Metoda OCRA (Occupational Repetitive Action) - metoda oceny ryzyka zawodowego związanego z pracą powtarzalną

Wstęp

Ocena ryzyka zawodowego (ORZ) przejawia się koniecznością analizowania i wartościowania ryzyka zawodowego. Zgodnie z treścią artykułu 226 Kodeksu pracy pracodawca ocenia i dokumentuje ryzyko zawodowe związane z wykonywaną pracą oraz stosuje niezbędne środki profilaktyczne zmniejszające ryzyko. Ponadto informuje pracowników o ryzyku zawodowym, które wiąże się z wykonywaną pracą oraz o zasadach ochrony przed zagrożeniami. Głównym zadaniem oceny ryzyka zawodowego jest zapewnienie poprawy warunków pracy, a także ochrony zdrowia i życia osób pracujących.

Metoda OCRA została zawarta w normie EN 1005-5: Maszyny. Bezpieczeństwo. Możliwości fizyczne człowieka. Ocena ryzyka podczas prac wykonywanych z dużą częstością powtórzeń (Safety of machnery, Human physical performance, Risk assessment for repetitive handling at high frequency) dotyczy oceny ryzyka w trakcie wykonywania czynności powtarzalnych za pomocą kończyn górnych.

Norma EN 1005-5 składa się z pięciu części, których celem jest zalecenie zakresów wartości podstawowych czynników biomechanicznych wpływających na obciążenie układu mięśniowo-szkieletowego pracownika na stanowisku pracy. Pierwsza część zawiera terminy i definicje odnoszące się do bezpieczeństwa maszyn w tym możliwości fizycznych człowieka. Druga część określa zalecenie ergonomiczne wykorzystywanych do projektowania maszyn określające ręczne przemieszczanie przedmiotów od 3 kg i więcej (z uwzględnieniem zastosowań profesjonalnych i w domu). Natomiast trzecia część określa zalecenie wartości graniczne siły przy obsłudze maszyn. Czwarta ukazuje ewaluacje pozycji i ruchów w relacji do maszyny.

Metoda OCRA jest stosowana podczas monotypowości ruchów - pracy monotypowej (czynności powtarzalne). Kieruje ona swoją uwagę na zalecaną liczbą powtórzeń podczas zmiany roboczej. Czynniki ryzyka skupiają się na takich elementach jak:

• siła (im większa siła, tym mniejsza liczba powtórzeń);
• pozycja ciała (im większe kąty w stawach, tym dłuższy czas potrzebny do wykonania czynności);
• czas odpoczynku (im lepiej i właściwiej rozłożony w trakcie zmiany roboczej, tym bardziej zwiększa regenerację mięśni).

Nie wszystkie elementy zewnętrzne mogą powodować zwiększenie wymagań związanych z siłą (nieodpowiednie rękawice lub narzędzia) lub przyczyniają się do uszkodzenia ścięgien i mięśni (kompresja, wibracja, zimne powierzchnie).

Ocena ryzyka wynikającego z wykorzystywania czynności powtarzalnych kończynami górnymi

Pracę nad oceną ryzyka rozpoczyna się od opracowania chronometrażu, który bierze pod uwagę podstawowe czynności wykonywane na danym stanowisku pracy (w odniesieniu do 8 godzinnej zmiany roboczej) i wartości wszystkich współczynników określające pracę powtarzalną. Dla każdej czynności należy wyznaczyć czas jej trwania oraz podzielić na czynności wykonywane prawą i lewą kończyną górną.

Celem indeksu OCRA jest określenie wskaźnika zagrożenia. Wyznacza się go za pomocą stosunku liczby czynności podstawowych w trakcie wykonywania pracy (A) odniesionej do zalecanej dla danych czynności liczby ich powtórzeń (B). Wartość indeksu OCRA zależy bezpośrednio od ryzyka będącego skutkiem wykonywanych czynności w czasie pracy, których klasyfikacja jest przedstawiona w tabeli 1.

Tabela 1. Ocena ryzyka w zależności od wartości indeksu OCRA

Do określenia wskaźnika ryzyka (OCRA) wykorzystuje się poniższy wzór:

gdzie:

A – liczba czynności podstawowych (częstość odniesienia), określona za pomocą poniższego wzoru,

B – zalecana liczba czynności podstawowych liczona jest w minutach, określona za pomocą poniższego wzoru:

gdzie:

C – wartość odniesienia wynosząca 30 razy/min. Jest ona stała wyrażająca liczbę czynności podstawowych wykonywanych w czasie 1 minuty,

D – współczynnik pozycji ciała,

E – współczynnik powtarzalności,

F – współczynnik wyrażający czynniki dodatkowe,

G – współczynnik siły,

H – współczynnik wyrażający okres odpoczynku,

I – współczynnik czasu trwania każdej z czynności powtarzalnej.

gdzie:

J – liczba czynności podstawowych (dla każdej kończyny górnej) potrzebnych do wykonania jednego cyklu pracy,

K – przewidywany czas trwania cyklu w sekundach.

