie komputerowe

czy e-usługa. Człowiek doświadcza otoczenia za pośrednictwem narządów zmysłów –

oddziaływanie bodźca jest przez nie odbierane, kodowane na impulsy nerwowe i prze-

kazywane do nadrzędnych ośrodków układu nerwowego, gdzie podlegają analizie, se-

lekcji, scalaniu, wzmacnianiu lub wyciszaniu, tworząc wrażenia. Wrażenia mogą być

uświadomione lub nieuświadomione, w każdym jednak przypadku oddziałują w jakiś

sposób na nasz organizm – na nastrój, koncentrację, zdolność uczenia się i zapamięty-

wania i wiele innych wyższych czynności nerwowych człowieka. Wrażenia, choć z po-

zoru subiektywne, są oparte na jak najbardziej rzeczywistym oddziaływaniu czynników

fizycznych: światła, ciepła, dźwięku, zapachu, ucisku, wibracji, siły ciążenia, ruchu,

zmian składu chemicznego naszego środowiska wewnętrznego, i mogą być zmierzone

w sposób wiarygodny i powtarzalny. W takim rozumieniu ergonomia, mierząc różnymi

metodami, czy to za pomocą badań biometrycznych (na przykład mierząc aktywność

pracujących mięśni za pomocą elektromiografii, EMG, lub stopień i przebieg relaksa-

61

cji zmęczonych mięśni za pomocą mechanomiografii, MMG), czy za pomocą metod

opartych o samoocenę osoby badanej, dostarcza naukowych dowodów, obiektywnych,

mierzalnych i powtarzalnych, dokumentujących kierunek oddziaływania na użytkow-

nika, stopień ryzyka dla zdrowia i wskazówek, jak zwiększyć stopień oddziaływania

pozytywnego i zminimalizować interakcję negatywną. Jednocześnie sama interakcja

z ergonomicznym, dopasowanym do cech biologicznych użytkownika produktem do-

starcza mu także poziomie biologicznym pozytywnych wrażeń.

Pochodną pozytywnych doświadczeń konsumenta jest stopień jego zadowolenia, satys-

fakcji z interakcji z produktem, serwisem czy marką. Doświadczenia pozytywne świa-

domie lub w sposób nieuświadomiony zwiększają u odbiorcy skłonność do tworzenia

sytuacji sprzyjających ich powtarzaniu, wrażenia negatywne odwrotnie, do unikania

ich, co w marketingu produktów rynkowych przekłada się na budowanie przywiązania

i lojalności konsumenta w stosunku do produktu lub marki.

Lojalność konsumenta jest bardzo silnym czynnikiem podnoszącym efektywność rynko-

wą przedsiębiorstw, które mogą notować nawet 25–95% wzrost zysków dzięki zwięk-

szeniu retencji zadowolonych klientów o 5% (Reichheld, Sasser, 1990).

Wartość dodaną ergonomii można rozpatrywać nie tylko na poziomie finalnego konsu-

menta dóbr dostarczanych przez przedsiębiorstwa. Także dla samych przedsiębiorstw,

na poziomie organizacji, inwestycja w ergonomię jest zarówno dostarczycielem roz-

wiązań optymalizujących procesy produkcyjne, jak i źródłem korzyści biznesowych

(tab. 1).

Tab. 1. Korzyści biznesowe dla organizacji z inwestycji w rozwiązania ergonomiczne stanowisk pracy (van Ree, 2002)

Rodzaj fizycznej zmiany Wzrost kosztów (USD)

Zysk roczny (USD)

ROI (%)

NPV (USD)

Klawiatura regulowana 250 1070 428 3810

Krzesło ergonomiczne 400 1070 268 33 660

Krzesło i klawiatura 700 2045 292 7050

62

Wartość dodaną ergonomii dla użytkownika stanowi także gwarancja zgodności z:

3. Aktualnymi uregulowaniami prawnymi.

4. Normami międzynarodowymi.

5. Empirycznymi obiektywnymi danymi potwierdzającymi deklarowaną „ergonomię”

produktu.

Ad. 1. W obszarze ergonomii regulacje prawne często nie nadążają na zmianami

technologicznymi i cywilizacyjnymi zachodzącymi na świecie. Przykładem może być

obowiązujące obecnie Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Socjalnej z dnia 1 grud-

nia 1998 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy na stanowiskach wyposażonych

w monitory ekranowe (Dz.U. z dnia 10 grudnia 1998 r. Nr 148 poz. 973). W 1998

roku przeciętny komputer miał procesor 233 MHz, 32 MB pamięci, dysk twardy 2 GB,

wraz z monitorem kosztował 4000 złotych, a „tani” laptop nie mniej niż 10 000 złotych

(Komputer Świat, 2009).

Ad. 2. W Unii Europejskiej, a tym samym w Polsce funkcjonuje system harmonizacji

prawa technicznego, który pozwala na swobodny obrót towarów spełniających zasad-

nicze wymagania w zakresie bezpieczeństwa produktów dla ludzi i środowiska. System

ten nazywany jest „nowym podejściem” (new approach), a podstawowym jego elemen-

tem są dyrektywy wydane przez Komisję Europejską. Dyrektywy „nowego podejścia”

to regulacje prawne, których wdrożenie jest obowiązkowe dla wszystkich członków

UE, opracowane w celu stworzenia jednolitego systemu przepisów pozwalających na

zlikwidowanie barier technicznych, ale dla producentów stosowanie norm zharmoni-

zowanych jest dobrowolne. Producent ma obowiązek spełnić wymagania zasadnicze,

ale sam deklaruje zgodność produktu z wymaganiami i odpowiada za prawidłowość

tej deklaracji. Spełnienie przez producenta wymagań zasadniczych daje mu możliwość

wprowadzenia produktu na rynek europejski. Sposób spełnienia wymagań zasadni-

czych pozostawiono do swobodnej decyzji producenta (Polski Komitet Normalizacyjny,

2010).

Ad 3. Najbardziej niepodważalnym źródłem argumentów dla konsumenta i sposobem

udokumentowania wartości dodanej wynikającej ze stosowania reguł ergonomii jest

63

oparcie się o wyniki dedykowanych badań ergonomicznych. Ergonomia dysponuje sze-

rokim zakresem metod badawczych. Obejmują one badania samej pracy, jej warunków

oraz ludzi wykonujących pracę czy pozostających w dowolnej interakcji z obiektem.

Z punktu widzenia doświadczenia użytkownika (user experience) szczególnej wartości

nabierają metody pozwalające w bezpośredni sposób mierzyć tę interakcję z uwzględ-

nieniem fizjologii człowieka (metody biomechaniczne, w których specjalizuje się Labo-

ratorium Ergonomiczne Instytutu Wzornictwa Przemysłowego, metody neurofizjologicz-

ne, psychologiczne i in.).

Marketing ergonomii można nazwać marketingiem rzeczy trudnych. Nie tylko ze wzglę-

du na złożoną merytorykę, ale także ze względu na niespójność terminologii, narosłe

fałszywe schematy myślowe i nieporozumienia.

Problemy terminologiczne najbardziej widoczne są na styku ergonomii i nowych techno-

logii. Wraz z rozwojem technologii ICT zagadnienia ergonomiczne objęły także interak-

cje człowieka z komputerem, takie jak projektowanie interfejsów komputerowych, okien

dialogowych w programach komputerowych czy całych serwisów internetowych, a tak-

że opracowywanie metodyki oceny, analizy i badań cech ergonomicznych i jakości

oprogramowania, na przykład za pomocą systemu do śledzenia ruchów gałek ocznych

(eye tracking). Ze względu na znaczną dynamikę rozwoju branży ICT oraz następstwo

czasowe w stosunku do bardziej zaawansowanych krajów, które były anglojęzyczne,

w Polsce rozwinęło sie równoległa terminologia, bazująca na nazewnictwie angielskim,

określająca terminem użyteczność (ang. usability, web-usability) zakres zagadnień ergo-

nomicznych skupiających się na zapewnieniu intuicyjnej nawigacji, ułatwieniu dostępu

do poszukiwanej informacji i zrozumiałej dla użytkownika komunikacji. Rodzi to często

nieporozumienia i postrzeganie ergonomii jako dziedziny wiedzy nieprzystającej do

cyfrowej rzeczywistości, a tym samym przestarzałej.

Tymczasem sama ergonomia jest nauką otwartą, aplikującą własne spójne podejście,

oparte na priorytecie potrzeb i możliwości człowieka jako odbiorcy rozwiązań, do róż-

nych zastosowań, a w obszarze zainteresowań ergonomii znajduje się szerokie i ciągle

uzupełniane spektrum dziedzin i zagadnień.

64

Obecnie funkcjonuje w językach polskim i angielskim wiele terminów tożsamych

lub/i bliskoznacznych z ergonomią: usability, user driven design, useronomics, użytko-

wość, użyteczność, human factors, funkcjonalność, projektowanie uniwersalne, user cen-

tered design, na określenie obszaru zainteresowania optymalizacją interakcji człowieka

z wykreowanym przez niego sztucznym środowiskiem, na coś, co Wojciech Jastrzębow-

ski w roku 1857 nazwał ergonomią.

Najczęstsze nieporozumienia wokół ergonomii i wynikające z nich błędy w marketingo-

wym komunikowaniu wartości ergonomii to:

1. Niedostrzeganie wartości ergonomicznej tam, gdzie ona jest obecna (grzech zanie-

dbania). Przykładem może być podnóżek, który prezentowany w internecie został

otagowany słowem „weird”, czyli dziwaczny, a tymczasem jest przykładem zna-

komitego, innowacyjnego i nowoczesnego podejście do produktu, który, pełniąc

rolę podnóżka poprawiającego przestrzenne parametry stanowiska pracy w pozycji

siedzącej, pełni dodatkową rolę, niezwykle istotną ze zdrowotnego punku widzenia

– profilaktyki zakrzepicy żył głębokich i obrzęków dzięki zachęcaniu do dynamicz-

nych zmian pozycji nóg (rys. 3).

Rys. 3. Przykład niewykorzystania istotnych walorów ergonomicznych produktu w komunikacie informacyjnym

65

2. Przyjmowanie cech ergonomicznych jako uniwersalnych („coś jest ergonomiczne

albo nie”), gdy tymczasem dany przedmiot jest ergonomiczny w określonych wa-

runkach użytkowania lub nawet wyłącznie dla określonego użytkownika. Pułapka,

w jaką wpadają marketingowcy, polega na tym, że utożsamiają walory ergonomicz-

ne z niezwykle złożonym kształtem lub/i funkcjami. Przedmiot prosty, o zminimali-

zowanych funkcjach, może być bardziej uniwersalny i wykazać wartość ergonomii

w większej liczbie kontekstów niż urządzenie wyspecjalizowane (rys. 4).

Rys. 4. Typ myszki komputerowej po prawej jest rzadko określany jako ergonomiczny, w przeciwieństwie do myszki po lewej

3. Niepotrzebne komplikowanie rzeczy prostych (przerost formy nad treścią), co ma za

zadanie stwarzanie pozorów złożonych procesów eksperckich tam, gdzie w rzeczy-

wistości nie są one potrzebne. Rzetelna opinia eksperta czy wyniki badań obronią się

same. Przykładem może być serwis firmy RH Chairs, której serwis doradztwa on-line

(RH Chairs, 2009) w wyborze odpowiedniego do określonych przez klienta potrzeb

zwraca wielokrotnie ten sam wynik, niezależnie od założonych parametrów. Należy

przypuszczać, że wynikiem jest po prostu produkt uniwersalny, o dobrych parame-

trach, do wielu zastosowań – i to jest ten pozytywny komunikat dla konsumenta.

4. Zaniechanie udoskonalania produktu pod względem ergonomicznym, wychodzenie

z założenia, że parametry techniczne i tradycyjna znajomość produktu u konsumen-

tów nie wymaga starań ze strony dostawcy rozwiązania. Wiele tego typu przykła-

66

dów można znaleźć w branży ICT. Przykładem może być komunikacja wizualna

w kolejnych wersjach produktu firmy Microsoft – systemie operacyjnym Windows.

W starszych wersjach Windows użytkownik, żeby zamknąć komputer, musiał klik-

nąć przycisk „Start” co było w oczywistej sprzeczności ze zdrowym rozsądkiem.

W najnowszej wersji Windows 7, żeby wykonać tę operację, trzeba kliknąć na

logo produktu, co także nie niesie jednoznacznej informacji wizualnej o zamierzo-

nej czynności i jej wyniku (rys. 5).

Rys. 5. Przyciski służące zamknięciu systemu operacyjnego Microsoft Windows

Najczęściej ergonomię jako narzędzie marketingu stosuje się w branży meblowej,

zwłaszcza mebli biurowych, narzędzi ręcznych, AGD. Za pozytywny sygnał można

uznać fakt, że walory ergonomiczne są podkreślane w produktach niezwiązanych

z pracą, przeznaczonych do użytku osobistego, często intymnego, jak prezerwatywy

czy tampony i podpaski dla kobiet. Ergonomia jako pozytywny komunikat o produkcie

przyjaznym dla użytkownika wykracza nawet poza humanocentryczne postrzeganie

interakcji z produktem – okazuje się, że równie pozytywny jest przekaz w odniesieniu

do produktów przeznaczonych dla zwierząt – z punktu widzenia zwierzęcia (rys. 6).

67

Rys. 6. Określenie ergonomiczna uzda nie oznacza, że poprawia ona wygodę kierowania koniem przez jeźdźca, ale że jest wygodna i komfortowa dla zwierzęcia

Ergonomia jest jednym z obszarów niedostatecznie wykorzystywanych przy poszukiwa-

niu wartości dodanej produktu dla użytkownika. W umiejętny sposób komunikowana

stanowi wsparcie dla pozytywnych decyzji nabywczych konsumentów zarówno kieru-

jących się cechami racjonalnymi, jak i emocjonalnymi. Dzięki temu, jako narzędzie

nowoczesnego, niepowierzchownego marketingu, daje rzeczywistą przewagę konku-

rencyjną produktu na rynku.

Bibliografia

1. ChuengsatiansupK.(2003),Spirituality and health: an initial proposal to incorporate spiritual health in health impact assessment,EnvironmentalImpactAssessmentReview,23(1),3–15

2. KomputerŚwiat(2009,20czerwiec),Jak wyglądał sprzęt komputerowy 10 lat temu,pobrano15.02.2011zlokalizacji:http://www.komputerswiat.pl/jak-to-dziala/2008/10/jak-wygladal-sprzet-komputerowy-10-lat-temu.aspx

3. PolskiKomitetNormalizacyjny(2010),Dyrektywy i normy,pobrano15.02.2011zlokalizacji:http://www.pkn.pl/dyrektywy-i-normy

4. ReichheldF.,SasserW.E.(1990),Zero Defections: Quality Comes to Service,HarwardBusinessReview68,105–111

68

5. RHChairs(2009),Chair Guide,pobrano15.02.2011zlokalizacji:http://www.rhchairs.co.uk/web/chairguide.aspx

6. TheCenterforUniversalDesign(2008),pobrano15.02.2011zlokalizacji:http://www.ncsu.edu/www/ncsu/design/sod5/cud/

7. TietenbergT.,LewisL.(2008),Environmental & Natural Resource Economics,PearsonInternationalEdi-tion

8. vanReeH.J.(2002),The added value of office accommodation to organisational performance,WorkStudy,51,7,357–363

69

Rozdział 5

Wpływ projektu architektonicznego na poziom stresu u pracowników w kontekście ergonomiiChristina Bodin Danielsson

Szkoła Architektury i Terenów Zabudowanych,

Królewski Instytut Technologiczny

(School of Architecture and the Built Environment, KTH)

Östermalmsgatan 26, 100 40 Sztokholm

Szwecja

christina.bodin.danielsson@brunnbergoforshed.se

70

StreszczenieArchitekt dr Bodin Danielsson przedstawia temat stresu w kontekście wzornictwa przestrzeni biurowej. W swej pracy bada ona różne aspekty wpływu projektu architektonicznego na pracowników biurowych i prezentuje wyniki badania relacji między aranżacją biura a poziomem stresu u pracowników. Autorka skupia uwagę na architektonicznych i funkcjonalnych cechach różnych typów biur i ich wpływie na po-ziom stresu u pracowników. Omawia także różnicę między płciami, wskazując, jakie wnętrza są postrze-gane jako stresogenne przez kobiety, a jakie przez mężczyzn.

W publikacji Christina Bodin Danielsson prezentuje również współzależność stresu i ergonomicznego wzornictwa przestrzeni biurowej. W tym zakresie publikacja jest powiązana z wynikami wcześ niejszych badań przeprowadzonych przez Bodin Danielsson i Bodin (2009), dotyczących stopnia zadowolenia pracowników z projektu stanowiska pracy i jego najbliższego otoczenia.

• słowa kluczowe: stres, płeć, pracownicy biurowi, cechy architektoniczne, cechy funkcjonalne, ergonomia, stanowisko pracy, zadowolenie z aranżacji otoczenia

AbstractArchitect Bodin Danielsson, phD will talk about stress from an office design context. Her research focus is on the architectural design’s impact on office employees out of different perspectives. Bodin Daniels-son will present a study on the office design’s possible relation to employees’ stress levels. Its focus is on the architectural design in terms of the office type’s architectural and functional features and their impact for differences on employees’ stress level. It also investigates differences between the genders in terms of which office environments are perceived as stressful or not for men and women.

In the presentation Bodin Danielsson will talk about stress at the office related to its ergonomic design of the office environment. The presented study will thus be described in relation to a former study by Bodin Danielsson & Bodin (2009) that deals with office employees’ satisfaction with design of the workstation and the proximate work area.

• key words: stress, gender, office employees, office type, architectural features, functional fea-stress, gender, office employees, office type, architectural features, functional fea-tures, ergonomics, workstation, environmental satisfaction

71

Biuro stanowi codzienne środowisko pracy dla większości aktywnych zawodowo człon-

ków zachodnich społeczeństw (Brill, Weidmann, Alard, Olson i Keable, 2001). Pra-

cownicy spędzają w biurach często ponad 40 godzin tygodniowo, przestrzeń biurowa

wywiera więc ogromny wpływ na życie wielu ludzi.

Badania naukowe ujawniły wiele różnych czynników, które sprawiają, że wzornictwo

stanowiska pracy jest niezwykle ważne z organizacyjnego i ekonomicznego punktu

widzenia. Wykazały one między innymi, że jednym z najważniejszych elementów miej-

sca pracy jest stanowisko pracy (Sundstrom, 1986). Według badań, odczucia związane

z miejscem pracy i budynkiem, w którym ludzie pracują, są ściśle powiązane z postrze-

ganiem osobistego stanowiska pracy oraz tych elementów środowiska biurowego, któ-

re ich bezpośrednio dotyczą (Marans i Spreckelmeyer, 1982). Również konsekwencje

projektu przestrzeni pracy wydają się odgrywać pozytywną rolę we współzależności

pomiędzy tym czynnikiem a dumą z miejsca pracy zauważaną wśród pracowników

(Deveraux Ferguson, Horan i Ferguson, 1997). Poza tym, że ergonomiczne stanowisko

pracy wywiera istotny wpływ na stopień satysfakcji pracowników, redukuje ono również

nawyk nadmiernego gromadzenia przedmiotów w jego obrębie (Carlopio i Gardner,

1992), który to nawyk stanowi dobrze znany czynnik stresogenny w otwartych prze-

strzeniach biurowych. Carlopio i Gardner w tych samych badaniach dowiedli, że im

wyższą pozycję (stanowisko) zajmuje pracownik, tym większy nacisk kładzie on na

ergonomię mebli biurowych i w większym stopniu od nich zależy stopień jego zado-

wolenia. Wyniki badań ujawniły, że istnieje związek pomiędzy statusem danej osoby

w firmie a jej środowiskiem pracy (Davis, 1984; Sundstrom, 1986).

72

Stanowisko pracy składa się z wielu różnych obiektów materialnych, których przezna-

czeniem jest wspierać daną osobę w pracy. Głównym parametrem stanowiska pracy

jest jego usytuowanie względem innych mebli i elementów wyposażenia. Omawiając

projekt stanowiska pracy, często kładzie się nacisk na aspekty ergonomiczne. Znaczenie

ergonomii dla zdrowia ludzkiego wzrosło po tym, jak rozwój informatyki doprowadził

do bardziej statycznej, wymuszonej pozycji pracy, która zwiększa ryzyko stresu i wy-

siłku fizycznego. Badania udowodniły, że projekt stanowiska pracy niewłaściwy pod

względem sprzętu komputerowego oraz mebli oznacza nie tylko cierpienie konkretnej

osoby, lecz także jest kosztowny dla społeczeństwa. W Stanach Zjednoczonych koszt

rekompensat z tytułu bólu kręgosłupa lędźwiowego nabytego podczas pracy jest sza-

cowany na miliardy dolarów rocznie (patrz pozycja Carlopio i Gardner, 1992). W tej

samej publikacji zwraca się uwagę na jeszcze jeden argument, ważny z ekonomiczne-

go punktu widzenia, przemawiający na korzyść ergonomicznych mebli – uważa się, że

dające się łatwo regulować biurko oraz siedzisko istotnie zwiększają wydajność pracy.

Nie można jednoznacznie określić wszystkich właściwości stanowiska pracy zaprojek-

towanego w sposób ergonomiczny. Na przykład, zarówno możliwość dostosowania

stanowiska pracy do własnych potrzeb, jak i możliwość przechowywania przedmiotów

wydają się kluczowe dla zadowolenia z jego konstrukcji (O’Neill, 1994). Według son-

dażu firmy Louis Harris & Associates, badającej amerykański rynek, 67% respondentów

uważa łatwy dostęp do sprzętu oraz materiałów podręcznych za ważny dla komfortu

osobistego (In Marquardt, Veitch i Charles, 2002). W tym miejscu warto zwrócić uwa-

gę, że w związku z możliwością cyfrowego gromadzenia danych poziom zapotrzebo-

wania pracowników biurowych na fizyczne zbieranie i przechowywanie podręcznych

materiałów niezbędnych do pracy znacznie w ostatnich latach zmalał.

Podczas omawiania projektu stanowiska pracy należy uwzględnić poczucie prywat-

ności, jako wysoce powiązane z zadowoleniem pracownika z jego stanowiska pracy.

Amerykańskie badania udowodniły jednak, że sposób projektowania stanowiska pra-

cy uwzględniający poczucie prywatności nie zawsze jest oczywisty (Charles i Veitch,

2002). Według badań, przepierzenia i ścianki działowe w biurach typu otwartego nie

73

są bynajmniej najbardziej pożądaną przez pracowników formą osiągnięcia prywat-

ności. Zamiast tego preferowane były dwie inne cechy – jak najmniejszy ruch wokół

stanowiska pracy oraz jego lokalizacja z dala od głównych ciągów komunikacyjnych

(Kupritz, 1998). Kolejne badanie ujawniło zależność poczucia satysfakcji pracownika

od rozmiarów jego stanowiska pracy; zwiększona przestrzeń pracy, jak również więk-

sza odległość od współpracowników, powodują wzrost poczucia prywatności (Charles

i Veitch, 2002). Ten właśnie parametr może też wyjaśniać związek zadowolenia z miej-

sca pracy ze statusem pracownika w firmie.

Doceniając znaczenie, jakie ma wzornictwo stanowiska pracy dla każdego indywi-

dualnego pracownika, jak również dla całej firmy, niniejszy artykuł rozszerza pojęcie

ergonomicznego stanowiska pracy i bierze pod uwagę nie tylko samo stanowisko i jego

najbliższe otoczenie. Rozpoczynamy od opisu badań przeprowadzonych przez autorkę

i jej współpracownika w zakresie stopnia zadowolenia z wzornictwa stanowiska pracy

oraz innych czynników powiązanych ze wzornictwem wśród osób pracujących w róż-

nego rodzaju biurach. Taki sposób podejścia ma na celu zbadanie możliwego wpływu

różnych czynników na osoby pracujące na określonych stanowiskach roboczych. Jako

że stres stanowi ogromny problem współczesnych społeczeństw, a w szczególności do-

tyczy pracowników biurowych (Åsberg, Nygren, Rylander i Rydmark, 2002), jego moż-

liwy związek z wzornictwem stanowiska pracy wydaje się być interesujący.

Projekt pracy badawczej i modele analityczne dwóch badań

Profil osób badanych

C. Bodin Danielson i L. Bodin (2009; 2010) opisali szczegółowo projekt dwóch badań

zrealizowanych w oparciu o pracowników 26 firm z rejonu Sztokholmu w Szwecji. Kwe-

stionariusz stanowiący podstawę badań wypełniło i odesłało ogółem 491 pracowników

biurowych (247 mężczyzn, 236 kobiet, 8 respondentów nie podało płci; średnia wie-

ku wynosiła 41 lat; rozpiętość wieku ankietowanych: 21–64 lata). Uczestnictwo było

dobrowolne. Ankietę wypełniło 72,5% pytanych (68% mężczyzn oraz 74% kobiet).

Użyto standardowych kwestionariuszy zawierających (wraz z dodatkowymi pytaniami)

74

141 pozycji dotyczących następujących dziedzin: zdrowie i dobre samopoczucie,

organizacja, sytuacja zawodowa, fizyczne środowisko pracy oraz architektura biura

(Lindstrom i in., 1997; Söderberg, 1993; Vischer, 1969).

Dwadzieścia sześć firm objętych badaniem dysponowało jednym lub kilkoma typami

biur wyróżnianych we współczesnym wzornictwie pomieszczeń biurowych (dokładny

podział w załączniku do publikacji Bodin Danielsson i Bodin, 2008). Były to firmy

o różnym charakterze – część z nich to małe lokalne przedsiębiorstwa, inne natomiast to

duże międzynarodowe spółki. Liczba pracowników zatrudnionych w firmach wynosiła

od 10 do 100 osób.

Analiza statystyczna

Celem wspomnianych wyżej dwóch badań była analiza możliwego wpływu typu biu-

ra na pracownika pod względem: a) poziomu zadowolenia z czynników związanych

z wzornictwem miejsca pracy ze szczególnym uwzględnieniem projektu stanowiska pra-

cy, b) poziomu stresu.

W przypadku obu badań statystyczne przetwarzanie i szacowanie danych z kwestio-

nariuszy zostało przeprowadzone metodą regresji logistycznej w oparciu o analizę jed-

nowymiarową oraz analizę wielu zmiennych. Dostosowanie tylu zmiennych czynników

uzyskano w oparciu o czynniki drugorzędne: wiek, płeć, pozycję w pracy oraz branżę,

w której działała firma. Powszechnie uważa się, że zmienne zakłócające (wikłające)

wpływają na percepcję, psychologię oraz zachowanie ludzi w odniesieniu do pytań

znajdujących się w obu badaniach.

W przypadku analizy wielu zmiennych 23 spośród 491 respondentów zostało wyklu-

czonych z badania z powodu: a) zatrudnienia w sektorze usługowym (troje badanych,

zbyt mała liczba do uwzględnienia w badaniach), b) braku informacji dotyczącej wy-

szczególnionych wcześniej czynników wprowadzających chaos (16 badanych), c) bra-

ku informacji na temat typu biura (3 badanych) oraz d) braku informacji dotyczącej

stresu (jedna osoba). Tym samym 468 pozostałych osób zostało uwzględnionych w ba-

daniu. Liczba osób pracujących w biurach różnego typu sięgała od 131 osób w biu-

75

rach typu modułowego do 26 pracowników w biurach typu „shared room” (kilka osób

pracujących w jednym pomieszczeniu).

Typologia przestrzeni biurowych

W celu porównania wpływu wywieranego na pracowników przez różne środowiska

biurowe niezbędne wydaje się ich poznanie i kategoryzacja. Środowisko/otoczenie

biurowe jest tradycyjnie definiowane albo w kontekście rozplanowania przestrzeni,

albo w kontekście organizacji pracy. Wykorzystanie wyłącznie jednej z tych definicji

nie jest właściwe, gdyż oba te czynniki oddziałują na pracowników biurowych. Z dru-

giej jednak strony, oba przedstawione tu badania analizują przestrzenie/środowiska

biurowe w oparciu o niepowtarzalną kombinację cech architektonicznych i funkcjonal-

nych. Dominującą cechą architektoniczną jest organizacja przestrzenna. Cechy funkcjo-

nalne opierają się na pracy aktualnie wykonywanej w biurze. Siedem typów biur, które

są wyróżniane we współczesnej architekturze biurowej, należy traktować jako wzorce

(dalsze informacje oraz ilustracje można znaleźć w: Bodin Danielsson, 2007; Bodin

Danielsson i Bodin, 2008). Wyróżniamy następujące typy biur:

1. Biuro typu modułowego (celkowe, ang. cell-office) jest przestrzenią biurową dla jed-

nej osoby. Cechą charakterystyczną rozplanowania są korytarze, na które z każde-

go pomieszczenia wychodzi okno. Większość wyposażenia znajduje się w pokoju.

Praca biurowa jest zazwyczaj niezależna od innych osób i wymaga koncentracji

uwagi.

2. Biuro typu shared room1 jest pomieszczeniem użytkowanym przez dwie do trzech

osób. Takie biura powstały albo w wyniku konieczności interakcji z innymi pracowni-

kami przy realizacji projektów, albo na skutek ograniczonej przestrzeni (ograniczeń

lokalowych). W tym drugim przypadku pracownicy zazwyczaj wykonują podobne

zadania. Większość sprzętu biurowego znajduje się poza pomieszczeniem, chociaż

biura kilkuosobowe oparte na pracy zespołowej posiadają wyposażenie wewnątrz

pomieszczenia.

1 Według Ahlin i Westlander (1991) biuro, w którym pracuje więcej niż jedna osoba. Oryginalna szwedzka definicja to „delat flerpersonrum” (pomieszczenie dzielone przez kilka osób).

76

Otwarte biura wielkoprzestrzenne – typu open space

Jest to rodzaj biura, w którym pracownicy znajdują się w jednej, wspólnej przestrzeni

biurowej. Nie ma w nim ani osobnych gabinetów, ani oddzielnego okna dla każdego

pracownika. Praca to zazwyczaj rutynowe przetwarzanie danych przy niskiej interakcji

z innymi współpracownikami. Celem tworzenia takiego typu biur jest możliwość ich

rearanżacji bez konieczności przeprowadzania zmian konstrukcyjnych. W celu reduk-

cji poziomu hałasu oraz zapewnienia odrobiny prywatności często stosuje się ekrany

(ścianki) oddzielające poszczególne stanowiska. W zależności od liczby pracowni-

ków można wyróżnić kilka rodzajów biur wielkoprzestrzennych. W niniejszym artykule

przedstawiono trzy ich typy:

3. Małe otwarte biuro mieszczące od czterech do dziewięciu osób w jednym pomiesz-

czeniu. Jest to dobra wielkość biura dla zespołów (Mullins, 2008; Svedberg, 1992).

