Zihinsel ve Fiziksel İş Yükü

İş Yükü Kavramı

İnsan, duyusal, fiziksel ve zihinsel sınırları olan bir varlıktır. İnsanın yetenekleri ile bir iş için kendisinden beklenenlerin karşılaştırılması ortaya uyum sonucunu çıkarır. Kişinin işinde başarılı olabilmesi için yetenekleri ile iş için kendisinden beklenenler uyumlu olmalıdır. Yani çalışma hayatında oldukça önemli bir kural olan “işe göre çalışan seçimi” ergonomik sınırlar açısından da tercih edilmesi gereken bir kuraldır. Bir kişiye bir iş verilirken yetenekleri ile işin gereksinimlerinin karşılaştırılması, yapılacak ilk iş olmalıdır. Yeteneklerini aşacak şekilde iş yüklenmiş kişinin başarısız olması doğaldır. İnanların yetenekleri, onların herhangi bir iş için ortaya koyabilecekleri en yüksek kapasiteyle doğrudan ilişkilidir. Ancak o an için var olan yetenekler, ortaya bir iş koymak için yeterli olmayabilirler.

Ortaya işin çıkması için yetenekler muhakkak eyleme geçirilmelidir. Bu eyleme geçiş de birtakım özendirici faktörler vasıtası ile yapılmalıdır. Kişiler arasında yetenek, güdülenme, güç ve fiziksel olarak farklılıklar vardır. Bunlar birtakım anatomik, fizyolojik ve psikolojik etkenlere bağlı olarak değişim göstermektedir. İnsanın bedensel ve zihinsel olarak gücü sınırlıdır. Yapacağı çalışmalar gün boyu ortalama bir düzeyi aşmaz. Gücünün üstünde çalışan bir insan yorgun düşer ve solunum, dolaşım, kas-sinir sistemi, merkezi sinir sistemi ve enerji metabolizması gibi temel fonksiyonları zorlanır. Uzun dönemde sağlık sorunlarına neden olabilecek bu durum, insanın iş verimini ve çalışma motivasyonunu azaltacaktır. İnsan, günlük yaşamı boyunca hem zihinsel (bir sorunu/problemi çözmek) ve hem de fiziksel (yük taşımak) aktiviteler göstermektedir.

 

Zihinsel İş Yükü

Zihinsel iş yükünde, önemli olan kişinin bir işi gününde 8 saat ve yıllar boyu devam ettirebilmesini sağlayacak iş yükü seviyesini belirlemektir . Bu seviyeyi belirlemek, Fiziksel iş yükünü belirlemeye göre daha karmaşık ve daha zordur.

Çünkü fiziksel iş yükünün ölçülmesi için çalışma saatleri, üretim miktarı, satış miktarı gibi ölçülebilir performans kriterleri kullanılırken, zihinsel iş yükü için kabul görmüş bir metriks bulunmamaktadır.
Zihinsel iş yükünü belirlemek, görev dağılımları yapmak, insan-makine sistemlerinin çıktı kalitesini artırmak ve optimum zihinsel iş yükü seviyesini belirlemek için son derece önemlidir.
Zihinsel iş yükünü belirlemek için fizyolojik ölçüm, sübjektif ölçüm ve görev ölçümü olmak üzere üç yöntem kullanılır.

Subjektif ölçüm yöntemleri

• Cooper-Harper Puanlama Ölçeği (Cooper-HarperRatingScale)
• Ardışık Karar Ölçütü (Zwer Ebenen Intensitats-Skala)
•SWAT
•Öznel İş Yükü Üstünlük Tekniği (Subjective Workload Dominance Technique-SWORD)
•Bedford Ölçütü
•İşyükü profile (Workload Profile-WP)
•NASA İş Yükü İndeksi