Wartość współczynnika określają natężenie oddziaływanie poszczególnych czynników zagrożeń na pracownika. Podczas wyznaczania zalecanej liczby czynności przyjmuje się zasadę, że w warunkach idealnych, czyli wtedy, gdy wartość wszystkich współczynników wynosi 1, wówczas wartość B równa się częstości odniesienia C, czyli 30 razy/minutę. Gdy zmniejsza się wartość poszczególnych czynników, to zmniejsza się również wartość B.

Obliczanie wartości współczynników wpływających na zalecaną liczbę czynności podstawowych

Współczynnik pozycji ciała (D)

Pozycje utrzymywane w czasie zadań wykonywanych na stanowisku pracy powinny być zróżnicowane zważając na całe ciało, ale także na pozycje kończyn. Nie należy dopuszczać do skrajnych wartości kątów w stawach jak również długotrwałych pozycji statycznych - powodować to może zwiększenie ryzyka, tak samo jak zgięcie ze skrętem. Jeśli pracownik przyjmuje pozycje stojącą oraz siedzącą zawsze aktywne są kończyny górne podczas wykonywania zadań.

Podczas przyjmowania pozycji siedzącej ogranicza się ruchy ciała, głównie tułowia i kończyn dolnych, co wpływa na zwiększenie obciążenia pleców i kończyn górnych. Jednak w sytuacji przyjmowania przez pracownika pozycji stojącej, osoba może odczuć dyskomfort, wraz z bólami w nogach oraz w kręgosłupie w odcinku lędźwiowym. Skutkami tych niedogodności mogą być choroby żylne w nogach. Dlatego rekomenduje się rozwiązania umożliwiające pracownikowi zmianę pozycji.
Niekorzystne w powstaniu dolegliwości układu ruchu jest położenie kończyn górnych podczas wykonywania czynności powtarzalnych. W głównej mierze wartość współczynnika pozycji ciała (D) uwarunkowane jest od położenia kończyn górnych w czasie podstawowych czynności w cyklu pracy oraz od czasu ich utrzymywania.
Obserwacja kończyny górnej ukierunkowana jest na położeniu, a także na wykonywanych ruchach w zależności od takich elementów jak ramię, łokieć, nadgarstek oraz dłoń. Skupia się na czasie utrzymywania poszczególnych położeń lub na ruchach wykonywanych podczas podstawowych czynności w trakcie jednego cyklu. Charakterystyka położenia kończyny górnej w trakcie wykonywania czynności podstawowych obejmuje analizy:

• czynności podstawowe, które wymagają położenia lub ruchu pojedynczego odcinka kończyny nie wliczając krytycznych wartości kąta,
• czynności podstawowych, które położenie i ruchy przyjmowane są w dopuszczalnym zakresie wartości kąta nie mniej jednak są powtarzalne lub utrzymywane w identyczny sposób,
• czasu ujętego jako element cyklu dla każdego z powyższych warunków.

W celu lepszego zobrazowania czynności wykonywanych w ciągu pracy dla metody OCRA wyodrębniono podstawowe czynności:

• przeniesienie – przemieszczenie przedmiotu do określonego położenia przy wykorzystaniu kończyn górnych. Aby doszło do przeniesienia przedmiotu, to powinien on mieć wartość powyżej 2 kg dla chwytu ręcznego lub 1 kg dla chwytu palcami natomiast kończyna górna powinna przebyć dystans większy niż 1 m,
• sięgnięcie – przesunięcie ręki w zdefiniowanym miejscu przeznaczenia. Występuje wówczas, gdy obiekt jest poza zasięgiem kończyny górnej. Wymaga to przemieszczenia ramienia oraz tułowia w celu sięgnięcia po obiekt,
• pochwycenie – chwyt przedmiotu ręką lub placami,
• pozycjonowanie – odłożenie przedmiotu lub narzędzia (pozycjonować, kłaść, odkładać),
• wkładanie i przyjmowanie – w momencie wywierania siły,
• ciągnięcie i pchanie - w momencie wywierania siły,
• włączenie – przycisku/dźwigni ręką jednym bądź kilkoma palcami,
• pochylenie ciała,
• złożenie,
• obrót,
• ścisk,
• obniżenie,
• uderzenie,
• wygładzanie,
• szczotkowanie,
• szlifowanie,
• uderzenie młotkiem,
• czyszczenie,
• rzucanie.