4. Otwarte biuro średniej wielkości mieszczące od 10 do 24 osób w jednym pomiesz-

czeniu. Jest to typ biura otwartego najczęściej występujący w Szwecji (Christiansson

i Eiserman, 1998).

5. Duże otwarte biuro mieszczące więcej niż 24 pracowników w jednym pomieszcze-

niu. Niezbyt popularne w Szwecji.

Biura o bardziej elastycznym wzornictwie

6. Biuro elastyczne (ang. flex-office) jest najczęściej, jednak nie zawsze, definiowa-

ne jako pomieszczenie o otwartym układzie, pozbawione stanowisk pracy przypi-

sanych konkretnym pracownikom. Jest to najbardziej elastyczny (uniwersalny) typ

biura, jako że zarówno jego rozplanowanie przestrzenne, jak i schemat pracy za-

trudnionych osób, są elastyczne. Niezbędny jest dobry system informatyczny (IT),

ponieważ pracownicy wybierają dowolne stanowisko pracy, a wszystkie ich działa-

nia opierają się na dostępie do wspólnego systemu komputerowego. Przy ustalaniu

powierzchni zakłada się, że w tym samym czasie w biurze nigdy nie będzie więcej

niż 70% pracowników. Zawsze jakaś część pracowników wykonuje swoją pracę

poza biurem.

77

7. Biuro mieszane (ang. combi-office2) nie posiada dokładnej definicji i rozplanowa-

nia przestrzennego. Określają je wspólna praca zespołowa oraz ogólny dostęp do

sprzętu biurowego. Posiada ono dobry dostęp do zaplecza z miejscem do pracy

zespołowej, stref przeznaczonych na spotkania itd. Ponad 25% czasu pracownicy

spędzają poza osobistym stanowiskiem pracy, według potrzeby. Charakterystyczna

jest zarówno praca samodzielna, jak i współdziałanie w zespole.

Ani jakość szczegółów architektonicznych, ani różnice w środowisku biurowym (np.

wysokość i materiał systemów działowych lub powierzchnia czy liczba okien) czy też

różnice w zagęszczeniu stanowisk pracy, nie definiują określonego typu biura. Opisane

wyżej siedem typów przestrzeni biurowej należy traktować jako ogólne, szerokie kate-

gorie, między którymi oraz wewnątrz których zachodzą różnice. Biura celkowe wyróż-

nia najdokładniejsza definicja, ponieważ wszystkie pozostałe biura są opisywane jako

wspólna przestrzeń pracy i udogodnienia, które pracownicy w różnym stopniu dzielą

między sobą.

Badanie 1 – zadowolenie ze wzornictwa stanowiska pracy

Celem badania było ustalenie, czy i jak typ biura wpływa na pracujące w nim osoby

w kontekście ich satysfakcji z projektu stanowiska pracy. Badano następujące kwestie:

ilość miejsca przeznaczonego na stanowisko pracy (czy jest wystarczająca), możliwość

jego personalizacji oraz czy stanowisko sprzyja pracy; ostatnim punktem był ogólny

komfort zapewniany przez stanowisko pracy.

Wyniki badania 1

Największy odsetek skarg w odniesieniu do stanowiska pracy odnotowano wśród pra-

cowników otwartych biur średniej wielkości. Przeprowadzona metodą regresji logistycz-

nej na pierwszym poziomie analiza ilościowa z pojedynczą zmienną pokazała zna-

2 Pierwotnie biuro typu combi-office było połączeniem biura celkowego i biura otwartego, w którym wejścia do pomieszczeń indywidualnych usytuowane były od strony przestrzeni wspólnej, gdzie znaj-dowała się większość urządzeń biurowych. Obecnie nie istnieje jedna dokładna definicja biura typu combi-office; definiuje je praca zespołowa i wspólne użytkowanie sprzętu biurowego. Pracownicy mogą mieć oddzielne pomieszczenia lub indywidualne stanowiska pracy na otwartej przestrzeni.

78

mienność statystyczną typu biura we wszystkich aspektach poza ogólnym poziomem

komfortu (ergonomią).

Na drugim poziomie, po dostosowaniu czterech czynników drugorzędnych, analiza

wielu zmiennych pokazała, że przeciętna liczba skarg w przypadku czynników po-

wiązanych z wzornictwem, czyli dziedziny, do której należy projekt stanowiska pracy,

wraz z hałasem i prywatnością, była wyższa niż dla czynników związanych z oto-

czeniem. Średnia liczba skarg wahała się od 3 do prawie 5 na osobę dla czynników

związanych z wzornictwem, z wyjątkiem pracowników biur celkowych, którzy byli

znacznie bardziej zadowoleni. Rezultaty przedstawiono poniżej, oddzielnie dla każ-

dego typu biura.

Biura celkowe. Ich pracownicy są najbardziej zadowoleni z projektu stanowiska pracy

wśród wszystkich kategorii pracowników biurowych we wszystkich czterech badanych

aspektach dotyczących stanowiska pracy. Można to w dużej mierze przypisać właści-

wościom tego typu biur oraz możliwości osobistej kontroli nad ich architektonicznymi

oraz funkcjonalnymi cechami.

Biuro typu shared-room. Znalazło się ono pośrodku rankingu stopnia zadowolenia z oto-

czenia biurowego. Nie wyróżniło się ono w badaniu ani pozytywnie, ani negatywnie.

Tradycyjne biura typu otwartego. Omówimy trzy rodzaje biur typu otwartego razem,

a następnie przedstawimy wyniki badań z uwzględnieniem liczebności pracowników,

która stanowi główną odróżniającą je cechę. Najlepsze wyniki z całej trójki osiągnę-

ły małe biura otwarte, biura otwarte średniej wielkości uzyskały najwyższy wskaźnik

niezadowolenia, zaraz za nimi, z nieco tylko lepszym wynikiem, znalazły się otwarte

biura o dużej powierzchni. To sugeruje, że małe biura typu otwartego zajmują średnią

pozycję wśród biur, natomiast otwarte biura średniej wielkości należą do najgorszych.

Pracownicy wymienionych wyżej dwóch typów biur wyróżniają się zwłaszcza w dwóch

aspektach związanych z czynnikami wzorniczymi, tj. „stanowisko niesprzyjające pra-

cy” i „ogólnie niewłaściwe środowisko pracy”. Rezultaty uzyskane w tych punktach

należą do najgorszych wśród wszystkich grup pracowników.

79

Różnice pomiędzy typami biur otwartych można w dużej mierze powiązać z liczebno-

ścią pracujących w nich grup ludzi. Fakt przyznania przez pracowników małych biur

typu otwartego drugich w kolejności najwyższych ocen za wzornictwo biura sprzyja-

jące pracy, zaraz po biurach elastycznych, może mieć również pozytywny wpływ na

postrzeganie projektu stanowiska pracy. Najniższy poziom satysfakcji pracowników

biur otwartych średniej wielkości można również tłumaczyć wielkością grupy, ponieważ

grupy składające się z 10–24 osób pracują w jednym pomieszczeniu prawdopodobnie

pod większą presją niż członkowie mniejszych czy większych grup, które mogą dzielić

się na mniejsze grupki.

Biura elastyczne. Ten typ biura można opisać jako najlepszy wśród tych zajmujących

średnią pozycję pod względem wszystkich wyników dotyczących czynników związa-

nych z wzornictwem. Na wyniki wpływają zarówno pozytywne, jak i negatywne ce-

chy przestrzeni biurowej tego typu. Oferuje ona niezależność polegającą na wyborze

dowolnego stanowiska pracy, co uniemożliwia jednak jego personalizację. Możliwość

pracy poza biurem może również mieć wpływ na rezultaty badań. Wszystkie wymie-

nione wyżej cechy przekładają się na wyniki. Jednak pod względem wzornictwa stano-

wiska pracy biura elastyczne wraz z dużymi biurami typu otwartego charakteryzują się

najniższym poziomem zadowolenia pracowników, po pracownikach średniej wielkości

biur otwartych. Zauważona niemożność personalizacji stanowiska pracy w tego typu

biurach nie musi oznaczać niezadowolenia, równie dobrze może to być skutek nie-

posiadania przez pracowników konkretnych, im przypisanych stanowisk pracy. Brak

indywidualnych stanowisk pracy może w dużej mierze tłumaczyć również, dlaczego

pracownicy tego typu biur czują się nieusatysfakcjonowani komfortem ergonomicznym

stanowiska pracy. Trudniej odpowiedzieć na pytanie, dlaczego to niezadowolenie po-

dzielają pracownicy średnich oraz dużych biur typu otwartego, tym bardziej iż posia-

dają oni własne stanowiska pracy.

Biura typu combi-office. Ten typ biura również zajął pozycję pośrodku; nie wyróżnia się

niczym szczególnym ani na plus, ani na minus.

80

Omawiając wzornictwo stanowiska pracy, należy wziąć pod uwagę postrzeganie

przez osoby badane innych czynników związanych z wzornictwem, takich jak wzornic-

two miejsca pracy oraz wzornictwo przestrzeni biurowej. Jednak również inne aspek-

ty, wychodzące poza czynniki związane z wzornictwem, takie jak hałas i prywatność

czy czynniki związane z otoczeniem, należy rozważyć pod kątem ich ewentualnego

wpływu na ocenę wzornictwa stanowiska pracy przez pracownika. Obszerniejsze ba-

dania poziomu ogólnej satysfakcji z biurowego środowiska pracy, które to zagadnienie

zostało tu omówione w odniesieniu do wzornictwa stanowiska pracy, ujawniają, że

pracownicy biur, w przypadku których wyższe jest ryzyko braku satysfakcji z powodu

hałasu i braku prywatności, zgłaszają również wyższy poziom niezadowolenia z nie-

zależnych od tego czynników wzorniczych. Pokrywa się to z wynikami innych badań,

które dowodzą, że istnieje zależność pomiędzy niezadowoleniem wynikającym z hała-

su a brakiem satysfakcji z miejsca pracy (np. Nemeck i Grandjean, 1973; Sundstrom,

Burt i Kamp, 1980; Sundstrom, Herbert i Brown, 1982).

Kiedy wrócimy do badania wpływu typu przestrzeni biurowej na poziom stresu pracow-

nika, zobaczymy, czy w ogóle istnieje między nimi jakaś zależność. Jeżeli zauważymy

różnice w poziomie stresu wśród pracowników różnych typów biur, nasuwać się będzie

pytanie, czy są to te same rodzaje biur, które wyróżniają się negatywnie pod względem

poziomu niezadowolenia pracowników ze wzornictwa stanowiska pracy.

Badanie 2 – poziom stresu u pracowników różnych typów przestrzeni

biurowych

Celem pracy było zbadanie potencjalnego wpływu typu biura na poziom stresu pracu-

jących w nim osób. Więcej informacji związanych z poziomem stresu znaleźć można

w pracy Bodin Danielsson i Bodin (2010).

Wyniki badania 2

Wyniki badań wskazują, że ogólny poziom stresu wśród wszystkich przebadanych pra-

cowników biurowych wynosi 21%. Procentowy rozkład stresu pomiędzy różnymi typami

biur wskazuje, że najniższy wynik, wynoszący 12%, odnotowano wśród pracowników

81

małych biur typu otwartego, natomiast najwyższy, 35%, u osób pracujących w biurach

typu combi-office. U kobiet stwierdzono prawie dwukrotnie wyższy, wynoszący 28%

wskaźnik poziomu stresu niż u mężczyzn, u których wskaźnik ten osiągnął 15%. Po

analizie rozkładu stresu pod kątem czynników drugoplanowych uzyskano następujące

wyniki:

1. Najbardziej zestresowani pracownicy należą do najmłodszej grupy wiekowej. Wy-

niki kształtują się następująco: 32% dla grupy wiekowej 21–34 lata, 19% dla grupy

wiekowej 35–49 lat oraz 12% dla najstarszej grupy wiekowej, powyżej 49. roku

życia.

2. Przy uwzględnieniu pozycji (stanowiska) pracownika badania wykazały, że oso-

by piastujące średnie i wysokie stanowiska charakteryzuje 33-procentowy poziom

stresu, podczas gdy dla pracowników na pozostałych stanowiskach wskaźnik ten

wynosi od 16 do 21%.

3. Jeśli uwzględnimy branżę działania firmy, to zobaczymy, że w sektorze media/IT

poziom stresu wynosi 27%, w sektorze doradztwa personalno-gospodarczego 22%,

w zawodach technicznych 15% oraz 14% w sektorze zarządzania biznesem.

4. Pod względem rozkładu poziomu stresu w różnych typach biur z uwzględnieniem

płci wyniki badań dowiodły, że we wszystkich typach przestrzeni biurowych z wy-

jątkiem dużych biur otwartych u kobiet odnotowano poziom stresu wyższy niż u męż-

czyzn. W dużych biurach typu otwartego wskaźnik ten wynosi 15% dla kobiet oraz

18% dla mężczyzn.

Patrz tabela 1: rozkład symptomów stresu dla różnych typów biur.

82

Tabela 1. Udział procentowy pracowników różnego typu biur, zgłaszających symptomy stresu, dla wszystkich ba-danych oraz oddzielnie dla mężczyzn i kobiet. Tabela ta po raz pierwszy została opublikowana w artykule: Bodin Danielsson C., Bodin, Office Design’s Influence on Employees’ Stress Levels, The proceeding of ARCC/EAAE 2010 International Conference on Architectural Research, czerwiec 2010, Waszyngton, USA

Biuro celkowe(punkt

odniesienia)

Biuro typu sha-red-room

Małe biuro typu otwartego

Średnie biuro typu otwartego

Duże biuro typu otwartego

Biuro elastyczne

Biuro typu combi- -office

Wszystkie typy biur

(n = 131) (n = 26)(2–3 os./ pom.)

(n = 43)(4–9 os./ pom.)

(n = 56)(10–24 os.

/ pom.)

(n = 74)(25 os./ pom.)

(n = 81) (n = 57) (n = 468)

Wszyscy badani 16% 27% 12% 25% 16% 26% 35% 21%

Mężczyźni 10% 21% 10% 17% 18% 14% 23% 15%

Kobiety 24% 33% 13% 30% 15% 35% 54% 28%

Uwaga: liczby wyróżnione pogrubioną czcionką wskazują wynik wyższy niż wynik dla biura celkowego, liczby wyróżnione kursywą wskazują wynik niższy od wyniku dla biura celkowego.

Przejdźmy teraz do analizy wielu zmiennych, bardziej interesującej od analizy staty-

stycznej, w której uwzględniono wpływ czynników drugoplanowych, takich jak wiek,

płeć, piastowane stanowisko czy branża działalności spółki. Z oczywistych względów

w tych częściach badania, które były poświęcone możliwym różnicom w poziomie

stresu między mężczyznami a kobietami, nie dostosowano czynnika płci. W badaniu

tym biuro celkowe zostało potraktowane jako punkt odniesienia (reference), tzn. Iloraz

Szans (IS = 1,0). Każdy typ biura o wyniku niższym niż 1,0 oznacza, że pracujące

w nim osoby zgłaszały mniejszy poziom stresu od pracowników biur celkowych, pod-

czas gdy wynik powyżej 1,0 oznacza poziom stresu wyższy niż w biurach celkowych.

Spoglądając na poniższe wykresy, w których wyniki dla obu płci ujęto oddzielnie, moż-

na zauważyć, że przedstawiony w nich ranking typów biur jest niemal identyczny z tym

opublikowanym w tabeli 1. Dodatkowo dowiadujemy się, że IS dla wieku, piastowane-

go stanowiska i branży pokrywają się z poprzednimi informacjami uzyskanymi z czysto

opisowych prewalencji (liczba przypadków w danej populacji w danym okresie).

Prezentowany dalej niebieski wykres, przedstawiający symptomy stresu wśród męż-

czyzn, pokazuje, że wśród mężczyzn we wszystkich pozostałych typach biur odnoto-

83

wano wyższy poziom stresu niż w biurach celkowych. Po biurze celkowym następny

w kolejności najniższy poziom symptomów stresu u pracowników odnotowano u męż-

czyzn pracujących w małych biurach typu otwartego. Najwyższe ryzyko stresu wystę-

puje wśród mężczyzn pracujących w biurach typu combi-office i, zaraz po nich, w du-

żych biurach otwartych. Warto zauważyć, że biura elastyczne – pod względem stresu

odnotowanego wśród mężczyzn – zajmują miejsce w środku stawki. Według wyników

badań dwa główne tradycyjne biura typu otwartego (średnie oraz duże biura otwarte)

są bardziej stresogenne dla mężczyzn niż dla kobiet.

Drugi, czerwony wykres przedstawiający symptomy stresu wśród kobiet ukazuje, że

kobiety pracujące w biurach celkowych są narażone na drugi najwyższy, zaraz po

biurach typu combi-office, w których IS = 1,20, poziom ryzyka wystąpienia wysokiego

poziomu stresu. Najniższy poziom IS, wynoszący 0,50, odnotowano wśród kobiet za-

trudnionych w małych i dużych biurach typu otwartego. Na dalszych miejscach, które

od pierwszych dzieli spora różnica, znajdują się biura typu shared-room, biura średniej

wielkości oraz biura elastyczne, w przypadku których IS = 0,9.

84

Wyniki pokazują znaczną różnicę, zarówno w poziomie stresu odnotowanym u pra-

cowników różnych typów przestrzeni biurowych, jak i między płciami w różnych typach

biur. Wydaje się, że dla mężczyzn idealnym typem biura jest oddzielne pomieszczenie,

czyli biuro celkowe. Drugie w rankingu najlepszych, po biurze celkowym, jest małe biu-

ro typu otwartego, w którym przestrzeń pracy jest dzielona przez niewielką grupę osób.

W przypadku kobiet, inaczej niż w przypadku mężczyzn, biuro celkowe jest drugim

najbardziej stresującym typem przestrzeni biurowej, zaraz po biurach typu combi-office,

które dla obu płci stanowią najbardziej stresujący typ biura. Innymi słowy, najlepszy

pod względem poziomu stresu typ biura dla mężczyzn nie stanowi najlepszego roz-

wiązania dla kobiet, dla których najbardziej optymalne pod tym względem są małe lub

duże biura typu otwartego.

Różnice w preferencjach typu przestrzeni biurowej są interesujące, ponieważ wskazują,

że współdzielenie przestrzeni pracy jest postrzegane jako pozytywny czynnik przez

kobiety. Wyniki pokazują również, że takie stresogenne czynniki, wynikające z dzie-

lenia przestrzeni i wspólnego użytkowania urządzeń, jak hałas czy brak prywatności,

85

bardziej denerwują mężczyzn. Wyniki mogą również zależeć od statusu. Jeżeli tak jest

w istocie, oznacza to, że sygnalizowanie własnego statusu w firmie przez stanowisko

pracy jest ważniejsze w przypadku mężczyzn niż kobiet. Dalsze wyjaśnienia na te-

mat różnic pomiędzy płciami można znaleźć w Bodin Danielsson i Bodin (2010). Bez

względu na to, jak interesujące mogą okazać się wyniki badań, niezmiernie trudno jest

wprowadzić ich wyniki w życie, ponieważ powszechnie wiadomo, że najlepsze z psy-

chospołecznego punktu widzenia są jednakowe stanowiska pracy dla obu płci.

Porównanie wyników badania 1 i badania 2

Porównując wyniki dwóch niezależnych od siebie badań, możemy zauważyć, że biuro

celkowe, stanowiące dla obu płci najlepsze rozwiązanie pod względem satysfakcji ze

wzornictwa stanowiska pracy oraz innych czynników wzorniczych, z punktu widzenia

poziomu stresu nie dla wszystkich jest najlepszym rozwiązaniem. Jedynie mężczyźni

uważają je za najbardziej odpowiedni typ biura. U kobiet najniższy poziom stresu od-

notowano dla małych biur typu otwartego, zajmujących jednocześnie w kategorii stresu

drugie miejsce wśród mężczyzn. Jednak pracownicy biur tego typu wykazują niższy

poziom zadowolenia z czynników związanych z wzornictwem niż ci z biur celkowych.

Małe biuro typu otwartego wypada średnio pod względem zadowolenia z czynników

wzorniczych. Biuro to wraz z biurem celkowym zebrało najwyższe oceny pracowników

biurowych w kategorii ogólnej ergonomii stanowiska pracy.

Pod względem poziomu stresu duże biuro typu otwartego jest odpowiednim typem biura

dla kobiet, chociaż w przypadku mężczyzn odnotowano w nim drugi najwyższy po-

ziom stresu. Jednak jeśli chodzi o satysfakcję z miejsca pracy, nie jest to dobry rodzaj

biura. Faktem jest, że wraz z biurem elastycznym zajmuje ono jedną z ostatnich pozycji,

jedynie otwarte biuro średniej wielkości jest w tej kategorii gorsze.

Zarówno dla mężczyzn, jak i kobiet biuro typu combi-office jest najgorszym rodzajem

biura pod względem stresu. Jednakże pod względem satysfakcji z wzornictwa stanowi-

ska pracy czy innych aspektów wzorniczych nie wyróżnia się ono niczym szczególnym

i zajmuje jedno ze środkowych miejsc. Drugim najgorszym typem biura z punktu widze-

86

nia poziomu stresu wśród kobiet jest biuro elastyczne, które również w kategorii satys-

fakcji ze wzornictwa stanowiska pracy nie wypada dobrze. Jedynie średniej wielkości

biuro otwarte jest pod tym względem gorsze, gdyż wypada ono najmniej korzystnie

w każdym aspekcie dotyczącym czynników wzorniczych, włączając w to wzornictwo

miejsca pracy oraz całej przestrzeni biurowej.

Podsumowując, wydaje się, że nie istnieje związek pomiędzy odnotowanym dla dane-

go typu biura poziomem stresu a niezadowoleniem pracujących w nim osób. Jeżeli taka

współzależność jednak ma miejsce, to jest ona pozytywna. Prawdopodobieństwo odno-

towania wysokiego poziomu zadowolenia z czynników związanych z wzornictwem jest

najwyższe wśród pracowników biur celkowych i również dla tego typu biur mężczyźni

sygnalizują najniższy poziom stresu. W przypadku kobiet nie możemy wykazać podob-

nej pozytywnej zależności pomiędzy niższym poziomem stresu a wyższą satysfakcją

z czynników wzorniczych. Najniższy poziom stresu wśród kobiet został odnotowany

dla dużych i małych biur typu otwartego, jednakże tylko małe biura otwarte zyskały

wśród kobiet najwyższą ocenę satysfakcji z czynników związanych ze wzornictwem.

Wnioski

W celu poszerzenia perspektywy postrzegania ergonomicznego wzornictwa stanowi-

ska pracy w niniejszym artykule zaprezentowano różne typy biur. Przedstawiono dwa

odrębne badania stanowiące część większej całości; jedno badające wpływ typu biu-

ra na zadowolenie pracowników z czynników związanych z wzornictwem i drugie,

badające wpływ typu biura na poziom stresu pracujących w nim osób. W pierwszym

badaniu skupiono się na satysfakcji pracowników z wzornictwa stanowiska pracy wyni-

kającej z ergonomicznego punktu widzenia.

Omawiając zagadnienia ergonomii oraz wzornictwa stanowiska pracy z perspektywy

typu biura, starano się odpowiedzieć na pytanie, czy nie warto przyjrzeć się ergonomii

w szerszym kontekście, z punktu widzenia pracownika biurowego. Innymi słowy, po co

projektować dobrze funkcjonujące stanowisko pracy, jeśli inne czynniki związane ze

środowiskiem/otoczeniem biurowym nie funkcjonują prawidłowo.

87

Do postawienia powyższego pytania przyczyniła się obserwacja, poczyniona pod-

czas innych badań nad znaczeniem estetycznych i funkcjonalnych cech wzornictwa

powierzchni biurowych dla pracowników – autorka odkryła zależność polegającą na

tym, że osoby pracujące w oddzielnych pomieszczeniach lub niewielkich biurach dzie-

lonych z innymi pracownikami poświęcały indywidualnym stanowiskom pracy większą

uwagę niż pracownicy tradycyjnych biur wielkoprzestrzennych czy innych bardziej ela-

stycznych i nowoczesnych biur typu otwartego (Bodin Danielsson, 2010). Oznacza to,

że na satysfakcję ze stanowiska pracy może wpływać nie tylko faktyczna jakość jego

wzornictwa, lecz również typ biura, w jakim pracuje dana osoba. Zdaniem autorów to

spostrzeżenie zasługuje na dalsze badania. Między wymienionymi wyżej siedmioma

typami przestrzeni biurowych istnieją ogromne różnice, decydujące o tym, na czym

skupia uwagę pracownik podczas pracy. Na przykład osoby pracujące w oddzielnych

pomieszczeniach lub niewielkich biurach dzielonych z innymi pracownikami zwracają

większą uwagę na osobiste stanowisko pracy niż osoby pracujące w pozostałych ka-

tegoriach biur (tamże). Przykładowo, pierwsza z wymienionych wyżej grup podkreśla-

ła możliwość skoncentrowania uwagi przy stanowisku pracy, czyli miejscu, w którym

realizuje większość obowiązków zawodowych. W biurach typu otwartego, zarówno

tych tradycyjnych, jak i nowocześniejszych i bardziej elastycznych, gdzie społeczny

aspekt pracy jest równie ważny jak aspekt indywidualny, na indywidualne stanowisko

pracy i jego wzornictwo zwracano mniejszą uwagę. Wyniki badań pokazują, że tryb

pracy danej osoby może wpływać nie tylko na stopień jej zadowolenia ze wzornictwa

stanowiska pracy, lecz również na znaczenie, jakie przykłada do jego ergonomicznych

aspektów. To z kolei może zależeć od typu przestrzeni biurowej, w której pracuje dana

osoba. Dlatego też zdaniem autorki konieczne będzie bardziej holistyczne podejście do

kwestii wzornictwa stanowiska pracy.

Niezależnie od powyższych rozważań na temat wpływu typu powierzchni biurowej

na sposób pracy danej osoby, z punktu widzenia wzornictwa stanowiska pracy istnieją

jeszcze inne powody, dla których warto docenić jego wagę. Ryzyko pogorszenia stanu

zdrowia, jak również mniejszej satysfakcji z miejsca pracy, jest wyższe wśród pracow-

88

ników tradycyjnych biur typu otwartego (Bodin Danielsson i Bodin, 2008 i 2009); fakt

ten stanowi argument za tym, że należy zwrócić szczególną uwagę na wzornictwo sta-

nowiska pracy w tego typu biurach. W interesie kadry zarządzającej jest zatroszczyć

się o bezpośrednie otoczenie pracownika; jest to zarówno wyraz uznania dla pracy

danej osoby i jej wkładu w działanie firmy, jak również metoda podniesienia poziomu

omówionej wcześniej satysfakcji z miejsca pracy. Zyskujemy więc znacznie więcej niż

tylko ograniczenie liczby urazów nabytych podczas pracy.

Trudniej jest stworzyć ergonomiczny projekt stanowiska pracy w oparciu o indywidualne

przekonania pracowników, jak powinno ono wyglądać, w biurach, w których często

zmieniają oni stanowiska pracy (biura typu combi-office oraz biura elastyczne). Biurka

z możliwością regulacji wysokości blatu oraz łatwo regulowane krzesła bez nadmiernej

liczby możliwych pozycji nie wydają się być trudne do wprowadzenia. Jednakże au-

torka uważa, że w takich przypadkach należy opracować stanowiska pracy oparte na

różnych projektach, ponieważ zwiększa to szanse odnalezienia w najbliższym otocze-

niu jednego lub kilku stanowisk optymalnych dla danego pracownika.

Przed zakończeniem artykułu należy jeszcze omówić próbę zbadania poziomu zado-

wolenia pracownika z czynników związanych ze wzornictwem, w szczególności ze

wzornictwa stanowiska pracy. Badanie to przeprowadzono, gdyż firma, w której pracu-

je autorka, hołduje przekonaniu, że jeśli celem firmy jest projektowanie lepszych stano-

wisk pracy, to powinna ona uwzględniać szerszy kontekst fizycznego środowiska pracy

danego człowieka. Nie znaleziono jednak związku pomiędzy poziomem stresu u osób

pracujących w różnych typach biur a ich zadowoleniem ze wzornictwa stanowiska pra-

cy, co było przedmiotem badania. Nie oznacza to, oczywiście, że inne aspekty, jak np.

satysfakcja z pracy, ogólny stan zdrowia i pozostałe czynniki nie wpływają na poziom

zadowolenia pracownika ze stanowiska pracy. Autorka pragnie zakończyć artykuł de-

klaracją, że istnieją niewątpliwie różne sposoby spełnienia potrzeb każdej indywidual-

nej osoby w zakresie ergonomicznego biura, jednak szczególną uwagę należy zwrócić

na rodzaj biura, w którym ta osoba pracuje.

