Il modulo mira a fornire le conoscenze di base in tema di ergonomia dei sistemi produttivi; proponendosi di sensibilizzare gli allievi alle problematiche di progettazione e gestione dei sistemi di lavoro in chiave “human centered”, allo scopo di ridurre il carico di lavoro (fisico e mentale) sostenuto dall’operatore, migliorare il benessere e la produttività (anche tenendo conto degli aspetti di genere e delle persone con esigenze speciali).

Conoscenze relative ai principali metodi di valutazione del rischio ergonomico, alla progettazione e valutazione ergonomica del posto di lavoro, all’interazione dell’uomo con la macchina.

Equazioni di equilibrio e diagrammi di sollecitazione. Cinematica dei corpi rigidi. Principali distribuzioni statistiche.

Programma delle lezioni
PRINCIPI GENERALI
Principali capacità sensoriali (vista e udito) e cognitive relative all’interazione uomo-macchina e all’elaborazione di informazioni (attenzione, percezione, memoria, capacità decisionale).
Capacità fisiche dell’uomo (motilità articolare, fisiologia muscolare, forza e resistenza). Fonti di dati. Modellazione biomeccanica.
Antropometria statica e funzionale. Tecniche di scalatura dei dati. Uso dei percentili in progettazione.
Progettazione ergonomica dei sistemi di lavoro: principi e linee guida.
ANALISI E ORGANIZZAZIONE DEL LAVORO
La misura del lavoro. Principi e origine degli sistemi tempi e metodi. Metodi di stima e campionatura dei tempi standard di lavoro.
Tempi Standard Predeterminati: origini, piattaforme MTM e MOST. MTM 1 e MTM-UAS: struttura del metodo ed esempi.
PROGETTAZIONE DEI SISTEMI DI LAVORO
Le malattie muscolo-scheletriche lavoro correlate. Classificazione generale e principali fattori di rischio. Metodi e strumenti di valutazione del rischio.
La movimentazione manuale dei carichi. Checklist e osservazione posturale. La metodica NIOSH e l’indice di sollevamento. Le Tavole di Snook & Ciriello per le attività di traino e spinta.
Le attività con gesti e sforzi ripetuti. Il metodo OCRA.
Riferimenti normativi e legislativi per la valutazione del rischio nelle attività di lavoro e per la sicurezza dei macchinari (serie ISO 11228, EN 1005).
AAWS and EAWS: struttura del metodo ed esempi.
Cenni sui metodi e strumenti integrati di valutazione del rischio.
INTERFACCE UOMO-MACCHINA
Principi di interazione uomo-macchina. Il carico mentale e l’errore umano.
Informazioni e comandi: requisiti, tipologie e funzionalità. Principi di progettazione. Normative e linee guida.
Usabilità dei dispositivi e delle attrezzature. Modellazione dell’interazione uomo-macchina.
Cenni sui dispositivi di aiuto al lavoro e su nuove tecnologie di controllo.

Programma delle esercitazioni
Le esercitazioni in aula consistono nello svolgimento di esercizi e problemi pratici in applicazione dei concetti trattati a lezione.
I moduli al laib sono dedicati all’utilizzo da parte degli stessi studenti del software Siemens Jack.

BASIC KNOWLEDGE
Outline on main sensory capabilities (visual and auditory sense) and main cognitive capabilities involved in information processing (attention, perception, memory, decision making).
Elements of physical capabilities (anatomy of the spine, mobility of joints, muscular strength and endurance). Data sources. Biomechanical modeling.
Static and functional anthropometric data. Scaling techniques. Use of percentiles in design. Types of design.
Ergonomic work system design: principles and guidelines.

WORK MEASUREMENT
Principles and brief history of Time and Motion Studies. Estimation and Observational Methods.
Predetermined Motion Time System: origin, MTM and MOST Platforms. Outlines on MTM 1 and MTM-UAS: main structure and examples.

WORK SYSTEM DESIGN
Work-related musculo-skeletal disorders. General classification and main risk factors.
Manual Material handling. Methods and tools of risk assessment.
First level methods: checklists and postural observation tools. NIOSH lifting equation, the Lifting Index. Biomechanical models. Snook & Ciriello Tables, the Risk Index.
Upper limb disorders. Hand intensive tasks. The OCRA checklist and the OCRA index. Organizational and educational factors.
Legislation and standard overview for risk evaluation in manual material handling (ISO 11228- part 1,2,3).
AAWS and EAWS ergonomic methods. Main structure and examples.
Briefs on Integrated Ergonomic Methods and Tools.

HUMAN – MACHINE INTERFACES
Principles of human-machine interaction. Mental workload and human error.
Displays and controls: types and functions. Design principles for compatibility and comprehension. Standard and guidelines.
Usability of tools and equipments. Human modeling
Briefs on assist devices and new approaches to controls.

Verrà messo a disposizione degli allievi materiale didattico sotto forma di dispense.

Testi di riferimento:
A Baracco, G Destefanis “Manuale di Ergonomia Industriale” – CSAO
MS Sanders, EJ McCormick “Human Factors In Engineering and Design”- Mc Graw Hill.
D Meister, TP Enderwick “Human factors in system design, development and testing” – Taylor & Francis

Documentation in help is prepared and distributed by lecturer.
Suggested books:
A Baracco, G Destefanis “Manuale di Ergonomia Industriale” – CSAO
MS Sanders, EJ McCormick “Human Factors In Engineering and Design”- Mc Graw Hill.
D Meister, TP Enderwick “Human factors in system design, development and testing” – Taylor & Francis

L’esame consiste in una prova scritta e una prova orale. Il voto d’esame è dato dalla media scritto-orale.
Nella prova scritta, della durata di 3 ore, gli studenti dovranno risolvere 3-4 esercizi sullo stile di quelli svolti durante le esercitazioni e rispondere a domande aperte. Durante la prova scritta è consentito l’uso delle dispense e degli appunti. La votazione massima conseguibile nello scritto è di 30/30. 18/30 è la votazione minima per essere ammessi all’orale.
Nel colloquio orale gli studenti dovranno rispondere a un paio di domande sui contenuti del corso dimostrando di aver acquisito una buona comprensione dei principi ergonomici di base. Dovranno inoltre presentare la relazione sul lavoro svolto al laib, motivando le scelte effettuate nella valutazione e riprogettazione in virtuale della postazione di lavoro. La correttezza della relazione e il livello di comprensione dimostrato dagli studenti durante la sua discussione sono parte della valutazione dell’orale.

The exam consists in a written and an oral test. In the written test, students will be asked to solve a couple of exercises similar to those assigned during class tutorials, regarding risk assessment method application, biomechanical models, work measurement time codes and interface design. The oral exam will cover the didactic material taught in the course; during the colloquium, students will have to prove an overall understanding of the basic ergonomic pronciples.
For students who actively participate in class activities and give in the tutorials before the end of the course, there is the possibility to access the oral exam directly.