Liczbę czynności w tym rozumieniu definiuje się jako każde powtórzenie czynności.
W celu określenia położenia kończyny górnej można wykorzystać rys. 1., który przedstawia pronacje i supinacje przedramienia, rys. 2., określającego prostowanie/zginanie łokcia oraz rys. 3 przedstawiający prostowanie/zginanie oraz odwodzenie/przywodzenie nadgarstka.

Rys. 1. Pronacja i supinacja przedramienia

Rys. 2. Zginanie łokcia

Rys. 3. Położenie i ruch w nadgarstku: a) zginanie/prostowanie; b) odwodzenie/przywodzenie

W celu wytyczenia współczynnika pozycji ciała wykorzystuje się pięć etapów:

Etap 1. Określenie pozycji ciała i/lub jej modernizacja niezależnie dla prawej i lewej kończyny górnej z uwzględnieniem:

• ruchu lub położenia ramienia w stosunku do stawu barkowego (prostowanie, zginanie, odwodzenie);
• ruchu łokcia (prostowanie/zginanie, supinacja/pronacja przedramienia);
• ruchu i położenia ręki (przeważnie typy chwytu).

Etap 2. Polega na wyznaczeniu czy istnieją pozycje, gdzie staw jest w strefie zagrożenia (niekomfortowe pozycje oraz/lub ruchy zostały przedstawione w tab. 2), a także ustaleniu czasu występowania tego położenia w cyklu:

• od 10% do 24% czasu cyklu pracy, założono 1/10 czasu cyklu,
• od 25% do 50% czasu cyklu pracy, założono 1/3 czasu cyklu,
• od 51% do 80% czasu cyklu pracy, założono 2/3 czasu cyklu,
• powyżej 80% cyklu pracy, założono 3/3 czasu cyklu tzn. cały cykl.

Tabela 2. Wartości współczynnika pozycji (D) w zależności od czasu utrzymywania niewygodnych pozycji i ruchów kończyn górnych

Etap 3. Polega na odczytanie z tab.2 odpowiedniej wartości współczynnika pozycji ciała (D).

Etap 4. Wyznaczenie czynności podstawowych, powtarzających się pewnych ruchów, bądź sekwencji podobnych do siebie przez okres co najmniej 50% czasu cyklu, bądź te przez bardzo krótki okres trwania cyklu (mniej niż 15 sekund).

Etap 5. Polega na uwzględnieniu wskaźnika powtarzalności (E).

Współczynnik powtarzalności (E)

W sytuacji, gdy określone zadanie wymaga, aby wykonywanie tych samych czynności kończynami górnymi przez przynajmniej 50% czasu cyklu lub długość cyklu jest bardzo krótka i nie przekracza 15 sekund, wartość współczynnika powtarzalności wynosi 0,7. W innych sytuacjach E, wynosi 1.

Współczynnik wyrażający czynniki dodatkowe (F)

Wyróżnia się tu czynniki, które mogą ale nie muszą objawiać się w procesie wykonywania prac powtarzalnych, a są to m.in.:

• używanie narzędzi wibracyjnych (również w trakcie ograniczonego czasu),
• czynności wymagających dużej precyzji w czasie pozycjonowania obiektu (z tolerancją 1-2 mm),
• nacisk wywierany na przedramię albo rękę przez przedmioty, narzędzia czy inne elementy wyposażenia stanowiska pracy,
• skrajne warunki atmosferyczne,
• korzystanie z rękawiczek, które oddziałują na komfort wykonywania czynności w trakcie pracy,
• śliska powierzchnia obiektów,
• potrzeba szybkich i nagłych ruchów wymagających dodatkowego nakładu sił,
• czynności podstawowe wymagają uderzeń (np. ręką albo młotkiem w twardą powierzchnię).