NASA TLX Yöntemi

NASA TLX YÖNTEMİ

İş Yükü BoyutuDeğerlendirme ÖlçeğiAçıklama
Zihinsel Talep (MD)Düşük/YüksekNe kadar zihinsel ve algılama aktivitesine ihtiyaç duyulduğu (düşünme, karar verme, hesaplama, hatırlatma, bakma, arama, vb.). Görevin icrası hatasız ve kesin mi olmalı yoksa hata kabul edilebilir mi? Görev kolay mı zor mu? Sade mi karışık mı?
Fiziksel Talep (FD)Düşük/YüksekNe kadar fiziksel aktiviteye ihtiyaç duyulduğu? (İttirme, çekme, çevirme, kontrol etme, çalıştırma vb.) Görev basit mi yorucu mu, yavaş mı hızlı mı, gelişi güzel yapılabiliyor mu, özel bir özen istiyor mu?
Zamansal Talep (TD)Düşük/YüksekBelirli bir görevin bir aşamasını yerine getirirken ne kadar bir zaman baskısı, kısıtı üzerinizde hissetmektesiniz? Görevi yerine getirmek için adımların hızlı ya da yavaş olması?
Performans (PL)İyi/Kötü (Yetersiz)Verilen görevin hedeflerine ulaşmada size göre veya denetçilere göre ne derece başarılı olduğunu düşünüyorsunuz? Görevi yerine getirirken ne derece tatmin oluyorsunuz?
Çaba (EL)Düşük/YüksekGörevinizi yerine getirmek için ne kadarlık ağır çalışma gereklidir? (zihinsel ve fiziksel)
Başarısızlık Hissi (FL)Düşük/YüksekGörevinizi yerine getirirken kendinizi ne kadar güvensiz, gayri memnun, zarar görmüş, gerilmiş, sinirlenmiş, karışık, gevşek ya da karmaşık hissediyorsunuz?

 

Fiziksel İş Yükü

İnsan çalışma hayatında zihinsel veya fiziksel gücü ile bulunmaktadır ve sahip olduğu bu özellikleri kapasitesi ve sınırları ölçüsünde kullanarak çalışmaktadır. Yaşanılan dönemlerin özelliklerine göre bu yetenek ve kapasitelerin tanımları ve sınırları değişmiştir.

Fiziksel iş yükü bir iş yerine getirilirken harcanan fiziksel kaynakların ölçülebilir bir ifadesidir. Fiziksel iş yükü genellikle harcanan enerji miktarı ile ölçülür. Fizyolojik açıdan hafif olarak nitelenebilecek bir iş için yalnızca enerji sarfını dikkate almak yetmeyebilir. İşçinin duruş şekli, yürüyor veya oturuyor olması, yapılan işin sıklığı, monotonluğu gibi etmenleri de bu kapsamda düşünmek gerekir.

Hareket sırasında kasların kullandığı enerji, gıda maddeleri ile alınan kimyasal bileşiklerin solunumla alı- nan oksijen aracılığıyla yakılması sonucu ortaya çıkmaktadır. Gıda maddeleri ve oksijenin uğradığı bu değişim "metabolizma” olarak bilinir. İnsanın enerji tüketimi; aldığı gıdaya, tükettiği oksijene ve ortaya çıkan ısıya göre belirlenebilir ve bu değişkenler enerji tüketimini ölçen yöntemlerde güvenilir olarak kullanılabilirler.

Fiziksel işgücü, enerji tüketimine göre ölçülmekte ve tanımlanmaktadır. İnsan iş yükü genellikle kilokalori cinsinden ve oksijen tüketimi olarak ölçülmektedir. Bunlara ek olarak normal koşullarda vücudun enerji sarfı sonucu ortaya çıkan oksijen gereksinimi ile kalbin dakikadaki atış sayısı arasında yakın bir ilişki olduğu gösterilmiştir. İnsan sahip olduğu enerjinin bir bölümünü bazal metabolizmasının devamı için kullanmak zorundadır.

Başka bir deyişle hiç iş yapmayan, dinlenme halindeki bir insan, yalnız organlarının çalışması için bir enerji harcamaktadır. Bundan artakalan enerji ise çalışma ve diğer günlük faaliyetler için kullanılır. İnsanların günlük enerji tüketimi bireyler arasında önemli farklılıklar gösterdiğinden bu konuda ortalama değerler bulmak oldukça zordur. 1949 yılında FAO1 ’ nun ortaya attığı değerlere göre hafif endüstriyel işlerde çalışanlar, laboratuar görevlileri veya kamyon sürücüleri uzun dönemde günde 3200 kcal’ye gereksinim göstermektedir. Kıyaslama ile bulunan bazı değerlere göre de büro işçileri günde 2800 kcal., maden işçileri 3600 kcal ‘ye ihtiyaç duymaktadır.

