Ergonomia

Interazione tra gli esseri umani ed altri elementi di un sistema

Premessa: la definizione di Ergonomia ed il contesto industriale

Il termine “ergonomia” deriva dalle parole greche “érgon” (lavoro) e “ńomos” (regola, legge).

Secondo la I.E.A. (International Ergonomics Association) l’ergonomia è la scienza che si occupa dell’interazione tra gli esseri umani e altri elementi di un sistema, e la professione che applica teoria, principi, i dati e i metodi che vengono applicati nella progettazione allo scopo di ottimizzare il benessere umano e la performace del sistema nel suo complesso.

L’ergonomia contribuisce alla progettazione e alla valutazione di attività, lavori, prodotti, ambienti e sistemi in modo tale da renderli compatibili con i bisogni, le abilità e le limitazioni delle persone.

L’ergonomia studia i problemi relativi al lavoro umano per ottimizzare il sistema uomo-macchina-ambiente.

In particolare, per ciò che concerne l’attività lavorativa in genere, gli obiettivi dell’approccio ergonomico sono:

1. migliorare la qualità delle condizioni degli ambienti, degli strumenti di lavoro e delle prestazioni dell’operatore;

2. prevenire malattie professionali e promuovere il benessere psicofisico dell’operatore.

Nei settori produttivi la presenza di processi industriali standardizzati sottopone la popolazione lavorativa ad attività con un carattere di ripetitività (cicli di lavoro); ovviamente all’interno delle varie realtà industriali esistono delle diversità in funzione della tipologia di organizzazione del processo produttivo e del livello di metodo che caratterizza il compito richiesto agli operai.

L’esigenza di individuare il grado di esposizione al sovraccarico biomeccanico ha portato allo sviluppo di tecniche di analisi del rischio ergonomico specifico (risk screening) correlato ad un compito lavorativo; obiettivo di questi sistemi è analizzare i fattori di rischio che potenzialmente possono provocare malattie professionali al fine di porre in atto contromisure specifiche che minimizzino la tipologia di rischio individuato.

Ovviamente l’approccio ideale è quello di individuare e predisporre provvedimenti nella fase di progettazione prodotto / processo (ergonomia preventiva); nei casi in cui il prodotto e/o il processo siano già definiti l’approccio da seguire per ridurre il rischio può essere più costoso e meno efficace (ergonomia correttiva) poiché gli interventi di riprogettazione postuma risentono in generale di limitazioni dovute agli investimenti necessari per effettuare le necessarie modifiche su processi già consolidati.

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Questa sezione del sito vuole essere un approfondimento molto tecnico su questi aspetti.

Partendo da una introduzione sulle malattie professionali, si passerà ad individuare quali sono le criticità che incontrano oggi le aziende che hanno l’obbligo di effettuare la valutazione dei rischi, le tecniche a disposizione per poi approfondire il sistema promosso dalla Fondazione Ergo ovvero il focus sul sistema EAWS.

 

Overview: Malattie professionali e strumenti di analisi

In tutto il mondo industrializzato sono in costante aumento le malattie occupazionali che colpiscono il sistema neuro-muscolare e scheletrico. Le malattie professionali sono disturbi della salute derivanti dalle condizioni del posto di lavoro e dalla continuata esposizione a livelli di fatica eccessivi (carico biomeccanico).

In generale, le malattie professionali sono correlate all’esposizione a rischi fisici, chimici o psicologici (anche se quest’ultimo punto è attualmente controverso). Le malattie professionali spesso si sviluppano dopo molti mesi o anni, in relazione con l’intensità e le circostanze dell’esposizione

E’ possibile prevenire, senza eccezioni, tutte le malattie professionali. Gli ostacoli alla prevenzione sono solitamente il costo, la mancanza di formazione e di motivazione al cambiamento delle abitudini. I mezzi tecnici per risolvere un problema sono quasi sempre disponibili e, in ultima istanza, le soluzioni organizzative possono evitare esposizioni prolungate degli operatori a situazioni giudicate a rischio. Da ciò si evince l’estrema importanza di poter disporre di sistemi di misurazione del carico biomeccanico, primo passo di un percorso che deve portare alla sua riduzione attraverso la (ri-)progettazione del metodo di lavoro. Il successo nella prevenzione è basato sull‘accettazione da parte del datore di lavoro della propria responsabilità, sulla cooperazione da parte dei lavoratori e dei gruppi sindacali, sul lavoro di squadra da parte degli esperti di ingegneria industriale e di medicina del lavoro e dalla corretta applicazione delle norme tecniche, dalla fase di progettazione fino a quella della distribuzione del prodotto finito.

