Ergonomia to interdyscyplinarna nauka, która zajmuje się dostosowywaniem warunków pracy do psychofizycznych możliwości i potrzeb człowieka. Przestrzeganie jej zasad pozwala zorganizować środowisko pracy tak, aby wspierać zdrowie, komfort oraz efektywność pracowników. W praktyce oznacza to dostosowanie stanowisk, narzędzi i procesów tak, by ograniczać obciążenie organizmu, zapobiegać urazom, przewlekłym schorzeniom oraz wypadkom, jak również minimalizować ryzyko błędów. Ergonomiczna przestrzeń robocza poprawia koncentrację, zmniejsza zmęczenie i sprzyja wydajności, co jest szczególnie ważne w przemyśle.
Przykładem miejsca pracy, w którym ergonomia odgrywa kluczową rolę, może być stanowisko spawania. Zadanie to, oprócz tego że wymaga dużej wiedzy i doświadczenia, ma typowo manualny charakter. Obejmuje nie tylko samo łączenie materiałów przez ich miejscowe stopienie i zespolenie, ale również szereg czynności przygotowawczych i końcowych. Takimi są: oczyszczanie powierzchni, ustawianie spawanych elementów, dobranie odpowiednich parametrów spawania (rodzaj elektrody, natężenie prądu, technika prowadzenia łuku), kontrola jakości wykonanych spoin oraz ewentualne poprawki. Każdy etap musi być przeprowadzony skrupulatnie, ponieważ nawet drobne błędy mogą wpływać na jakość i trwałość połączenia. W związku z tym spawacze spędzają na tym stanowisku dużo czasu, często w wymuszonej, niewygodnej, statycznej pozycji, trzymając narzędzie, którym wykonują powtarzalne ruchy. Jeżeli miejsce pracy nie zostało zaprojektowane zgodnie z zasadami ergonomii, będą się oni szybko męczyć, a ryzyko urazów – np. przeciążenia barku oraz takich chorób układu mięśniowo-szkieletowego, jak dyskopatia lędźwiowa, zwyrodnienie stawów czy zespół cieśni nadgarstka – znacznie wzrośnie. Dlatego na stanowisku spawania wymagane są: możliwość regulacji wyposażenia, zapobiegająca przyjmowaniu nieprawidłowej postawy, narzędzia, których używanie nie obciąża oraz dodatkowe rozwiązania, poprawiające warunki pracy.
Ergonomia na stanowisku spawania
Regulacja wysokości stołów roboczych pozwala spawaczom dostosować stanowisko do swojego wzrostu. To zapobiega ich nadmiernemu wyciąganiu się lub pochylaniu, co po dłuższym czasie skutkuje bólem pleców, szyi, ramion. Gdy spawanie odbywa się na stojąco, komfort pracy osób spędzających długie godziny na nogach poprawią maty przeciwzmęczeniowe (patrz: ramka "Maty antyzmęczeniowe").
Jeśli spawacz siedzi, regulowana wysokość siedzenia ułatwia utrzymanie prawidłowej pozycji ciała i zapewnia jego stabilne podparcie, które jest szczególnie istotne podczas spawania wymagającego dużej precyzji i stabilności. Tego typu zadania są najczęściej wykonywane właśnie na siedząco.
Podstawowe narzędzia, jakimi posługują się spawacze, czyli palniki, projektuje się tak, aby były jak najlżejsze, a ich ciężar rozkładał się równomiernie. Wyważone mniej obciążają dłonie i nadgarstek, podobnie jak odpowiednio wyprofilowane uchwyty. To ma znaczenie szczególnie przy dłuższych cyklach spawania. Dodatkowo rękojeść palników pokrywa się gumową osłoną, wykonaną tak, żeby zmniejszyć poślizg. Większe oddalenie uchwytu od strefy działania łuku spawalniczego ogranicza ilość ciepła docierającego do dłoni. Kable są z kolei ułożone w taki sposób, aby zapobiec ich skręcaniu.