İnsanın günlük yaşamı uykuda, işi dışındaki faaliyetlerde ve çalışma sırasında geçen zaman olmak üzere 3 ana bölümde düşünülebilir. Son iki bölümün enerji gereksiniminin günde 2000 kcal. dolayında olduğu düşünülmektedir. Pek çok araştırıcı normal bir insanın enerji tüketiminin uzun dönemde günde ortalama 4000–4800 kcal.’yi geçmemesi konusunda birleşmektedir. Bu durumda fizyolojik olarak kabul edilebilir enerji tüketimi uzun süreli işlerde, dakikada 4–5 kcal’yi geçmemelidir. Yapılan işe ağır bir iş denmemesi için Rus bilim adamlarına göre kabul edilebilir kalp atış sayısı dakikada 100 atış ve altında olmalıdır.

 

Fiziksel İş Yükü Ölçüm Yöntemleri

Fiziksel iş yükü belirlenirken, enerji tüketimi üzerinde etkili olan birçok faktör vardır. Bunlar işin doğal yapısı, işçinin eğitim düzeyi, motivasyon seviyesi ve çevresel faktörlerdir. Ağır işlerde enerji harcamasını ölçmek için kullanılan metotlar, hafif işlere uygulanırsa yanıltıcı sonuçlar verebilirler. Örneğin hafif işlerde görülen yorgunluk ya da bezginlik derecesini kalp atış sayısındaki değişikliklerle saptamak olanaksızdır. Nitekim böyle bir yorgunluk duygusu, henüz tam olarak açıklanamamış ve fiziki olmaktan çok merkezi sinir sisteminde oluşan psikolojik bir etkidir. İşin tamamlanması için fiziksel bir güce ihtiyaç duyulan işlerde bu iş yükünün belirlenmesi için öznel ve nesnel (fizyolojik) değerlendirme yöntemleri geliştirilmiştir. Öznel (subjektif) metotlar, nesnel yani fizyolojik metotlarla birlikte kullanıldığında daha kapsamlı bir değerlendirme yapmak mümkün olmaktadır.

1. Sübjektif Fiziksel İş Yükü Ölçüm Yöntemleri

Sübjektif iş yükü ölçüm yöntemleri, çalışan operatörün direkt olarak kendi hissettiği yüklenme seviyesini ifade etmektedir. Sübjektif ölçümler net değerler bulmak yerine işçiler arasındaki göreceyi tanımlamak adına, genellikle belli skalalarla yapılmaktadır. Bu skalalar belli başlı ölçekler olarak literatürde yerlerini almışlardır. 1989 yılında Armstrong, işçilerin kavrama yeteneklerini ölçmek için 0 ile 10 arasında bir lineer ölçek kullanmıştır. Sübjektif iş yükü değerlendirmenin en çok kullanılan yöntemleri Borg ölçekleridir. Bunlar CR 10 Borg ölçeği ve hissedilen maruziyeti ölçen Borg RPE ölçekleridir.

Bunların dışında Nordic Anketi olarak bilinen vücut diyagramları ve acı değerlendirme çizelgesi olarak kullanılan McGill Acı Anketi’de sübjektif değerlendirmelerde kullanılmaktadır.

