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Práctica 4 Elaboración de una Carta Antropométrica...

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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE ORIZABA LABORATORIO DE INGENIERÍA DE MÉTODOS LAB. DE ERGONOMÍA Y SIMULACIÓN DE PROCESOS IND.

PRÁCTICA lV PLAN DE ESTUDIO. IIND-2010-227

CLAVE DE LA ASIGNATURA.

GRUPO.

5b6

A

FECHA DE REALIZACION.

PRACTICA NO.

NOMBRE DE LA PRÁCTICA.

04/12/2020

4

Elaboración de una Carta Antropométrica

COMPETENCIA ESPECÍFICA. UNIDAD 3 OBJETIVO DE LA PRÁCTICA.

• •

INTEGRANTES: DE LA CRUZ JUÁREZ FABIOLA • SALAZAR GARCÍA JORGE ALBEIRO • SÁNCHEZ GÓMEZ CARLOS ANTONIO • SOTO DAVID JOSÉ SEBASTIÁN • VÉLEZ BAUTISTA SION YAMILET • VILLAGÓMEZ MARTÍNEZ ERICK ROGELIO

Diseña cartas antropométricas para establecer áreas de trabajo de acuerdo a la población existente en las industrias.

Que el estudiante identifique los puntos antropométricos para realizar medidas y realizar cartas antropométricas para dimensionar una estación de trabajo. •

OBJETIVOS ESPECÍFICOS.

NOMBRE DE LA ASIGNATURA. ERGONOMÍA

El estudiante aprenderá a identificar las variables antropométricas que necesita para dimensionar una estación de trabajo y que se apliquen correctamente en el diseño. Calcular los percentiles de las medidas obtenidas; 5, 50 y 95 percentil. Diseñar un puesto de trabajo aplicando los números 5, 50 y 95 percentil. EQUIPO No:

•

6 REPRESENTANTE DEL EQUIPO: •SALAZAR GARCÍA JORGE ALBEIRO

DOCENTE Ing. Mateos Monterrosas Guadalupe. M.C CALIFICACIÓN DE LA PRACTICA:

INTRODUCCIÓN Actualmente la ergonomía está tomando un gran auge en cuanto a los análisis de puestos de trabajo, ya que la importancia de tener una jornada laboral en un ambiente saludable son aspectos que cada vez más le importan a las empresas, todo esto debido a que en los últimos años cuidar del trabajador ha traído muchos beneficios económicamente hablando y aunque es una lástima decir que a la empresa solo le importa las pérdidas económicas más que las pérdidas de capital humano, debemos cambiar nuestra perspectiva no por el hecho de ser ingenieros industriales ya que para poder sumergirse en este tema tan importante y tan amplio primero tenemos que ver por nosotros mismos y por los de nuestro alrededor, para así poder llegar a cuidar de cientos de personas y ser eficientes al mismo tiempo en cualquier empresa. Cuando hablamos de ambientes saludables para el trabador tenemos que hacer hincapié en que debemos adaptar el puesto de trabajo al trabajador y no el trabajador al puesto de trabajo y con ello debemos saber que la antropometría es un instrumento muy valioso para poder evaluar y diferenciar a los individuos de una población mediante variables antropométricas con el fin de realizar las mejores adaptaciones de los puestos de trabajo. En la presente práctica Elaboración de una carta antropométrica se utilizaron mediciones dadas por el docente, las cuales tomaban en consideración la edad, sexo, mediciones del cuerpo, etc. Esta práctica a su vez permite conocer más a fondo los objetivos que persigue de manera general, como lo es su aplicación a la sociedad y desde el punto de vista del ingeniero industrial donde este busca adaptar el entorno a los trabajadores. Teniendo en cuenta la Ergonomía, la antropometría y los aspectos biomecánicos que representan el operario en su estación de trabajo, se puede realizar una carta correcta con las medidas necesarias sobre todo para dar comienzo al diseño de mejorar, ayudando a los operarios a tener una zona de confort para realizar sus trabajos de manera adecuada, no obstante se debe tener en cuenta que la estructura anatómica de la población no es igual por lo consiguiente mediante la ayuda de los percentiles que compararan los datos y así indicaran el valor de las variables a observar y que están por debajo del porcentaje que se ha dado, en este caso de 5, 50 y 95. Mediante la identificación de las variables antropométricas necesarias para diseñar puestos de trabajo pudimos realizar la carta antropométrica, para posteriormente proponer un producto diseñado en el software AutoCAD basado en las mediciones de la carta