Nel pensare un approccio alla prevenzione delle malattie professionali è assolutamente necessario identificare i diversi campi di applicazione. Non è ragionevole pensare che un modello di calcolo del carico biomeccanico possa funzionare con uguale accuratezza e confidenza in settori con caratteristiche molto diverse. Nei settori manifatturieri, ad esempio, la presenza di processi industriali standardizzati sottopone la popolazione lavorativa ad attività con un carattere di ripetitività (cicli di lavoro); nella produzione di serie (es. piccoli componenti elettromeccanici) tale ripetitività è molto elevata, mentre in quella su commessa il livello di ripetitività è assai lieve. Anche se esiste un ciclo di lavoro predefinito, le opportunità di ripetizione di un’attività su commessa potrebbero essere bassissime (es. 3-4 volte al giorno nella produzione di mezzi pesanti; 1 volta alla settimana nella produzione di treni); in settori come quello dell’edilizia o in quello agricolo, il tipo di fatica a cui è sottoposto il lavoratore è innanzitutto meno prevedibile, il contesto operativo è lontano dall’essere standardizzato e le attività diventano molto più varie e meno ripetitive. Da qui la necessità di sviluppare sistemi di valutazione del rischio specifici per tipologia di industria.

L’esigenza di individuare il grado di esposizione al sovraccarico biomeccanico ha portato allo sviluppo di tecniche di analisi del rischio ergonomico specifico (risk screening) correlato ad un compito lavorativo; obiettivo di questi sistemi è analizzare i fattori di rischio che potenzialmente possono provocare malattie professionali al fine di porre in atto contromisure specifiche che minimizzino la tipologia di rischio individuato. La chiave di ogni sistema di determinazione del rischio ergonomico è l’individuazione di un legame tra fattori di influenza caratterizzanti un compito lavorativo (forza, frequenza, postura, ecc.) e la possibilità di sviluppare una malattia professionale che abbia correlazione con il compito dato. La principale difficoltà consiste nello stabilire come i diversi fattori interagiscano e portino in definitiva all’insorgere di un episodio di malattia professionale.

Ovviamente la logica ideale è quella di individuare e predisporre provvedimenti nella fase di progettazione prodotto / processo (ergonomia preventiva); nei casi in cui il prodotto e/o il processo siano già definiti, l’approccio da seguire per ridurre il rischio può essere più costoso e meno efficace (ergonomia correttiva), poiché gli interventi di riprogettazione postuma risentono in generale di limitazioni dovute agli investimenti necessari per effettuare le necessarie modifiche su processi già consolidati.

Nel mercato moderno, sempre più dinamico e competitivo, tutte le aziende, soprattutto quelle di grandi dimensioni, caratterizzate da processi manuali ripetitivi (tipiche del settore manifatturiero, vedi per esempio i settori automobilistico, del bianco, elettromeccanico), sono spinte ad affrontare il tema del controllo preventivo del carico biomeccanico dalla necessità di essere competitive nel mercato globale, raggiungendo e mantenendo livelli di eccellenza operativa, in cui ogni dettaglio legato all’organizzazione del lavoro e alla sicurezza dei lavoratori è estremamente curato e studiato.

Ogni azienda individua sistemi sempre più moderni e sofisticati per progettare il lavoro e bilanciare le proprie linee produttive con l’obiettivo di essere efficienti, produttivi, con il fine di ridurre le perdite, gli sprechi e le inefficienze, ma al tempo stesso rispettare i vincoli imposti dalle norme tecniche ISO/CEN in materia di carico biomeccanico, riducendo al massimo i rischi per la salute del lavoratore.

 

Criticità da affrontare: mappatura e progettazione

Una grande fonte di inefficienza per le aziende industriali è oggi rappresentata dalla dicotomia tra progettazione del posto di lavoro e mappatura del rischio da sovraccarico biomeccanico. I sistemi utilizzati nelle prime fasi di sviluppo prodotto/processo per rendere il montaggio semplice ed ergonomico non sono utilizzabili per mappare il rischio da sovraccarico biomeccanico. Di enorme impatto sui costi della prevenzione sarebbe la possibilità di utilizzare un unico sistema sia per progettare, sia per mappare il rischio da sovraccarico nella fase produttiva sia per mantenere aggiornata la mappatura in funzione del ciclo di lavoro e della pianificazione della produzione. La risoluzione di questo problema porterebbe come conseguenza una naturale convergenza delle norme tecniche EN 1005 (Direttiva Macchine) con la serie ISO 11228 e con ISO 11226, obiettivo auspicato dalla comunità degli utenti delle stesse norme, desiderosi di avere riferimenti tecnici più semplici, univoci ed utilizzabili lungo l’intero ciclo di vita dei prodotti.