2. Objektif Fiziksel İş Yükü Ölçüm Yöntemleri

İş fizyolojisi üzerine yapılan birçok çalışma göstermiştir ki, fiziksel iş yükünün belirlenmesinde, iş için ihtiyaç duyulan fiziksel gereklilik mutlaka göz önünde bulundurulmalıdır. Oksijen tüketimi, solunum hızı yöntemi, kalp atış sayısı, kandaki laktat seviyesi, kan basıncı, vücut ısısı, elektrokardiyagram (ECG), elektromiyogram (EMG), deri özdirenci, kas gerilimi gibi ölçümler yaparak, fiziksel iş yükü hakkında yorum yapılabilir. Daha birçok yöntem mevcut olmakla birlikte bunlar literatürde en sık rastlanan yöntemlerdir. Sübjektif ölçüm yöntemlerinde bazı biyomekanik ve fizyolojik gerçek zamanlı ölçümler yapılarak iş yükü değerlendirmesi yapılmaktadır. Ölçüm sonuçları, değerlendirilen veya değerlendirenin kişisel düşünce ve hislerinden etkilenmemektedir. Genellikle teknoloji kullanımı ve veri analizine dayalı bu yöntemlerin belli başlıları aşağıda incelenmiştir.

  • Doğrudan (Direkt) Kalorimetre Yöntemi İnsan vücudunun ısı üreten bir makine olduğu kabul edilerek, metabolik işlemler sonucu ortaya çıkan ısının ölçülmesi yoluna gidilmiştir. Bu amaçla, yalıtılmış bir odada insanın metabolik süreci sonucu ortaya çıkan ısı değişimi ölçülmüştür. Oldukça eski bir yöntem olan dolaysız kalorimetre hem deneysel koşulların hazırlanmasındaki zorluklar hem de ancak laboratuar koşullarında uygulanabilir olması nedeniyle bugün artık fazla kullanılmamaktadır.
  • Dolaylı Kalorimetre Yöntemi Enerjinin, yiyecek maddelerinin oksidasyonu (yükseltgenmesi) sonucu ortaya çıktığı düşünülürse vücuda alınan yağ, karbonhidrat ve proteinlerin yanması için gerekli oksijen miktarı ve yanma sonucu ortaya çıkacak enerjiyi hesaplamak mümkün olabilmektedir.Vücudun ihtiyacı olan bu enerji miktarı yapılan işin zorluğuna göre değişeceğinden, kalori hesabı yapmak işlerin zorluk derecesini karşılaştırma açısından kullanılmaktadır. Kalorimetre dolaylı olarak oksijen tüketiminden hesaplanmaktadır. Karvonen’in 1974 yılında yaptığı bir çalışma sonucunda bazı işler için birim zamanda ihtiyaç duyulan enerji miktarlarını şu şekilde belirlemiştir.
  • Oksijen Tüketimi Yöntemi Pek çok araştırıcı tarafından çeşitli işlerde kullanılan bu metot solunumla alınan ve verilen hava içindeki oksijen miktarları arasındaki farkı ölçmeye dayanmaktadır. Bu yöntemin sonuçlarının güvenilirliği konusunda bütün araştırıcılar birleşmektedir. Günümüzde yapılan taşınabilir aletler ölçüm işlemini de kolaylaştırdığından, oksijen tüketimi artık her türlü işin enerji gereksinimini belirtmekte kullanılmaktadır. Oksijen tüketimi, vücuttaki metabolik dönüşümü sağlayan olaydır.
    Dinamik işgücü veya enerji tüketimi ile oksijen tüketimi arasında doğrusal bir ilişki vardır. Ancak dinamik işler için etkili bir karşılaştırma yöntemi olan bu değer, statik iş yükü belirlenmesinde iyi bir yöntem değildir. Oksijen tüketimi, daha yoğun olarak iş yükünün fiziksel bileşenlerini ve bir kişinin iş kapasitesini ölçmek için kullanılmaktadır.
