De Europese Machineverordening beschrijft voorwaarden waaraan machines moeten voldoen om op de Europese markt te kunnen komen vanaf 2027. Tot dan blijft de machinerichtlijn van kracht. Daarin worden de essentiële veiligheids- en gezondheidseisen beschreven betreffende het ontwerp en de bouw van machines. De nieuwe machineverordening houdt ook rekening met opkomende technologieën binnen de digitalisering en robotisering: cobots, AMR, elektrische steps, enz…
Inhoud machineverordening
Onder de algemene beginselen van deze gezondheids- en veiligheidseisen worden ook aandachtspunten op vlak van ergonomie gedefinieerd in deze machineverordening. Het blijft evenwel slechts bij een opsomming.
* Variatie: in lichaamsafmetingen, kracht en uithouding
* Veeleisende houdingen en krachtinspanningen
* Bewegingsruimte
* Werktempo: vermijd tempogebonden arbeid
* Concentratie: vermijd langdurige concentratie
* Mens-machine interface: aanpassen aan bediener
* Mens-machine interactie: adequaat reageren en begrijpbare feedback
Variatie
Mensen zijn verschillend op vlak van lichaamsafmetingen, kracht en uithoudingsvermogen. Deze factoren variëren dan ook nog eens naar leeftijd, geslacht, gezondheidsstatus, ervaring, enz… De machineverordening stelt dat men hiermee dient rekening te houden bij het ontwerpen van machines.
De EN614 beschrijft de ergonomische ontwerpprincipes om de veiligheid van de machines te garanderen. Een principe daarbij is dat een ontwerp minimum voor P5 tot P95 geschikt is en optimaal voor P1 tot P99. P staat daarbij voor percentiel. P5 is de 5% kleinste, dunste, zwakste lichaamsmaat en P95 de 95% grootste, dikste of sterkste Europeaan. De machineverordening richt zich op de mannelijke en vrouwelijke werkpopulatie van alle Europese landen.
De EN547 beschrijft de lichaamsafmetingen van een gemiddelde Europese populatie. Daaruit kunnen deze maten of percentielen afgeleid worden. Voor België hebben we specifiek de DINBelg tabellen, die een overzicht geven van deze maten.
De grenswaarden van krachten zijn te vinden in de EN1005. Deel 2 beschrijft de aanvaardbare krachten tijdens het tillen en deel 3 gaat over de geïsoleerde krachten vanuit de armen.
Veeleisende werkhoudingen en krachtinspanningen
Een machine dient men zo te ontwerpen dat er geen ongunstige houdingen of hoge krachten noodzakelijk zijn. Deze twee belangrijke ergonomische risicofactoren zijn nu expliciet apart vermeld in de verordening. Nieuwe technologieën bieden immers juist de mogelijkheid om hoge krachten over te nemen van de werknemer.
Door de machine aan te passen aan de mens kan de ontwerper ongunstige houdingen en bewegingen vermijden. Verstelbare oplossingen of aanpasbaarheid van de robot zijn ondertussen realistisch. In de Europese norm rond de menselijke fysieke belasting op het werk, EN 1005, gaat deel 4 specifiek over dynamische bewegingen. Een aanvaardbare frequentie van een veeleisende houding is maximaal twee keer per minuut. Voor statische houdingen bestaat de ISO11226 norm.
EN14738 geeft een manier om werkhoogtes te berekenen voor verschillende taken. Men dient lichaamsmaten te kiezen, de gewenste referentiepersonen (de kleinste of de grootste) en een bewegingsmarge.
Bewegingsruimte
Dit principe stelt dat er voldoende ruimte moeten zijn voor alle operatoren aan de machine. Dat betekent ook tijdens het installeren, onderhouden, kuisen en herstellen. Doel is enerzijds het vermijden van arbeidsongevallen en fysieke overbelasting en anderzijds dat er kwalitatief een goed resultaat geleverd kan worden.
De aandachtspunten om dit te realiseren zijn de lichaamsafmetingen, de werkhoudingen, de vrije toegang naar de machines, zichtbaarheid en doorgangen.