Nel fare tutto ciò, nei settori manifatturieri ad elevata complessità gestionale (elevato numero di codici componenti, numero di varianti e opzioni di configurazioni prodotto, variabilità della domanda in volumi e mix, brevità del ciclo di vita del prodotto, numerosità dei posti di lavoro), si evidenziano le seguenti criticità specifiche:

  1. Difficoltà di applicazione delle norme CEN 1005 (parti 2/3/4 e 5) nella fase di progettazione prodotto/processo a causa dello scollegamento dei fattori di rischio ergonomici dai metodi di progettazione del lavoro. Raramente nel processo di sviluppo prodotto/processo competenze e sistemi ergonomici vengono chiamati in causa nelle prime fasi di progettazione. I punti più critici sono i seguenti:

- Posture generali del corpo influenzate dall’assegnazione della specifica attività ad un dato posto di lavoro (la posizione relativa componente-operatore varia da postazione a postazione) necessità di conoscere la configurazione della postazione di lavoro e l’assegnazione dei compiti in quella stazione (simulazione bilanciamento linea).

- Frequenze di azione e movimentazione carichi determinate dalla progettazione della sequenza di lavoro, dalla distribuzione delle azioni tra gli arti e dalla oggettiva identificazione delle azioni.

- Impossibilità di applicare sistemi soggettivi di misurazione dell’intensità delle forze nella fase di progettazione (es. scala di Borg), quando non è ancora noto chi lavorerà in quella postazione.

  1. Norme tecniche ISO sbilanciate sulla movimentazione manuale di carichi (ISO 11228.1/2/3) a sfavore della valutazione delle posture generali del corpo (ISO 11226)

-     Le suddette norme sono state sviluppate e validate prevalentemente in settori non manifatturieri e con limitata complessità, come ad esempio il settore alimentare, i cui i compiti sono costituiti da poche azioni eseguite sempre allo stesso modo. Le limitate applicazioni nel settore manifatturiero si riferiscono a produzioni ad elevata ripetitività (tempi ciclo < 15 s), in cui i componenti hanno dimensioni piccole e l’aspetto posturale del corpo è trascurabile (postura in piedi o seduta). Al contrario, in settori più complessi, come ad esempio nel settore automobilistico di produzione di vetture da trasporto civile e industriale, la postura generale del corpo è spesso l’area che presenta i rischi più elevati (inginocchiati o accovacciati nell’abitacolo; piegati in avanti in zona motore; rotazioni e inclinazioni del busto).

  1. Norma tecnica ISO 11228.3 prevede l’utilizzo di metodologie di valutazione del rischio (vedere ISO 11228.3, Table A.1 — Non-exhaustive list of main methods for risk assessment of repetitive movements/exertions at high frequency) prive della necessaria documentazione tecnica a supporto di una applicazione a bassa deviazione dell’applicatore. Questa mancanza di rigore nella definizione dei modelli applicativi e dei fattori di influenza introduce una grave causa di deviazione nel processo di mappatura del rischio da sovraccarico biomeccanico.

Tra le tecniche più utilizzate esistono:

- Strain Index (metodo mono-compito dettagliato che considera i seguenti fattori di rischio: intensità della azione di forza, durata dell’azione di forza per minuto, postura della mano/polso, velocità di lavoro e la durata del compito al giorno). La documentazione tecnica reperibile è molto limitata e l’applicatore ha difficoltà a comporre il modello applicativo in modo univoco e corretto. L’applicazione a compiti multi-task non ha una procedura definita e la norma non fornisce alcuna indicazione sui campi di utilizzo. Nonostante tale sistema si basi sul concetto di “strain”, questo non è definito in modo rigoroso in alcun documento. In sostanza è possibile ottenere qualsiasi risultato e quindi pilotarlo verso i valori desiderati (molto pericoloso).