antropométrica para así poder aplicar correctamente el diseño antropométrico y ergonómico del producto propuesto. 1. MARCO TEÓRICO El diccionario de la Real Academia Española define el termino antropometría como el tratado de las proporciones y medidas del cuerpo humano. La guía primordial es diseñar el lugar de traba]o para que se ajuste a la mayoría de los individuos de acuerdo con el tamaño estructural del cuerpo humano. Con base en lo anterior puede establecerse que la antropometría es la disciplina que estudia las medidas del cuerpo humano. (R. Mondelo P. G., 2015) Otra definición de antropometría la describe como la ciencia que se ocupa de medir las variaciones en las dimensiones. La biomecánica aplica las leyes de la mecánica a las estructuras del aparato locomotor, ya que el ser humano está formado por palancas (huesos), tensores (tendones), muelles (músculos), elementos de rotación (articulaciones), etc., que cumplen muchas de las leyes de la mecánica. La biomecánica permite analizar los distintos elementos que intervienen en el desarrollo de los movimientos. La búsqueda de la adaptación física, o interfaz, entre el cuerpo humano en actividad y los diversos componentes del espacio que lo rodean, es la esencia a la que pretende responder la antropometría. El principio ergonómico fundamental que debe regir todas nuestras intervenciones es el de adaptar la actividad a las capacidades y limitaciones de los usuarios, y no a la inversa. (Obregón Sánchez, 2016) •

Desarrollo de la antropometría

El canon más antiguo acerca de las proporciones del hombro se encontró en una tumba de las pirámides de Menfis (3000 a.C.). En el siglo I a.C., Vitruvio (arquitecto, ingeniero y tratadista romano del siglo I a.C.), se interesó en las proporciones del cuerpo e implicaciones metrológicas. En la Edad Media, Dionisio (monje de Phourna Agrapha), describió el cuerpo humano como de altura, nueve cabezas. En el Renacimiento, Leonardo Da Vinci concibió su famoso dibujo de figura humana, basada en el hombre norma de Vitruvio. En el siglo XVIII surgen los orígenes de la antropometría física. Los primeros científicos que desarrollaron una antropometría fueron los científicos Linneo, Buffon y White. El precursor en los trabajos antropométricos, fue el matemático belga Quetlet, que en 1870 publicó su Anthropometrie y a quien se le reconoce no sólo el descubrimiento y estructuración de esta ciencia, sino que también se le atribuye la citada denominación. La revolución industrial trajo consigo la producción masiva, lo que provocó una derrota para las compatibilidades dimensionales que existían entre las personas y

sus entornos, cuando el diseño de los mismos dependía de los artesanos; lo mismo en los productos y herramientas, como en los espacios de actividad en todos los ámbitos de la vida. (Obregón Sánchez, 2016) •

Principios de la antropometría

El principio ergonómico fundamental que debe regir todas nuestras intervenciones es el de adaptar la actividad a las capacidades y limitaciones de los usuarios, y no a la inversa. El segundo principio es reconocer nuestra limitada capacidad para modificar psicofísicamente a las personas y que más allá del entrenamiento y la alimentación para mejorar sus aptitudes físicas y mentales, nada se puede hacer. El tercer principio es dejar por sentado que la persona nunca debe de ser dañada por su actividad dentro de un sistema, ni siquiera con molestias psicológicas, y que incluso una actividad sencillamente aburrida afecta, y que el perjuicio no se limita a la incomodidad de una mala postura, sino que es mucho más serio; involucra al sistema músculo esquelético, pero también a los sistemas cardiovascular, respiratorio, gastrointestinal y nervioso, por citar los más evidentes. (Rodríguez Jouvencel, 2007) •