89

Bibliografia

1. BodinDanielssonC.(2007),Office Experiences,w:H.Schifferstein,P.Hekkert(ds.),Product Experien-ce,SanDiego,CA:ElsevierScientificPublications,Netherlands

2. BodinDanielssonC.(2010),THE OFFICE – An Explorative Study. Architectural Design's Impact on He-alth, Job Satisfaction & Well-being,KTH(RoyalInstituteofTechnology),Stockholm

3. BodinDanielssonC.,BodinL.(2008),Office-type in relation to health, well-being and job satisfaction among employees,Environment&Behavior,40(5)

4. BodinDanielssonC.,BodinL.(2009),Differences in satisfaction with office environment among em-ployees in different office types,JournalofArchitecturalandPlanningResearch,26(3),(Autumn,2009)2241–2257

5. BodinDanielssonC.,BodinL.(2010),Office Design's Influence on Employees' Stress Levels.PaperpresentedattheARCC/EAAE2010InternationalConferenceonArchitecturalResearch,June2010,WashingtonDC,USA

6. BrillM.,WeidemannS.,AlardL.,OlsonJ.,KeableE.(2001),Disproving widespread myths about work-place design,Jasper,IN:KimballInternational

7. CarlopioJ.R.,GardnerD.(1992),Direct and interactive effectsd of the physical work environment on attitudes,Environment&Behavior,24(5),579–601

8. ChristianssonC.,EisermanM.(1998),Framtidens kontor – kontorets framtid (The office of the future – the future for the office)(32ed.),Laholm:Byggförlaget

9. DavisT.R.V.(1984),The Influence o Physical Enviornment in Offices,AcademyofManagementReview,9(No.2),271–283

10.DevereauxFergusonS.,HoranH.,FergusonA.M.(1997),Indicators of Permanence in Workspace Features: Perceived Importance and Relationship to Workspace Satisfaction,CanadianJournalofCom-munication,22(1)

11.KupritzV.W.(1998),Privacy in the work place: the impact of building design,JournalofEnviromentalPsychology,18,341–356

12.LindströmK.,DallnerM.,EloA.-L.,GamberaleF.,KnardahlS.,SkogstadA.,etal.(1997)Review of Psy-chological and Social Factors at Work and Suggestions for the General Nordic Questionnaire (QPSNor-dic),Copenhagen,Denmark:NordicCouncilofMinisters

13.MaransR.W.,SpreckelmeyerK.F.(1982),Evaluating Open and Conventional Office Design,Environ-ment&Behavior,14(3),333–351

14.MarquardtC.,VeitchJ.,CharlesK.(2002),ResearchReportNoRR-106.Environmental Satisfaction with Open-plan Furniture Design and Layout,Ottawa,Canada:NationalResearchCouncilCanada

15.MullinsL.J.(2008),Essentials of Organisational behaviour(2nded.),Harlow,England:FTPrenticeHall(FinancialTimes),PearsonEducation

16.NemecekJ.,GrandjeanE.(1973),Results of an ergonomic investigation of large-space offices,HumanFactors,15(2),111–124

17.O'NeillM.J.(1994),Workspace adjustability, storage and enclosure as predictors of employee reactions and performance,Environment&Behavior,26(4)

18.SundstromE.(1986),Work places: the psychology of the physical environment in offices and factories,NewYork:CambridgeUniversityPress

90

19.SundstromE.,BurtR.,KampD.(1980),Privacy at work: Architectural correlates of job satisfaction and job performance,AcademyofManagementJournal,23(1),101–117

20.SundstromE.,HerbertR.,BrownD.(1982),Privacy and communication in an open-plan office: A case study,Environment&Behavior,14,379–392

21.SvedbergL.(1992),Gruppsykologi – Om den inre och yttre scenen – teori och tillämpning (Eng. Group psychology – About the internal and external scene),Lund:Studentlitteratur

22.SöderbergI.(1993),Kap 3. Grupporganisation och inre miljö i samspel (Eng. Chap 3. The Interplay between Group Organization and Interior Design),w:G.Westlander(ed.),Välkommen till Teletjänsten… – Organisation, lokaler, arbetstider och arbetsinnehåll i förnyelse (Eng. Welcome to Teletjänsten – A re-newal of an organization)(27–55),Göteborg:Arbetsmiljöinstitutet(TheSwedishNationalInstituteforWorkingLife)

23.VischerJ.(1996),Workspace strategies: Environment as a Tool for Work,NewYork:Chapman&Hall

24.ÅsbergM.,NygrenÅ.,RylanderG.,RydmarkI.(2002),Stress och utmattningsdepression (Eng. Stress and exhaustion depression),w:R.Ekman,B.Arnetz(eds.),Stress – molekylerna, individen, organisatio-nen, samhället (Stress – the molecules, the individe, the organization, the society),Stockholm:Liber

91

Rozdział 6

ERGODESIGN – narzędziem dla projektanta i przedsiębiorcyAndrzej Mastalerz

Instytut Wzornictwa Przemysłowego, Zakład Badań Ergonomicznych

ul. Świętojerska 5/7, 00–236 Warszawa

andrzej_mastalerz@iwp.com.pl

92

StreszczenieNowoczesne projektowanie intensywnie korzysta z możliwości dostarczanych przez technologię kompu-terową. Trudno dzisiaj wyobrazić sobie projektanta, który nie korzystałby z komputera i internetu. Celem publikacji jest przedstawienie możliwości zastosowania aplikacji ERGODESIGN w pracy projektanta i przedsiębiorcy. Baza ERGODESIGN powstała w Instytucie Wzornictwa Przemysłowego i jest aplikacją komputerową udostępniającą dane cyfrowe. Ujęto w niej wartości blisko 100 cech antropometrycznych w grupach wiekowych od 4 miesiąca do 96 roku życia dla populacji osób zdrowych oraz w wybranych grupach wiekowych dla populacji osób niepełnosprawnych, a także wybrane dane biomechaniczne. Naszym zamierzeniem było, aby aplikacja ERGODESIGN stała się pomocą i cennym narzędziem dla projektantów kształtujących środowisko pracy i życia człowieka. Prosty interfejs ERGODESIGN pozwala na łatwe poszukiwanie przez przedsiębiorców niezbędnych danych o zgodności własnych produktów z założeniami przyjętymi podczas projektowania ergonomicznego. Mamy nadzieję, że ERGODESIGN będzie również przydatny w dydaktyce, służąc studentom wyższych szkół plastycznych, politechnicz-nych, medycznych, nauk przyrodniczych i wychowania fizycznego oraz wszędzie tam, gdzie potrzebne są dokładne dane antropometryczne i biomechaniczne.

• słowa kluczowe: ergonomia, bazy danych, antropometria, biomechanika, projektowanie

AbstractModern design draws heavily on the possibilities provided by computer technology. Nowadays, it is dif-ficult to imagine a designer who does not use a computer or the internet. This presentation is aimed at out-lining the possibilities of using ERGODESIGN application by designers and entrepreneurs. The ERGODE-SIGN database was created at the Institute of Industrial Design and is a computer application that provides digital data access. It includes the values of almost 100 anthropometric features in age groups from 4 months to 96 years old for the population of healthy people and in chosen age groups for the population of disabled people as well as selected biomechanical data. Our intent was for the ERGODESIGN applica-tion to be a helpful and valuable tool for designers who shape the human work and life environment. ER-GODESIGN’s simple interface allows entrepreneurs to easily find the necessary data on the compatibility of their own products with the assumptions made during the process of ergonomic design. We hope that ERGODESIGN will be useful in the methodology of teaching, for students of fine art academies, technical universities, medical academies, science academies, universities of physical education and all institutions where precise anthropometric and biomechanical data is required.

• key words: ergonomics, data bases, anthropometry, biomechanics, designing/engineering

93

Wstęp

Wiele firm reklamuje swoje produkty za pomocą słowa „ergonomia” – ulotki reklamowe

mówią o ergonomicznych krzesłach, ergonomicznych klawiaturach i innych urządze-

niach sterujących, ergonomicznym projektowaniu przestrzeni. Niestety często nie ma to

żadnego poparcia w badaniach na temat ergonomiczności proponowanych przez nie

produktów.

Zadaniem ergonomii jest optymalne dopasowanie miejsca, przedmiotu czy też urządze-

nia do użytkownika (Górska i Tytyk, 1998).

W ergonomii wyróżnia się dwa kierunki działań stosowanych:

• ergonomia koncepcyjna (projektowa),

• ergonomia korekcyjna.

Ergonomia koncepcyjna zajmuje się optymalizacją układu człowiek – technika – śro-

dowisko na etapie projektowania. Bazą do ergonomicznego projektowania są wyniki

badań podstawowych i stosowanych oraz metody: diagnoza i modelowanie. Ergono-

mia koncepcyjna jest procesem ciągłym, ponieważ obserwacje wadliwych rozwiązań

systemów człowiek – praca są niewyczerpalnym źródłem usprawnień i udoskonaleń

tych warunków (Olszewski, 1997).

Ergonomia korekcyjna jest realizowana w miejscu pracy. Zajmuje się analizą istnieją-

cych warunków na stanowiskach pracy, oceną pod kątem zgodności tych warunków

z wymaganiami, jakie dyktują psychofizyczne, antropologiczne i biomechaniczne cechy

94

człowieka, oraz wymaganiami społecznymi i organizacyjnymi cechami pracy, a następ-

nie opracowaniem projektu optymalizacji. Ergonomia koncepcyjna napotyka na trzy ba-

riery. Dwie mają naturę psychologiczną, a jedna organizacyjną (Górska i Tytyk, 1998).

W praktyce istnieje istotna trudność stosowania ergonomii, związana ze znacznym zróż-

nicowaniem wymiarów poszczególnych członków populacji. Zróżnicowanie wymiarów

i kształtów ludzkiego ciała jest wynikiem oddziaływania czynników genetycznych i śro-

dowiskowych, czyli endogennych i egzogennych. Zakres tego zróżnicowania ma istotne

znaczenie w projektowaniu przedmiotów i szczegółów najbliższego otoczenia czło-

wieka. Prawidłowo zaprojektowana struktura przestrzenna stanowiska pracy powinna

być dostosowana do wymiarów ciała przynajmniej 90% populacji przyszłych użytkow-

ników. Powinna stwarzać bezpieczne i wygodne warunki pracy przynajmniej tym oso-

bom, których wymiary mieszczą się pomiędzy wartościami 5 i 95 centyla. Jeśli grupę

użytkowników stanowi populacja dorosłych kobiet i mężczyzn, to miary ograniczające

określą odpowiednio 5 centyl kobiet (dla niektórych cech 5 centyl mężczyzn) i 95 centyl

mężczyzn (dla niektórych cech 95 centyl kobiet). Wspomniana trudność uniemożliwia

zasadniczo stworzenie optymalnego stanowiska pracy, którego ukształtowanie prze-

strzeni pokrywałoby się z potrzebami wszystkich pracowników. Często w projektach

uwzględnia się oczywiście możliwość regulacji pewnych elementów stanowiska pracy,

która wyrównuje indywidualne różnice, jednakże względy ekonomiczne i technologicz-

no-konstrukcyjne ograniczają możliwość pełnej adaptacyjności parametrów stanowiska

do pracownika. Przedział ufności 95% lub 90% (jedna lub dwie wartości progowe)

będzie oznaczał, że projekt stanowiska pracy będzie pomijał wymagania członków po-

pulacji o najmniejszych i/lub największych wymiarach (branych przez projektanta pod

uwagę). Tym samym odsetek osób, dla których przestrzeń stanowiska pracy nie będzie

dostosowana, wyniesie w przybliżeniu odpowiednio 5% i 10%.

Wyselekcjonowane informacje użyteczne w projektowaniu i ocenie ergonometrycznej

można znaleźć w drukowanych pracach, najczęściej w postaci atlasów miar człowie-

ka (Batogowska i Słowikowski, 1989; Nowak, 2000; Pochopień, Szklarska i Welon,

2001; Gedliczka, 2001). Współcześnie coraz częściej wykorzystuje się możliwości od-

95

nalezienia takich danych w bazach istniejących w środowisku wirtualnym lub w postaci

aplikacji komputerowych. Poza dostarczaniem danych antropometrycznych pozwalają

one na używanie komputerowego modelu człowieka w oprogramowaniu wykorzysty-

wanym powszechnie przez projektantów. Od ukazania się atlasów antropometrycznych

minęła jednak już cała dekada. Trend sekularny dostrzegalny w naszym społeczeństwie

sprawił, że wiele wartości cech podanych w atlasach straciło na aktualności. Przez ten

czas Instytut Wzornictwa Przemysłowego nie zaprzestał prowadzenia badań z zakresu

antropometrii ergonomicznej, a nawet poszerzył zakres badań z obszaru biomechaniki,

dzięki czemu obecnie dysponuje znacznie obszerniejszym i bardziej aktualnym zbio-

rem danych antropometrycznych, a także zbiorem danych biomechanicznych. Z tego

względu Instytut podjął prace mające na celu opracowanie nowego zbioru danych do

projektowania, a ich efektem jest aplikacja ERGODESIGN. Warto jeszcze zwrócić uwa-

gę na jedną cechę, która odróżnia ten zbiór danych antropometrycznych od wszystkich

poprzednich publikacji. Został opracowany w postaci aplikacji komputerowej i jest udo-

stępniany on-line na stronie internetowej Instytutu. Nowoczesne projektowanie intensyw-

nie korzysta z możliwości dostarczanych przez technologię komputerową. Trudno dzi-

siaj wyobrazić sobie projektanta, który nie korzystałby z komputera i internetu. Z tego

względu również i ERGODESIGN nie jest zbiorem danych zapisanych za pomocą farby

drukarskiej na arkuszach papieru, a aplikacją komputerową udostępniającą dane cyfro-

we. Ufamy, że znacznie ułatwi to użytkownikom korzystanie z naszego zbioru danych,

szybkie dotarcie do potrzebnych informacji oraz ich bardzo prostą aktualizację.

Możliwości bazy ERGODESIGN

Głównym celem stworzenia systemu ERGODESIGN była konsolidacja dużej ilości da-

nych w spójnej formie rozwiązania kierowanego dla projektantów i środowisk aka-

demickich. Przy czym reprezentacja danych nie kończy się jedynie na udostępnieniu

informacji w postaci tabelarycznej, dane w systemie mają wymiar praktyczny, kiedy są

przestawione również w formie graficznej. Do realizacji niniejszych założeń zostało

przyjęte założenie, że prezentacja graficzna powinna dzielić się na dwa aspekty:

1. Prezentacja danych za pomocą poglądowych rysunków przedstawiających dokład-

96

ny sposób i miejsce pomiaru danej cechy antropometrycznej (rys. 1) bądź biomecha-

nicznej (rys. 2). Ujęto w nim wartości blisko 100 cech antropometrycznych w gru-

pach wiekowych od 4 miesiąca do 96 roku życia dla populacji osób zdrowych oraz

w wybranych grupach wiekowych dla populacji osób niepełnosprawnych. Całkowi-

tym novum jest umieszczenie szczegółowych danych dla 13 cech biomechanicznych.

Rys. 1. Przykładowa wizualizacja cechy antropometrycznej

Rys. 2. Przykładowa wizualizacja cechy biomechanicznej

97

2. Kompleksowa prezentacja danych w postaci modeli CAD mających praktyczne za-

stosowanie podczas projektowania. Głównym założeniem było udostępnienie mo-

deli z podziałem na płeć i grupy wiekowe. Dzięki takiemu rozwiązaniu projektanci

mają do dyspozycji nie tylko szereg danych pomiarowych, lecz także możliwość ich

przeniesienia do własnego środowiska projektowego – w postaci gotowych modeli

CAD. Niniejsze modele zostały skonstruowane z zachowaniem pełnej szczegółowo-

ści na poziomie zarówno wymiarów, jak i zakresu ruchu stawów (rys. 3).

Rys. 3. Przykładowa rodzina modeli CAD

W bazie znalazło się 48 modeli CAD podzielonych na 10 grup wiekowych, dwie płci

i trzy centyle (tab. 1).

Tab. 1. Lista modeli CAD w bazie ERGODESIGN

Kategoria Grupa wiekowa[lata]

Płeć[liczba]

Centyle[liczba] Liczba modeli

Małe dzieci 6m 1 3 3

Małe dzieci 1,5 1 3 3

Dziecko przedszkolne 3–6 lat 4 1 3 3

Młodsze szkolne 7 1 3 3

Młodsze szkolne 9 2 3 6

Młodsze szkolne 12 2 3 6

Gimnazjum 15 2 3 6

Liceum 18 2 3 6

Dorośli 2 3 6

Starsi 2 3 6

łącznie 48 modeli

98

Już od pierwszego uruchomienia system zawiera 20 000 danych pomiarowych, będą-

cych podstawą do wizualizacji budowy ciała ludzkiego i jego możliwości ruchowych.

Każdy z pomiarów ma podział na płeć i przedział wiekowy. Pomimo sporego zestawu

danych system działa sprawnie i zachowuje wygodę użytkowania, co zostało zauważo-

ne przez niezależnych użytkowników już podczas fazy testowej systemu.

Całość rozwiązania została wykonana przez firmę Sigital s.c. z wykorzystaniem naj-

nowszych rozwiązań dostępnych na rynku:

• CAD Solid Works,

• Windows SharePoint Services v3,

• Microsoft SQL Server 2008,

• Microsoft .NET 3.5,

• AJAX.NET,

• CSS 3.0 i XHTML.

Zastosowanie ERGODESIGN

Znany francuski antropolog J. Papillault (1863–1934) zadania antropometrii określił

jako „przetłumaczenie rozmiarów i kształtów ciała ludzkiego na liczby i określone sto-

sunki ilościowe”. Do kształtowania stanowiska pracy pod kątem wygody użytkownika

i funkcjonalności projektowanych elementów niezbędna jest znajomość wymiarów czło-

wieka, zwanych wymiarami antropometrycznymi. Ich wykorzystanie umożliwia ustale-

nie wielkości przestrzeni pracy, adekwatnych rozmiarów powierzchni pracy i jej wyso-

kości, rozmiarów siedzisk i urządzeń pracowniczych oraz optymalne rozmieszczenie

wymienionych elementów, urządzeń sygnalizacyjnych i sterowniczych względem siebie

i użytkownika. W antropometrii ergonomicznej, oprócz cech statycznych, badane są

także właściwości funkcjonalne. Obie metody (klasyczna i ergonomiczna) różnią się

ponadto zakresem badanych cech, punktami pomiarowymi i stosowaną aparaturą oraz

technikami dokonywania pomiarów. Antropometria ergonomiczna uwzględnia pomiary

ciała w pozycjach niewymuszonych, roboczych: stojących, siedzących, pochylonych,

kucznych, leżących. Wykorzystuje strukturę przestrzenną stanowiska pracy, konstrukcję

i właściwości elementów sterujących i narzędzi ręcznych. Zakres pomiarów oraz ich

99

liczba dostosowywane są do specyficznych cech miejsca pracy, a także do różnych

pozycji, jakie przybiera człowiek podczas wykonywania czynności zawodowych.

Dane antropometryczne zostały przedstawione na rysunkach sylwetek ciała człowieka

w pozycjach stojącej i siedzącej: widok z przodu, z boku i z tyłu. Opracowano modele

kilku uniwersalnych sylwetek reprezentujących wybrane przedziały wiekowe badanych.

Baza zawiera zbiór danych dla kobiet i mężczyzn w następujących grupach wiekowych:

• dzieci w wieku od 4 miesięcy do 3 lat (4, 6, 8, 12, 18, 24, 36 miesięcy),

• dzieci i młodzież w przedziałach rocznych od 4 do 18 roku życia,

• osoby w wieku produkcyjnym:

– kobiety od 19 do 60 roku życia,

– mężczyźni od 19 do 65 roku życia,

• osoby w wieku poprodukcyjnym:

– kobiety po 60 roku życia,

– mężczyźni po 65 roku życia,

• osoby niepełnosprawne od 15 do 19 roku życia (mierzone tylko w pozycji sie-

dzącej).

Każdą cechę antropometryczną wyrażono w trzech charakterystykach centylowych naj-

częściej stosowanych w projektowaniu. Są to: 5, 50 i 95 centyl. Wymiary wysokościo-

we, długościowe, szerokościowe i głębokościowe dla każdego z centyli są podane

w milimetrach, a masa ciała w kilogramach. Wymienione centyle oznacza się symbo-

lami C5, C50 i C95 lub nazywa centylem dolnym (C5), medianą (C50) i centylem górnym

(C95).

Centyle oblicza się w następujący sposób: przyjmuje się, że centyl rzędu p jest to taka

wartość Cp, dla której p% populacji ma wartość danej cechy mniejszą, natomiast pozo-

stała część populacji (100% minus p) większą niż Cp. Centyle dolny i górny stanowią

wymiary progowe – odpowiednio wymiar progowy dolny (C5) i wymiar progowy górny

(C95). Wartość 5 centyla to wymiary minimalne danej cechy, których nie osiąga 5%

ludności; 95 centyl określa wartości maksymalne – nie przekracza ich 95% populacji.

100

Graficzną interpretację centyli na przykładzie wysokości ciała 15-letnich dziewcząt pre-

zentuje rysunek 4.

Rys. 4. Graficzna interpretacja wartości progowych

Przykład wykorzystania wartości progowych dolnych (C5) ilustruje rysunek 5. Projekt

dotyczy stanowiska operatora pulpitu sterowniczego, którego przyciski, przełączniki

i manipulatory znajdują się na płaszczyźnie czołowej. Przy założeniu, że mogą tu

pracować zarówno mężczyźni, jak i kobiety, odległość od urządzeń sterujących (d) nie

powinna przekraczać wymiaru progowego dolnego (C5) sięgu przedniego danej popu-

lacji. Wartością tą jest wymiar uzyskiwany przez kobiety. Gdyby stanowisko było prze-

znaczone także do obsługi przez osobę niepełnosprawną poruszającą się na wózku

inwalidzkim, to odległość płaszczyzny czołowej pulpitu względem operatora musiałaby

ulec skróceniu. Wynika to z mniejszych wymiarów progowych sięgu przedniego niepeł-

nosprawnych w stosunku do populacji zdrowej.

101

Rys. 5. Zastosowanie wartości progowych dolnych. Wyznaczanie usytuowania (d) urządzeń sterowniczych w płaszczyźnie czołowej

Przykładem zastosowania wartości progowej górnej (C95) jest wyznaczenie długości

części chwytnej (d) klamki lub uchwytu (rys. 6). Wymiar ten nie może być mniejszy niż

szerokość ręki użytkownika charakteryzującego się największymi wymiarami tej cechy.

Przy projektowaniu trzeba więc wykorzystać dane odpowiadające 95 centylowi do-

rosłych mężczyzn. Należy także uwzględnić luzy (l), jeśli potrzebne są np. rękawice

robocze.

Rys. 6. Zastosowanie wartości progowych górnych. Wyznaczanie wymiaru długości uchwytu (d)

102

Projektując dla dzieci i młodzieży, stosujemy te same zasady. Ze względu na występo-

wanie dużych różnic w wymiarach poszczególnych cech między dziećmi reprezentują-

cymi młodsze i starsze grupy, pierwszą czynnością powinno być określenie przedziału

wieku użytkowników. Jeżeli przedmiotem projektu jest wyznaczenie szerokości płasz-

czyzny pracy (s) dla dwojga uczniów od 6 do 14 roku życia (rys. 7), to zgodnie z po-

danymi wcześniej zasadami szerokość ta zostanie ustalona na podstawie największych

wymiarów cechy rozpiętości łokciowej, osiąganych przez dzieci w przyjętym przez nas

przedziale wieku. Jest to wartość 95 centyla dla chłopców 14-letnich.

Rys. 7. Zastosowanie wartości progowych górnych. Wyznaczanie szerokości płaszczyzny pracy (s) dla dzieci w przedziale wieku 6–14 lat

Niejednokrotnie, aby dostosować stanowisko pracy do wielkości ciała 90% użytkow-

ników, trzeba umożliwić regulowanie poszczególnych elementów. Najczęściej zmienia

się wysokość siedziska. Rysunek 8 przedstawia przykład wyznaczenia zakresu regulacji

wysokości krzesła (r) dla dziecka od 6 do 12 roku życia. Zgodnie z przyjętymi zasadami

cechą warunkującą ten parametr będzie wysokość podkolanowa. Aby zagwarantować

prawidłową pozycję siedzącą dziecku w wymienionym przedziale wieku, projektant

posłuży się wartościami progowymi: centylem dolnym (C5) i górnym (C95), odpowiednio

dla 6- i 12- latka (h1 i h2). Dane te wyznaczają dolną (h1) i górną (h2) granicę regulacji

wysokości siedziska (r).

103

Rys. 8. Zastosowanie wartości progowych dolnych i górnych. Wyznaczanie dolnego (h1) i górnego (h2) zakresu regulacji siedziska (r)

Aby pomiary uwzględniały wymiary ubrania i obuwia, dane liczbowe należy uzupełnić:

• dla obuwia dodać ok. 25 mm do odpowiednich wymiarów wysokościowych i dłu-

gościowych (lub więcej, jeśli buty mają wysokie obcasy),

• dla ubrania lekkiego dodać ok. 5% do odpowiedniego wymiaru szerokościowego

lub głębokościowego,

• dla ubrania wierzchniego dodać ok. 15% do odpowiedniego wymiaru szerokościo-

wego lub głębokościowego.

Dane umieszczone w module biomechanika również zostały przedstawione na rysun-

kach sylwetek ciała człowieka. Uwzględniono zależność siły i długości mięśnia (poło-

żenia kątowego w stawie), która pozwala na wyznaczenie optymalnej długości (wydłu-

żenia) mięśnia, przy której rozwijana jest maksymalna siła. Dzięki temu można również

założyć, że istnieje optymalna siła skurczu mięśniowego, której wygenerowanie prowa-

dzi do rozwinięcia maksymalnej siły mięśniowej w skurczu dowolnym. W niektórych

modelach ruchu wykorzystano trójwymiarową płaszczyznę charakteryzującą zależność

pomiędzy siłą, długością i prędkością mięśnia. Sformułowano także przesłanki, które

powinny być uwzględnione w procesie projektowania. Dotyczą one optymalnej warto-

104

ści siły oporu w ruchu i optymalnej prędkości ruchu. Zamieszczono dane i wskazówki do

projektowani uchwytów cylindrycznych dla populacji ludzi młodych (20–30 lat) i star-

szych (po 60. roku życia).

Dane biomechaniczne wykorzystano przy projektowaniu krzywek stosowanych w spe-

cjalnych liniach urządzeń treningowych. Celem tych badań była optymizacja kształtu

krzywek i dostosowanie ich do charakterystyki siły mięśni w funkcji długości i położenia

dźwigni urządzenia oraz obciążenia zewnętrznego. Wystarczającą ilość danych do

tego celu znajdziemy w bazie ERGODESIGN. Już sama prezentacja graficzna danych

umożliwia wstępną wizualizację takiej krzywki. Na rysunku 9 zaprezentowano zakres

zmienności siły mięśniowej w stawie łokciowym oznaczony czerwonym kolorem. W tym

przypadku konfiguracja pozycji treningowej musi uwzględnić określenie możliwości si-

łowych stawu łokciowego w funkcji stawu ramiennego. Te dane również zawiera baza

ERGODESIGN. Istotnym wnioskiem wynikającym z tej optymalizacji była możliwość sto-

sowania mniejszego obciążenia zewnętrznego po umieszczeniu w konstrukcji urządze-

nia projektowanych krzywek. Wielkość ramienia krzywki działa jak dźwignia i poprzez

odsunięcie siły zewnętrznej od osi obrotu zwiększa się moment siły pochodzący od

obciążenia zewnętrznego. Tym samym możliwe stało się istotne zmniejszenie kosztów

produkcji samych urządzeń.

Rys. 9. Możliwości siłowe stawu łokciowego

105

Przy projektowaniu z ERGODESIGN można wykorzystać następujące zasady:

1. Bezpośrednie – związane z danymi antropometrycznymi:

a. gdy jeden wymiar ma decydujące znaczenie (wysokość drzwi),

b. przy ustalaniu wysokości lub odległości pojedynczych elementów przewidzia-

nych do użytkowania przez człowieka.

2. Pośrednie – przy wykorzystaniu modeli CAD:

a. polegające na tworzeniu modeli relacji istniejących między poszczególnymi wy-

miarami człowieka oraz projektowanym obiektem. Można wymienić tutaj nastę-

pujące metody:

• statystyczna – polegającą na wykonywaniu badań doświadczalnych dopaso-

wania urządzeń do użytkownika z uwzględnieniem wszystkich zainteresowa-

nych w warunkach zbliżonych do rzeczywistych,

• graficzna – wykorzystuje możliwości komputera, podaje wiele wariantów,

a przy zastosowaniu odpowiedniego kryterium pozwala na wybór wersji opty-

malnej.

3. Bezpośrednie – związane z danymi biomechanicznymi:

a. określenie kształtu płaszczyzn podporowych z uwzględnieniem zmienności siły

i zakresu ruchu,

b. określenie kształtu i wymiarów powierzchni kontaktu z dłonią ze względu na

możliwości siłowe ręki,

c. powiązanie zakresów ruchu z możliwościami siłowymi mięśni w stawach.

Podsumowanie

W porównaniu z innymi zbiorami aplikacja ERGODESIGN jest nowatorska pod wie-

loma względami. Przede wszystkim jest to pierwszy tak obszerny zbiór danych antro-

pometrycznych. Ujęto w nim wartości blisko 100 cech antropometrycznych w grupach

wiekowych od 4 miesiąca do 96 roku życia dla populacji osób zdrowych oraz w wy-

branych grupach wiekowych dla populacji osób niepełnosprawnych.

106

Kolejnym novum jest zawarcie w prezentowanym zbiorze danych nie tylko antropome-

trycznych, lecz także biomechanicznych. Wśród tych danych są między innymi wartości

maksymalne siły chwytu ręki, wartości zakresów ruchu oraz momentów sił w wybranych

stawach. Wartości te są dostępne dla różnych płci oraz grup wiekowych zarówno w po-

pulacji osób zdrowych, jak i niepełnosprawnych.

Naszym zamierzeniem było, aby aplikacja ERGODESIGN stała się pomocą i cennym

narzędziem dla projektantów kształtujących środowisko pracy i życia człowieka. Mamy

jednak nadzieję, że będzie ona również przydatna w dydaktyce, służąc studentom wyż-

szych szkół plastycznych, politechnicznych, medycznych, nauk przyrodniczych i wycho-

wania fizycznego oraz wszędzie tam, gdzie potrzebne są dokładne dane antropome-

tryczne i biomechaniczne.

Bibliografia

1. BatogowskaA.,SłowikowskiJ.(1989),Atlas antropometryczny dorosłej ludności Polski dla potrzeb projektowania,PraceiMateriałyIWP,zeszyt137

2. GedliczkaA.(2001),Atlas miar człowieka,CIOP,Warszawa

3. GórskaE.,TytykE.(1998),Ergonomia w projektowaniu stanowisk pracy. Podstawy teoretyczne,OficynaWydawniczaPolitechnikiWarszawskiej,Warszawa

4. NowakE.(2000),Atlas antropometryczny populacji polskiej – dane do projektowania,IWP,Warszawa

5. OlszewskiJ.(1997),Podstawy ergonomii i fizjologii pracy,AkademiaEkonomicznawPoznaniu,Poznań

6. PochopieńP.,SzklarskaA.,WelonZ.(2001),Atlas miar człowieka. Dane do projektowania i oceny ergonomicznej (antropometria, biomechanika, przestrzeń pracy, wymiary bezpieczeństwa),CIOP,War-szawa

107

Rozdział 7

Zależność ROI z systemów IT od ergonomii oprogramowania – case studyErnest Syska

Konsultant, ekspert w dziedzinie badania zyskowności inwestycji w obszarze IT

it-portal.pl

e.syska@it-portal.pl

108

StreszczenieAplikacja komputerowa jest specyficznym narzędziem pracy – narzędziem osadzonym w warstwie po-znawczej operatora, a przez to dalece bardziej wrażliwym na czynniki psychologiczne, organizacyjne i edukacyjne niż jakiekolwiek inne elementy środowiska pracy. Tym samym ergonomia aplikacji kompu-terowych korzysta z dorobku ergonomii kognitywnej, zasad interakcji człowiek–komputer, a także ergo-nomii organizacyjnej.