W trakcie oceny zaleca się rozpoczęcie określenia współczynników czynników dodatkowych od rozpoznania warunków typowych (w sytuacji, gdzie one nie występują lub występują ale w bardzo ograniczonym zakresie), wtedy przyjmuje się wartość F równą 1. W sytuacji, gdy wzrasta czas wpływu czynnika lub czynników spada wartość współczynnika F i równa się odpowiednio:

• 0,95 – jeśli jeden lub więcej czynników dodatkowych pojawia się przez 1/3 (od 25% do 60%) czasu utrzymywania się cyklu;
• 0,90 – jeśli pojawia się jeden albo więcej czynników dodatkowych przez 2/3 (od 61% do 80%) czasu utrzymywania się cyklu;
• 0,80 – jeśli pojawia się jeden lub więcej czynników dodatkowych przez 3/3 (więcej niż 80%) czasu utrzymywania się cyklu.

Współczynnik siły (G)

Siła jest to niezbędna aktywność potrzebna do wykonywania danej czynności lub ciągu czynności. W celu obliczenia siły wykorzystuje się szacowanie siły zewnętrznej lub jej pomiar przy użyciu dynamometrów. Do wyliczenia wewnętrznej siły mięśni stosuje się elektromiografię. Dodatkowo do oszacowania wielkości siły można wykorzystać subiektywną metodę – skalę Borga (skala odczuwania obciążenia – CR-10). Określa ona subiektywny wysiłek mięśniowy odczuwany przez pracownika w różnych częściach ciała (w skali dziesięciostopniowej), tylko w przypadku, jeśli znana jest populacja użytkowników. Jednak w sytuacji, gdy populacja pracowników jest nieznana współczynnik siły powinno określić się za pomocą porównania siły wywieranej z siłą określoną jako maksymalna dla ogólnej populacji pracowników. Każda czynność składająca się na cykl pracy powinna zostać ujęta w ocenie siły. Podczas metody wyznacza się dodatkowo czas jej utrzymania na danym poziomie, odnoszący się do całego cyklu pracy (w sekundach, a potem, w przeliczeniu na % cyklu). Po określeniu czynności podstawowych i określeniu czasu należy obliczyć wartość średnią, która wyznaczona będzie dla całego cyklu. Należy wyjaśnić z pracownikiem przyczynę użycia danej siły ponieważ da to podgląd odnoszący się do stanu technicznego maszyny/urządzenia oraz/lub sposobie wykonywania czynności. Po wyszczególnieniu i oznaczeniu czynności podstawowych należy zgodnie ze skalą Borga określić czas ich trwania w cyklu, następnie obliczana jest średnia wartość odnosząca się do całego cyklu.
Podczas gdy użytkownik nie jest znany, określenie współczynnika siły (G) przebiega w następującej procedurze:

• analiza określonego cyklu ujawniająca główne obciążenie,
• uzyskanie maksymalnej wartości siły (100% MVC (ang. maximum voluntary contraction) – wartość określająca obciążenie w odniesieniu do maksymalnych możliwości) rozkładu funkcji odniesionego dla każdego obciążenia,
• wyznaczenie każdej z siły do czynności podstawowych do maksymalnych możliwości populacji biorąc pod uwagę wiek, płeć, z zastosowaniem normy EN 1005-3,
• określenie dla każdych czynności podstawowej 100% MVC dla 15. centyla populacji, co uwzględnia 85% populacji pracowników,
• odniesienie siły wywieranej do siły odpowiadającej MVC, uzyskując %MVC,
• obliczenie średniej %MVC ze wszystkich podstawowych cykli,
• ukazanie za pomocą wykresu współczynnika siły (G) dla każdego cyklu.

Końcowy etap polega na określeniu wartości współczynnika siły (G). Pomocna jest w tym tab. 3.

Tabela 3. Wartość współczynnika siły (G) dla różnych poziomów sił podczas cyklu pracy

Przykład określania wartości współczynnika G dla wszystkich czynności cyklu przedstawiony jest w poniższej tabeli.

Tabela 4. Przykład wartościowania współczynnika G dla wszystkich czynności w cyklu pracy

Współczynnik odpoczynku (H)

Celem określenia współczynnika odpoczynku (H) jest ukazanie liczby godzin podczas zmiany roboczej bez odpowiedniego odpoczynku. Do jego określenia należy zaobserwować każdą godzinę pracy wchodzącą w zmianę roboczą np. podczas wykonywania prac malarskich tj. malowanie sufitów. Pracownik w każdej chwili może na kilka minut przerwać pracę i rozluźnić ramiona i przez to współczynnik wynosi 1. Wartość współczynnika określa się dzięki poniżej tabeli.