EN547-2 beschrijft de verschillende vrije bewegingsruimtes die nodig zijn om de toegankelijkheid van een machine en een vrije lichaamshouding te verzekeren. Daarbij wordt rekening gehouden met een variatie van lichaamshoudingen zoals geknield werken, bukken, houding tussen duwen, enz…
Werktempo
Doel moet zijn om machinegebonden arbeid zoveel mogelijk te vermijden en te streven naar een individuele controle van het werktempo. Het gaat daarbij niet alleen over het aantal stuks per tijd, maar ook over de mentale en sensorische belasting.
Mentale belasting slaat op het aantal handelingen en de complexiteit ervan. De sensorische gaat over de prikkels die binnenkomen via de zintuigen: visueel, auditief, tactiel,… en dit steeds in combinatie met de herhaling.
Aandachtspunt is de keuzevrijheid van tempo, volgorde, herstelperiode,… en de regelbaarheid van houding, hoogtes, reikafstanden, enz…
Concentratie
Dit principe van de machineverordening streeft naar het vermijden van monotoon werk en naar een goede balans van vereiste concentratie. Wanneer een taak te veel of te weinig concentratie vergt, dan zal dit leiden tot mentale vermoeidheid of daling van de waakzaamheid. Daarbij kunnen ook de omgevingsfactoren een verzwarende rol spelen. Een goede verlichting en thermische omgeving bevorderen een goede concentratie.
De EN10075-2 beschrijft ergonomische ontwerpprincipes rond mentale werkbelasting. Er zijn twee strategieën om te komen tot een optimale concentratie: variatie in taken (jobverrijking of taakverbreding) en de job makkelijker maken (intensiteit signalen en redundant coderen).
In aansluiting hiermee zijn in de EN894-1 ontwerprichtlijnen te vinden om displays of informatie op een ergonomische manier aan te bieden. Principes zoals groeperen van functies, redundant coderen, consistentie, compatibiliteit, foutentolerantie, leermogelijkheid, enz… worden omschreven.
Mens-machine interface
Automatiseren is de toekomst, maar in de samenwerking tussen mens en machine moeten drie hoofdtaken gelijk verdeeld zijn: plannen, verwerken en evalueren. Men moet zorgen dat er niet enkel monotone resttaken overblijven voor de mens. Aandacht voor de verschillende niveaus van autonomie is een toevoeging in deze machineverordening.
Informatie op displays moet vindbaar, leesbaar en begrijpbaar zijn. De bediening moet logisch, intuïtief en zichtbaar zijn. Dit vermindert de mentale belasting.
EN894 handelt over de ergonomische eisen in het ontwerp van “displays” en “controls”. Het tweede deel gaat specifiek over informatie (displays), het derde deel beschrijft de ergonomie van de bediening (controls). Informatie kan visueel, auditief of tactiel zijn en analoog of digitaal.
De ISO9241-110 beschrijft ergonomische principes voor informatie op een scherm. De begrijpbaarheid wordt bepaald door volgende eigenschappen: geschikt voor de taak, leerbaarheid, individualiseren, conform verwachtingen gebruiker, zelfbeschrijvend, controleerbaar en foutentolerantie.
Voorspelbaarheid
Waar relevant, dient de machine adequaat en passend te reageren op mensen. Dat kan verbaal zijn via woorden of non-verbaal door middel van gebaren, bewegingen of gezichtsuitdrukkingen. Met de nieuwe technologieën kunnen machines zelf hun gedrag bijsturen of een logica ontwikkelen. In deze verschillende niveaus van autonomie blijft voorspelbaarheid voor de mens belangrijk. De machine moet zich ook vlot kunnen bijsturen op basis men het menselijk gedrag.
In de samenwerking met de mens moet de machine zijn geplande handelingen op begrijpelijke wijze meedelen aan de bedieners. Het moet hier voorspelbaar zijn wat de machine gaat doen en waarom. Door visuele, auditieve of tactiele feedback kan de machine duidelijk maken wat zijn intenties zijn.