Istnieje silna zależność pomiędzy ergonomią aplikacji komputerowej a zwrotem z inwestycji w tę aplika-cję. Kluczowe w ocenie efektywności inwestycji w system jest zrozumienie powiązań pomiędzy ergono-mią software’u a obszarem ekonomiki firmy, na który ona wpływa. W artykule zidentyfikowano i podano wpływ ergonomii oprogramowania na obszary efektywności ekonomicznej organizacji. Nieprawidłowo-ści zachodzące w ergonomii software’u mogą doprowadzić do demotywacji i frustracji użytkowników, degradacji danych w systemach i zaburzenia procesów decyzyjnych, a w konsekwencji do rezygnacji z korzystania z aplikacji.

Cel pracyWykazanie zależności pomiędzy ergonomią oprogramowania a zakresem wykorzystania tego oprogra-mowania w organizacji. Przedstawienie warunków, które musi spełnić aplikacja w warstwie interfejsu, aby wdrożenie uznać za udane. Dokonanie kategoryzacji systemów IT pod kątem wrażliwości na jakość ergonomii. Zbudowanie modelu i wykonanie obliczeń prezentujących zależność pomiędzy jakością ergo-nomii software’u a zwrotem z inwestycji informatycznej.

• słowa kluczowe: ROI, TCO, Ergonomia, TCEI, inwestycje w IT, ergonomia oprogramowania, human computer interaction, ergonomia kognitywna

Abstract A computer application is a specific working tool, one based in the operator’s cognitive layer and thus far more sensitive to psychological, organisational, educational factors that any other elements of the work environment. Therefore, computer application ergonomics builds upon the advances of cognitive ergono-mics, principles of human–computer interaction as well as organisational ergonomics.

There is a strong correlation between the computer application ergonomics and the return on investment in the application. Of key importance for the assessment of effectiveness of an investment in a system is to understand the relation between the software ergonomics and the area of corporate economics that it im-pacts. The article identifies and defines the impact of software ergonomics on the organisation’s economic effectiveness areas. Irregularities in software ergonomics may be disincentive and cause frustration among users, deterioration of data in systems, impairment of decision-making processes and – as a consequence – resignation from using the application.

Paper objectiveTo show correlation between the software ergonomics and the scope of use of the software in an orga-nisation. To present interface-related conditions that need to be met by an application so that the imple-mentation may be deemed successful. To offer a classification of IT systems based on their sensitivity to ergonomic quality. To build a model and make calculations to present the correlation between the software ergonomics quality and return on an IT investment.

• key words: ROI, TCO, ergonomics, TCEI, IT investments, software ergonomics, human-computer interaction, cognitive ergonomics

109

Ergonomia aplikacji komputerowej – definicje i zasady

Czym jest ergonomia w przypadku aplikacji komputerowych? Ergonomiczna aplikacja

jest doskonale wpisana w kontekst pracy użytkownika oraz jego wiedzę i zdolności po-

znawcze. Operator aplikacji błyskawicznie rozpoznaje miejsce, w którym się znajduje,

a także przyciski i formularze, które powinien wykorzystać. Doskonale ergonomiczny

system „rozmawia” z użytkownikiem, prowadząc go efektywnie do celu. Nieergono-

miczny system komputerowy jest zaprzeczeniem podanej sytuacji. Użytkownik wykonuje

frustrujące go czynności, nie odczytuje prawidłowo informacji, proces obsługi jest wy-

dłużony i obarczony błędami.

Za miary jakości ergonomii oprogramowania biznesowego możemy uznać:

• liczbę kroków obsługowych, które musi wykonać użytkownik, aby zrealizować swój

cel w ramach podanego procesu,

• ilość przypadków, w których użytkownik gubi się w obsłudze aplikacji i oczekuje

pomocy,

• ilość błędów w interpretacji ekranów aplikacji,

• ilość przypadków niewłaściwego użycia aplikacji.

Przyczyny niewystarczającej ergonomii w aplikacjach komputerowych

Identyfikujemy dwie główne przyczyny zaburzeń ergonomii w aplikacjach IT:

Nieergonomiczne interfejsy:

• nieprawidłowa koncentracja czynności na interfejsach (zbyt dużo decyzji i formu-

larzy na ekranach),

110

• ikony i pola umieszczone w sposób wydłużający obsługę (małe rozmiary, niewi-

doczne napisy, nadmierna koncentracja informacji, nieład organizacji informacji,

niezachowane konwencje układu graficznego),

• ślepe uliczki – opcje i ścieżki decyzyjne prowadzące donikąd, niemożność cofnię-

cia ekranu, brak orientacji co do lokalizacji w ramach drzew decyzyjnych aplikacji.

Budowę prawidłowych interfejsów z punktu widzenia ergonomii adresują metodyki:

User Centered Design, Principles of User Interface Design i inne.

Nieergonomiczna architektura systemów:

• odejście od pierwotnych celów systemu na rzecz ewoluujących wymagań użytkow-

ników, nierzadko sprzecznych z pierwotnymi – w efekcie nadmierna złożoność

systemu wynikająca z długoletniego rozwoju systemu w wielu kierunkach (np. bywa

że w systemie CRM mamy funkcjonalności logistyczne lub rachunkowo-księgowe),

powoduje to słabo kontrolowany przyrost wariantów decyzyjnych i formatek – sys-

temy stają się przeładowane funkcjonalnościami, które „upycha się” w ramach ist-

niejących interfejsów systemów,

• systemy muszą gromadzić dane dodatkowe, nadmiarowe z punktu widzenia użyt-

kownika (np. elementy ankietowe przy normalnych czynnościach operacyjnych),

• nieefektywne zasady weryfikacji danych wejściowych, nadmierna ilość zatwier-

dzeń i decyzji, dodatkowe weryfikacje i pętle decyzyjne, sytuacje sprzeczności

wniosków dla podjęcia decyzji, błędy logiczne aplikacji,

• wielokrotne wprowadzanie tych samych danych – niektóre systemy nie wykorzystu-

ją efektywnie wprowadzanych wcześniej danych, powodując frustrujące użytkow-

ników wielokrotne wpisywanie tych samych informacji,

• białe plamy weryfikacyjne skutkujące pojawianiem się błędów w danych, co unie-

możliwia poprawne użytkowanie systemu i powoduje błędy decyzyjne.

Nieprawidłowa architektura systemów bywa przyczyną nieergonomicznych interfejsów

(zwykle wtedy, gdy interfejsy buduje się głównie z myślą o strukturze danych systemu,

a nie percepcji użytkownika). Istnieją jednak duże możliwości łagodzenia wpływu nie-

efektywnej architektury przez właściwie zbudowane interfejsy.

111

Właściwe budowanie architektury systemów IT jest przedmiotem licznych opracowań

w zakresie szeroko pojętej inżynierii oprogramowania.

Ryzyko ergonomiczne w aplikacjach IT

Ryzyko ergonomiczne w rozumieniu aplikacji IT rozumiemy jako zespół potencjalnie

negatywnych skutków obsługi aplikacji komputerowych zachodzących u operatora oraz

korzystającej z danego systemu organizacji, powstających w wyniku zaburzeń ergono-

mii oprogramowania.

Zaburzenia w ergonomii aplikacji komputerowych wywołują następujące ryzyka ergo-

nomiczne:

• konieczność ponoszenia dodatkowych wysiłków na obsługę aplikacji (pracochłon-

ne i nużące operacje, korzystanie z pomocy innych pracowników),

• konieczność ponoszenia dodatkowych wysiłków na naukę obsługi aplikacji,

• częściowa lub całkowita rezygnacja z używania aplikacji, prowadząca w dłuż-

szym okresie do wyłączenia aplikacji,

• niewłaściwe użycie aplikacji IT – doprowadzenie do błędów danych w aplikacjach

lub awarii aplikacji,

• podejmowanie błędnych decyzji w oparciu o wadliwie przygotowany lub odczyta-

ny zbiór informacji,

• inne – specyficzne dla danej organizacji.

Czynniki redukujące ryzyko ergonomiczne:

• intensywne szkolenia użytkowników,

• stała kontrola interfejsów przez użytkowników (zgłaszanie problemów z obsługą

aplikacji, ewidencjonowanie zgłoszeń na helpdesk),

• modyfikacje software’u uwzględniające znane zasady projektowania warstwy in-

terfejsów,

• nagradzanie pracowników za utrzymywanie wysokiej jakości w systemach pomimo

trudności w jego obsłudze,

112

• przenoszenie nużących czynności w obsłudze aplikacji do pracowników wyzna-

czonych specjalnie do tego zadania, wyszkolonych do tego celu.

Aplikacje komputerowe podlegające szczególnemu ryzyku ergonomicz-

nemu

Warto odpowiedzieć sobie na pytanie, które aplikacje są potencjalnie szczególnie za-

grożone ryzykiem ergonomicznym. Błędy w interfejsach oraz błędy w architekturze,

brak kontroli stopnia wykorzystania systemów oraz jakości danych w nich zawartych

mogą zmaterializować ryzyka, a przez to doprowadzić do wyłączenia tych aplikacji.

Ten stosunkowo duży zbiór oprogramowania biznesowego podzielono wg poniższych

kryteriów:

Typ 1: Aplikacje biznesowe, których używanie jest w dużym stopniu dobrowolne.

Typ 2: Aplikacje biznesowe, których używanie wewnątrz firmy jest przymusowe, jed-

nakże posiadają one duże zakresy danych, których nie można zweryfikować w łatwy

sposób.

Przykłady:

• aplikacja typu CRM – szczególnie dla obsługi klientów biznesowych (typ 1 lub typ 2),

• narzędzia zarządzania projektami i portfelami projektów (typ 1 lub typ 2),

• serwisy internetowe typu e-commerce (typ 1),

• aplikacje dla klienta (typ 1),

• aplikacje analityczne pobierające dane z procesów półautomatycznie lub ręcznie

(typ 2),

• systemy ankietowe, aplikacje rejestracji zdarzeń (typ 1 lub typ 2).

Wpływ zaburzeń ergonomii na ekonomikę firmy – pomiar efektów eko-

nomicznych

Zidentyfikowano cztery z ośmiu obszarów ekonomiki firmy, które są ulegają wpływowi

ekonomicznemu wskutek zaburzeń w ergonomii oprogramowania. Obrazuje to prezen-

towany rysunek:

113

Są to kolejno:

1. Obszar Total Cost of Ownership.

2. Obszar Produktywność zasobów pracy.

3. Obszar Satysfakcja klienta.

4. Obszar EVI – trafność decyzji zarządczych.

Obszar: Total Cost of Ownership (TCO), podobszar: Business TCO, podob-

szary: IT Knowledge i Recovery

IT Knowledge:

Grupa kosztów związanych z procesem edukacji użytkownika biznesowego z danego

systemu IT:

• płatne szkolenia, koszty szkoleniowe poświęcone na usługi obce lub wewnętrzne,

dedykowane na poznanie zasad korzystania z systemu,

• roboczogodziny poświęcone na szkolenia dotyczące systemu dla pracowników,

• koszty helpdesku w obszarze szkolenia użytkowników o danych systemach.

Recovery:

• koszty napraw błędów aplikacji po awariach wynikających z niewłaściwego uży-

cia systemu,

• koszty poprawy błędów danych w aplikacji wynikających z niewłaściwego użycia

systemu.

114

Obszar: Produktywność zasobów pracy

Obszar ekonomiki firmy obejmujący relacje pomiędzy ilością wykonywanych zadań

względem kosztów posiadania zasobów do ich wytworzenia. W metodyce analizy

zwrotu z IT przyjęte jest wąskie traktowanie tej sfery jako ilorazu ilości zleceń/pro-

duktów do budżetu roboczogodzin zasobów wystawionych do realizacji tych zleceń/

produktów.

Produktywność rozumiana jako potencjał produkcyjny oznacza teoretyczny, górny po-

ziom zdolności wytwórczych organizacji w aspekcie danego produktu/usługi.

Wprowadzenie ergonomicznej aplikacji w miejsce aplikacji o niskiej ergonomii spowo-

duje uwolnienie pewnej ilości potencjału produktywności zaalokowanego do jej obsługi.

Obszar: Satysfakcja klienta

Obszar ekonomiki firmy obejmujący całościowy zespół wrażeń i przekonań klientów

na temat danej firmy i jej produktów/usług, wyrażający się w skłonności klienta do

nabywania tych produktów i usług tej firmy. W obszarze satysfakcji identyfikujemy na-

stępujące elementy: satysfakcja cenowa, satysfakcja produktowa, satysfakcja z obsługi

(w tym satysfakcja z poziomu pracochłonności obsługi aplikacji dla klienta), satysfakcja

z ilości i jakości informacji.

Znamy liczne przykłady budowania przewagi konkurencyjnej na ergonomii aplikacji.

Jest to widoczne szczególnie w przypadku systemów dedykowanych klientom, gdzie to

klienci decydują o stopniu wykorzystania narzędzi, a tym samym o sukcesie rynkowym

firmy. Bardzo istotne w tych działaniach jest wyrobienie u klienta przyzwyczajenia do

pewnych rozwiązań w interfejsie i logice korzystania z aplikacji. Przykłady: Google

Analytics (ogólnie środowisko aplikacyjne Google), Allegro itd. Aplikacje internetowe

(oraz aplikacje w ogóle), które zyskały szczególne uznanie wśród użytkowników, two-

rzą po pewnym czasie konwencje budowy interfejsu rozszerzające się na wiele nowych

aplikacji (przykład: lokalizacja menu w prawej kolumnie – powstała w blogach).

115

Obszar: EVI (wartość oczekiwana informacji) – trafność decyzji zarządczych

Obszar ekonomiki firmy polegający na czerpaniu określonej wartości z informacji w pro-

cesach decyzyjnych. Efektywność mierzona jest tutaj trafnością decyzji zarządczych,

co w dużej mierze jest związane z otrzymywaniem odpowiedniej jakości informacji.

Szczególnym przypadkiem w tej sferze jest sytuacja otrzymywania błędnych informacji,

a co za tym idzie podejmowania błędnych decyzji.

Błędy w decyzjach są związane z:

• nieprawidłowymi interfejsami (np. operator aplikacji nadzorującej loty popełniają-

cy błąd odczytu z ekranu systemu),

• błędnymi danymi w systemach (np. wskutek niskiego poziomu lub niekompletnego

użycia systemu, system generuje informacje powodujące błędy w decyzjach).

Wskaźnik kosztów niewystarczającej ergonomii aplikacji

Na podstawie analizy ekonomicznej poszczególnych obszarów otrzymujemy całościo-

wy rozmiar kosztów związanych z obniżoną ergonomią software’u. Są to wybrane

koszty TCO, koszty utraty produktywności, koszty obniżenia satysfakcji klienta oraz

koszty nietrafnych decyzji spowodowanych błędami w danych. Powstaje miara: cał-

kowity koszt niewystarczającej ergonomii aplikacji komputerowej: TCEI – Total Cost of

Ergonomics’ Insufficiency.

Całkowity koszt niewystarczającej ergonomii aplikacji komputerowej

(TCEI) =

całkowity koszt posiadania rozwiązania w obszarze IT Knowledge (zawężony do przy-

padków dodatkowych szkoleń z obsługi systemu) +

całkowity koszt posiadania rozwiązania w obszarze Recovery (zawężony do przypad-

ków naprawy danych i aplikacji po błędnym użyciu software’u) +

koszty alokacji produktywności na cele obsługi systemu +

koszty utraconych przychodów (lub marż) w związku z niską satysfakcją klienta +

koszty nietrafnych decyzji związanych z błędami w danych +

koszty decyzji zaniechanych.

116

Większość z powyższych obszarów wpływu zostanie szczegółowo omówiona na przy-

toczonym przykładzie.

Case study

Wykonano analizę wpływu ekonomicznego niskiej ergonomii systemu typu Project Port-

folio Management (PPM) w dużej organizacji liczącej około 20 tys. pracowników.

Ilość użytkowników bezpośrednich systemu PPM: ok. 500 osób.

System uruchomiono produkcyjnie w 2007 roku. Od tego czasu system był wielokrot-

nie doskonalony i rozwijany. Zmiany, które wprowadzano, dotyczyły przede wszystkim

nowych funkcjonalności. Z czasem system, początkowo dedykowany do obsługi projek-

tów, stał się systemem ewidencji czasu pracy, systemem zleceń (uproszczony workflow),

systemem planowania i kontroli budżetu projektu. Dobudowano do niego również sys-

tem analityczny (Business Objects).

Wymagania dotyczące ergonomii były zgłaszane wielokrotnie, lecz w miarę napły-

wu kolejnych wymagań funkcjonalnych systematycznie obniżano ich priorytet. Skutkiem

tego, na dzień dzisiejszy aplikacja jest bardzo złożona, trudna w obsłudze, nieintuicyj-

na, niezgodna z konwencjami ergonomicznymi. Spełnia natomiast szeroką listę wyma-

gań funkcjonalnych, które jej postawiono.

Poniżej przedstawiono wpływ na obszary ekonomiki firmy:

1. Obszar TCO

a) Podobszar: IT Knowledge: koszty przepływu wiedzy związanej z wyjaśnieniem

zasad korzystania z aplikacji.

W firmie funkcjonuje grupa zaawansowanych użytkowników douczających innych

w trybie doraźnym, na życzenie. Użytkownicy zaawansowani nabywają wiedzę dzięki

testom akceptacyjnym, które przeprowadzają przy kolejnych go-live’ach aplikacji.

Liczba zaawansowanych użytkowników: 5.

Przeciętne wynagrodzenie brutto użytkownika zaawansowanego = 6000 zł.

117

Liczba zdarzeń transferu wiedzy (poza szkoleniami ogólnymi z nowych funkcjonalności

systemu): 1 zdarzenie na zaawansowanego użytkownika dziennie, trwające 15 minut.

b) Podobszar: Recovery: koszty naprawy danych po niewłaściwym użyciu systemu.

W systemie zdarzają się liczne próby podania nieprawdziwych danych (w istocie sys-

tem zawiera nieustannie pewną część fałszywych danych lub brakuje danych). Firma nie

posiada wystarczającej liczby pracowników, którzy korygowaliby stan danych w syste-

mie. Możemy jednak oszacować hipotetycznie, jaki rozmiar pracochłonności byłby ko-

nieczny, aby stale poprawiać jakość danych w systemie do poziomu wystarczającego:

Liczba analityków odpowiedzialnych za weryfikację danych i poprawę danych w sys-

temie: 5.

Przeciętne wynagrodzenie brutto analityka = 5000 zł.

Liczba napraw systemu po niewłaściwym użyciu aplikacji jest bardzo niska, zatem uzna-

my ten koszt za pomijalny.

2. Obszar produktywności

Trudność obsługi aplikacji oraz wysoka pracochłonność z tym związana (uznawana

w organizacji za nadmiarową) spowodowała na przestrzeni lat powstanie grupy około

20 pracowników wykonujących operacje w systemie w zastępstwie głównych użytkow-

ników (Project Managerów i Kierowników Wydziałów). Grupę tą można traktować jako

koszt utraty produktywności, który początkowo (gdy nie było jeszcze zespołu wsparcia)

był wyższy i obejmował podobną pracochłonność pobieraną z czasu pracowników

wysoko wykwalifikowanych (i tym samym droższych). W ramach przesunięcia obowiąz-

ków obsługi systemu do grupy wsparcia uzyskano obniżenie kosztów utraty produktyw-

ności i wzrost efektywności procesów obsługi. Stan dzisiejszy obejmuje zminimalizowa-

ny poziom tych kosztów, których dalsza redukcja nie jest możliwa bez zmian software’u.

Liczba pracowników wsparcia = 20.

Przeciętne wynagrodzenie brutto pracownika wsparcia = 3500 zł.

118

3. Obszar satysfakcji klienta

Aplikacja nie jest wykorzystywana przez klienta. Brak wpływu.

4. Obszar trafności decyzji zarządczych (EVI)

Najpoważniejszy wpływ zaburzeń ergonomii w rozpatrywanym przykładzie widzimy

w obszarze jakości danych oraz decyzji podejmowanych na ich podstawie. W ramach

tego obszaru należy ująć także koszt decyzji niepodjętych ze względu na zbyt wysokie

ryzyko związane z niewystarczającą jakością danych w systemie.

Przykład: utylizacja pracowników według danych z omawianego systemu wynosi re-

gularnie 99%–100%. Na podstawie szeregu dodatkowych badań podejrzewamy, że

realna utylizacja pracowników nie przekracza 50%.

Warianty decyzji (działania):

• zwolnienie pracowników bez straty produktywności i redukcja znaczącego kosztu

(kilkanaście milionów złotych rocznie),

• zwolnienie pracowników ze stratą produktywności i drastyczny wpływ na ilości

realizowanych projektów.

Brak możliwości podjęcia decyzji optymalizacyjnych skutkuje ponoszeniem być może

nadmiarowego kosztu na poziomie 50% utylizacji kilkuset pracowników. Brak pewności

co do danych systemowych, ale również względem badań dodatkowych, powoduje

impas decyzyjny.

Gdyby architektura aplikacji, mechanizmy weryfikacji danych i procesy biznesowe

wymuszające właściwe wykorzystanie aplikacji były wdrożone, należałoby zakładać

wyższą precyzję danych i tym samym podejmowanie decyzji biznesowych o wysokiej

trafności.

W badanym przykładzie nie analizowano szczegółowo błędów w decyzjach i kosztów

decyzji zaniechanych. W przykładzie zakładamy istnienie zespołu pięciu osób dbają-

cych o poprawność danych w systemie. W związku z tym negatywny wpływ na obszar

EVI będzie pominięty.

119

Kalkulacja wskaźnika TCEI

Pozycja Wartość Jednostka

Stawka miesięczna brutto zaawansowanego użytkownika 6000,00 PLN

Stawka miesięczna brutto analityka 5000,00 PLN

Stawka miesięczna brutto wsparcia 3500,00 PLN

Stawka miesięczna brutto pracownika (zwykłego użytkownika systemu) 5500,00 PLN

Liczba zaawansowanych użytkowników 5,00 szt

Liczba analityków 5,00 szt

Liczba pracowników wsparcia 20,00 szt

Liczba zdarzeń typu konsultacje rocznie na użytkownika zaawansowanego 260,71 szt

Koszt minuty użytkownika zaawansowanego i użytkownika systemu 1,09 PLN

Przeciętna liczba minut konsultacji 15,00

Koszt dla 1 roku:

Koszty IT Knowledge 21 294,14 PLN

Koszty Recovery 300 000,00 PLN

Koszty utraty produktywności – koszty zespołu wsparcia 840 000,00 PLN

Lat analizy 5,00 rok

Łączny koszt 5-letni:

Koszty IT Knowledge 106 470,68 PLN

Koszty Recovery 1 500 000,00 PLN

Koszty utraty produktywności – koszty zespołu wsparcia 4 200 000,00 PLN

Razem 5 806 470,68 PLN

Wskaźnik TCEI (całkowity koszt niewystarczającego poziomu ergonomii) zsumowany

dla okresu pięciu lat wynosi: 5 mln 806 tys. zł.

Dla porównania koszt wytworzenia badanej aplikacji wynosił około 3 mln zł.

120

Podsumowanie

Nabywcy systemów komputerowych oraz architekci oprogramowania muszą uwzględ-

nić potencjalny wpływ ekonomiczny software’u posiadającego niską ergonomię. Wy-

datki poniesione na wysokiej jakości interfejsy oraz efektywne zasady użytkowania apli-

kacji powinny mieć na celu minimalizację potencjalnych problemów z użyciem systemu

przejawiających się w postaci pewnej sumy kosztów, która zwykle nie jest ujęta w pla-

nie inwestycji. Tym samym użycie wskaźnika TCEI może być uzupełnieniem klasyczne-

go Total Cost of Ownership, szczególnie w przypadku rozważania dwóch lub więcej

wariantów software’owych różniących się głównie jakością interfejsów i architekturą

wewnętrzną, posiadających przy tym zestaw bardzo podobnych funkcjonalności.

Bibliografia

1. AmramM.,KulatilakaN.(1999),Real Options,HarvardBusinessSchoolPress,BostonMA

2. BrachM.(2003),Real Options in Practice,J.Wiley,NewYork

3. BrealeyR.(1999),Podstawy finansów przedsiębiorstw,WydawnictwoNaukowePWN,Warszawa

4. CopelandT.,AntikarovV.(2001),Real Options. A Practitioner's Guide,Texere,NewYork

5. CopelandT.,KollerT.,MurrinJ.(2000),Valuation. Measuring and Managing the Value of Companies,J.Wiley,NewYork

6. DixitA.,PindyckR.(1994),Investment under Uncertainty,PrincetonUniversityPress,Princeton,NewJersey

7. FlakiewiczW.,OleńskiJ.(1989),Cybernetyka ekonomiczna,PWE,Warszawa

8. HubbardD.(1996),The Economic Information Quantity (EIQ) of Uncertain Variables in a Cost/Benefit Analysis

9. HullJ.(2002),Fundamentals of Futures and Options Markets,PrenticeHallInternational,UpperSaddleRiver,NewJersey

10.HullJ.(2003),Options, Futures and Other Derivatives,PrenticeHall,UpperSaddleRiver,NewJersey

11.JaszkiewiczA.(1997),Inżynieria oprogramowania,Helion,Gliwice

12.KrzykowskiG.,SyskaE.(2003),Zarządzanie informacją w decyzjach inwestycyjnych,ZeszytyNauko-weWZUG

13.MachałaR.(2001),Praktyczne zarządzanie finansami firmy,WydawnictwoNaukowePWN,Warszawa

14.MarcinekK.(2001),Ryzyko inwestycyjne,WydawnictwoUczelnianeAkademiiEkonomicznejimKarolaAdamieckiegowKatowicach

15.MunJ.(2002),Real Options Analysis,J.Wiley,NewYork

16.MunJ.(2003),Real Options Analysis Course,J.Wiley,NewYork

121

17.RemenyiD.(2000),The effective measurement of IT costs and benefits,SecondEdition,ButterworthHeinemann

18.StrassmanP.(1997),The Squandered Computer,InformationEconomicsPress,NewCanaan,CT

19.SyskaE.(2003),Szczęśliwi Ci, którzy potrafią liczyć,Computerworld,nr9

20.SyskaE.,KrzykowskiG.(2003a),Applied Information Economics. Metoda oceny rentowności systemów informatycznych,XVIGórskaSzkołaPTI,Szczyrk

21.SyskaE.,KrzykowskiG.(2003b),Metoda badania kosztów funkcjonowania systemów informatycz-nych w dużych organizacjach,Seminarium„TopologiasiecirozległychnaprzykładziesystemuSyriusz”,MGPIPS

22.TrigeorgisL.(1996),Real Option,MITPress,Cambridge,Mass

122

Rozdział 8

Projektowanie ergonomicznych interfejsów użytkownika – case studyMaciej Lipiec

Departament User Experience,

K2 Internet S. A.

al. Solidarności 74A, 00–145 Warszawa

maciej.lipiec@k2.pl

123

StreszczenieInterfejs użytkownika to część systemu informatycznego (programu komputerowego, serwisu internetowe-go, urządzenia elektronicznego), która odpowiada za komunikację z użytkownikiem. W jaki sposób pro-jektować ergonomiczne interfejsy użytkownika? „Projektant interakcji”, „architekt informacji”, „projektant user experience” to wszystko nazwy, którymi określa się nowego rodzaju profesję – projektanta interfej-sów. W jaki sposób pracują projektanci interakcji? Na czym polega proces projektowania zorientowa-nego na użytkownika (user-centered design) i jakie korzyści może przynieść przedsiębiorcom oraz ich klientom? W jaki sposób można badać i optymalizować użyteczność interfejsów użytkownika serwisów internetowych, e-usług i aplikacji?

• słowa kluczowe: projektowanie interakcji, projektowanie interfejsów, projektowanie zoriento-wane na użytkownika, ergonomia, użyteczność, user experience, e-bankowość, usługi finansowe

AbstractUser interface is a part of an information system (software, on-line service or electronic device), which is responsible for interaction between a human-user and a machine. How should we design ergonomic user interfaces? The interaction designer, the information architect, the user experience engineer – all these are the names of the new job title of user interface designer. How do user interface designers work? What is user-centered design and what profits can it gain for entrepreneurs and their clients? How can user inter-faces meant for on-line services, e-services and computer applications be investigated and optimized in respect of their usability?

• key words: interaction design, interface design, user-centered design, human factors, usability, user experience, online banking, financial services

124

W ten sam sposób, w jaki projektanci wzornictwa przemysłowego ukształtowali nasze co-

dzienne życie poprzez rzeczy, które zaprojektowali dla naszych biur i domów, projektowanie

interakcji (interaction design) kształtuje nasze życie z technologiami interaktywnymi – kompu-

terami, telekomunikacją, telefonami komórkowymi i tak dalej. Jeśli miałbym streścić w jednym

zdaniu, czym jest projektowanie interakcji, powiedziałbym, że jest to kształtowanie naszego

codziennego życia poprzez cyfrowe artefakty – podczas pracy, zabawy i rozrywki.

Gillian Crampton Smith, wywiad z 30 stycznia 2002; cyt. za Moggridge 2007

Czym jest projektowanie interakcji?

Projektowanie interakcji (interaction design), to stosunkowo młoda dziedzina designu

zajmująca się projektowaniem interfejsów użytkownika dla systemów interaktywnych:

oprogramowania, serwisów internetowych, urządzeń elektronicznych, e-usług. Projekto-

wanie interakcji skupia się głównie na warstwie funkcjonalnej projektów i planowaniu

procesów interakcji użytkowników z systemem.

Projektowanie interakcji jest ważną częścią szerszej dyscypliny, jaką jest projektowanie

doświadczeń konsumentów (experience design, user experience design), jest także bli-

sko związane z wzornictwem usług (service design).