Komfort pracy poprawiają oprócz tego nowoczesne środki ochrony indywidualnej (patrz: ramka "Samościemniające przyłbice spawalnicze") i oddychająca odzież ochronna (patrz: ramka "Oddychające tkaniny"). Dodatkowe wyposażenie stanowisk spawania obejmuje odpowiednio dobrane oświetlenie, które zmniejsza zmęczenie oczu i umożliwia dokładniejsze wykonywanie spoin, oraz wyciągi, usuwające szkodliwe pyły i dymy.
Stanowisko spawania dobrze ilustruje typowe wyzwania ergonomiczne, pojawiające się również w innych obszarach produkcji – takich jak montaż, pakowanie czy obsługa maszyn. W związku z tym w ich przypadku spotykamy podobne elementy wyposażenia, dostosowane oczywiście do specyfiki wykonywanych zadań. Dalej szerzej przedstawiamy wybrane z nich.
Maty antyzmęczeniowe
Długotrwałe, powtarzające się stanie na twardym podłożu jest męczące, ale w dłuższej perspektywie może nawet prowadzić do problemów z układem krążenia oraz mięśniowo-szkieletowym. Wynika to stąd, że w pozycji stojącej krew gromadzi się w dolnych partiach ciała, dodatkowo nadmiernie obciążonych, co powoduje ból oraz schorzenia stóp, łydek, kolan, bioder. Zaburzenia mięśniowo-szkieletowe natomiast obejmują głównie plecy, szyję, ramiona, kończyny górne i, poza przejściowym bólem, mogą skutkować rozwinięciem się przewlekłych chorób tych części ciała. Maty antyzmęczeniowe mają za zadanie zapobiegać tego rodzaju dolegliwościom, amortyzując nacisk, który ciało wywiera na twarde podłoże – uginając się pod jego ciężarem, poprawiają przepływ krwi oraz odciążają kości oraz mięśnie. Oprócz tego, pozwalając na równomierne rozłożenie ciężaru ciała na obie stopy, sprzyjają przyjmowaniu prawidłowej postawy. Dodatkowo izolują termicznie od zimnej podłogi.
Wybierając je, pod uwagę należy wziąć: dopuszczalną siłę nacisku, po przekroczeniu której mata traci właściwości antyzmęczeniowe, jej sprężystość (za miękka szybko się zużyje, za twarda może jeszcze zwiększyć dyskomfort), grubość (nie są zalecane ani mata bardzo gruba, ani za cienka), jakość i wytrzymałość materiału wykonania, teksturę powierzchni, która wpływa na efektywność stymulacji krążenia krwi (np. bąbelkowa), wykończenie krawędzi zapobiegające potykaniu się i poprawiające jej widoczność (zwykle żółty obrys), wreszcie dopuszczalną intensywność użytkowania (praca statyczna, w ruchu).
Regulacja stołów i krzeseł
Wysokość stołów roboczych regulowana jest na różne osoby. Przykładem może być mechanizm łańcuchowy z przekładnią, podnoszący blat, którego wysokość ustawiamy, używając korby. Stoły wyposaża się poza tym w siłowniki umożliwiające płynną regulację wysokości. Czasem dostępne są przyciski, w pamięci których zapisuje się ustawienia wybranych wysokości. Pozwala to na szybką reorganizację stanowiska dzięki łatwemu przełączaniu między różnymi poziomami.
Aby zapobiec kolizjom elementów ruchomych, mechanizmy te wyposaża się w czujniki nacisku – w razie kontaktu z przeszkodą zatrzymują one podnoszony blat. Dodatkowe zabezpieczenie stanowią blokady, które zapobiegają jego nieoczekiwanemu przesuwowi. Stosowane są też środki ochronne zabezpieczające użytkowników przed uszkodzeniem ciała przez elementy ruchome. Przykładem jest ochrona przed zakleszczeniem. Jeśli ją zastosowano, po wciśnięciu przycisku, który uruchamia podnoszenie lub opuszczanie blatu, przemieszcza się on, aż osiągnie ustaloną odległość od położenia docelowego. Wtedy następuje jego automatyczne zatrzymanie. Dopiero po ponownym wciśnięciu przycisku mechanizm znowu się uruchamia, wówczas jednak blat przesuwa się wolniej, aż osiągnie położenie krańcowe.