  • Nabız Atış Hızı Yöntemi (Kalp Atış Hızı Yöntemi) Çeşitli işlerde çok yaygın olarak kullanılmakta olan bu yöntem tele metrik aletler sayesinde günümüzde kolaylıkla kullanılabilir hale gelmiştir. Bazı araştırıcılar (Rohmert ve diğer., 1973) kalp atışlarındaki değişimin bazen iş yükünü olduğundan az gösterebileceğini savunmuşlardır. Son yıllarda bu konudaki çalışmalar devam etmektedir. Çok sayıda araştırıcının anlaştığı bir nokta normal koşullarda kalp atışlarının kıyaslamalı çalışmalarda güvenilir olarak kullanılabileceği yönündedir. Astrand ve Rodahl (1977) yaptıkları çalışmalarla kalp atışını elle yapılan işlerin, bacakla yapılan işlere oranla daha fazla artırdığını belirtmişlerdir. Yapılan çalışmalarda kalp atışının psikofizyolojik bir değer olduğu yani hem insanın psikolojik durumundan hem de fizyolojik niteliğinden etkilendiği göz önünde bulundurulmalıdır.
  • Kalp atışındaki yükselme, fiziksel iş yükü artışı veya enerji ihtiyacının artışını gösterebilir. Bu artışın sebebi, çalışma esnasında kasların daha fazla oksijene ihtiyaç duyması ve solunum sonucu olu- şan artık maddelerin atılmasıdır. Ölçümü kolay olduğu için iş yükü ve enerji ihtiyacını saptamada sanayide oldukça yoğun kullanılmaktadır. Statik iş yükü ölçümünde de statik iş sırasında kasların daha fazla kana ihtiyaç duymasından dolayı, oksijen tüketim miktarının aksine, anlamlı olarak kullanılabilir. Ancak bazı durumlarda, kalp atışının diğer duygulardan etkilenmesinden dolayı, oksijen tüketimine göre daha az güvenilir bir yöntem olabilir. Ayrıca kafein ve iş ortamının sıcaklığı da kalp atış hızını artırmaktadır. Kalp atışını en çok artıran şeyler duygusaldır. Sırası ile korku, sinirlilik, mutluluk ve heyecan gibi duygular kalp atışının oldukça fazla artmasına neden olur.Kalp atışı, sağlık konusunda kişinin form (sağlıklı olma) durumunun derecelendirilmesinde kullanılmaktadır. Kalp atışının tek bir değeri de bir anlam ifade edebilir ancak kalp atışının izlenerek, işler ve kişiler arasında de- ğerlendirme yapılması gerekmektedir. Kalp atış ölçümleri bir işin parçalarının fiziksel yoğunluğunu tahmin etmek için kullanılmaktadır.Kalp atışı da dahil, fizyolojik ölçümler, aynı zamanda sağlıklı çalışma sınırlarını belirleyen yöntemlerdir. Özellikle de elle yapı- lan taşıma ve kaldırma işleri konusunda kapasite sınırları belirlemektedirler. Sağlıklı kaldırma limitleri belirlemede, diğer fizyolojik yöntemlerle karşılaştırıldığında en korumacı yöntemin kalp atışı ölçüm sonuçlarına göre yapılan düzenlemeler olduğu söylenebilir. Tüm fiziksel metabolik değişkenlerin içinde, sahada ölçümü ve kullanımı en kolay olanı kalp atış hızı yöntemidir.