Ważną częścią projektowania interakcji, tak jak w przypadku wszystkich dziedzin

wzornictwa, jest dbałość o ergonomię. Ergonomia w odniesieniu do produktów inter-

aktywnych nazywana jest użytecznością (usability) – pojęcie to znalazło swoją defini-

cję w normie PN-EN ISO 9241-11. Użyteczność oprogramowania to w dużej mierze

ergonomia kognitywna, skupiająca się na wymaganiach i ograniczeniach ludzkiego

umysłu i percepcji. Co za tym idzie, wielu projektantów interakcji to z wykształcenia

psychologowie.

Projektowanie interakcji w Polsce

Początki komercyjnego projektowania interakcji w Polsce sięgają 2004–2005 roku,

choć oczywiście osoby zajmujące się projektowaniem interfejsów użytkownika poja-

wiły się w naszym kraju dużo wcześniej. Dopiero jednak około 5–6 lat temu zaczęto

125

używać w Polsce tego określenia, pojawiły się pierwsze specjalistyczne firmy i wyspe-

cjalizowane działy w ramach większych przedsiębiorstw (agencje interaktywne, firmy

internetowe).

Według mojej subiektywnej oceny rynku, w Polsce mamy zaledwie kilkudziesięciu pro-

jektantów interakcji mogących się pochwalić kilkuletnim doświadczeniem w realizacji

dużych komercyjnych projektów. Cechą polskiego rynku jest większe skupienie na testo-

waniu i audytach użyteczności niż na projektowaniu. Osoby zajmujące się w różnym

zakresie projektowaniem interakcji posługują się takimi określeniami, jak „specjalista

usability”, „architekt informacji”, „user experience designer”, „user interface designer”,

„interaction designer”.

Projektowanie interakcji w Polsce, inaczej niż na świecie, jest związane przede wszyst-

kim z projektowaniem aplikacji oraz serwisów internetowych. Jak dotąd projektanci

interakcji w naszym kraju są bardzo rzadko zatrudniani do projektowania interfejsów

różnego rodzaju urządzeń (telefony komórkowe, sprzęt RTV i AGD, kioski multimedial-

ne, bankomaty itp.). Interfejsy te są zwykle przygotowywane przez programistów, co

niestety odbija się negatywnie na ich ergonomii.

Brak uczelni kształcących w dziedzinie projektowania interakcji – do nielicznych wyjąt-

ków należy wydział SPIK (Społeczna Psychologia Informatyki i Komunikacji) w Szkole

Wyższej Psychologii Społecznej w Warszawie, choć takie zajęcia zaczynają się powoli

pojawiać na uczelniach politechnicznych czy kierunkach związanych z bibliotekoznaw-

stwem i informacją naukową (architektura informacji).

Proces projektowania zorientowanego na użytkownika

Tradycyjnie projekty informatyczne były planowane przez inżynierów, dla których wy-

magania technologiczne były ważniejsze niż użyteczność. Decyzje dotyczące wyboru

technologii, baz danych i logiki aplikacji zapadały jako pierwsze i determinowały pro-

jekt interfejsu użytkownika, który najczęściej był przygotowywany przez programistów

lub analityków IT, czyli osoby bardzo różniące się od użytkowników końcowych i niepo-

siadające wiedzy o projektowaniu oraz ergonomii.

126

Tego rodzaju podejście, nadal niestety spotykane, prowadzi najczęściej do tworzenia

produktów, które są mało ergonomiczne i niedostosowane do potrzeb użytkowników.

Źle zaprojektowane interfejsy są nieprzyjemne w użyciu, wymagają długiej nauki, skut-

kują częstym popełnianiem błędów i powodują marnowanie czasu przez użytkowników

oraz ich frustrację.

Jako rozwiązanie dla tych problemów powstał proces projektowania zorientowanego

na użytkownika (user-centered design). Termin „user-centered design” pochodzi od Do-

nalda Normana, który ukuł go w latach 80., pracując na wydziale psychologii Univer-

sity of California w San Diego (do nazwy uczelni nawiązuje skrót UCSD – user-centered

systems design, lub po prostu UCD). Proces UCD został opisany w normie PN-EN ISO

13407:1999.

W procesie user-centered design przyjmuje się, że:

• Zaprojektowanie interfejsu użytkownika powinno poprzedzać i determinować za-

projektowanie systemu od strony technologicznej.

• Funkcjonalności systemu powinny wynikać z potrzeb, zadań i ograniczeń użytkow-

ników końcowych, którzy, jeśli to możliwe, zostają włączeni w proces projektowy.

• Ponieważ abstrakcyjne formy dokumentacji, takie jak przypadki użycia czy diagra-

my UML, nie pozwalają na dobre zrozumienie projektu wszystkim jego uczestnikom

(użytkownicy, klienci), należy przygotować makiety interfejsu lub interaktywny pro-

totyp.

• Projektowanie interfejsu powinno odbywać się w cyklu iteracyjnym, w którym

w miarę możliwości projekt już od fazy wczesnego prototypu podlega weryfikacji

z użytkownikami i jest na tej podstawie poprawiany.

Za analizę zachowań użytkowników oraz przygotowanie projektu interfejsu, który bę-

dzie godził potrzeby konsumentów z wymaganiami biznesowymi, powinni odpowiadać

projektanci interakcji.

Model procesu user-centered design zalecanego przez normę ISO 13407 przedstawia

się następująco:

127

1. Zaplanuj proces UCD – w planie projektu powinno znaleźć się miejsce na pracę nad

ergonomią interfejsu użytkownika.

2. Wyspecyfikuj kontekst użycia – dowiedz się i udokumentuj, kto będzie używał syste-

mu i w jakich okolicznościach.

3. Wyspecyfikuj wymagania – poznaj i udokumentuj cele użytkowników i wymagania

biznesowe.

4. Przygotuj rozwiązania projektowe – zaprojektuj funkcjonowanie systemu, wycho-

dząc od wstępnej koncepcji do kompletnej dokumentacji projektowej w formie ma-

kiet lub prototypu.

5. Przeprowadź ewaluację projektu – przetestuj projekt interfejsu z udziałem użytkow-

ników docelowych, aby sprawdzić, czy system spełnia przyjęte cele użytkowe i biz-

nesowe. Proces ewaluacji powinien opierać się na obserwacji tego, jak użytkownicy

końcowi wykonują prawdziwe zadania na testowych wersjach projektu. Zachowa-

nia, reakcje i postawy użytkowników są obserwowane i analizowane.

6. Jeśli system nie spełnia wymagań, w kolejnej iteracji wprowadź poprawki wynika-

jące z konfrontacji projektu z użytkownikami i przetestuj go ponownie lub zrewiduj

wymagania.

Dzięki zaangażowaniu użytkowników w proces projektowy UCD przynosi różnego ro-

dzaju korzyści biznesowe:

• Pozwala na poprawę efektywności i użyteczności produktów interaktywnych.

• Zabezpiecza przed inwestycją w produkty, które mogłyby zostać źle ocenione

przez odbiorców.

• Może być drogą innowacji, dzięki odkrywaniu nowych potrzeb konsumentów.

• Pozwala na skrócenie czasu realizacji projektu i usprawnienie jego przebiegu,

dzięki jasnej wizji efektu końcowego.

Funkcjonalność serwisu internetowego, aplikacji lub innego produktu interaktywnego,

która dobrze odpowiada na potrzeby konsumentów, oraz użyteczny i oryginalny inter-

fejs mogą być źródłem przewagi konkurencyjnej. Dobry interfejs użytkownika nie tylko

przyczynia się do zwiększenia satysfakcji konsumentów, lecz także może bezpośrednio

128

zwiększać sprzedaż lub też pełnić rolę brandingową i perswazyjną, skłaniając do za-

kupu

Proces UCD na przykładzie przebudowy serwisu Pekao24

Przykładem zastosowania metodyki projektowania zorientowanego na użytkownika

może być proces przebudowy systemu transakcyjnego Pekao24 dla banku Pekao SA

(2009–2010). Nad projektem pracowało dwoje projektantów interakcji: Magdalena

Bicka i Maciej Lipiec z zespołu User Experience agencji K2 Internet SA.

System Pekao24 składa się z części bankowej i maklerskiej. Powstał w 2002 roku i obsłu-

guje około 1,5 miliona klientów Banku. W 2009 roku Pekao SA podjęło decyzję o prze-

budowie serwisu – dotychczasowy interfejs użytkownika był przestarzały technologicznie,

mało użyteczny, nie pozwalał na rozbudowę o nowe funkcje i produkty bankowe.

W ramach fazy analitycznej poprzedzającej proces projektowania nowego systemu

K2 przeprowadziło badania z udziałem użytkowników istniejącego serwisu Pekao24

oraz użytkowników konkurencyjnych systemów bankowości elektronicznej. W bada-

niach wzięło udział 25 klientów Pekao SA oraz użytkowników internetowych systemów

bankowych i maklerskich 5 konkurencyjnych banków. Przeprowadzono indywidualne

wywiady pogłębione (IDI) z użytkownikami i obserwacje tego, w jaki sposób klienci

różnych banków korzystają ze swoich systemów bankowości elektronicznej.

Badania pozwoliły na rozpoznanie silnych i słabych stron różnych rozwiązań projekto-

wych stosowanych w systemach konkurencyjnych i zwróciły uwagę na problemy z uży-

tecznością występujące w serwisie Pekao24. Na podstawie informacji zebranych od

użytkowników i wymagań banku K2 przygotowało założenia dla nowego interfejsu

użytkownika.

Następnym etapem projektu było przygotowanie prototypu architektury informacji no-

wego serwisu, tak aby możliwe było przetestowanie go z użytkownikami przed rozpo-

częciem produkcji. Pracując nad nowym systemem Pekao24 K2 przygotowało interak-

tywny prototyp interfejsu użytkownika, który liczył 450 stron.

129

Kolejne moduły serwisu były projektowane przez K2 i omawiane podczas spotkań

warsztatowych z klientem w cyklu cotygodniowym. Przygotowanie wiernego prototypu

systemu znacznie ułatwiło komunikację projektantów z pracownikami Banku, którzy nie

mieli problemów z wyobrażeniem sobie gotowego serwisu.

Na prototypie nowego systemu K2 przeprowadziło badania ergonomiczne z udziałem

klientów Banku. Podczas testów użytkownicy byli proszeni o wykonanie na prototypie

serwisu serii zadań będących najbardziej typowymi przypadkami użycia systemu. Ba-

dania wskazały miejsca w serwisie wymagające poprawy oraz możliwości optymali-

zacji użyteczności interfejsu. W czasie badań przetestowano także dwa różne projekty

formularzy wniosków (testy A/B), co pozwoliło na wybranie bardziej efektywnej wersji.

K2 wykonało także badania eye-trackingowe projektów graficznych systemu. Eye-

-tracking, czyli badanie przez śledzenie wzroku użytkowników, został przeprowadzony

na statycznych projektach graficznych kluczowych stron serwisu. Przedstawiciele gru-

py celowej byli proszeni o wykonanie zadań polegających na odnalezieniu wzrokiem

i wskazaniu kursorem myszki wybranych funkcji na prezentowanych ekranach. Zba-

dano także spontaniczne postrzeganie interfejsu. Eye-tracking umożliwił sprawdzenie

czytelności projektów graficznych i ich optymalizację. Pozwolił na upewnienie się, że

odnalezienie wszystkich najbardziej istotnych informacji jest łatwe i nie sprawia użyt-

kownikom problemów.

Dopiero po zakończeniu prac na projektem interfejsu użytkownika zostały podjęte decy-

zje dotyczące tego, w jaki sposób wdrożyć planowane funkcje od strony technologicznej.

W końcowym etapie prac nad serwisem już gotowy system był pilotażowo testowany

na grupie 14 tys. pracowników banku. Wersja demonstracyjna serwisu została udostęp-

niona publicznie przed oficjalnym uruchomieniem systemu. Dzięki temu możliwe było

zebranie informacji zwrotnej od użytkowników i wprowadzenie ostatnich poprawek

przed startem.

K2 przygotowało dla Pekao SA także mobilną wersję systemu transakcyjnego na tele-

fony komórkowe. Proces przebiegał bardzo podobnie jak w przypadku „dużej” wersji

130

www – został przygotowany interaktywny prototyp interfejsu, który był następnie testo-

wany z klientami banku na telefonach komórkowych.

Przebudowa Pekao24 – efekty

Usługi takie jak bankowy serwis transakcyjny są systemami krytycznymi, które muszą

działać bez większych błędów od momentu startu. Niedopuszczalne jest uruchomienie

wersji testowej systemu bankowego, która jest niedopracowana, i wprowadzanie po-

ważnych poprawek dopiero w późniejszym czasie. W takim przypadku proces user-

- centered design, który polega na systematycznym eliminowaniu błędów, dzięki wielu

kolejnym iteracjom już na etapie projektowym, sprawdza się idealnie.

Nie bez znaczenia jest też kwestia zmniejszenia kosztów – szacuje się, że koszt wpro-

wadzenia zmian w serwisie na etapie projektowania jest nawet sto razy niższy niż

w trakcie produkcji lub po jej zakończeniu.

Nowe Pekao24 przygotowane przez K2 zebrało bardzo pozytywne opinie ze stro-

ny klientów Banku oraz specjalistów z branży internetowej. Zdobyło także wyróżnie-

nie magazynu PC WORLD jako najlepszy interfejs systemu bankowości elektronicznej

w Polsce.

Zastosowanie procesu UCD pozwoliło na przygotowanie interfejsu użytkownika, który

jest znacznie bardziej ergonomiczny. Średni czas wykonywania najczęstszych operacji

w systemie (np. przelewy) został skrócony nawet o kilka minut w stosunku do poprzed-

niej wersji Pekao24.

Call-center Banku odbiera znacznie mniej telefonów niż początkowo zakładano w przy-

padku tak daleko idących zmian. Konsultantom przekazywane są pozytywne opinie,

negatywne reakcje są bardzo rzadkie.

Intuicyjne, logiczne przejścia między ekranami i szybkie dotarcie do potrzebnych funkcji

zachęcają użytkowników do korzystania z nowych opcji i usług bankowych. Bardziej

konserwatywnym klientom przyjazny interfejs pomaga w przełamywaniu oporów przed

korzystaniem z usług elektronicznych. System Pekao24 oferuje wszystko to, czego klient

131

Banku może potrzebować: transakcje i informacje finansowe o wszystkich posiadanych

produktach, oferty specjalne dostępne tylko przez internet, a także usługi maklerskie –

teraz w nowoczesnym designie, przyjazne w użyciu – stwierdził Rafał Witczak, dyrektor

kierujący Grupą Projektową w Banku Pekao SA.

Wersja mobilna Pekao24 w ciągu około dwóch miesięcy działania zdobyła ponad

20 tysięcy użytkowników – więcej niż podobne systemy konkurencyjnych banków.

Bibliografia

1. GulliksenS.J.,DesmaraisM.C.(2010),Humand-Centered Software Engineering – Integrating Usability In The Software Development Lifecycle,Springer

2. LipiecM.,BickaM.(2010),Przebudowa systemu transakcyjnego Pekao24 – Case Study,K2InternetSA,http://www.k2.pl/_files/K2_User_Experience-Pekao24_Case.pdf

3. MoggridgeB.(2007),Designing Interactions,TheMITPress

4. NormanD.A.,DraperS.(1986),User-Centered System Design: New Perspectives on Human-Computer Interaction,CRCPress

5. PN-ENISO13407:1999,„Procesyprojektowaniaukierunkowanenaczłowiekawprzypadkusystemówinteraktywnych”

6. PN-ENISO9241-11:2002,„Wymaganiaergonomicznedotyczącepracybiurowejzzastosowaniemterminaliwyposażonychwmonitoryekranowe(VDT).Część11:Wskazówkidotycząceużyteczności”

132

Rozdział 9

Miejsce ergonomii w projektowaniu e-usługIwona Palczewska

Instytut Wzornictwa Przemysłowego, Zakład Badań Ergonomicznych

ul. Świętojerska 5/7, 00–236 Warszawa

iwona_palczewska@iwp.com.pl

133

StreszczenieIntensywny rozwój technologii teleinformatycznych, wirtualizacja procesu biznesowego zachodząca na całym świecie i wzrost znaczenia produktów niematerialnych, w tym usług prowadzonych drogą elektro-niczną (e-usług), zwróciły uwagę Instytutu z punktu widzenia podniesienia efektywności procesu rozwoju usługi jako produktu wzorniczego. W tym obszarze zachodzi daleko idąca synergia między czynnikami zwiększającymi efektywność a procesem rozwoju, projektowania i wdrażania e-usług i produktów mate-rialnych. Jednocześnie obszar produktów wirtualnych nie jest poznany z punktu widzenia ich wzornictwa, procesów rozwoju i wdrażania w firmie, zarządzania nimi, czynników sukcesu i ryzyka. To skłoniło Insty-tut Wzornictwa Przemysłowego do przeprowadzenia, na próbie 201 przedsiębiorstw i 52 projektantów, badań kompetencji i potrzeb polskich przedsiębiorstw w zakresie wdrażania nowego projektu e-usługi oraz efektywności projektowania usług elektronicznych. W publikacji przedstawiono m.in. wyniki doty-czące wykorzystania ergonomii w procesie projektowania e-usługi jako czynnika podnoszenia jakości.

• słowa kluczowe: technologie teleinformatyczne, e-usługa, projektowanie, przestrzeń cyfrowa, wzornictwo e –usług, potrzeba, ergonomia, innowacyjność

AbstractRapid development of telecommunication and IT technologies, business process virtualization, observed all over the world, as well as the growing significance of non-material products, including e-services, have drawn the attention of the Institute of Industrial Design to the need to raise the effectiveness of the service development process as a design product. In this area there is considerable synergy between effective-ness factors and the process of development, engineering and implementation of e-services and physi-cal products. The field of virtual products is not recognized yet in respect of their design, development, application within the company, management and success and risk factors. This inclined the Institute of Industrial Design to undertake a research on the competence and willingness of Polish enterprises to launch new e-services and on the effectiveness of e-services engineering. The paper shows the research findings, including the use of ergonomics in the process of an e-service development as a factor for better quality.

• key words: telecommunication and IT technologies, e-service, engineering, digital space, e-services design, need, ergonomics, innovation

134

Rola sektora usług (w tym e-usług) we współczesnych gospodarkach jest kluczowa. Ist-

nieje bardzo silna dodatnia korelacja między wskaźnikami makroekonomicznymi efek-

tywności gospodarki (np. produktu krajowego brutto, PKB) a udziałem w nim sektora

usług (CIA World Factbook, 2009). Jest to obszar gospodarki o szczególnie dużym

potencjale wzrostu, zwłaszcza w perspektywie rozwoju technologii informacyjno-komu-

nikacyjnych (ICT).

Punktem wyjścia dla zdefiniowania e-usług może być definicja usług, jako że e-usługi

stanowią podzbiór zbioru usług, lub inaczej – jeden z wielu rodzajów usług. Przykła-

dem może być definicja Löbbego (Löbbe, 1992), koncentrująca się na uchwyceniu róż-

nic między usługą a produktem materialnym. W takim rozumieniu e-usługę wyróżniać

będzie spośród pozostałych usług środowisko, w którym będzie świadczona – środo-

wisko cyfrowe. E-usługi definiowane są często jako usługi świadczone za pośrednic-

twem internetu, co współcześnie stanowi zawężenie pojęcia. Rozwój technologii in-

formacyjno-komunikacyjnych spowodował, że powstała wirtualna przestrzeń cyfrowa,

w której połączone w sieć komputery, urządzenia i media elektroniczne komunikują

się, tworząc przestrzeń informatyczną oraz społeczną łączącą użytkowników wymienio-

nych mediów. W przygotowywanym dla Ministerstwa Gospodarki raporcie dotyczącym

wzornictwa e-usług posłużyłam się opracowaną specjalnie dla jego potrzeb definicją

e-usługi: e-usługa jest siecią interakcji zachodzących w przestrzeni cyfrowej między

dwiema stronami – usługodawcą i usługobiorcą – których celem jest zaspokojenie po-

trzeb obydwu stron.

135

Definicja ta ma charakter uniwersalny i dobrze odzwierciedla współczesne warunki

funkcjonowania i rozwoju wzornictwa e-usług dzięki temu, że:

1. posługuje się terminem „przestrzeń cyfrowa”, który jest pojęciem nowocześniejszym

i w lepszym stopniu odzwierciedlającym współczesną rzeczywistość;

2. odchodzi od jednokierunkowości, zastępując termin „świadczenie” usług siecią inter-

akcji między stronami;

3. odnosi się do konsumenta i jego potrzeb jako celu e-usługi, a także zawiera element

doświadczenia klienta (user experience);

4. nie kwantyfikuje udziału żadnej ze stron.

Pojęcie ergonomii tradycyjnie odnosiło sie do interakcji człowieka z systemami technicz-

nymi i procesami organizacyjnymi. Odzwierciedla to definicja ergonomii wypracowana

przez Polskie Towarzystwo Ergonomiczne w roku 1983 i do dziś funkcjonująca, która

mówi, że: ergonomia to nauka stosowana zmierzająca do optymalnego dostosowania

narzędzi, maszyn, urządzeń, technologii, organizacji i materialnego środowiska pracy

oraz przedmiotów powszechnego użytku do wymagań i potrzeb fizjologicznych, psy-

chicznych i społecznych człowieka.

Wraz z rozwojem technologii ICT zagadnienia ergonomiczne objęły także interakcje

człowieka z komputerem, takie jak projektowanie interfejsów komputerowych, okien

dialogowych w programach komputerowych czy całych serwisów internetowych, a tak-

że opracowywanie metodyki oceny, analizy i badań cech ergonomicznych i jakości

oprogramowania, na przykład za pomocą systemu do śledzenia ruchów gałek ocznych

(eye tracking). Ze względu na znaczną dynamikę rozwoju branży ICT i następstwo

czasowe w stosunku do bardziej zaawansowanych krajów, które były anglojęzyczne,

w Polsce rozwinęła się równoległa terminologia, bazująca na nazewnictwie angielskim,

określająca terminem użyteczność (ang. usability, web-usability) zakres zagadnień ergo-

nomicznych skupiających się na zapewnieniu intuicyjnej nawigacji, ułatwieniu dostępu

do poszukiwanej informacji i zrozumiałej dla użytkownika komunikacji. Rodzi to często

nieporozumienia i postrzeganie ergonomii jako dziedziny wiedzy nieprzystającej do

cyfrowej rzeczywistości, a tym samym przestarzałej.

136

Tymczasem sama ergonomia jest nauką otwartą, aplikującą własne spójne podejście,

oparte na priorytecie potrzeb i możliwości człowieka jako odbiorcy rozwiązań, do róż-

nych zastosowań, a w obszarze zainteresowań ergonomii znajduje się szerokie i ciągle

uzupełniane spektrum dziedzin i zagadnień:

1. Ergonomia e-usług.

2. Ergonomia fizyczna.

3. Ergonomia poznawcza.

4. Ergonomia emocjonalna.

5. Projektowanie zorientowane na użytkownika.

6. Użyteczność (ICT).

7. Funkcjonalność (produkt).

8. Czynnik ludzki – Human Factor (proces).

9. Ergonomia procesów i systemów złożonych.

Ergonomię e-usług należy także postrzegać w perspektywie czynnika innowacyjności.

Liczne prowadzone badania potwierdzają kluczową rolę ICT dla wprowadzania no-

wych procesów biznesowych, takich jak innowacja organizacyjna i procesowa. Gra-

nice między wdrażaniem nowych systemów opartych na ICT a wprowadzaniem inno-

wacji procesowych się zacierają. Różnica między innowacją związaną z „produktem”

a innowacją związaną z „procesem” może zaniknąć, gdyż produkty i usługi są łączone

na nowe sposoby, a ich cechy ergonomiczne muszą być postrzegane w sposób kom-

pleksowy, tworzący kontinuum zagadnień.

Stosowanie zasad ergonomii i uwzględnianie ich na etapie tworzenia założeń pro-

jektowych i w samym procesie projektowania przyczynia się do zwiększenia wartości

dodanej, podnoszenia efektywności ekonomicznej, podnoszenia jakości oraz likwidacji

barier dla użytkowników (wykluczenia) co poszerza rynek i zwiększa liczbę potencjal-

nych konsumentów e-usługi. Czynniki ergonomii e-usług są na ogół tożsame ze wskaź-

nikami ich jakości. W szczególności należą do nich łatwość użycia, struktura i layout,

jasny i czytelny komunikat wizualny, schemat linkowania, treść i zawartość, niezawod-

137

ność funkcjonowania, wiarygodność dla odbiorcy, wydajność, zapewnienie wsparcia

użytkownikowi, bezpieczeństwo, komunikatywność i zachęta skierowana do odbiorcy.

Jednym z wyznaczników jakości e-usług jest stopień ich dojrzałości. Sposób postrzega-

nia struktury i funkcji e-usług zmieniał się w czasie wraz z rozszerzającym się zakresem

ich celów i roli, jakie miały odgrywać. Tradycyjny model oceny dojrzałości e-usług

zakładał liniowe przejście poprzez kolejne stadia zaawansowania funkcjonalności ser-

wisów. Przykładem może być model dojrzałości usług publicznych e-administracji, jakim

posługuje się Komisja Europejska (rys. 1).

pełna dostępność przez internet

Inform

acja

Interakcja jednokierunkowa

(możliwość pobrania formularza)

Interakcja dwukierunkowa

(formularze elektroniczne)

Operacja (załatwienie całej sprawy

drogą elektroniczną)

Targetyzacja (system aktywny,

zindywidualizowany)

100%

80%

60%

40%

20%

dojrzałość

stopnie zaawansowania

Pięciostopniowy model dojrzałości

Rys. 1. Model dojrzałości usług e-administracji w EU27+ (Unia Europejska + Szwajcaria + Turcja), (European Com-mission Directorate General for Information Society and Media, 2009)

Ciekawą koncepcję oceny dojrzałości stanu wzornictwa e-usług zaproponowali auto-

rzy szwedzcy (Goldkuhl, 2006). W modelu tym analizowane są równocześnie trzy

parametry: stopień skoordynowania i zintegrowania e-usługi i jej części, stopień zin-

dywidualizowania z punktu widzenia konsumenta i możliwość interakcji konsumenta

138

z usługą (rys. 2). E-usługi wraz ze wzrastającym stopniem dojrzałości ewoluują od mo-

delu e-usług ogólnych, funkcjonujących w oderwaniu od siebie, pełniących rolę informa-

tywną, do skoordynowanych, spersonalizowanych i interaktywnych serwisów. Możliwe

jest niejednakowe zaawansowanie poszczególnych parametrów, np. skoordynowany

system interaktywnych serwisów może mieć wyłącznie charakter informatywny. Pozwala

to w sposób bardziej wszechstronny niż w modelu liniowym oceniać stopień dojrzałości

e-usług.

Performatywne

Informatywne

SkoordynowaneZindywidualizowane

OgólneOddzielne

Rys. 2. Model parametrów oceny dojrzałości wzornictwa e-usług (Goldkuhl, 2006)

Ergonomia stanowi w każdym modelu czynnik podnoszący e-usługę na wyższy poziom

dojrzałości. Dzięki wynikającemu z charakterystycznego dla ergonomii antropocentry-

zmu uznawaniu priorytetu cech i potrzeb człowieka w kształtowaniu struktury technicz-

nej, możliwe jest lepsze dopasowanie produktu niematerialnego, jakim jest e-usługa, do

jej konsumenta. Świadomość tej roli i stosowanie ergonomii w praktyce wymaga zarów-

no od przedsiębiorstw, jak i projektantów odpowiedniego jej umiejscowienia w proce-

sie projektowania i wdrażania e-usług.

139

W lipcu 2010 roku na zlecenie Instytutu Wzornictwa Przemysłowego Sp. z o.o. (IWP)

Pentor Research International przeprowadził badanie dotyczące kompetencji i potrzeb

polskich przedsiębiorstw w zakresie wdrażania nowego projektu e-usługi oraz efektyw-

ności projektowania usług elektronicznych. Celem badań była odpowiedź na pytanie

czy i na ile przedsiębiorcy branży usługowej wykorzystują wzornictwo (projektowanie)

do projektowania e-usług oraz jakie to przynosi rezultaty, a także jak przebiega proces

projektowania nowej e-usługi. Badanie zostało przeprowadzone na próbie 201 przed-

siębiorstw (zaliczanych do branż: finanse, informatyka, kultura, doradztwo, non profit,

marketing, ogólno-społeczna, informacyjna) oraz 52 projektantów e-usług z wykorzysta-

niem bezpośredniego wywiadu ankieterskiego przy wykorzystaniu techniki CAPI. Bada-

nie przeprowadzono w wybranych firmach, które w ciągu ostatnich trzech lat wdrożyły

przynajmniej jedno przedsięwzięcie z zakresu e-usług.

Połowę badanych firm stanowiły małe przedsiębiorstwa, zatrudniające od 5 do 49 pra-

cowników (N = 102). Drugą grupą pod względem liczebności były mikrofirmy: w sumie

przeprowadzono w nich 68 wywiadów. Badaniem objęto także 31 przedsiębiorstw

średnich i dużych, zatrudniających przynajmniej 50 pracowników. Najliczniej repre-

zentowane były firmy z branży informatycznej, marketingowej i kultury (np. video na

żądanie – VOD, infotainment, e-rozrywka, czasopisma on-line), które w sumie stanowiły

połowę przedsiębiorstw. Ponadto w badaniu uwzględniono firmy zajmujące się dziedzi-

nami ogólnospołecznymi (np. portale lokalizacyjne, firmy oferujące usługi optymalizacji

trasy i środków transportu), przedsiębiorstwa z branży finansów, firmy doradcze i infor-

macyjne oraz organizacje non profit. Wywiady w firmach przeprowadzano z osobami

odpowiedzialnymi za rozwój e-usług, znającymi zagadnienia związane z ich wdraża-

niem oraz kontaktujące się z profesjonalnymi projektantami e-usług.

Druga część badania obejmowała wywiady realizowane bezpośrednio z projektantami

e-usług. W sumie przebadano 52 respondentów. Warunkiem udziału w przedsięwzię-

ciu było:

• doświadczenie zawodowe w dziedzinie wzornictwa e-usług (przynajmniej trzy pro-

jekty e-usługowe w ciągu dwóch lat poprzedzających moment badania lub przynaj-

140

mniej jeden projekt, przy założeniu, że w ostatnim półroczu projektant współpraco-

wał dodatkowo z firmą trudniącą się świadczeniem e-usług);

• wykształcenie w zakresie projektowania;

• doświadczenie w kontaktach z klientami zamawiającymi projekt e-usług.