Jeżeli wysokość stołu roboczego jest nieregulowana, warto uzupełnić stanowisko o podest dla niższych pracowników. Z myślą o osobach wysokich należy zaś przygotować platformę, na której będzie można ustawiać stół.
Przykładowe opcje standardowo dostępne w krzesłach zaprojektowanych z uwzględnieniem zasad ergonomii to z kolei: zmiana wysokości siedziska oraz kąta nachylenia oparcia w stosunku do siedziska, czemu może towarzyszyć jednoczesna zmiana kąta ustawienia siedziska i dopasowanie optymalnej siły nacisku oparcia oraz dynamiki fotela do wagi użytkownika, regulowanie wysokości oparcia, głębokości siedziska i kąta jego nachylenia.
Warto też sprawdzić, czy istnieje możliwość zmiany ustawienia podłokietników i regulacji stopnia odchylenia zagłówka. Na inne istotne cechy dobrze dobranego krzesła roboczego składają się: oparcie ukształtowane w taki sposób, by zapewnić pewne podparcie dolnej części pleców, przednia krawędź siedziska zakrzywiona w dół, nieśliskie obicie oraz stabilna podstawa. Wstawanie i obracanie się ułatwi krzesło obrotowe.
Ergonomiczne narzędzia
Najważniejsze cechy narzędzi pod względem wpływu na jakość użytkowania to ich waga i kształt uchwytu.
Jeżeli chodzi o tę pierwszą, najlepiej, gdy pracownik może obsługiwać narzędzie jedną ręką. Waga narzędzia zależy również od zastosowania – np. te, które będą używane w pewnej odległości od ciała, choćby na wyciągnięcie ramion, albo będą podnoszone powyżej ich wysokości, ważą typowo ok. 2 kg. Narzędzia do zadań precyzyjnych, nad którymi operator powinien mieć większą kontrolę, nie są natomiast z reguły cięższe niż 0,5 kg.
Ważną cechą jest także, wspomniana przy okazji palników spawalniczych, lokalizacja środka ciężkości – powinien się on znajdować w takim miejscu, by narzędzie łatwo dało się utrzymać w pozycji, w jakiej będzie używane. W przeciwnym razie trzymanie go będzie powodowało nadmierne obciążenie nadgarstka i przedramienia.
Dodatkowo, jeżeli chodzi o uchwyt, powinno się wybierać narzędzia ręczne, których używanie nie wymaga zginania ani nienaturalnego odchylania nadgarstka. Zbyt krótki uchwyt spowoduje nadmierny ucisk na środek dłoni. Trzeba też pamiętać, że pracując w rękawiczkach, powinno się korzystać z narzędzi o jeszcze dłuższym trzonku. Ważna jest także jego średnica. Generalnie, jeżeli zadanie wymaga przyłożenia przez operatora większej siły i większej stabilności narzędzia, zalecany przedział średnicy rękojeści to typowo od 3 do 5 cm. W przypadku narzędzi do zadań precyzyjnych albo wykonywanych z dużą szybkością średnica trzonka nie powinna przekraczać 2 cm.
Z wielu powodów ważne są poza tym materiał i tekstura powierzchni uchwytu. Przede wszystkim powinny one zapewnić odpowiednio duże tarcie między dłonią a rękojeścią narzędzia. Zapobiega to wyślizgiwaniu się go z ręki, szczególnie gdy pracownik ma spocone dłonie. Jeżeli materiał nie jest śliski, pracownik trzyma narzędzie pewniej i musi się mniej wysilić, aby go skutecznie użyć. Ważne jest także, żeby pokrycie trzonka było nieprzewodzące i nie nagrzewało się. Przykład materiału spełniającego te wymagania stanowi teksturowana guma.
Jak ważne jest oświetlenie?