- OCRA Index (metodo dettagliato che considera i seguenti fattori di rischio: frequenza delle azioni tecniche, ripetitività, posture incongrue dell’arto superiore, forze, fattori addizionali, mancanza dei periodi di recupero, durata dei compiti ripetitivi). La definizione di azione tecnica, concetto su cui si basa OCRA Index, è generica ed esplicitata  tramite esempi, che non potranno mai essere esaustivi per qualsiasi situazione; la definizione di azione tecnica identifica una azione con movimenti che sono generalmente millimetrici (esempio afferrare, riafferrare, posizionare) e quindi di difficile riconoscimento. Tutto ciò lascia spazio a differenti interpretazioni nella determinazione della frequenza di azione, principale fattore di influenza per l’arto superiore, generando una significativa deviazione dell’applicatore.

  1. Norma tecnica ISO riguardante i movimenti ripetuti dell’arto superiore (ISO 11228.3) ha costi applicativi e di manutenzione eccessivi in sistemi produttivi con tempi ciclo con durata superiore ai 30 secondi e ad alta complessità del prodotto, tipici dei più dei settori industriali ad elevata intensità di manodopera: automobili, macchine agricole e di movimentazione terra, elettrodomestici, macchine di imballaggio, sistemi di riscaldamento/raffreddamento, ascensori, pompe, carrelli elevatori, aerei, elicotteri, treni, televisori, giocattoli, occhiali, calzature, armi, arredamento e scaffalature (elenco non esaustivo)

- Con OCRA Index l’identificazione delle azioni tecniche, a causa della loro brevità, richiede l’utilizzo sistematico di videofilmati. Il costo dell’analisi OCRA Index per minuto di attività analizzata e la sua manutenzione a fronte di modifiche di metodo di lavoro o di piano di produzione (volumi e/o mix) è decisamente elevato. Per tale ragione viene sempre e solo utilizzato il sistema semplificato (primo livello) OCRA Check List, che ha una accuratezza molto inferiore a quella di OCRA Index e che comunque rimane scollegato dalla configurazione produttiva (ciclo di lavoro, volumi prodotti, mix, bilanciamento linee produttive).

Le norme tecniche ISO e CEN valutano le diverse tipologie di carico in modo separato e indipendente, trascurando quindi l’effetto composto della contemporanea presenza di carichi di natura diversa:

- La valutazione dell’effetto derivante da azioni di forza per spingere e tirare oppure l’analisi dei movimenti ripetuti dell’arto superiore sono indipendenti dalla postura generale del corpo

- Lo sforzo fatto nella definizione delle norme tecniche in essere di considerare effetti composti (es. postura e forze nel sistema OCRA), essendo queste state sviluppate in tempi diversi da ricercatori diversi, ha generato una sovrapposizione dei campi di applicazione e indici di carico biomeccanico definiti su scale di valori non comparabili (ad esempio, gli indici NIOSH e OCRA non sono costruiti sulla stessa scala e rimangono pertanto indipendenti)

 

La Fondazione Ergo promuove il sistema EAWS (Ergonomics Assessment Work-Sheet)

L’esigenza di rispettare le normative vigenti ha reso sempre più importante per le aziende di poter disporre di uno strumento di analisi ergonomica di 1° livello per valutare il carico biomeccanico in tutte le sue componenti (carico statico e dinamico, applicazione di forze, vibrazioni e trasporto di carichi) in tutte le parti del corpo.

Per ottenere una valutazione quantitativa del grado di rischio ergonomico connesso con una data sequenza lavorativa, sono stati definiti dalla normativa due livelli di valutazione, dando origine a una distinzione tra:

 • Strumenti di 1° LIVELLO: strumenti di valutazione del rischio che prevedono l’ausilio di checklist di screening rapido.

 • Strumenti di 2° LIVELLO: strumenti di valutazione del rischio che prevedono un’analisi dettagliata mediante il calcolo di indici. La loro applicazione viene richiesta dopo l’identificazione di rischio tramite strumenti di 1° livello.

EAWS è un sistema di screening ergonomico di 1° livello del rischio da sovraccarico biomeccanico, progettato per far fronte ad una valutazione del rischio di tipo olistico, ossia comprendente tutte le tipologie di rischio biomeccanico a cui un operatore è esposto nell’esecuzione di un compito lavorativo.

EAWS è progettato per essere integrato con i sistemi MTM ed è stato adottato dall’International MTM Directorate come standard internazionale, parte della piattaforma tecnica globale MTM.

Negli allegati sotto riportati si approfondisce la storia del progetto EAWS oltre che la sua struttura e alcuni degli esiti ottenuti in grandi aziende italiane che tuttora sono casi presi a riferimento come segnali di svolta per l’industria italiana

Il progetto EAWS

Storia e struttura del progetto EAWS

EAWS V1.3.4

Assistenza utenti EAWS

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