Do grupy respondentów zakwalifikowano 30 niezależnych projektantów, 12 pracow-

ników działów projektowych przedsiębiorstw e-usługowych oraz 10 członków zespo-

łów projektowych w wyspecjalizowanych firmach. Połowa projektantów e-usług, którzy

wzięli udział w badaniu, to absolwenci kierunków informatycznych, co trzeci ukończył

uczelnię techniczną. Tylko nieliczni mieli formalne wykształcenie z zakresu wzornictwa

(6%).

We wzornictwie e-usług można wyróżnić dwa główne obszary:

1. Satysfakcja klienta: interfejs, pozytywne doświadczenie, świadomość marki, interak-

cja z możliwością zbierania opinii.

2. Efektywność dostarczania usługi: strategia, modele i rozwiązania techniczne, kultura

organizacji, zasoby i umiejętności.

Zagadnienia związane z ergonomią zostały w kwestionariuszach badawczych po-

traktowane jako element metodyki projektowania i czynnik (cecha) finalnego produktu

mieszczące się obydwu obszarach.

Najważniejszym rezultatem badania był stwierdzony w przedsiębiorstwach brak pro-

cesowego myślenia o e-usłudze, uwzględniającego relacje z klientem, któremu towa-

rzyszyło wąskie, produktowe myślenie o usłudze. Usługa była traktowana po prostu

jak produkt firmy, a kontakt z klientem postrzegany jedynie poprzez pryzmat reklamy

i punktu sprzedaży. Relacja z konsumentem była jednokierunkowa: od usługodawcy do

usługobiorcy, a ergonomia usług rozumiana była jako efektywność czasowa i płynność

procesu wyłącznie z punktu widzenia organizacji, a nie konsumenta.

Sposób postrzegania wzornictwa przekładał się na oczekiwania stawiane projektowa-

nym e-usługom przez firmy. Kwestie, które w ocenie przedsiębiorstw miały charakter

pierwszoplanowy, to przede wszystkim:

141

• użyteczność (np. funkcjonalność i intuicyjność nawigacji),

• atrakcyjność wizualna,

• bezpieczeństwo informacji, ochrona danych osobowych,

• skuteczne rozwiązanie określonego problemu,

• zgodność ze współczesnymi trendami w zakresie projektowania ergonomii interfej-

su użytkownika,

• spójność z wizerunkiem firmy,

• elastyczność (możliwość łatwego dodawania nowych opcji).

Natomiast projektanci skupiali swoją uwagę w czasie tworzenia e-usługi najczęściej na:

• wizualnej atrakcyjności dla użytkownika,

• użyteczności, np. funkcjonalności i intuicyjności nawigacji,

• uwzględnianiu współczesnych trendów w projektowaniu ergonomii interfejsu użyt-

kownika,

• skuteczności rozwiązania określonych problemów,

• bezpieczeństwie informacji i ochronie danych osobowych.

Określane przez projektantów e-usług priorytety związane z tworzeniem e-usług były

w wysokim stopniu zbieżnie z oczekiwaniami przedsiębiorstw, jednak w odróżnieniu od

nich większa waga była przykładana do kwestii estetycznych, doznań użytkowników

i ergonomii usługi (rys. 3, 4).

Rys. 3. Zestawione wyniki odpowiedzi na pytanie: Proszę ocenić, na podstawie swojego doświadczenia, jak często przy projektowaniu nowej e-usługi poniższe kwestie przyjmuje się jako pierwszoplanowe?

142

Rys. 4. Zestawione wyniki odpowiedzi na pytanie: Proszę ocenić, na podstawie swojego doświadczenia, jak często przy projektowaniu nowej e-usługi poniższe kwestie przyjmuje się jako pierwszoplanowe?

Dwóch na trzech ankietowanych projektantów prowadziło własne badania ergonomicz-

ne podczas projektowania e-usług. Najczęściej stosowane były metody bezpośrednie

z udziałem ludzi (60%) lub oparte na modelach cyfrowych (rys. 5), co świadczyło

jednocześnie, że mimo deklarowanej dużej wagi przywiązywanej do ergonomii projek-

towanej usługi co trzeci projektant nie stosował żadnych metod badań w tym zakresie.

Rys. 5. Zestawione wyniki odpowiedzi na pytanie: Jakie metody badań ergonomicznych stosuje Pan(i) podczas projektowania e-usług? Proszę wymienić trzy najważniejsze (N = 52)

143

Ankietowane firmy deklarowały otwartość na współpracę na warunkach outsourcingu

i chęć zatrudnienia specjalistów mających doświadczenie w różnych obszarach projek-

towania e-usług. Jedna trzecia ankietowanych firm odpowiedziała, że chce współpra-

cować ze specjalistami w zakresie ergonomii stron internetowych oraz z projektantami

interfejsów. Co czwarta firma odczuwała istotne braki kadrowe ekspertów w dziedzinie

badań rynkowych. Co ciekawe, zaledwie 7% firm odczuwało potrzebę współpracy lub

brak profesjonalistów zajmujących się tematyką kształtowania tzw. user experience,

czyli ogółu doświadczeń użytkowników w kontakcie z daną usługą, co świadczy, że

ten obszar nie jest w ogóle identyfikowany jako związany z ergonomią e-usługi i nie

dostrzegano, że ergonomia jest czynnikiem warunkującym pozytywne doświadczenie

konsumenta.

Rys. 6. Specjaliści w dziedzinie wzornictwa e-usług, których w opinii ankietowanych przedsiębiorstw brakuje na rynku (N = 30)

Naturalnym zapleczem merytorycznym i kompetencyjnym dla kształcenia projektantów

w zakresie wzornictwa e-usług są wydziały wzornictwa i projektowania na akademiach

sztuk pięknych i politechnikach, które dotychczas kształcą projektantów produktu i w któ-

rych programach dydaktycznych implementowana jest tematyka ergonomii. Ponieważ

jednak e-usługa jest procesem, a nie produktem, należy rozbudować zaplecze kadro-

we, dydaktyczne o specjalistów ds. funkcjonowania systemów złożonych, optymaliza-

cji procesów i ergonomii procesowej, a następnie włączyć te zagadnienia w program

dydaktyczny studiów. W programach należy kłaść nacisk na kompetencje biznesowe,

144

umiejętność pracy w interdyscyplinarnych zespołach i techniki wspomagające kreatywne

rozwiązywanie problemów złożonych. Pozwoli to na pojawienie się na rynku nowego

zawodu: projektanta usług, a co za tym idzie, ofert profesjonalnego projektowania usług.

Proces projektowania e-usług jest podobny do procesu projektowania tradycyjnych usług

świadczonych bezpośrednio. Systematyczny i świadomy proces projektowania usług

jest dziedziną nową, pierwsze poważniejsze opracowania na ten temat pojawiły się

na świecie na początku XXI wieku. Z kolei projektowanie e-usług wyrosło bezpośrednio

z projektowania stron internetowych, zadania powierzanego początkowo samym infor-

matykom, a następnie agencjom marketingowym. Niewątpliwie istotną barierą rozwoju

jest dostępność przygotowanej kadry, między innymi ekspertów „user experience” oraz

specjalistów od ergonomii interfejsu elektronicznego. Obecnie nowocześnie postrzega-

ne wzornictwo e-usług obejmuje:

1. proces projektowania e-usługi (w tym projektowanie interakcji i oprogramowania);

2. zarządzanie procesem rozwoju nowego produktu lub usługi,

3. konteksty wzornictwa – uwarunkowania zewnętrzne obydwu procesów: trendy wzor-

nicze, insight wzorniczy, zarządzanie wiedzą o życiu produktu/usługi na rynku,

wiedzę o konsumencie, mechanizmy zapewnienia jakości i efektywności rynkowej

e-usługi.

Wzornictwo e-usług ma, podobnie jak wzornictwo produktu, aspekt zarówno statyczny,

jak i dynamiczny – jest zarówno stanem, jak i procesem.

Z przeprowadzonych badań wynika, że termin wzornictwo e-usług jest obecnie firmom

praktycznie nieznany, a granice pojęcia są rozmyte. Blisko 20% respondentów z niczym

nie kojarzy omawianej dziedziny. Pozostali przedstawiciele firm odpowiedzialni za pro-

ces wdrażania e-usług pytani o to, czym jest wzornictwo, odpowiadali w kategoriach:

• zadaniowych, np. świadczenie usług przez internet,

• narzędziowych, np. projektowanie stron internetowych, projekt,

• celowych, np. przyciągnięcie klientów, zwiększenie sprzedaży, lub

• koncepcyjnych, np. nowoczesność, usprawnienie pracy.

145

Respondenci próbowali definiować pojęcie poprzez jego wybrany element, nie patrząc

na proces całościowo, ponadto nie umieszczając w jego centrum potrzeb i doświad-

czeń potencjalnych klientów – a więc zagadnień ergonomicznych.

Mimo to, moim zdaniem, celowe jest wprowadzenie terminu wzornictwo e-usług i wokół

tego pojęcia budowanie merytoryki procesu biznesowego. Dzięki funkcjonującemu i do-

brze zdefiniowanemu pojęciu wzornictwo produktu (materialnego), w którym zagadnie-

nia związane z ergonomią mają swoje dobrze określone miejsce i rolę, posługiwanie

się terminem wzornictwo w odniesieniu do e-usług ułatwi, poprzez wskazanie analogii,

transfer rozwiązań z zakresu wzornictwa i projektowania produktu materialnego do

metodyki i procesu projektowania oraz wdrażania e-usług, a jednocześnie uwypukli

różnice metodologiczne w podejściu do rozwoju wirtualnych procesów i systemów zło-

żonych, jakimi są e-usługi.

Bibliografia

1. CIA World Factbook(2009),pobrano12.02.2011zlokalizacjihttps://www.cia.gov/library/publica-tions/the-world-factbook/fields/2012.html

2. EuropeanCommissionDirectorateGeneralforInformationSocietyandMedia(2009),Smarter, Faster, Better eGovernment. 8th Benchmark Measurement|November2009,EuropeanCommissionDirectorateGeneralforInformationSocietyandMedia

3. GoldkuhlG.P.(2006),From e-ladder to e-diamond – re-conceptualising models for public e-services,14thEuropeanConferenceonInformationSystems(ECIS2006),Göteborg,Sweden.

4. K.Löbbe,Technische Dienstleistungen, Technologietransfer, und Innovation, Untersuchungen des Rheinisch-Westfalischen Instituts für Wirtschaftsforschung.Essen1992.(cyt.za:P.Rostropowicz,Wybranezagad-nieniadotyczącerozwojusektorausług,w:Nierównościspołeczneawzrostgospodarczy.Zeszytnr2,Uwarunkowaniaekonomiczne,UniwersytetRzeszowski,Rzeszów2003)

146

Rozdział 10

Model zarządzania ryzykiem ergonomicznym na przykładzie działających w Polsce przedsiębiorstw – case study Maciej Zdrodowski

Specjalista bhp, ekspert w dziedzinie ryzyka ergonomicznego

m.zdrodowski@post.pl

147

StreszczenieGłównymi powodami, dla których realizowane są działania ergonomiczne w Polsce, wydają się być przede wszystkim wymogi prawne (ustawy, rozporządzenia, np. dotyczące monitorów ekranowych, ręcznych prac transportowych) oraz rosnące koszty pracy (absencja chorobowa, rotacje pracowników, wypadki przy pracy). Jest to podejście reaktywne, oparte na działaniach kontrolnych, zdarzeniowych i finansowych. Nie przynoszą one pracodawcom oczekiwanych korzyści ze względu na jednostkowy charakter i brak systemowego podejścia.

Obserwujemy jednak pozytywne przykłady proaktywnego podejścia do ergonomii, zwłaszcza w aspek-cie ryzyka ergonomicznego, czego przykładem są wdrożenia w firmach w Polsce. Ich sukces opiera się na systemowym podejściu i integracji ryzyka ergonomicznego w struktury istniejących obszarów zarzą-dzania w przedsiębiorstwie, co pozwala na korzystanie z modeli i narzędzi typowych dla tych systemów, ułatwiając tym samym ich implementację.

W publikacji pokazano przykłady zarządzania ryzykiem ergonomicznym z polskich przedsiębiorstw, obszary wdrożeń oraz zwrot z inwestycji.

• słowa kluczowe: ergonomiczne czynniki ryzyka, zarządzanie ryzykiem, powody wdrożeń ergonomicznych, przykłady rozwiązań, zwrot z inwestycji

AbstractThe main reasons for ergonomic activities being undertaken in Poland seem to be predominantly legal requirements (Acts, Regulations on e.g. screen displays, manual transportation tasks) and growing labour costs (sick leaves, worker rotation, accidents at work). This is a reactive approach based on audit, incident-related and financial activities. They do not bring employers the expected benefits because of their one-off character and lack of a systemic approach.

However, we observe positive examples of proactive approach to ergonomics, especially in the context of ergonomic risk, which is confirmed by implementation projects effected in Polish companies. Their suc-cess is based on a systemic approach and integration of the ergonomic risk in the structures of the existing management areas, which enables the use of models and tools typical for such systems, thus facilitating their implementation.

The article featured examples of ergonomic risk management in Polish companies, implementation areas and return on investment.

• key words: ergonomic risk factors, risk management, ergonomics implementation, solutions, return of investments (ROI)

148

Wstęp

Wysoka specjalizacja, zróżnicowanie technologiczne, potrzeba konkurencyjności

i ciąg łego doskonalenia powodują, że ergonomia w przedsiębiorstwach zaczyna od-

grywać znaczącą rolę i nie opiera się już wyłącznie na ogólnych wytycznych dotyczą-

cych rozwiązań ergonomicznych, ale na konkretnych potrzebach firm popartych i po-

przedzonych diagnozą ergonomiczną. Na tej podstawie firmy otrzymują różnorodne

dane oraz zyskują możliwość zarządzania nimi tak jak kapitałem firmy. Potrzebują tylko

zdefiniować ergonomiczne czynniki ryzyka wewnątrz organizacji i dobrać najlepszą,

najefektywniejszą metodę zarządzania nimi (ang. ergonomic risk management – ERM).

W literaturze dostępne są liczne przykłady, że inwestycje ergonomiczne są opłacalne

dla przedsiębiorstw z wielu branż, a zwrot z inwestycji znacząco przekracza nakłady:

• komputery (Beevis, 2003; Nielson, 1993),

• transport materiałów i organizacja stanowisk pracy (Hendrick, 1996; Lahiri, 2005;

Maudgalya, 2008; Rodrigues, 2001),

• ponowne zaprojektowanie linii produkcyjnych (Stanton, Baber, 2003),

• przemysł samochodowy (Stanton, Baber, 2003),

• przemysł naftowy, leśnictwo, lotnictwo (Hendrick, 1996),

• służba zdrowia (Goggins, 2008).

Powody wdrożeń ergonomicznych w Polsce

Głównymi powodami, dla których realizowane są działania ergonomiczne w Polsce,

wydają się być przede wszystkim wymogi prawne skierowane do pracodawców, spre-

149

cyzowane w konkretnych ustawach i rozporządzeniach np. dotyczących pracy z moni-

torami ekranowymi1 czy bhp przy ręcznych pracach transportowych2. Innymi powodami

są rosnące koszty pracy, a w nich wskaźniki absencji chorobowej, rotacji pracowników,

wypadków przy pracy czy chorób zawodowych. Wzrastająca liczba kontroli zakładów

pracy przez powołane do tego instytucje (np. Państwowa Inspekcja Pracy, Centralny

Instytut Ochrony Pracy, Instytut Medycyny Pracy), a także ich publikacje opisujące wyniki

kontroli oraz badania coraz częściej wymuszają na pracodawcach potrzebę realizacji

działań zmierzających do poprawy warunków pracy poprzez działania ergonomiczne.

Także działania oddolne, wychodzące od samych pracowników (dostęp do wiedzy

specjalistycznej, roszczenia, pozwy) przyczyniają się do realizacji wdrożeń ergono-

micznych.

Jest to podejście reaktywne (ang. reactive ergonomic approach), oparte na działaniach

kontrolnych, zdarzeniowych i finansowych. Nie przynoszą one pracodawcom długo-

trwałych korzyści ze względu na niską skuteczność i brak systemowego podejścia. Do-

datkowo jednostkowy charakter (typu „akcja”) oraz krótki czas trwania utrudniają lub

wręcz uniemożliwiają wyliczenie ewentualnego zwrotu z takich inwestycji (ROI)3. Tego

typu działania są typowe dla większości przedsiębiorstw.

Obserwujemy jednak pozytywne przykłady proaktywnego podejścia do ergonomii

(ang. proactive ergonomic approach), zwłaszcza w aspekcie ryzyka, czego przykła-

dem są wdrożenia w firmach w Polsce. Ich sukces opiera się na systemowym podejściu

i integracji ryzyka ergonomicznego w struktury (cele) istniejących obszarów zarządza-

nia w przedsiębiorstwie, co pozwala na korzystanie z modeli i narzędzi typowych dla

tych systemów, ułatwiając tym samym ich implementacje, a także obliczenie zwrotu

z inwestycji.

1 Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Socjalnej z dnia 1 grudnia 1998 r. w sprawie bezpieczeń-stwa i higieny pracy na stanowiskach wyposażonych w monitory ekranowe (Dz. U. z dnia 10 grudnia 1998 r.).

2 Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Społecznej z dnia 14 marca 2000 w sprawie bezpieczeń-stwa i higieny pracy przy ręcznych pracach transportowych (Dz. U. 2000 nr 26 poz. 313 z późn. zm.).

3 ROI (ang. Return on Investment) – termin oznaczający zwrot z inwestycji.

150

Działania „proaktywnych” firm w obszarze ergonomii mogą być wynikiem następują-

cych czynników:

• Globalne trendy społeczno-ekonomiczne, takie jak „gospodarka oparta na wiedzy”

(ang. knowledge-based economy) czy „biznes oparty na ludziach” (ang. people

business). Przykładem działań (ERM) jest wsparcie głównych filarów, na których

opierają się powyższe teorie: ludzi, w zakresie edukacji i szkoleń dla pracowników

i pracodawców, podnoszenie ich kwalifikacji, przygotowanie wewnętrznych spe-

cjalistów (liderów) oraz wykorzystanie nowoczesnych narzędzi informatycznych

(np. platformy e-learningowe, aplikacje komputerowe, bazy danych poprzez in-

ternet czy intranet). Poszczególne etapy wspierane są wiedzą ekspercką, często

z wykorzystaniem funduszy unijnych.

• Wymogi korporacyjne – wdrażanie korporacyjnych programów, standardów lub

wytycznych ergonomicznych, uwzględniających branżowe wymagania w poszcze-

gólnych oddziałach lub filiach danej firmy, ukierunkowanych na cele mikro lub

makro, spójne z bieżącą polityką przedsiębiorstwa.

• Wdrożone systemy zarządzania, w obszarze bezpieczeństwa i higieny pracy4.

Działania (ERM) uwzględnione są wówczas w takich obszarach, jak polityka fir-

my, cele, planowanie (np. zakupy, inwestycje, modernizacje), działania kontrolne

(audyty, analizy stanowisk), oceny ryzyka zawodowego (w tym szacowanie ryzy-

ka ergonomicznego). W sytuacji, gdy wiodącym systemem w przedsiębiorstwie

jest zarządzanie jakością5 lub produkcją6, działania (ERM) odnoszą się wówczas

do aspektów związanych m.in. z produktywnością, wydajnością oraz efektyw-

nością.

4 System Zarządzania Bezpieczeństwem i Higieną Pracy w oparciu o polską normę PN-N: 18001:2004 lub międzynarodowy standard OHSAS 18001.

5 Przykładem jest system zarządzania jakością wg międzynarodowego standardu ISO 9001.6 Najczęściej spotykane standardy w produkcji przemysłowej to GMP (ang. Good Manufacturing Practi-

ce) – Dobra Praktyka Produkcyjna, GHP (ang. Good Hygienic Practice) – Dobra Praktyka Higieniczna oraz system zarządzania HACCP (ang. Hazard Analysis and Critical Control Point) – Analiza Ryzyka i Kontrola Punktów Krytycznych lub Analiza Ryzyka i Krytyczne Punkty Kontroli. Inne spotykane sys-temy to TPM (ang. Total Productive Maintenance) – Globalne zarządzanie utrzymaniem ruchu, TQM (ang. Total Quality Management) – Kompleksowe zarządzanie jakością, 5S, Six Sigma, Kaizen.

151

• Polityka prozdrowotna firmy. W rosnącej liczbie przedsiębiorstw to ludzie są kapi-

tałem firmy, a zatem dla pracodawców ich zdrowie ma wymiar strategiczny.

Firmy starają się realizować politykę ukierunkowaną na zdrowie swoich pracowników,

począwszy od bezpiecznych i higienicznych warunków pracy, poprzez proste akcje

prozdrowotnych realizowane przez zewnętrznych dostawców, a skończywszy na róż-

norodnej i przede wszystkim długofalowej i wielopłaszczyznowej współpracy partner-

skiej z dostawcami usług medycznych. Jak wskazują liczne badania i publikacje7, czym

szerszy model współpracy w obszarze zarządzania zdrowiem, tym większych można

spodziewać się zysków z takiej inwestycji (rys. 1).

Rys. 1. Zależność zwrotu z inwestycji od stopnia zaawansowania działań w obszarze zarządzania zdrowiem pracowników (źródło: materiały własne)

Przykładem mogą być działania firmy Medicover w obszarze zaawansowanej medy-

cyny pracy i profilaktyki korporacyjnej (np. model synergii Medicover: Pracodawca –

Partner Medyczny) uwzględniające diagnozowanie i analizę stanu zdrowia populacji

pracowników na podstawie danych deklaratywnych (ankietowych) lub/i obiektywnych

(elektroniczna baza danych wizyt medycznych), na ich podstawie określanie potrzeb pro-

zdrowotnych pracowników, wdrażanie ukierunkowanych programów profilaktycznych

7 Dane Europejskiej Agencji Bezpieczeństwa i Zdrowia w Pracy (http://osha.europa.eu/OSHA) oraz European Network of Workplace Health Promotion, Making the Case for Workplace Health Promotion. Analysis of the effects of WHP. ENWHP 2004, na podstawie Harvard Bussiness Review Polska, paź-dziernik 2006.

152

promujących zdrowie oraz zdrowe miejsce pracy, wraz z podejmowaniem działań za-

chęcających do uczestnictwa w tych inicjatywach – programy typu health & safety, he-

alth and wellness, wellnomics, ergonomic wellness education.

Ergonomia a ekonomia

Decyzje biznesowe, które wspierają wszystkie wyżej wymienione inicjatywy ergono-

miczne (proaktywne i reaktywne) w zakresie zarządzania ryzykiem ergonomicznym

(ERM) w przedsiębiorstwach, charakteryzują się różnym stopniem skuteczności i rentow-

ności takich działań.

Wymogi formalne (prawne oraz korporacyjne), a także przestrzeganie i utrzymanie bez-

piecznych i higienicznych warunków pracy wdrażane są przede wszystkim ze względu

na koszty bezpośrednie (medyczne, pracownicze, ubezpieczeniowe) oraz pośrednie

(leczenie, zastępstwa, absencja, spadek produktywności). Zasadność stosowania tych

działań wynika z tego, że rezultaty są łatwo policzalne i opierają się one na wyizolo-

wanych (pojedynczych) wskaźnikach. Są one widoczne, ale mało skuteczne.

Zarządzanie ryzykiem ergonomicznym (ERM) ze względu na poprawę produkcji (w ob-

szarach np. jakości, produktywności, wydajności) przynosi firmom większe korzyści

biznesowe. Zasadność tych działań związana jest z bezpośrednim oddziaływaniem

na poziomie poszczególnych stanowisk pracy, co pozwala w prosty i ilościowy sposób

określić wpływ rozwiązań ergonomicznych np. na produktywność. Rezultaty w tym ob-

szarze są najmniej widoczne (ze względu na korzyści w różnych obszarach produkcji),

ale najbardziej skuteczne.

Zarządzenie ryzykiem ergonomicznym

Zarządzanie ryzykiem ergonomicznym jest najefektywniejsze, jeśli jego elementy skła-

dowe uwzględnione zostaną we wszystkich kluczowych obszarach procesu ciągłego

doskonalenia (model PDCA)8.

8 Model PDCA zwany także kołem Deminga. W modelu tym możemy wyróżnić cztery etapy: Pla-nowanie (ang. Plan), Wykonanie (ang. Do), Sprawdzenie (ang. Check), Działanie (ang. Act). Norma ISO 9001 zachęca do przyjęcia podejścia procesowego podczas opracowywania, wdra-

153

Poniżej wymieniono kluczowe elementy wchodzące w skład systemów zarządzania ry-

zykiem ergonomicznym.

Tab. 1. Elementy zarządzania ryzykiem ergonomicznym9

Etap Obszar

Identyfikacja czynników ryzyka Przegląd:konsultacje / obserwacja / dokumentacja

Ocena stanowiskowaAnalizy:czynności / MSD / stanowisko / narzędzia / organizacja / środowisko

Działania kontrolne

Eliminacja

Projektowanie:stanowisko pracy / zasoby / obciążenia / ładunek / narzędzia

Administracyjne:sprawność urządzeń / obciążenia / rotacje / ręczny transport / ŚOI

Monitoring i przeglądy Audyty:oceny efektywności

Dokumentacja Baza danych:zbieranie danych

Etap 1 – Identyfikacja czynników ryzyka

Dotyczy takich czynników, jak: niewygodne pozycje ciała, prace statyczne całego cia-

ła lub jego segmentów, stosowana siła, liczba powtórzeń czynności pracy, zgłaszane

dolegliwości bólowe, prace trwające powyżej czterech godzin, wibracje, straty na sta-

nowisku. Działania uwzględniają zarówno obserwacje na stanowisku, jak i konsultacje

z samymi pracownikami oraz przegląd dostępnej dokumentacji.

żania i doskonalenia skuteczności systemu zarządzania jakością oraz stosowania go dla wszystkich procesów.

9 Źródło własne, opracowane na podstawie IC9509 Ergonomics processes, NIOSH, 2009.

154

Etap 2 – Ocena stanowiskowa

Istotna jest ocena wcześniej zidentyfikowanych czynników ryzyka, zwłaszcza w obsza-

rze tzw. triady ryzyk (postawa – siła – powtórzenia). Za pomocą badań ankietowych

i kwestionariuszy zbierane są dane o dolegliwościach MSD10. Ocena stanowiska pracy

dotyczy między innymi: wysokości miejsca pracy, wymaganych zasięgów i zakresów

ruchów, rodzaju chwytu, niezbędnej siły, przestrzeni pracy, a także obłożenia zadania-

mi, zmianowości, przerw w pracy, parametrów środowiska pracy (oświetlenie, hałas,

temperatura).

Etap 3 – Działania kontrolne

Największe korzyści ekonomiczne przynoszą działania kontrolne. Najskuteczniejsze

są te, które eliminują czynniki ryzyka. Tam, gdzie nie można wyeliminować ryzyka, ko-

nieczne jest przemyślane planowanie przed rozpoczęciem prac. Powinno ono uwzględ-

niać przede wszystkim:

• stanowisko pracy (wysokości, zakresy, zasięgi, regulacje),

• zasoby (liczba pracowników, użytkownicy końcowi),

• obciążenia (liczba powtórzeń, operacji, ciężar ładunku),

• ładunek (rozmiar, kształt, waga, stabilność, umiejscowienie),

• narzędzia pracy (rozmiar, waga, kształt, chwyt, włączniki, wibracje, regulowane

wózki, podnośniki, paletyzery).

Dodatkowym wsparciem dla działań kontrolnych związanych z planowaniem są kroki

administracyjne. Obejmują one:

• sprawność urządzeń (przeglądy, instrukcje, gwarancje),

• obciążenia (zmianowość, przerwy w pracy, czas pracy),

• rotacje (zmiana stanowiska, zmiana zadań),

• ręczny transport materiałów (np. obowiązek prac zespołowych do lekkich, ale nie-

wygodnych materiałów),

• ŚOI11 (np. nakolanniki, antywibracyjne rękawice).

10 MSD (ang. musculoskeletal disorders) – dolegliwości mięśniowo-szkieletowe.11 ŚOI – popularny skrót odnoszący się do środków ochrony indywidualnej dla pracowników.

155

Należy podkreślić, że działania związane z planowaniem ergonomicznym przynoszą

większe korzyści biznesowe aniżeli działania administracyjne, które redukują tylko ry-

zyko lub odsuwają je w czasie.

Etap 4 – Monitoring i przeglądy

Nieodzownym elementem każdego systemu zarządzania są obowiązkowe przeglądy

i stały monitoring. Regularne, zaplanowane audyty, oceny efektywności wdrożonych

działań, zarówno bezpośrednich, jak i pośrednich, a także analiza wskaźników, po-

zwalają na skuteczne i efektywne zarządzanie.

Etap 5 – Dokumentacja

Na każdym etapie wdrażania działań ergonomicznych niezbędna jest dokumentacja.

Jej prowadzenie pozwala na zbieranie danych, co z kolei umożliwia przeprowadzenie

niezbędnych ocen i analiz. Uzyskane w ten sposób wyniki dają pracodawcom możli-

wość śledzenia zmian, postępów, wyznaczania trendów oraz tworzenia baz danych.

Przykłady wdrożeń i zwrotu z inwestycji

Case study 1

ANPHARM Przedsiębiorstwo Farmaceutyczne SA jest firmą wchodzącą w skład francu-

skiej prywatnej Grupy Badawczej SERVIER, drugiego przedsiębiorstwa farmaceutycz-

nego na świecie. Wszystkie produkty SERVIER są efektem wyłącznie własnych badań

naukowych, na które rocznie przeznacza się ponad 25% dochodów firmy. Obecnie na

całym świecie grupa zatrudnia 20 000 osób i prowadzi aktywną działalność w 140

krajach. ANPHARM z siedzibą w Warszawie jest firmą wytwarzającą leki w postaci

tabletek na rynek polski oraz na eksport. Zatrudnia 150 osób.

Powody wdrożeń rozwiązań ergonomicznych w firmie Anpharm to głównie:

• wymogi korporacyjne,

• system GMP,

• polityka prozdrowotna.

156

Przykłady działań ergonomicznych zostały pokazane w tabeli 2.