De machinerichtlijn gaf bijkomende nog volgende gebruiksomstandigheden, die tot een minimum moeten beperkt blijven. Deze worden niet meer benoemd in de machineverordening:
* Hinder
* Vermoeidheid
* Fysieke belasting
* Psychische belasting
Vermoeidheid
Of een taak vermoeiend is wordt bepaald door het type belasting, de intensiteit, de herhaling, snelheid en duur. Vermoeidheid kan zowel fysiek als mentaal zijn, algemeen of lokaal. Het effect van afwisseling of herstelperiodes werkt daarbij exponentieel. Regelmatige onderbreking laat dus langer werken zonder vermoeidheid toe.
In de ISO6385 worden ergonomische principes in het ontwerpen van werksystemen beschreven. Dat kan een taak, werkpost of groter geheel zijn. Vermoeidheid door langdurige eenzelfde inspanning of in eenzelfde houding dient onderbroken te worden.
Hinder
Ongemak of discomfort zijn een waarschuwingssignaal voor mogelijke overbelasting of verlies van kwaliteit. Hinder kan door verschillende factoren veroorzaakt worden: houding, contact, zichtbaarheid, omgevingsfactoren, herhaling, geur/smaak, interactie operatoren, activiteit/inactiviteit,…
Fysieke belasting
De machinerichtlijn vestigde ook de aandacht op fysieke ergonomie. Deze richt zich op de risicofactoren voor musculoskeletale en cardiovasculaire overbelasting. Een combinatie van houding, kracht, frequentie en duur zijn de klassieke factoren die deze belasting bepalen.
EN1005 beschrijft de menselijke fysieke prestatie in het ontwerp van machines. In de verschillende delen wordt beschreven hoe men de risico’s kan beoordelen, respectievelijk algemene principes, tillen, krachten, houdingen en repetitief werk .
De ISO2631 geeft een omschrijving hoe globale lichaamstrillingen dienen gemeten te worden. Deze hebben vooral een impact op de rug. ISO5439 doet hetzelfde voor hand-arm trillingen, hoewel dit moeilijker te standaardiseren is.
Psychische belasting
Psychische of mentale belasting kan enerzijds slaan op het cognitieve (het verwerken van informatie) en anderzijds op het emotionele (menselijke relaties). De focus ligt vooral op de cognitieve ergonomie, die de gebruiksvriendelijkheid van informatie bekijkt.
De EN10075-1 rond mentale belasting geeft een lange opsomming van factoren die de mentale belasting beïnvloeden. Bij het principe van concentratie werden reeds de factoren complexiteit, tijdsdruk, variatie, herhaling en intensiteit van info genoemd. Ook het voorzien van fouten of inperken van nadelige gevolgen, multi-tasken vs serieel mono-tasken vallen onder deze norm.
Normen in machineverordening
Om meer concreet invulling te geven aan deze ergonomische aspecten van de Machineverordening, zijn er verschillende Europese normen ontwikkeld: EN614, EN547, EN1005, EN894, EN14738, ISO10075, ISO725, ISO6385, ISO9241-110. Door aan deze te voldoen wordt verondersteld om in overeenstemming te zijn met de veiligheids- en gezondheidseisen van de machineverordening. De belangrijkste normen op vlak van ergonomie zijn:
* EN614: Veiligheid van machines – Ergonomische ontwerpprincipes
* EN547: 1997 Veiligheid van machines – Menselijke lichaamsafmetingen
* EN1005: 2001 Veiligheid van machines – Menselijke fysieke belasting
* EN894: Veiligheid van machines – Ergonomische eisen voor het ontwerpen van informatie- en bedieningsmiddelen
* EN14738: Veiligheid van machines – Antropometrische eisen voor het ontwerp van werkplekken bij machines
* EN6385: Ergonomische principes in het ontwerp van werksystemen
* ISO10075: Ergonomische principes gerelateerd aan mentale werkbelasting
* ISO7250: Basis menselijke lichaamsafmetingen voor technologisch ontwerp
* ISO9241-110: Ergonomie van mens-systeem interactie
Bron: Machineverordening 29 juni 2023
* Digitalisering en robotisering:
Industrie 4.0 – cobot – AMR – exoskelet – AR – vision picking
* Normen:
EN1005-2 – EN1005-3 – EN1005-4 – EN1005-5 – ISO11226