Oświetlenie odgrywa istotną rolę z wielu powodów. Przede wszystkim stanowi dopełnienie światła naturalnego w przypadku, gdy to nie dociera do wnętrza zakładu w ilości odpowiedniej do potrzeb. Ponadto pozwala się od niego uniezależnić. To umożliwia wydłużenie czasu pracy i prowadzenie produkcji w systemie zmianowym. Oprócz oczywistej funkcji użytkowej, oświetlenie wpływa na samopoczucie pracowników, oddziałując na ich motywację i koncentrację. Wpływ ten może być pozytywny – np. światło o zimnej barwie stymuluje do pracy, natomiast o barwie ciepłej odpręża – albo negatywny, jeżeli zostanie źle dobrane. Przykładowo, jeśli jest za ciemno albo zbyt jasno, oczy się męczą, co zniechęca do pracy. Z kolei odblaski rozpraszają. Przez to pośrednio od oświetlenia zależy wydajność i liczba błędów popełnianych przez pracowników, a w rezultacie koszty pracy i jakość produktu końcowego.
W zakładach, w których pracuje się na zmiany albo personel długo przebywa w pomieszczeniach bez światła naturalnego, odpowiednie oświetlenie sztuczne zapobiega zaburzeniom rytmu okołodobowego, decydującego o prawidłowym funkcjonowaniu organizmu. Jest też ważne dla bezpieczeństwa pracy, ułatwia bowiem rozpoznawanie zagrożeń, a zwiększając koncentrację, poprawia czujność, którą powinni zachować np. pracownicy obsługujący maszyny. Odpowiednio dobrane oświetlenie zmniejsza także dokuczliwe zmęczenie oczu przy długotrwałej pracy, zwłaszcza wymagającej wytężenia wzroku, np. na stanowiskach montażowych.
Oświetlenie dużych obiektów
Dobór oświetlenia zależy od specyfiki pomieszczenia. Przykładowo, w odniesieniu do hal produkcyjnych i magazynów wyzwanie stanowią ich ogromne rozmiary, czyli rozległość powierzchni i wysokość. W związku z tym lampy, które instaluje się w tego typu obiektach, powinny świecić na tyle silnie, by oświetlać całą przestrzeń. Poza tym pod uwagę należy wziąć także to, że konserwacja i wymiana tych montowanych wysoko – np. na suficie albo w innych trudno dostępnych miejscach – będzie wymagała korzystania ze specjalistycznego sprzętu (podnośników) albo drabin, co czyni te zadania trudnymi, czasochłonnymi, a nawet niebezpiecznymi.
Dlatego wśród ważnych cech lamp w tych zastosowaniach są także mała awaryjność i bezobsługowość, uzyskiwana m.in. dzięki konstrukcjom zapobiegającym gromadzeniu się brudu. Jego grubsza warstwa na oprawie lampy pełni funkcję niepożądanej tu izolacji termicznej – sprawiając, że ciepło wydzielane przez nagrzewające się w czasie pracy źródło światła kumuluje się. Negatywnie wpływa to na jego parametry świetlne i żywotność. Przykładowe rozwiązania, dzięki którym pył i kurz są samoistnie usuwane, to: pochyłe boki lamp, zamiast płaskich, oraz kratki wentylacyjne w oprawach ustawione względem siebie nie płasko, lecz pod kątem. Dzięki temu cięższe cząstki zsuwają się przez nie, zaś lżejsze są wypychane w górę, poza oprawę, przez powietrze nagrzane ciepłem lampy.
Jakość powietrza
Wentylacja to system urządzeń i instalacji, którego funkcją jest usuwanie z pomieszczeń powietrza zanieczyszczonego i dostarczanie w jego miejsce świeżego. W zakładach przemysłowych ma to na celu nie tylko poprawę komfortu osób w nich przebywających, ale również zapewnienie im bezpieczeństwa przez odprowadzenie z otoczenia lotnych zanieczyszczeń, które są dla nich szkodliwe bezpośrednio albo zwiększają ryzyko pożaru lub eksplozji. W połączeniu z systemem klimatyzacji wentylacja utrzymuje również temperaturę i wilgotność pomieszczeń na odpowiednim poziomie.
Niektóre stanowiska wymagają specjalnych rozwiązań. Przykładem są te, na których powstają duże ilości pyłów, np. w przemyśle drzewnym podczas obróbki drewna, w produkcji spożywczej, na etapie przetwórstwa surowców sypkich, takich jak mąka, i w obróbce metali, choćby podczas szlifowania. Do odprowadzania pyłów wykorzystywane są odpylacze (kolektory pyłów). Do urządzeń tych zanieczyszczone powietrze dopływa wlotem, a następnie przechodzi przez filtry. Pył zbierany jest na powierzchni ich wkładów. Czyste powietrze jest odprowadzane na zewnątrz. Wkłady filtrów są przeważnie czyszczone automatycznie.