Antropometría en la Ingeniería Industrial

Esta disciplina se usa principalmente para diseños ergonómicos por medio de estudios antropométricos, ya que estos proporcionan las medidas para el diseño. Estas deben analizarse con mucho cuidado, ya que la precisión y el número total de medidas guarda relación con la viabilidad económica del estudio. Para la realización de las mediciones antropométricas es necesario cumplir con ciertas condiciones: Durante la medición el sujeto debe usar poca ropa y nada en la cabeza y pies. La superficie del piso y asiento debe ser plano y horizontal. Se debe medir ambos lados del cuerpo. Utilizar antropómetros (miden distancias lineales), calibradores (miden anchos y profundidades de segmentos del cuerpo), cámara fotográfica y tablero. Para el pecho y otras medidas que se vean afectadas por la respiración es recomendable que sean tomadas durante respiración liviana. Las medidas en el estudio antropométrico serán todas aquellas que se precisen para un objetivo concreto. En el diseño antropométrico se pueden encontrar tres diferentes situaciones que son, el diseño para una persona específica, para un grupo de personas y/o para una población numerosa. La probabilidad que en una población se repitan las mismas medidas en diferentes segmentos del cuerpo y rangos de movimiento de distintas articulaciones, es muy poca, por lo cual hay que hacer divisiones en lo que se necesita medir, y esto va a ser indicado por la necesidad específica del elemento a diseñar y el grupo de población a quién va dirigido. La situación geográfica como la raza y sexo, la situación socioeconómica como la alimentación y la edad, son algunos de los factores que predisponen cambios genéticos importantes que afectan la complexión física de la población global. (Cruz, 2010)

Se debe advertir, antes de continuar, que los resultados obtenidos después de un estudio antropométrico deben aplicarse con criterios amplios y razonables. La persona “media” no existe, ya que, aunque alguna de sus medidas corresponda con la media de la población, es seguro que no ocurrirá esto con el resto. En una revisión de personal efectuada en Air Force (USA), se comprobó que, de 4.000 sujetos, ninguno se encontraba en el intervalo del 30% de la media en una serie de 10 mediciones. Se ha generalizado en exceso el concepto de la persona estándar, hasta tal punto que hay autores que a partir de la estatura de la persona son capaces de determinar todas las demás dimensiones del cuerpo, como puede comprenderse esto es una ficción, que conduce inevitablemente a diseño de puestos de actividad erróneos. Los diseños realizados deben contrastarse con la realidad y, al analizar el tipo de población destinataria del diseño, se podrá adoptar un criterio amplio, cuando nuestra población de referencia sea una gran cantidad de personas con unas desviaciones considerables, o específicos, si el destinatario pertenece a un sesgo poblacional, o respondemos a un usuario concreto. (Cruz, 2010)

• El diseño ergonómico y la antropometría A la hora de diseñar antropométricamente un mueble, una máquina, una herramienta, un puesto de trabajo con displays de variadas formas, controles, etc.… podemos encontrar uno de estos tres supuestos. (Estrada Muñoz, 2015) 1. Que el diseño sea para una persona específica. 2. Que sea para un grupo de personas. 3. Que sea para una población numerosa. •

Análisis preliminar

Antes de acometer un estudio de las relaciones dimensionales de un sistema, es necesario analizar los métodos de trabajo que existen o existirán en el futuro; si los métodos no se consideran óptimos debemos rediseñarlos. La secuencia de actuación recomendada para el análisis es la siguiente: (Agost, 2015) • • • • • •

Los métodos de trabajo que existen o existirán en el puesto. Las posturas y movimientos, y su frecuencia. Las fuerzas que deberá desarrollar. Importancia y frecuencia de atención y manipulación de los dispositivos informativos y controles. Ropas y equipos de uso personal. Otras características específicas del puesto.