Tab. 2. Wdrożenia systemowe w poszczególnych etapach zarządzania ryzykiem ergonomicznym w firmie Anpharm

Obszar Działania

Identyfikacja zagrożeń wskazanie czynników ryzyka i wytypowanie miejsc ich występowania, kompleksowa ocena ryzyka zawodowego

Ocena stanowiskowa regularne audyty ergonomiczne uwzględniające monotypię i wydatek energetyczny oraz szacowanie wielkości ryzyka ergonomicznego

Działania kontrolne eliminacja zagrożeń, wskazówki projektowe do stanowisk pracy, broszury, plakaty oraz przewodnik po ergonomii dla pracowników

Monitoring regularne szkolenia z zakresu ergonomii dla wszystkich pracowników, grupa liderów w obszarze BHP

Przykładowe działanie, dla którego został policzony zwrot z inwestycji

Sytuacja przed zmianami:

• ręczny transport kontenerów ważących do 510 kg (rys. 2),

• zakres ryzyka powstania dolegliwości MSD wg metody KIM12 – 4 (bardzo wysoki),

• praca wykonywana przez jednego lub dwóch pracowników,

• koszt niezbędnej zmiany w produkcji oszacowano na 100 000 zł w przeciągu

roku.

Rys. 2. Przed zmianą – ręczny transport kontenera o wadze do 510 kg

12 Metoda KIM (ang. Key Item Methods) – metoda punktów kluczowych, opracowana przez Federalny Instytut Bezpieczeństwa i Higieny Pracy (BAuA) oraz Komitet Landowy ds. Bezpieczeństwa i Higieny Pracy (LASI) w Niemczech.

157

Sytuacja po zmianach:

• zakup wózka elektrycznego wykonanego na zamówienie (rys. 3),

• koszt zakupu to 20 000 zł,

• brak konieczności zmiany produkcji,

• czas operacji transportu kontenera krótszy o 50%,

• zakres ryzyka powstania dolegliwości MSD wg metody KIM – 1 (niski),

• praca wykonywana przez jednego pracownika.

Rys. 3. Wózek elektryczny do transportu ciężkich kontenerów, wykonany na indywidualne zamówienie dla firmy Anpharm

Na podstawie zebranych danych policzono szacowany zwrot z tej inwestycji w aspek-

cie produktywności oraz spłaty, a wyniki pokazano w tabeli 3.

Dla poszczególnych obszarów wskaźnik produktywności (ang. benefit-to-cost ratio) wy-

niósł od 0,5 do 0,8, co dopowiada wzrostowi produktywności o 50–80%. Wskaźnik

spłaty (ang. payback period) to od 0,25 do 1, co oznacza zwrot inwestycji od trzech

miesięcy do roku. Wskaźniki ROI w pierwszym roku wahają się od zera do trzech (bez

zwrotu w przypadku czasu operacji oraz zwrot 3 zł za każdy 1 zł zainwestowany

w przezbrojenie), ale już w następnych latach mogą wynosić nawet 19 zł (dla przezbro-

jenia po 5 latach).

158

Tab. 3. Wskaźniki zwrotu z inwestycji dla działań ergonomicznych w firmie Anpharm

Wskaźnik produktywnościbenefit-to-cost ratio

Wskaźnik spłaty payback period

ROI1 rok

ROI3 lata

ROI5 lat

przezbrojenie 0,880%

0,25zwraca się po 3 miesiącach

3zwrot 3 do 1

8zwrot 8 do 1

19zwrot

19 do 1

czas operacji 0,550%

1zwraca się po roku

0bez zwrotu

2zwrot 3 do 1

4zwrot 4 do 1

Obecnie trwają wyliczenia zwrotów w inwestycje dla pozostałych obszarów, w których

były realizowane wdrożenia ergonomiczne. Pozwoli to firmie lepiej zarządzać koszta-

mi oraz planować przyszłe inwestycje w obszarze zarządzania produkcją z uwzględ-

nieniem podejścia ergonomicznego.

Case study 2

Międzynarodowa Grupa SUEZ ENVIRONNEMENT oferuje kompleksowe zarządzanie

cyklem gospodarki odpadowej i wodno-ściekowej. SUEZ ENVIRONNEMENT pod mar-

ką SITA sytuuje się na rynku jako europejski lider w usługach gospodarki odpadami.

Grupa SITA jest w Polsce wiodącym operatorem na rynku gospodarki odpadami i utrzy-

mania czystości.

Powody wdrożeń ergonomicznych w firmie SITA to głównie:

• wymogi korporacyjne,

• społeczna odpowiedzialność biznesu (CSR),

• trendy społeczno-ekonomiczne (działania dofinansowane z funduszy unijnych),

• polityka prozdrowotna.

Przykłady działań ergonomicznych zostały pokazane w tabeli 4.

159

Tab. 4. Wdrożenia systemowe w poszczególnych etapach zarządzania ryzykiem ergonomicznym w firmie SITA

Obszar Działania

Identyfikacja zagrożeń wytypowanie miejsc o podwyższonym ryzyku ergonomicznym i stałe obserwacje, zwrotne informacje od pracowników

Ocena stanowiskowa audyty ergonomiczne uwzględniające badania ankietowe MSD oraz szacowanie wielkości ryzyka ergonomicznego

Działania kontrolneeliminacja zagrożeń, wskazówki projektowe do stanowisk pracy, broszury, plakaty oraz przewodnik po ergonomii i bhp dla pracowników, środki budżetowe na „usprawnienia”

Monitoring regularne szkolenia z zakresu ergonomii dla wszystkich pracowników, grupa liderów ergonomii

Przykładowe działanie, dla którego został policzony zwrot z inwestycji

Sytuacja przed zmianami:

• ręczny transport (zespołowy) ciężkich i niewygodnych przedmiotów po schodach

(rys. 4),

• zakres ryzyka powstania dolegliwości MSD wg metody KIM – 3 (wysoki),

• prace wykonywane przez minimum dwóch pracowników,

• średnio 10 zdarzeń wypadkowych rocznie związanych z transportem po schodach,

• straty z tego tytułu wynoszą przeciętnie 50 000 zł rocznie.

Rys. 4. Przykładowy transport ciężkich, niewygodnych przedmiotów po schodach, wykonywany przez dwóch pracowników firmy SITA

160

Sytuacja po zmianach:

• zakupiono pięć wózków trójkołowych, do czynności związanych z transportem

przedmiotów po schodach (rys. 5),

• koszt zakupów wyniósł 3000 zł,

• zakres ryzyka powstania dolegliwości MSD wg metody KIM – 1 (niski),

• prace wykonywane przez jednego pracownika,

• czas czynności transportowych krótszy o 40%

• bez urazów związanych z transportem po schodach w kolejnym roku.

Rys. 5. Transport ciężkich i niewygodnych przedmiotów po schodach z wykorzystaniem trójkołowego wózka, wykonywany przez jednego pracownika firmy SITA

Na podstawie zebranych danych policzono szacowany zwrot z tej inwestycji w aspek-

cie produktywności oraz spłaty, a wyniki pokazano w tabeli 5.

Dla poszczególnych obszarów wskaźnik produktywności (ang. benefit-to-cost ratio) wy-

niósł od 0,25 do 0,88, co dopowiada wzrostowi produktywności o 25–88%. Wskaźnik

spłaty (ang. payback period) to od 0,14 do 0,22, co oznacza zwrot inwestycji od 51

do 80 dni. Wskaźniki ROI w pierwszym roku wahają się od 3,6 do 6,3, ale już w na-

stępnych latach mogą wynosić prawie 36 (co oznacza zwrot niemal 36 zł za każdą

zainwestowaną złotówkę).

161

Tab. 5. Wskaźniki zwrotu z inwestycji dla działań ergonomicznych w firmie SITA

Wskaźnik produktywnościbenefit-to-cost ratio

Wskaźnik spłaty payback period

ROI1 rok

ROI3 lata

ROI5 lat

urazowość 0,8888%

0,14zwraca się po

51 dniach

6,3zwrot

6,3 do 1

21zwrot

21 do 1

35,6zwrot

35,6 do 1

wydajność 0,2525%

0,22zwraca się 80 dniach

3,6zwrot

3,6 do 1

12,8zwrot

12,8 do 1

22zwrot

22 do 1

Podsumowanie

Zarządzanie ryzykiem ergonomicznym powinno być integralną częścią procesów biz-

nesowych każdego przedsiębiorstwa.

Proaktywne podejście, uwzględnione w systemowy sposób, przynosi wymierne korzy-

ści, przy założeniu, że działania traktowane są w sposób ciągły i procesowy. Pokazują

to coraz liczniejsze wdrożenia firm działających w Polsce.

Działania ergonomiczne mogą generować koszty, ale nigdy nie przynoszą strat. Wła-

ściwe inwestycje w ergonomię, przy skutecznym modelu zarządzania, przynoszą pra-

codawcom wymierny zwrot z takich inwestycji.

Bibliografia

1. BeevisD.(2003),Ergonomics – Costs and Benefits Revisited,AppliedErgonomics,34,491–496

2. ChongI.(1996),The economics of ergonomics.WorkplaceErgonomics,March/April,26–29

3. GogginsR.W.,SpielholzP.,NothsteinG.L.(2008),Estimating the effectiveness of ergonomics interven-tions through case studies: Implications for predictive cost benefit analysis,JournalofSafetyResearch,39,339–344

4. HendrickH.W.(1996),The ergonomics of economics is the economics of ergonomics,ProceedingsoftheHumanFactorsandErgonomicsSociety,40,1–10

5. HendrickH.W.(2003),Determining the cost-benefits of ergonomics projects and factors that lead to their success,AppliedErgonomics,34,419–427

6. HendrickH.W.(2008),Applying ergonomics to systems: Some documented “lessons learned”,AppliedErgonomics,39,418–426

7. KerrM.P.,KnottD.S.,MossM.A.,CleggC.W.,HortonR.P.(2008),Assessing the value of human fac-tors initiatives,AppliedErgonomics,39,305–315

162

8. LahiriS.,MarkkanenP.,LevensteinC.(2005),The cost effectiveness of occupational health interventions: Preventing occupational back pain,AmericanJournalofIndustrialMedicine,48,515–529

9. LyonB.K.(1997),Ergonomic benefit/cost analysis: Communicating the value of enhancements,Professio-nalSafety,March,33–36

10.MaudgalyaT.,GenaidyA.,ShellR.(2008),Productivity-quality-costs-safety: A sustained approach to competitive advantage – a systematic review of the national safety council’s case studies in safety and productivity,HumanFactorsandErgonomicsinManufacturing,18,152–179

11.SeeleyP.A.,MarklinR.W.(2003),Business case for implementing two ergonomic interventions at an electric power utility,AppliedErgonomics,34,429–439

12.SenR.N.,YeowR.H.P.(2003),Cost effectiveness of ergonomic redesign of electronic motherboard,AppliedErgonomics,34,453–463

13.StantonN.A.,BaberC.(2003),On the cost-effectiveness of ergonomics,AppliedErgonomics,34,407–411

14.WilsonC.E.,RosenbaumS.(2005),Categories of return on investment and their practical implications,w:R.G.Bias,D.J.Mayhew(eds.), Cost-Justifying Usability: An Update for the Internet Age(215–263),MorganKaufmanPublishers,SanFrancisco,CA

163

Rozdział 11

Rola ergonomii w profilaktyce zespołów bólowych układu ruchu wśród pracownikówJoanna Bugajska

Centralny Instytut Ochrony Pracy – Państwowy Instytut Badawczy,

Zakład Ergonomii

ul. Czerniakowska 16, 00–701 Warszawa

jobug@ciop.pl

164

StreszczenieZespoły przeciążeniowe układu ruchu, powodujące dolegliwości bólowe oraz ograniczenie jego spraw-ności, stanowią obecnie jeden z poważniejszych problemów zdrowotnych wśród pracowników. Rozpo-znawane są one zarówno wśród pracowników wykonujących prace powszechnie uznane za fizycznie ciężkie, np. górnicy, leśnicy, pracownicy budowlani czy szwaczki, jak i wśród pracowników wykonują-cych prace fizycznie lekkie, np. operatorzy monitorów ekranowych, pracownicy montażowi. Według ostatniego przeglądu warunków pracy przeprowadzonego wśród pracowników 27 państw UE na wystę-powanie takich dolegliwości skarży się około 22% pracowników.

Etiologia zespołów przeciążeniowych jest wieloczynnikowa. Wśród czynników zawodowych zwiększa-jących ryzyko wystąpienia zaburzeń ze strony układu ruchu wymienia się: 1) czynniki fizyczne, takie jak: pozycja ciała, wartość działających sił, powtarzalność ruchów, dźwiganie ciężarów, drgania mechanicz-ne czy mikroklimat, oraz 2) czynniki psychospołeczne, takie jak: wysokie wymagania pracy, niski zakres kontroli w pracy, monotonia, brak wsparcia społecznego oraz niska satysfakcja z pracy.

• słowa kluczowe: zespoły przeciążeniowe, praca, układ mięśniowo-szkieletowy, czynniki za-wodowe

AbstractOverstrain-related syndromes of the locomotor system that cause pain and impair the system’s function are currently one of the most serious health problems among workers. These are diagnosed in both workers whose tasks are commonly considered physically demanding, e.g. miners, forest rangers, construction workers or seamstresses, and workers performing light physical tasks such as screen operators and as-sembly workers. According to the recent review of working conditions conducted among workers of 27 EU Member States, about 22 percent of workers report they suffer from such ailments.

The aetiology of overstrain-related syndromes includes many factors. The following occupational factors are quoted as ones that increase the risk of occurrence of locomotors system dysfunctions: 1/ physical factors such as body positioning, value of forces, repeatability of movements, carrying loads, mechanical vibration or microclimate and 2/ psychosocial factors such as demanding job, low level of control at work, monotony, lack of social support and low satisfaction with the job.

• key words: overload syndromes, work, musculoskeletal system, occupational factors

165

Wprowadzenie

Choroby układu ruchu stanowią duży problem społeczny i ekonomiczny w całym współ-

czesnym świecie. Według danych ZUS dolegliwości spowodowane chorobami tego

układu w ostatnim dziesięcioleciu stanowią w Polsce jedną z głównych przyczyn za-

równo czasowej, jak i całkowitej niezdolności do pracy (ZUS, 2010; Zalewska, 2006).

Schorzenia w obrębie układu ruchu wymieniane są również wśród priorytetów ogłoszo-

nych w opublikowanym przez Europejską Agencję ds. Bezpieczeństwa i Zdrowia w Pra-

cy w grudniu 2005 r. dokumencie „Prognoza ekspertów dotycząca nowych czynników

ryzyka w zakresie bezpieczeństwa i zdrowia w pracy”. Natomiast Światowa Organi-

zacja Zdrowia, dostrzegając wagę tego problemu, ustanowiła kończącą się właśnie

dekadę (2000–2010) Dekadą Kości i Stawów (Wolf, 2000).

Szczególne miejsce w tej grupie schorzeń, z punktu widzenia profilaktyki zdrowotnej

populacji pracującej, zajmują zespoły przeciążeniowe. Z biomechanicznego punktu

widzenia zespoły te są skutkiem obciążeń mechanicznych przekraczających wytrzyma-

łość fizyczną i wydolność elementów statyczno-dynamicznych. Mogą dotyczyć wszyst-

kich struktur narządu ruchu: mięśni i ich przyczepów, ścięgien, pochewek ścięgnistych,

kaletek maziowych, łękotek, chrząstek, a także kości (Gaździk, 2001).

Zespoły przeciążeniowe należą do problemów zdrowotnych, które uważane są za po-

wiązane między innymi z wykonywaną pracą, co oznacza, że występują częściej w po-

pulacji osób pracujących niż w populacji generalnej.

166

Następstwem przeciążeń układu ruchu jest postępujące zmniejszenie jego sprawności,

co stanowi niebezpieczeństwo znacznego ograniczenia lub utraty zdolności do wykony-

wania pracy zawodowej. W początkowym okresie, w większości przypadków dolegli-

wości typowe dla zespołów przeciążeniowych prowadzą do krótkotrwałej, lecz często

powtarzającej się absencji chorobowej. Te pierwsze objawy często są bagatelizowane,

co jest powodem opóźnienia wdrożenia programów profilaktycznych i leczniczych.

Przedstawione argumenty są dowodem doniosłej roli, jaką odgrywa ergonomia w pro-

filaktyce zdrowotnej pracujących. I tu pojawiają się trudności. Pomimo bowiem dużej

wiedzy na temat zawodowych czynników ryzyka dla zespołów przeciążeniowych wie-

loczynnikowa natura ich działania stwarza wielokrotnie problemy w jednoznacznym

określeniu zawodowego podłoża tych zespołów.

Czynniki powodujące przeciążenie układu ruchu w pracy zawodowej

W piśmiennictwie tematu wymienia się wiele elementów charakteryzujących pracę, któ-

re powodują zespoły przeciążeniowe układu ruchu i w konsekwencji jego dolegliwości

(Putz-Anderson, 1988; Sylverstein i in., 1987; Bernard i in., 1997; Berqvist i in., 1995;

Evans, 1992; Westgaard, 2000; Jensen, 2003; Andersen i in., 2003). Główne spośród

tych elementów to: duża powtarzalność czynności roboczych, długotrwała wymuszona

pozycja ciała, duża siła rozwijana podczas pracy oraz drgania mechaniczne miejscowe.

Ryzyko wystąpienia schorzeń układu ruchu wzrasta również w warunkach występo-

wania specyficznych psychospołecznych obciążeń, takich jak presja czasu, niski po-

ziom zadowoleniem z pracy, brak kontroli przy wysokich wymaganiach, niedostateczne

wsparcie społeczne. Czynniki te wzmacniają niekorzystny wpływ nadmiernych mecha-

nicznych obciążeń, gdyż zwiększają napięcie mięśni i pogarszają koordynację ruchów

(Holter i Westgaard, 2002; Theorell, 1992; Bongers i in., 2002; Bongers i in., 2006).

Rozważając zawodowe tło zespołów przeciążeniowych, należy brać pod uwagę rów-

nież inne czynniki, takie jak drgania mechaniczne miejscowe i ogólne, niskie i wysokie

temperatury środowiska pracy oraz organizacja pracy.

167

Drgania mechaniczne miejscowe przenoszone przez ręce (posługiwanie się narzędzia-

mi wibrującymi) zaburza funkcje nerwów, zmniejsza przepływ krwi, zwłaszcza w pal-

cach, oraz może powodować zmiany zwyrodnieniowe w stawach i kościach kończyn

górnych. Drgania mechaniczne ogólne – przenoszące się na całe ciało z takich urzą-

dzeń jak pojazdy mechaniczne, drgające platformy itp. – powodują zmiany zwyrodnie-

niowe przede wszystkim w odcinku kręgosłupa lędźwiowo-krzyżowego.

Odbiegające od komfortu warunki mikroklimatyczne mogą zwiększać oddziaływanie

obciążeń mechanicznych i zwiększać ryzyko występowania zaburzeń mięśniowo-

-szkieletowych. Dolegliwości ze strony mięśni (skurcze mięśni) mogą występować u pra-

cowników stanowisk gorących, zwłaszcza w warunkach niedostatecznej podaży pły-

nów. Zimno jest znanym czynnikiem zaostrzającym dolegliwości mięśniowo-szkieletowe.

Zwiększa również ryzyko zaburzeń wynikających z ekspozycji na drgania mechanicz-

ne miejscowe. Innym przykładem czynników środowiska pracy mogących wpływać na

obciążenie układu mięśniowo-szkieletowego jest oświetlenie. Niedostateczne oświetle-

nie stanowiska pracy czy występowanie olśnień lub odblasków źródeł świateł na ekra-

nie monitora wymusza przyjmowanie pozycji ciała umożliwiającej dobre widzenie, co

zwiększa obciążenie mięśni zwłaszcza w obrębie szyi i ramion.

Omawiając czynniki ryzyka zaburzeń mięśniowo-szkieletowych, nie można pominąć

cech indywidualnych, takich jak wiek, staż pracy, płeć żeńska (ciąża, liczba dzieci,

przyjmowanie doustnych środków antykoncepcyjnych, menopauza, hormonalna terapia

zastępcza), nadmierna masa ciała, ogólnie mała aktywność fizyczna, palenie tytoniu,

nadużywanie alkoholu oraz choroby: cukrzyca, niedoczynność tarczycy, reumatoidalne

zapalenie stawów, a także szeroko rozumiane obciążenia pozazawodowe, tym zwłasz-

cza rodzaj uprawianego sportu lub hobby.

Pomimo wieloczynnikowego podłoża zespołów przeciążeniowych wspomniane na

wstępie czynniki (duża powtarzalność czynności roboczych, długotrwała wymuszona

pozycja ciała, duża siła rozwijana podczas pracy) wydają się odgrywać najistotniej-

szą rolę w powstawaniu patologii w obrębie układu ruchu i z tego powodu wymagają

szerszego omówienia.

168

Pozycja ciała podczas pracy

Pozycja przyjmowana podczas pracy zdeterminowana jest poprzez zależność pomię-

dzy konstrukcją stanowiska pracy, koniecznością wykonywania określonych czynności

a wymiarami antropometrycznymi pracownika. Stanowisko pracy i wykonywane przez

pracownika czynności nie powinny narzucać konieczności utrzymywania niewygodnych

(wymuszonych) pozycji, jak np. skręt lub pochylenie ciała. Pozycje takie powodują wy-

stępowanie dużych wartości sił ściskających i tnących oraz momentów sił w kręgosłupie

i w stawach kończyn górnych i dolnych, co jest bezpośrednią przyczyną powstawania

urazów i dolegliwości układu ruchu. O wymuszonej pozycji ciała mówimy wówczas,

gdy różni się ona od pozycji neutralnej, a jej przyjęcie jest konieczne do wykonania

czynności (nie można tej czynności wykonać w innej pozycji). Wykonywanie czynno-

ści w dużym pochyleniu lub wówczas, gdy tułów jest pochylony (sięganie daleko) lub

skręcony, bardzo obciąża kręgosłup i zwiększa aktywność mięśni. Jeżeli jednocześnie

tułów jest skręcony, ryzyko uszkodzenie kręgów lub krążków międzykręgowych znacz-

nie rośnie. Wymuszone pozycje to również takie, w których istnieje konieczność utrzy-

mywania rąk powyżej poziomu barków albo poniżej kolan lub wyciągniętych w przód,

a także praca w pozycji kucznej lub klęczącej.

Należy jednak pamiętać, że z punktu widzenia obciążenia układu ruchu niekorzystne

jest utrzymywanie długotrwale, bez możliwości jej zmiany, jakiejkolwiek pozycji ciała,

nawet tylko nieznacznie odbiegającej od pozycji neutralnej.

Gdy oceniamy pozycję ciała i jej wpływ na obciążenie układu ruchu, należy również

zwrócić uwagę na to:

• jak długo musi pracownik pozostawać w takiej pozycji,

• jak często w określonym czasie zachodzi konieczność jej utrzymywania,

• jaka siła musi być używana w takiej pozycji.

Uogólniając, można przyjąć, że im bardziej pozycja poszczególnych członów ciała

odchylona jest od pozycji stojącej wyprostowanej, tym obciążenie odchylonej części

ciała jest większe. W celu zmniejszenia obciążenia układu mięśniowo-szkieletowego

169

opracowano graniczne wartości kątów w poszczególnych stawach, które nie powinny

być przekraczane podczas pracy (rys. 1).

Rys. 1. Optymalne zakresy kątowe ruchu w stawach (źródło: Gedliczka A., Atlas miar człowieka. Dane do projek-towania i oceny ergonomicznej, CIOP, Warszawa 2001)

Wywierana siła

Siła oznacza wielkość wysiłku, jaki wykonują mięśnie poszczególnych segmentów cia-

ła podczas pracy. Wszystkie zadania robocze wymagają od pracownika używania

mięśni i rozwijania pewnej siły. Jednakże niektóre z nich wymagają użycia takiej siły,

jaka przekracza możliwości danego mięśnia (grupy mięśniowej). Może to spowodować

uszkodzenie mięśnia, ścięgien, stawów lub innych tkanek miękkich. Do uszkodzenia

może więc dojść po jednorazowym wykonaniu czynności. Przykładem czynności, które

wiążą się z koniecznością użycia dużej siły, jest podnoszenie ciężkiego przedmiotu,

a także popychanie, pociąganie, trzymanie lub podpieranie podczas czynności trans-

portowych.

170

Najczęściej jednak do uszkodzenia dochodzi wówczas, gdy mięśnie generują umiarko-

waną siłę, ale w sposób powtarzalny, w długim okresie czasu i/lub wtedy, gdy ruch jest

wykonywany w wymuszonej (niewygodnej) pozycji. Przykładem takich sytuacji może

być montaż drobnych części, długotrwałe pisanie – korzystanie z klawiatury, praca

kasjerki w supermarkecie. W takich warunkach te same mięśnie (lub ich części) są akty-

wowane przez długi czas z dużą częstością, co prowadzi do przeciążenia, a w konse-

kwencji do szybko pojawiającego się zmęczenia i bólu.

Określając działanie siły, oprócz jej wielkości należy uwzględnić jeszcze:

• czas, przez jaki musi być utrzymywana,

• jak wiele razy w określonym czasie jest generowana,

• jaka jest pozycja ciała podczas generowania siły.

Powtarzalność

Ryzyko przeciążenia wzrasta, gdy ten sam segment układu ruchu angażowany jest

w czynność w sposób powtarzalny, co oznacza, że brak jest przerw lub możliwości

wypoczynku. Duża powtarzalność ruchów powoduje zmęczenie, uszkodzenie tkanek,

a w końcu uczucie dyskomfortu lub ból. Może to stać się nawet wówczas, gdy nie uży-

wa się dużych sił, a pozycja ciała nie odbiega zbytnio od neutralnej. O powtarzalnej

pracy mówimy wówczas, gdy cykl trwa 30 sekund lub krócej, gdy zasadnicza czynność

zajmuje 50% lub więcej czasu trwania cyklu oraz gdy ten rodzaj pracy wykonywany

jest przez ponad godzinę. Przykładem powtarzalnej pracy może być pisanie z użyciem

klawiatury, wprowadzanie danych do komputera, intensywne posługiwanie się myszą

komputera (klikanie, przewijanie), wykrawanie kości z mięsa, pakowanie drobnych

przedmiotów.

Gdy analizujemy pracę, która ma cechy powtarzalnej, należy określić również:

• jak długo musi być wykonywane dane zadanie,

• w jakiej pozycji jest ono wykonywane,

• jakiej siły wymaga jego wykonanie,

• z jaką częstością jest wykonywane.

171

Stanowiska pracy powinny być zorganizowane w taki sposób, aby unikać obciążenia

statycznego oraz zbyt dużej powtarzalności ruchów. Optymalna częstość powtórzeń

jest uzależniona od tego, jakie części ciała są zaangażowane w wykonywanie czyn-

ności. Im większe części ciała zaangażowane są w wykonywanie czynności pracy (ra-

miona, plecy, nogi), tym częstość wykonywania czynności powtarzalnych powinna być

mniejsza.

Występowanie zespołów przeciążeniowych układu ruchu wśród pra-

cowników

Rozpoznanie zespołów przeciążeniowych oparte jest na podstawie badań obiektyw-

nych i odbywa się w wyspecjalizowanych jednostkach ochrony zdrowia. Praktycznie

zawsze jednak poprzedzone jest wielomiesięcznym, a czasem wieloletnim okresem wy-

stępowania objawów subiektywnych. Wśród nich najczęściej występuje ból, który może

być miejscowy, tzn. zlokalizowany w mięśniu, w okolicy stawu czy miejsc przyczepu

ścięgien, lub może promieniować do odległych miejsc, jak to ma miejsce w przypadku

neuropatii obwodowych.

Subiektywne dolegliwości w obrębie układu ruchu (ból, sztywność, tkliwość) są często

stosowane w badaniach epidemiologicznych jako wskaźnik obciążenia tego układu

w różnych grupach zawodowych.

Badania przeprowadzone w Wielkiej Brytanii na grupie 869 pracowników z różnych

grup zawodowych (sprzedawcy, kierowcy, technicy, operatorzy komputerów, pracow-

nicy biurowi) wykazały, że 34% badanych zgłaszało skargi na dolegliwości bólowe

w okolicy karku, 35% w okolicy barków, 17% w obrębie łokci/przedramion i 35%

w obrębie nadgarstków/rąk (Devereux i in., 2002). W badaniach Walter-Bone i współ-

pracowników (2006) przeprowadzonych również w Wielkiej Brytanii stwierdzono, że

prawie 20% spośród 6055 osób zgłaszało skargi na ból układu ruchu w okolicy karku

i kończyn górnych. W badaniach przeprowadzonych w Szwecji, obejmujących gru-

pę 657 rolników i dobraną do niej pod względem liczebności, wieku, płci i miejsca

zamieszkania grupę zatrudnionych w zawodach innych niż rolnicze, wykazano, że

172

zarówno rolnicy, jak i pracownicy innych zawodów często skarżyli się na dolegliwości

w okolicy karku i barków (odpowiednio 53,3% i 54,1%), w okolicy rąk i przedramion

(odpowiednio 34,1% i 30,1%), w okolicy kręgosłupa lędźwiowo-krzyżowego (odpo-

wiednio 67,7% i 57,7%) oraz kończyn dolnych (odpowiednio 45,6% i 43,4%) (Holm-

berg, 2003).

U ponad 1/3 pracowników zatrudnionych w fabryce obuwia bezpośrednio przy pro-

dukcji stwierdzono występowanie objawów ze strony układu ruchu w obrębie kończyn

górnych (Roquelaure i in., 2002).

Również wśród operatorów komputerowych występowanie dolegliwości bólowych jest

powszechne. Według badań Sillanpaa i in. (2003) 63% z nich zgłaszało skargi na

dolegliwości w obrębie karku, 24% – barków, 18% – łokci, 35% – przedramion i 16%

w obrębie palców.

W Polsce skargi na dolegliwości bólowe w obrębie układu ruchu zgłaszało od 21,9% do

55,8% kobiet i od 16,1% do 50,4% mężczyzn, w zależności od części ciała (rys. 2)1.

Najczęściej zgłaszano skargi na dolegliwości kręgosłupa lędźwiowo-krzyżowego, szyj-

nego, kończyn dolnych oraz rąk. Skargi na te dolegliwości częściej zgłaszały kobiety.

Częstość zgłaszanych dolegliwości bólowych w zakresie układu ruchu zależy pozycji

ciała, w jakiej wykonywana jest praca. Kobiety wykonujące pracę w pozycji siedzą-

cej najczęściej zgłaszały skargi na ból w obrębie kręgosłupa lędźwiowo-krzyżowego

(63,9%), kręgosłupa szyjnego (60,8%) oraz kończyn dolnych (61%). Mężczyźni przede

wszystkim zgłaszali skargi na dolegliwości bólowe w obrębie kończyn dolnych (56,2%)

oraz kręgosłupa krzyżowo-lędźwiowego (41,3%), zwłaszcza podczas wykonywania

pracy w pozycji siedzącej (Bugajska i in., 2007).