 

Fiziksel İş Yükü ve Verimlilik

Verimlilik kavramı uzun yıllardır endüstriyel işlerde bir başarı ölçütü olarak kullanılmakla birlikte verimliliğin ne şekilde ölçülmesi gerektiği hâlâ tartışma konusudur. En genel şekliyle verimlilik, çıktıların girdilere oranı olarak belirlenmektedir. Birim girdi başına düşen çıktı miktarı arttıkça verimliliğin de arttığı kabul edilir. Bir üretim faaliyeti sırasında kullanılan girdilerin çok çeşitli olduğu, çıktıların da çoğu kez nicelik ve nitelik bakımından farklılığı göz önüne alınırsa bütün bu değişkenleri tek bir orantıyla ifade etmenin zorluğu anlaşılabilir. Bu nedenle çoğu kez genel bir verimlilik ölçütü kullanmak yerine her girdiyi tek tek inceleyen verimlilik oranlarının kullanımı yeğlenmektedir.

Bu konuda dikkate alınması gerekli bir nokta, çıktı miktarının yalnız kullanılan mekanizasyon seviyesinin bir fonksiyonu olmadığı aynı zamanda çalışma yöntemi, planlama gibi konulardan da etkilendiğidir. Yani genelde verimlilik üç boyutlu bir kavram olarak düşünülebilir. Bu boyutlardan birini işin yapılış yöntemi oluşturmaktadır. Bir işin yapılmasında kullanılan yöntem ise her zaman gelişime ve değişime açıktır. Başka bir deyişle, çalışma yöntemini tasarlayanların bilgi ve yetenekleri ölçüsünde verimliliğin bu boyutunu geliştirmek mümkündür.

Verimliliğin ikinci boyutu olarak fiziksel olanaklar düşünülebilir. Bu tür olanaklar, parasal ve teknik nedenlerle ancak belirli ölçülerde geliştirilebilirler. Bir makinenin en yüksek çalışma hızı ve kapasitesi fazla değiştirilemez, çünkü böyle bir değişikliğin maliyeti genellikle çok yüksek veya değişim imkânsız olabilir. Verimliliği etkileyen üçüncü boyut ise işçinin hızı veya temposudur. Bu boyutta sağlanabilecek gelişim, insan fizyolojisinin özellikleri ile kısıtlanmıştır.

Herhangi bir insan fizyolojik kapasitesinin üzerinde bir iş yükü ile uzun süre zorlanırsa iş kazaları, hatalı üretim, hastalık vb. nedenlere maliyetler artacak, verimlilik ise düşecektir. Buraya kadar açıklanmaya çalışılan nedenlerle, iş verimliliği artırılmaya çalışılırken bir yandan o iş için en uygun yöntemin bulunmasına, en uygun malzeme, alet ve makinenin kullanılmasına özen gösterilirken, öte yandan da işi yapacak insanın özelliklerinin, yetenek ve kısıtlarının dikkate alınması zorunluluğu vardır. İnsanın uzun dönemde dayanabileceği iş yükünün, çalışma koşullarının belirlenebilmesi için ise işin fizyolojik gereksinimlerinin saptanması zorunluluğu ortaya çıkmaktadır.

Gerçekçi verimlilik seviyeleri ancak bu verilerin ışığında belirlenebilecektir. Bu noktada ergonominin tanımı da verimlilik ekseninde şu şekilde yapılmaktadır,  Ergonomi; verimli, güvenli, konforlu ve etkili insan kullanımı için aletlerin, makinelerin, sistemlerin, görevlerin, işlerin ve çevrenin tasarımına insanın davranışı, yetenekleri, sınırları ve diğer özellikleri hakkındaki bilgiyi uygulamak ve keşfetmektir. 

 

 

Kaynaklar;

Babalık, F.C. (2005), Mühendisler için Ergonomi İşbilim, Bursa: Nobel Yayıncılık
İncir, G., (1980), Ergonomi, Ankara: MPM Yayınları No: 240.
Çilingir, C., “Tarım Makineleri ile Yapılan Bazı İşlerde İnsan İş Yükü ve Verimliliği Üzerinde Ergonomik Araştırmalar” Yayınlanmış Doktora Tezi, ODTÜ Endüstri Mühendisliği Bölümü, İzmir, 1981.
Rohmert, W., Lauring W., “Heart Rate Variability and Workload Measurement”, Ergonomics, 1973,16.
Murrel, K.F.H, (1979), Ergonomics; Man in His Working Environment, Londra: Chapman and Hall.
Di Domenica, A. T. ,” An investigation on subjective assessments of workload and postural stability under conditions of joint mental and physical demands”, Doctoral Thesis, Faculty of the Virginia Polytechnic Institute and State University, Industrial and Systems Engineering, Virginia, 2003.

 

Yazının tüm hakları www.nedenisguvenligi.com‘a ve yazara aittir. Telif hakları kanunu gereğince kopyalanamaz ve/veya farklı bir yerde kullanılamaz. Ancak alıntı yapıldığında link ve adres verilmek zorundadır.

Abone Ol
Haberin Olsun

NİG-e Abone Olun, son yayınlar önce size gelsin.

Abone olduğunuz için teşekkürler

Bir şeyler ters gitti.

4.9
Makaleyi Oylar mısınız?
[Total: 8 Average: 4.6]

Soru Sorun / Cevap Yazın