A partir de este análisis podemos conocer cuáles son las dimensiones relevantes que hay que considerar, y cuáles podemos obviar de nuestro análisis. Para la correcta elección de la postura del operario debemos considerar diferentes parámetros, tales como: naturaleza del puesto, manipulación de cargas, movimientos, emplazamiento, movilidad, etc.... Con el árbol de decisiones de la figura 3.6 se pretende ofrecer una guía para la adecuada selección de la postura. (Ricardo Rivas, 2011)

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Diseño para una persona

Este caso es como hacer un traje a la medida; sería lo mejor, pero también lo más caro, y sólo estaría justificado en casos muy específicos. Aun así, cuando el diseño es individual, debemos actuar como los sastres o las modistas: tomamos las medidas antropométricas del sujeto.

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Diseño para un grupo poco numeroso y diseño para una población numerosa

En este caso, al hablar de un grupo de personas, se disponen de tres principios para el diseño antropométrico. 1. Principio del diseño para el promedio En las dimensiones antropométricas también el promedio generalmente es un engaño. El promedio sólo se utiliza en contadas situaciones, cuando la precisión de la dimensión tiene poca importancia, no provoca dificultades o su frecuencia de uso es muy baja, si cualquier otra solución es o muy costosa o técnicamente muy compleja. (Ricardo Rivas, 2011) 2. Principio del diseño para los extremos Si lo que se quiere diseñar para ese mismo grupo es un panel de control donde el alcance del brazo hacia delante es una dimensión relevante, sin duda alguna habrá que determinar la distancia límite por la persona que tuviese dificultades para alcanzar un punto más alejado, es decir, de los 5, la que tuviese un alcance del brazo hacia delante menor y, de esta forma, los 5 alcanzarían el punto más distante en panel de control. 3. Principio del diseño para un intervalo ajustable Este diseño, cuando está destinado a un grupo de personas, es el idóneo, porque cada operario ajusta el objeto a su medida, a sus necesidades, aunque es el más caro por los mecanismos de ajuste. El objetivo es en este caso decidir los límites de los intervalos de cada dimensión que se quiera hacer ajustable. (Navas Cuenca, 2018) •

Percentiles antropométricos

Se define como percentil, en su aceptación antropométrica, el valor del recorrido de una variable, bajo el cual se encuentra una proporción determinada de la población. Para calcular el valor de una medida en un percentil determinado, se requiere conocer la desviación estándar y la media de la población, y aplicar la siguiente fórmula:

𝑃%= ∓𝑍𝛼𝜎 Donde: 𝑃 será la medida del percentil en centímetros, o sea el intervalo dónde se incluye el porcentaje de la población o muestra.  promedio de los datos 𝜎 Desviación estándar de los datos 𝑍𝛼 Grado de confiabilidad Los percentiles son necesarios cuando para definir cuáles son las dimensiones que se requieren de acuerdo al grupo de población para el cual se enfoca el diseño, se pueden definir los rangos de adaptabilidad, y por ejemplo de acuerdo a percentil

5°, 50° o 95°, definir tamaño pequeño, mediano o grande de un producto o diseño. (R. Mondelo P. G., 2015))

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Funcionamiento de los instrumentos en Antropometría

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Cinta métrica. Utilizada en medición de distancias lineales y se constituye por una delgada lámina de acero al cromo, o de aluminio, o de un tramado de fibras de carbono unidas mediante un polímero de teflón.

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Calibrador Vernier. Es un instrumento para medir dimensiones de objetos relativamente pequeños, desde centímetros hasta fracciones de milímetros (1/10 de milímetros o hasta 1/20 de milímetro).

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Antropómetro. Es una escala métrica con dos ramas, una fija y otra que se desplaza. Las ramas pueden ser rectas y curvas. Tiene una precisión de 1 mm. La articulación de la escala métrica, con nuevos segmentos, permite medir longitudes de hasta 2 metros

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Báscula. Instrumento de medición que permite medir la masa de cualquier objeto, dependiendo de la precisión deseada se emplean básculas diferentes. Las caracteriza una plataforma a ras de suelo, donde resulta fácil colocar la masa que se quiere pesar. Para este caso la masa corporal de las personas a medir.