Tabela 5. Współczynnik odpoczynku (H) określany na podstawie liczby godzin pracy bez odpoczynku

Współczynnik czasu pracy powtarzalnej (I)

Współczynnik czasu pracy powtarzalnej jest głównym czynnikiem odpowiedzialnym za powstanie dolegliwości kończyn górnych. W sytuacji, gdy czynności powtarzalne wykorzystywane są przez okres czasu od 240 do 480 min, wtedy ma on wartość 1. Jeśli istnieje inna zależność czasowa należy zapoznać się z tab. 6.

Tabela 6. Współczynnik czasu pracy powtarzalnej (I) w zależności od czasu wykonywania pracy powtarzalnej podczas zmiany roboczej

Indeks OCRA

Końcowym etapem wyznaczenia wskaźnika zagrożenia jest określenie indeksu OCRA, którego wzór jest przedstawiony powyżej. Obliczenia wykonywane są w celu oszacowania obciążenia wynikającego ze specyfiki pracy o charakterze powtarzalnym, na który jest narażony pracownik, których wynik przyporządkuje się strefom zagrożenia przedstawione w tab. 1.

Przykład wykorzystania metody OCRA

Pracownik jest zatrudniony na stanowisku pracy malarz budowlany. Jedną z czynności wykonywanych przez pracownika jest malowanie sufitów. Pracuje on w pozycji stojącej. Malując i nabierając farbę na wałek malarski zdarza się, że wykonuje on niewielkie pochylenie, czasem ze skrętem, jednak pozycja tułowia nie przekracza wartości kątów powodujących nadmierne obciążenie. Należy zwrócić uwagę na położenie ramion i palców, które w 65% całego roboczego czasu pracy przekroczyły wartości bezpiecznych kątów granicznych. Przez 65% cyklu pracownik ma podniesione do góry ręce i chwyta wałek lub kij teleskopowy do wałków o grubości 3,8 cm co wpływa na wzrost ryzyka występowania dolegliwości układu mięśniowo-szkieletowego kończyn górnych (co przyczynia się do tego, że wartość PoM wynosi 1). Siła jaką pracownik musi użyć do malowania jest znacząca, co w następstwie powoduje, że współczynnik siły G osiąga odpowiednio małą wartość (o wielkości 0,1), a jest to spowodowane bardzo duże obciążenie siłą. Ponieważ pracownik wykonuje prace powtarzalną przez więcej niż połowę czasu pracy to zmniejszeniu ulega wartość współczynnika powtarzalności i wynosi ona 0,7.

Wszystkie składowe parametry opisujące pracę powtarzalną, zarówno dla prawej i lewej kończyny przedstawione zostały w tabeli 9, należy jednak zacząć od przedstawienia chronometraży czynności wykonywanych podczas dnia roboczego, które zostały przedstawiona w tab. 7.

Tabela 7. Chronometraż czynności wykonywanych podczas pracy, które składają się na całkowity cykl pracy wraz z czasem ich trwania oraz procentowym udziałem w cyklu.

Tabela 8. Ważona wartość współczynnika G dla wszystkich czynności

Tabela 9. Wartościowanie parametrów opisujących pracę powtarzalną w metodzie OCRA wraz z końcową oceną ryzyka

Jak można zauważyć w powyższej tabeli, która przedstawia składowe parametry opisujące pracę powtarzalną dla kończyny prawej i lewej. Zauważyć można, że ryzyko dla prawej kończyny jest akceptowalne warunkowo, natomiast dla lewej kończyny jest akceptowalne, ponieważ nie przekracza on wartości 2,2.

Podsumowanie metody OCRA

Metoda OCRA (zawarta w normie EN 1005) jest stosowana dla czynności powtarzalnych przy użyciu kończyn górnych. Wartości parametrów określane są w sposób ilościowy. Czynniki wpływające na całkowite obciążenie pozwalają ocenić, które z nich wnoszą największy wkład w całkowite ryzyko i tym samym zastanowić się nad sposobem ograniczenia obciążenia wynikającego z konkretnego czynnika. W rezultacie powinno prowadzić do minimalizacji obciążenia pracą powtarzalną. Jak już wcześniej wspomniano norma określa czynności powtarzalne dla kończyn górnych jednak nie uwzględnia obszaru barków, co zmniejsza jej dokładność. Dodatkowo metoda ta posługuje się podobnymi, uproszczonymi kryteriami względem różnych czynności. Zastrzeżenie budzi również stopień złożoności tej metody. Zalecane jest, aby dokonywać oceny ryzyka związanego z czynnościami podczas pracy o wysokiej powtarzalności. Pomimo, że posiada ona mankamenty, to jednak jest najlepszą z metod powiązanych z pracą powtarzalną.