1 Wyniki uzyskano w ramach zadania 3.A.01 realizowanego w programie wieloletnim „Dostosowy-wanie warunków pracy w Polsce do standardów Unii Europejskiej” dofinansowywanego w latach 2005–2007 w zakresie badań naukowych i prac rozwojowych przez Komitet Badań Naukowych. Główny koordynator: Centralny Instytut Ochrony Pracy – Państwowy Instytut Badawczy.

173

Rys. 2. Występowanie dolegliwości bólowych podczas pracy u kobiet / mężczyzn (w procentach)

Podsumowanie

Pomimo że zawodowe tło zespołów przeciążeniowych nie budzi wątpliwości, w Polsce

rozpoznaje się rocznie niewiele nowych przypadków chorób zawodowych układu ru-

chu i obwodowego układu nerwowego. W 2009 r. rozpoznano łącznie 271 przypad-

ków chorób zawodowych związanych ze sposobem wykonywania pracy, w tym 110

dotyczyło przewlekłych chorób układu ruchu, a 161 – przewlekłych chorób obwodowe-

go układu nerwowego (Centralny Rejestr Chorób Zawodowych, 2010). Jednocześnie

według danych GUS z 2009 r., u około 40 osób na 1000 zatrudnionych pracuje w wa-

runkach narażenia na czynniki uciążliwe, do których zalicza się wymuszoną pozycję

ciała, obciążenie statyczne, ruchy powtarzalne, dźwiganie ciężarów, a więc czynniki

w świetle wielu badań uznane za przyczynowe dla zespołów przeciążeniowych (GUS,

2010). Według cyklicznie przeprowadzanego przeglądu warunków pracy w Europie,

wymuszona pozycja ciała i powtarzalność ruchów znajdują się na czele listy czynników

ryzyka zespołów przeciążeniowych występujących w środowisku pracy. Na te czynniki

w wymiarze ponad 25% dziennego wymiaru czasu pracy narażonych jest odpowiednio

45% i 60% pracowników.

174

Powodem tak wyraźnej dysproporcji pomiędzy danymi mówiącymi o liczbie pracowni-

ków narażonych na czynniki ryzyka zespołów przeciążeniowych i częstości występo-

wania objawów zespołów przeciążeniowych z jednej strony, a z drugiej strony – liczbie

rozpoznanych rocznie przypadków choroby zawodowej układu ruchu i obwodowego

układu nerwowego jest 1) bardzo duża częstość występowania objawów zespołów

przeciążeniowych w populacji pracującej, również tej nienarażonej na czynniki ryzy-

ka zespołów przeciążeniowych, oraz 2) brak metod diagnostyki różnicowej zespołów

przeciążeniowych i wynikające stąd problemy orzecznicze.

Bibliografia

1. AndersenJ.H.,KaergaardA.,MikklesenS.,JensenU.F.,FrostP.,BondeJ.P.,FallentinN.,ThomsenJ.F.(2003),Risk factors in the onset of neck/shoulder pain in a prospective study of workers in industrial and service companies,OccupEnvironMed,60,649–654

2. BergqvistU.,WolgastE.,NilssonB.,VossM.(1995),Musculoskeletal disorders among Visual display terminal workers: individual, ergonomic, and work organizational factors,Ergonomics,38(4),763–776

3. BernardB.P.(1997),Musculoskeletal disorders and workplaces factors a critical review of epidemiologic evidence for work – related musculoskeletal disorders of neck, upper extremity and low back,Cincinnati(OH),USDepartmentofHealthandHumanServices,NationalInstituteforOccupationalSafetyandHealth

4. BongersP.M.,KremerA.M.,terLaakJ.(2002),Are psychosocial factors, risks factors for symptoms and signs of the shoulder, elbow, orhand/wrist?: A review of the epidemiological literature,AmericanJournalofIndustrialMedicine,41,315–42

5. BongersP.M.,IjmkerS.,vandenHeuvelS.,BlatterB.M.(2006),Epidemiology of work-related neck and upper limb problems: Psychosocial and personal factors (Part I). and effective interventions from a bio behavioural perspective(PartII),JournalofOccupationalrehabilitation,16,279–302

6. BugajskaJ.,KonarskaM.,TokarskiT.,Jędryka-GóralA.(2007),Występowanie objawów zespołów przeciążeniowych kończyn górnych u pracowników różnych grup zawodowych,Reumatologia,45(6),355–361

7. CentralnyRejestrChoróbZawodowychwPolscew2009r.,http://www.imp.lodz.pl/home_pl/abo-ut_imp/reg_and_databases/work_dissises1/o_rejestrze/

8. DevereuxJ.J.,VlachonikolisI.G.,BuckleP.W.(2002),Epidemiological study to investigate potential interaction between physical and psychosocial factors at work that may increase the risk of symptoms of musculoskeletal disorder of the neck and upper limb,Occup.EnvironMed.,59,269–277

9. EvansP.,(1992),Repeat performance,Occup.Safety&Health,8,12–14

10.FourthEuropeanWorkingConditionsSurvey,EuropeanFoundationfortheImprovementofLivingandWorkingConditions,2007

11.GaździkT.S.(2001),Choroby układu ruchu i obwodowego układu nerwowego związane ze sposobem wykonywania pracy,w:Choroby zawodowe,[red.]K.Marek,PZWL,Warszawa

175

12.HolmbergS.,ThelinA.,StiernstromE.-L.,SvardsuddK.(2003),The impact of physical work exposure on musculoskeletall symptoms among farmers and rural non-farmers. A population-based study,AnnAgricEnvironMed.,10,179–184

13.HolteK.A.,WestgaardR.H.(2002),Futher studies of shoulder and neck pain and exposures in customer service work with low biomechanical demands,Ergonomics,vol.45,13,887–909

14.JensenC.(2003),Development of neck and hand-wrist symptoms in relation to duration of computer use at work,Scand.J.WorkEnviron.Health,29(3),197–205

15.McIvorD.(1992),Urazy z przeciążenia,PZWL,Warszawa

16.Putz-AndersonV.(1988),Cumulative trauma disorders,Taylor&Francis,NewYork

17.RoquelaureY.,HaC.,LeclercA.,TouranchetA.,SauteronM.,MelchiorM.,ImbernonE.,GoldbergM.(2006),Epidemiologic surveillance of upper-extermity musculoskeletal disorders in the working popula-tion,ArthritisRheum.,15,55(5),765–778

18.SillanpaaJ.,HuikkoS.,NybergM.,KiviP.iin.(2003),Effect of work with display units on musculoske-letal disorders in the office environment,OccupationalMedicine(Oxford,England)(NLM–MEDLINE),Oct.,vol.53,Iss.7,443

19.SylversteinB.,FineL.,AmstrongT.(1987),Occupational factors and carpal tunnel syndrome,AmericanJournalofIndustrialMedicine,11,343–358

20.TheorellT.(1999),Possible mechanism behind the relationship between the demand-control-support model and disorders of the locomotors system,w:Beyond Biomechanism-Psychosocial aspects of muscu-loskeletal disorders in office work,podred.S.D.Moon,S.L.Sauter,Taylor&Francis,London,65–73

21.Walker-BoneK.,ReadingI.,CoggonD.,CooperC.,PalmerK.T.(2006),Risk factors for specific upper limb disorders as compared with non–specific upper limb pain: assessing the utility of a structured exami-nation schedule,Occup.Med.(Lond),56(4),243–250

22.WarunkipracywPolscew2009r.,2010,GUS

23.WestgaardR.H.(2000),Work related muskuloskeletal complaints: some ergonomic challenges upon the start of a New century,AppliedErgonomics,31,569–580

24.WoolfA.D.(2000),The Bone and Joint Decade 2000–2010,Ann.Rheum.Dis.59,81–82

25.ZalewskaH.(2007),Diagnostyka sytuacji zdrowotnej i systemu opieki. Choroby reumatyczne a ubezpie-czenia społeczne,Reumatologia,45,1,suppl.1;22–36

26.Orzecznictwolekarskieoniezdolnościdopracyw2009roku(2010),ZUS,Warszawa

176

Rozdział 12

Niektóre biomechaniczne aspekty w projektowaniu mebli do wypoczynku i snuJerzy Smardzewski

Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu,

Wydział Technologii Drewna, Katedra Meblarstwa

ul. Wojska Polskiego 38/42, 60–627 Poznań

jsmardzewski@up.poznan.pl

177

StreszczenieDo poprawnego projektowania ergonomicznych wyrobów przeznaczonych do snu lub/i wypoczynku niezbędna jest wiedza z zakresu biomechaniki ludzkiego ciała. W zależności od charakteru pracy, użyt-kownik kontaktuje się z meblem tapicerowanym przez 16–22 godzin dziennie. Aby zredukować wartości szczytowe nacisku podłoża na ciało ludzkie, pomocna staje się numeryczna analiza kontaktu użytkow-nika z częścią elastyczną mebla oraz określenie parametrów warstwy elastycznej, tak aby zapewniła maksymalny komfort podczas użytkowania.

Celem pracy jest przedstawienie niektórych biomechanicznych aspektów projektowania mebli wypoczyn-kowych i do snu. Stosując metody obliczeń numerycznych, wykorzystano kryteria biomechaniczne do określenia: wymiarów gabarytowych i ważniejszych wymiarów funkcjonalnych projektowanych mebli, właściwości sprężystych siedziska, oparcia i leżyska, a także właściwości mechanicznych materiałów konstrukcyjnych warstw miękkich mebli tapicerowanych.

Przedstawione analizy prowadzą do najbardziej optymalnych rozwiązań wymiarowych oraz sztywności warstwy sprężynującej materacy i siedzisk. Tą drogą zapewniono osiągnięcie istotnego kryterium dopusz-czalnych nacisków zapewniających poprawny obieg krwi w naczyniach krwionośnych, a przez to wysoki komfort użytkowania analizowanych grup mebli.

• słowa kluczowe: meble tapicerowane, projektowanie antropotechniczne, funkcja, ergonomia, naprężenia kontaktowe, ciało użytkownika, fizjologia, obliczenia numeryczne, bezpieczeństwo, niezawodność

AbstractIn order to properly design ergonomic products intended for sleeping and/or leisure, one needs the knowl-edge on biomechanics of the human body. Depending on the type of work, the user enters into contact with upholstered furniture from 16 to 22 hours a day. To reduce the peak value of pressure of the base on human body, the numeric analysis of the user’s contact with the flexible part of the furniture item as well as setting parameters for the flexible part so that it provides full comfort during contact will be helpful.

This paper is aimed at presenting some of the biomechanical aspects of designing leisure and sleeping furniture. Using the numeric methods of calculation, biomechanical criteria were selected to define the overall dimensions and most vital functional dimensions of the furniture designed, elasticity qualities of the seat, the back rest and the bed base, together with mechanical features of the construction materials of the soft layers of upholstered furniture.

Numeric calculations were used to determine some of the most important biomechanical criteria necessary for designing ergonomic leisure and sleeping furniture. In particular, the stiffness of polyurethane foam, permissible pressures on the surface and inside the user’s body and functional dimensions of the furniture were determined. The presented analyses lead to most optimised dimensional solutions and stiffness of the elastic layer of mattresses and seats. This way, the most important criterion of permissible pressure enabling correct blood circulation in the blood vessels and thus high comfort of the usage of the analysed group of furniture was achieved.

• key words: upholstery furniture, antropotechnical design, function, ergonomics, contact stresses, human body, physiology, numerical calculations, safety, reliability

178

Geneza

Do poprawnego projektowania ergonomicznych wyrobów przeznaczonych do snu

lub/i wypoczynku niezbędna jest wiedza z zakresu biomechaniki ludzkiego ciała.

Układ antropotechniczny, jaki powstaje w wyniku złożenia dwóch elementów – ludzkie-

go ciała oraz materaca (leżyska) lub siedziska, powoduje ich wzajemne bezpośrednie

oddziaływanie, niespotykane podczas wykorzystywania innych mebli. W zależności

od charakteru pracy, użytkownik kontaktuje się z meblem tapicerowanym przez 16–22

godzin dziennie. Wysoki stan obciążenia tkanek miękkich ciała ludzkiego podczas

leżenia lub siedzenia może powodować odczucie dyskomfortu, bólu uciskowego, a od

strony fizjologicznej ograniczenie obiegu krwi lub powstanie wrzodów uciskowych,

zwłaszcza u osób z ograniczoną zdolnością ruchową. W latach 20. ubiegłego wieku

badania kliniczne określiły, że ciśnienie w zdrowych naczyniach krwionośnych skóry

powinno wynosić 32 mmHg (4,3 kPa), aby zapewnić prawidłowy obieg krwi w orga-

nizmie (Krutul, 2004). Naciski na tkankę mięśniową w granicach 34,66 kPa w ciągu

35 minut powodują jej zesztywnienie, czego następstwem jest ból uciskowy (Gefen,

2005). Można zatem wnioskować, że obciążenia tkanek miękkich ciała ludzkiego wy-

wołane podczas leżenia lub siedzenia mogą być zredukowane poprzez odpowiednie

rozmieszczenie ciężaru na płaszczyźnie podłoża i jednoczesne zmniejszenie nacisków

powstających na powierzchni skóry. Naprężenia w tkankach miękkich, między skórą

a kośćmi ciała osoby spoczywającej w pozycji leżącej, są 4–5 razy wyższe od naprę-

żeń na powierzchni skóry kontaktującej się z siedziskiem. Aby zredukować wartości

szczytowe nacisku, niezbędna staje się analiza kontaktu ciała ludzkiego z częścią ela-

179

styczną mebla oraz określenie parametrów warstwy elastycznej, tak aby w pełni zapew-

niły komfort podczas użytkowania.

Ponadto pojawia się problem projektowania ergonomicznych mebli dla osób starszych

i niepełnosprawnych. Wszak granice starości są bardzo płynne, a sam proces starzenia

się przebiega etapami. Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) za początek starości

uznaje 60 rok życia. Wyróżnia w niej trzy zasadnicze etapy:

• od 60 do 75 r. ż. – wiek podeszły (tzw. wczesna starość);

• od 75 do 90 r. ż. – wiek starczy (tzw. późna starość);

• 90 r. ż. i powyżej – wiek sędziwy (tzw. długowieczność).

Przedsiębiorcy i usługodawcy powinni zatem umieć rozpoznać poszczególne segmen-

ty popytu ludzi starszych i zadbać o to, aby oferowane dobra oraz usługi były dla

nich dostępne, aby odpowiadały ich potrzebom i oczekiwaniom. Jest to również jedno

z istotnych zadań ergonomii, mające na celu adaptację środowisk pracy i wypoczynku

do predyspozycji fizycznych osób starszych i niepełnosprawnych. Wobec wciąż pod-

wyższającego się wieku aktywnych zawodowo emerytów, pojawia się pilna potrzeba

dostosowania formy nowoczesnych mebli, stanowisk pracy i powierzchni mieszkalnych

do możliwości ludzi starszych.

Cel pracy

Celem pracy jest przedstawienie niektórych biomechanicznych aspektów projektowania

mebli wypoczynkowych i do snu. Stosując metody obliczeń numerycznych, wykorzysta-

no kryteria biomechaniczne do określenia: wymiarów gabarytowych i ważniejszych wy-

miarów funkcjonalnych projektowanych mebli, właściwości sprężystych siedziska, opar-

cia i leżyska, a także właściwości mechanicznych materiałów konstrukcyjnych warstw

miękkich mebli tapicerowanych.

Przykład modelowania ergonomicznych siedzisk

Do badań wytypowano model kobiety 5 centyla, odczytując z atlasów miar antropo-

metrycznych podstawowe dane wymiarowe i ciężar (Smardzewski, 2008). Na tej pod-

180

stawie przyjęto odpowiednie wymiary wysokości, szerokości i głębokości siedziska.

(Pheasant, 1988; Jarosz, 1998; Kirvesoj, 2000). Wartości kątów pochylenia siedziska

i oparcia ustalono dzięki obliczeniom biomechanicznym dla analogicznego fantomu

ciała kobiety. Kierowano się przy tym badaniami Nachemsona (1976) z których wyni-

ka, że największy ucisk na krążek międzykręgowy między trzecim a czwartym kręgiem

wywołują czynności podnoszenia przedmiotów w pozycji siedzącej przy pochylonym

w przód tułowiu, zaś najmniejsze podczas zajmowania pozycji leżącej na plecach przy

prawidłowo dopasowanym podłożu. W obliczeniach uwzględniono poszukiwanie mi-

nimum wartości funkcji opisującej wytężenie mięśni wywołane obciążeniami zewnętrz-

nymi:

Cf = d min

f = [ f (R), f (M) ]fi

(M) > 0

i = (1,...,n (M))_

gdzie:

C – macierz sztywności,

f – siły wewnętrzne,

d – siły zewnętrzne,

R – siły reakcji węzłów,

M – siły mięśni.

Obliczenia przeprowadzono dla dwóch przypadków. W pierwszym przypadku płasz-

czyzna siedziska usytuowana była poziomo do podłoża A = 0, a płaszczyzna opar-

cia prostopadle J = 0. W drugim przypadku płaszczyzna siedziska usytuowana była

do podłoża pod kątem A = 20 stopni, a płaszczyzna oparcia odchylała się od nor-

malnej siedziska o kąt J = 7 stopni. Rysunek 1 przedstawia zmianę energii całkowitej

mięśni użytkownika wstającego z fotela. Jak widać na tym rysunku, pochylenie siedzi-

ska o 20 stopni i oparcia o 7 stopni powoduje, że użytkownik podczas wstawania

181

w 65% obciąża swój układ mięśniowy. Poziome usytuowanie siedziska i pionowe opar-

cia zmniejsza obciążenie mięśni do 55%.

Rys.1. Zależność siły mięśni w procentach ich obciążenia

Obliczenia wykazały również, że w pozycji wyprostowanej podczas siedzenia (rys. 2),

użytkownik odczuwa silne naciski wywołane parciem guzów kulszowych na poduchę

siedziska.

Rys. 2. Rozkład nacisków na siedzisko przy pionowym ustawieniu oparcia względem siedziska

Zwiększając wartość kąta pochylenia oparcia względem siedziska i siedziska wzglę-

dem podłoża, przeniesiono obciążenia na plecy, zmniejszono naciski na ciało ludzkie

i zwiększono komfort użytkowania mebla (rys. 3).

siła organizmu w procentach

obci

ążen

ie o

rgan

izm

u

182

a) b)

Rys. 3. Rozkład nacisków na siedzisko i ciało ludzkie przy wzroście pochylenia oparcia i siedziska: a) A = 10˚, J = 5˚, b) A = 20˚, J = 7˚

Biorąc pod uwagę przedstawione rozważania i wyniki obliczeń numerycznych, na ry-

sunku 4 pokazano wymiary gabarytowe i ważniejsze wymiary funkcjonalne dla ergo-

nomicznego siedziska.

Rys. 4. Wymiary gabarytowe i ważniejsze wymiary funkcjonalne, gdzie:

A – kąt pochylenia siedziska do tyłu, B – wysokość siedziska, C – zasięg kończyn dolnych w pozycji siedząc, D – wysokość podłokietników, E – wysokość podparcia lędźwi, F – wysokość podparcia ramion, G – wysokość podparcia głowy, H – głębokość siedziska, J – kąt pochylenia oparcia względem siedziska, K – kąt pochylenia oparcia względem zagłówka.

Szerokość siedziska min. 550–600 mm

183

Dobierając twardość siedziska, uwzględniono fakt, że siły uciskowe powodowane

utrzymywaniem ciała w pozycji siedzącej nie mogą powodować ograniczenia obiegu

krwi w powierzchniowym układzie krwionośnym. Dlatego w obliczeniach za wartość

graniczną komfortowych naprężeń kontaktowych ciała ludzkiego z podłożem przyjmuje

się naciski nie większe niż 4,3 kPa (32 mmHg).

Przedmiotem obliczeń był przekrój uda kobiety o masie 2 Qm = 76 kg. Kształt i wymia-

ry uda przedstawiono na rysunku 5.

Rys. 5. Przekrój poprzeczny i wymiary uda kobiety 5 centyla (http://www.meddean.luc.edu). Średnica uda 120 mm, średnica kości udowej 40 mm, długość uda 536 mm

Z uwagi na symetrię przekroju uda, do obliczeń wykorzystano model osiowo-symetrycz-

ny złożony z czwartej części przekroju uda oraz pianki poliuretanowej jako siedziska

(rys. 6). Model obciążono naciskiem o wartości 0,1738 N/mm2 na kość udową.

Rys. 6. Schemat statyczny oraz siatka elementów skończonych dla modelu kontaktu ciał hiper-sprężystych, M – po-wierzchnia master, S – powierzchnia slave

184

Modelowanie wymagało zebrania danych eksperymentalnych o biomechanicznych

właściwościach zastosowanych ciał. W przypadku tkanki miękkiej ciała ludzkiego wy-

korzystano model Ogdena dla ciała nieściśliwego, w którym funkcję gęstości energii

odkształceń zdefiniowano jako W (Hill, 1978; Storakers, 1986). W przypadku pianek

poliuretanowych zastosowano model hiperfoam z funkcją gęstości energii odkształceń

w postaci (Hibbitt, Karlsson, Sorensen, 2000 a, b).

Obliczenia przeprowadzono metodą elementów skończonych w środowisku systemu

Abaqus. Zastosowano następujące dane materiałowe: dla tkanki miękkiej ciała ludz-

kiego według rysunku 7 a, dla pianek poliuretanowych zwykłych T-2313, T-4060 oraz

wisko-elastycznych K-1619, K-4542 według rysunku 7 b, dla kości E = 19 Gpa, u = 0,3.

a)

b)

Rys. 7. Sztywność: a) tkanek miękkich (Hu i Desai, 2005), b) pianki poliuretanowej T-2313, T-4060, K-1619, K-4542

naprężenie

naci

sk

naprężenie

naci

sk

185

Na rysunku 8 zilustrowano rozkład naprężeń zredukowanych w tkance miękkiej cia-

ła ludzkiego oraz w piance poliuretanowej, wywołanych naciskiem uda na siedzisko.

Pianka K-2313 wywołuje stosunkowo najmniejsze naprężenia kontaktowe na styku ciała

użytkownika z siedziskiem (rys. 8). Z rysunku tego wynika, że naprężenia te wynoszą

sFmax = 4,6 kPa (34,5 mmHg). Naprężenia wewnątrz tkanki miękkiej uda mają wartość

sTmax = 8 kPa. W przypadku pozostałych rodzajów pianek otrzymano wartości naprę-

żeń uniemożliwiające ich rekomendację do zastosowania w ergonomicznych meblach

tapicerowanych.

K_2313, sTmax = 8 kPa, sF

max = 4,6 kPa T_1619, sTmax = 12 kPa, sF

max = 12 kPa

K_4542, sTmax = 9,5 kPa, sF

max = 7,9 kPa T_4060, sTmax = 14 kPa, sF

max = 12 kPa

Rys. 8. Naprężenia wg Mises w piankach poliuretanowych w MPa

Przykład modelowania ergonomicznych leżysk

Opracowanie mechanicznych modeli oddziaływania układów człowiek – leżysko ma

na celu określenie dystrybucji sił wzajemnego oddziaływania przedmiotu technicznego

i ciała ludzkiego. W tym przypadku schemat obliczeniowy układu antropotechnicznego

186

człowiek – leżysko sprowadzono do postaci dwuwymiarowej belki przegubowej o dłu-

gości odpowiadającej wzrostowi ciała kobiety 50 centyla. Dla weryfikacji zgodności

rozmieszczenia sił z miejscami rzeczywistego oddziaływania podłoża dokonano po-

miaru rozkładu nacisków ciała ludzkiego na materac za pomocą maty piezoelektrycz-

nej i systemu Force Sensitive Applications® (rys. 9).

Rys. 9. Ustalanie rozmieszczenia sił reakcji podłoża dla sylwetki kobiety 50 centyla

Obciążenia masowe wyznaczono w oparciu o współrzędne położenia środków ciężko-

ści poszczególnych części ciała (Gedliczka, 2001). Analiza numeryczna układu czło-

wiek – leżysko pozwoliła określić przebieg sił wewnętrznych występujących w ciele

użytkownika (rys. 10).

187

Rys.10. Przebieg zmienności momentów gnących w ciele kobiety 50 centyla

Przebieg zmienności dokładnie obrazuje, które miejsca w ciele człowieka są szczegól-

nie narażone na niekomfortowe oddziaływanie sił wewnętrznych oraz które strefy w wy-

robach meblowych mogą takie siły generować. Celowe jest zatem prowadzenie badań

w zakresie analizy kontaktu najbardziej narażonych części ciała ludzkiego w kontakcie

z materacem.

W celu wyznaczenia oddziaływania podłoża na ciało ludzkie zbudowano model nu-

meryczny umożliwiający wyznaczenie reakcji zachodzących w układzie człowiek –

elastyczne podłoże. Na podstawie wzorca przekroju poprzecznego ciała ludzkiego

(Nulty, 2005), ustalonego na wysokości klatki piersiowej (rys. 11), z atlasu miar cech

antropometrycznych (Gedliczka, 2001) określono masę i wymiary osoby stanowiącej

rzeczywiste obciążenie materaca. Dla tak wybranego modelu anatomicznego nanie-

siono drogą skanowania dwuwymiarową siatkę elementów skończonych. Podczas

skanowania zwracano uwagę, aby poszczególne części ciała ludzkiego pokryte były

siatkami o różnym stopniu zagęszczenia, zależnie od rodzaju tkanki i układu kostne-

go. W układzie statycznym do obliczeń przyjęto symetryczną połowę analizowanego

obiektu (rys. 12).

188

Rys. 11. Przekrój poprzeczny klatki piersiowej kobiety na wysokości ramion – poziom 5, (http://www.meddean.luc.edu)

Rys.12. Model numeryczny odzwierciedlający przekrój ciała ludzkiego na sprężystym materacu

Dla poszczególnych części ciała ludzkiego przyjęto właściwości sprężyste podane

przez Gefen i in. (2005).

Analizując zjawisko kontaktu pomiędzy ciałem ludzkim a materacem oraz wpływu sprę-

żystości materaca na wartość naprężeń w ciele ludzkim, przeprowadzono serię obli-

czeń odpowiednio dla reprezentatywnej osoby płci żeńskiej o właściwościach antropo-

metrycznych stanowiących 50 centyl, a także serię obliczeń dla sylwetki reprezentującej

tę samą płeć z centyla 95. Wyniki obliczeń numerycznych przedstawiono w układzie

σz = f (Et/Em) dla punktu B kontaktu ciała z materacem.

189

Na podstawie przeprowadzonej symulacji obciążenia użytkowego wyznaczono wartość

naprężenia zredukowanego wg Mises w punkcie B analizowanego modelu (rys. 13).

Rys.13. Przykładowy rozkład naprężeń zredukowanych wg Mises dla modelu przekroju ciała ludzkiego

Analizując zmienność naprężeń w punkcie B kontaktu ciała ludzkiego z materacem

w funkcji współczynnika Et/Em, można zauważyć, iż naprężenia w tym punkcie po-

czątkowo maleją wraz z obniżaniem się sztywności materaca do wartości odpowiada-

jącej sztywności tkanki ludzkiej, a następnie wzrastają wraz z wyraźnym obniżeniem

sztywności materaca w stosunku do sztywności tkanki. Najmniejszą wartość naprężenia

uzyskano przy proporcji Et/Em = 1, dla centyla 50 (4,19 kPa).

Podsumowanie

Stosując obliczenia numeryczne, ustalono kilka najistotniejszych biomechanicznych kry-

teriów niezbędnych do projektowania ergonomicznych mebli wypoczynkowych oraz

do snu. W szczególności określono: sztywność pianek poliuretanowych, dopuszczalne

naciski na powierzchni i wewnątrz ciała użytkownika oraz wymiary funkcjonalne mebli.

Przedstawione analizy prowadzą do najbardziej optymalnych rozwiązań wymiaro-

190

wych oraz sztywności warstwy sprężynującej materacy i siedzisk. Tą drogą zapewniono

osiągniecie istotnego kryterium dopuszczalnych nacisków zapewniających poprawny

obieg krwi w naczyniach krwionośnych, a poprzez to wysoki komfort użytkowania ana-

lizowanych grup mebli.

Bibliografia

1. GedliczkaA.(2001),Atlas miar człowieka. Dane do projektowania i oceny ergonomicznej,CentralnyInstytutOchronyPracy,Warszawa

2. GefenA.,GefenN.,Linder-GanzE.,MarguliesS.(2005),In Vivo Muscle Stiffening Under Bone Com-pression Promotes Deep Pressure Sores,JournalofBiomechanicalEngineering,vol.127,512–524

3. Hibbitt,Karlsson,Sorensen(2000a),ABAQUS Theory Manual,6thEdition,AbacomSoft-wareGmbH

4. Hibbitt,Karlsson,Sorensen(2000b),ABAQUS User’s Manual,6thEdition,AbacomSoft-wareGmbH

5. HillR.(1978),Aspects of invariance in solid mechanics,AdvencesinAppliedMechanics,18,1–75.

6. JaroszE.(1998),Dane antropometryczne osób starszych dla potrzeb projektowania,PraceiMateriałyInstytutuWzornictwaPrzemysłowego,z.153

7. KirvesojaH.iin.,(2000),Three evaluations of task-surface heights in elderly peoples homes,AppliedErgonomics,31,109–114.

8. KomisjaEuropejska(2005),Zielona księga, „Wobec zmian demograficznych: nowa solidarność pomię-dzy pokoleniami”,COM(2005)94końcowy

9. KrutulR.(2004),Odleżyna, profilaktyka i terapia,Revita

10.NachemsonA.L.(1976),Towards a Better understanding of low-back pain. A review of the mechanics of the lumbar disc,RheumatologyandRehabilitation14/75,129–143.

11.PheasantS.T.(1988),Bodyspace. Anthropometry, Ergonomics and Design,Taylor&Francis,LondonandPhiladelphia

12.SmardzewskiJ.(2008),Furniture design,PWRiLPoznań

13.StorakersB.(1986),On material representation and constitutive branching in finite com-pressible elastici-ty,J.Mech.Phy.Solids,34(2),125–145

14.http://www.meddean.luc.edu(22.05.2006),ProgramLUMEN–MedicalUniversityLoyolaChicago