2. MATERIAL Y EQUIPO.•

Estación de análisis antropométrico, biomecánico y ergonómico

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Antropómetro Lafayette Cinta métrica Balanza clínica Celular Iphone 7 Computadora Software Microsoft Excel 2016 Software de diseño AutoCAD 2010

3. METODOLOGÍA: 1. Estudiar los temas relacionados con Antropometría, su aplicación, dimensiones corporales y los puntos antropométricos en el individuo. 2.-Con la ayuda de los instrumentos adecuados realizar las mediciones antropométricas. Éstas se realizarán en la Estación de análisis antropométrico, biomecánico y ergonómico, del Laboratorio de Ergonomía y Simulación de Procesos Industriales, siguiendo el reglamento del lugar. 3.-La carta antropométrica fue proporcionada por la profesora con las 49 medidas requeridas para el desarrollo de la práctica, el equipo se encargará de calcular los percentiles. 4.-Las mediciones fueron realizadas en cuatro módulos, considerando; 10, 11, 14, 14 dimensiones corporales en cada uno de ellos. Como se muestra a continuación: MÓDULO I: Medición de Alturas Lugar: Estación de Análisis Antropométrico - Biomecánico Equipo • EABE Sección 1 • Báscula 2 • Tapete de Neopreno • Plantilla de Referencia Sección Mixta Material o 1 Tabla con clip o 2 Gafas

Layout 1. Báscula 2. Tapete de Neopreno 3. Plantilla de Referencia Sección Mixta

1 2 3

Variables o dimensiones antropométricas • • • • •

Altura a la cadera Altura al codo Altura al glúteo Altura al hombro Altura al ojo

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Altura a la muñeca Altura al tercer dedo (medio) Altura del cuerpo (estatura, talla) Peso del cuerpo Altura del pie

Comentarios: Setup • •

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Evite pisar fuera de los tapetes de neopreno mientras se encuentra dentro de las cabinas de medición. La estación de Monitoreo y Recopilación de datos, será utilizada únicamente por el Docente que esté impartiendo la práctica. Las gafas de seguridad serán utilizadas para evitar accidentes dentro de las cabinas, evite quitárselas mientras se encuentre dentro de ellas. La observación y la toma de datos se realizará fuera de las cabinas. Evite estar en otra área de Laboratorio que no corresponda a la Estación de Análisis Antropométrico Biomecánico. SIN GAFAS

MÓDULO II: Medición de Alturas Sentado Lugar: Estación de Análisis Antropométrico - Biomecánico Equipo o EABE Sección 1 o Tapete de Neopreno o Silla Ergonómica Material o 1 Tabla con clip o 2 Gafas

Layout 1. Tapete de Neopreno 2. Silla Ergonómica

1

2

Variables o dimensiones antropométricas Altura a la rodilla, sentado Altura al codo, sentado Altura al hombro, sentado Altura al muslo, sentado Altura de cabeza, sentado Altura a los dedos, sentado Altura al puño, sentado Altura del cuerpo, sentado Altura al glúteo, sentado Anchura del muslo, sentado Largura de brazo Setup Comentarios: • •

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Evite pisar fuera de los tapetes de neopreno mientras se encuentra dentro de las cabinas de medición. La estación de Monitoreo y Recopilación de datos, será utilizada únicamente por el Docente que esté impartiendo la práctica. Las gafas de seguridad serán utilizadas para evitar accidentes dentro de las cabinas, evite quitárselas mientras se encuentre dentro de ellas. La observación y la toma de datos se realizará fuera de las cabinas. Evite estar en otra área de Laboratorio que no corresponda a la Estación de Análisis Antropométrico Biomecánico .

SIN GAFAS

MÓDULO III: Medición de Circunferencias. Lugar: Estación de Análisis...