Zdarza się, że pracownicy w przemyśle są także narażeni na kontakt z toksycznymi i łatwopalnymi gazami. W obu przypadkach ich zdrowie, a nawet życie są zagrożone w związku z możliwością zatrucia i eksplozji. Przykładami takich gazów są m.in. chlor, siarkowodór, amoniak, metan.
Przenośne detektory gazów
W zakresie wykrywania obecności niebezpiecznych gazów stosowane są różne podejścia. Jednym z nich jest wykorzystanie detektorów stacjonarnych. Zapewniają one ciągły nadzór nad terenem, na którym spodziewamy się wystąpienia szkodliwych gazów. Jest to rozwiązanie pozwalające m.in. na stworzenie strefy buforowej w celu ich wykrycia, zanim dotrą do personelu. Detektory rozmieszcza się na obwodzie obszaru wyznaczonego wokół obiektu, który może być źródłem toksycznej emisji, np. maszyny. Można je również zainstalować w różnych miejscach w obrębie takiej strefy.
Dostępne są oprócz tego osobiste detektory, które noszą przy sobie pracownicy. Stanowią one kluczowy element bezpieczeństwa na stanowiskach, gdzie występuje możliwość kontaktu ze szkodliwymi gazami. Personel wyposażony w takie czujniki może skupić się na zadaniu, nie martwiąc się o niewidoczne zagrożenie. Detektory alarmują pracownika w przypadku wykrycia obecności trującego gazu, a często dodatkowo wysyłają taką informację do centrali. Dzięki temu, że czujniki wyposaża się w spersonalizowane znaczniki, personel nadzorujący może zdalnie stwierdzić, kto jest aktualnie narażony na kontakt z niebezpieczną substancją, jakie jest jej stężenie i gdzie znajduje się dany pracownik. Pozwala to na natychmiastowe podjęcie odpowiednich działań w celu zlikwidowania wycieku i, co kluczowe, sprawdzenia stanu zdrowia osób, które zostały narażone na jego skutki.
Może to uratować życie pracownikom, którzy stracą przytomność lub z innych powodów nie byliby w stanie poinformować centrali ani o swojej lokalizacji, ani o tym, że doszło do kontaktu ze szkodliwym gazem. Oprócz tego dane zarejestrowane przez detektory są okresowo analizowane w powiązaniu z informacją o wykonywanych przez personel zadaniach, parametrach sprzętu i innych okolicznościach. To pozwala na wykrycie ryzykownych zachowań oraz problemów w działaniu sprzętu.
Środki ochrony indywidualnej
W wielu branżach wymagane jest wyposażenie pracowników w środki ochrony osobistej, takie jak wspomniane przyłbice spawalnicze. Konkretne rozwiązania są dobierane w zależności od specyfiki wykonywanego zadania oraz związanych z nim zagrożeń.
Przykładem jest praca na stanowisku obróbki metali. Największe niebezpieczeństwo w tym przypadku to pochwycenie części ciała pracownika przez obracające się elementy maszyn. Najczęściej takie wypadki kończą się zgnieceniem dłoni albo złamaniem ręki. Często zdarza się również zaprószenie oczu wiórami metali. Pracownicy ponadto kaleczą się o ostre krawędzie metalowych przedmiotów albo wystające elementy maszyn. Czasami dochodzi także do pęknięcia elementu obrabianego. Ten, odrzucony z dużą prędkością, może skaleczyć osobę, w którą uderzy. Zdarzają się ponadto poparzenia spowodowane kontaktem z opiłkami metalu, których temperatura sięga kilkuset stopni Celsjusza. Personel ma też styczność ze środkami chemicznymi, które są używane do czyszczenia metali i jako chłodziwo, w tym ich oparami i aerozolami, powstającymi w wyniku ich parowania pod wpływem temperatur, w jakich metale poddaje się obróbce. Chemikalia podrażniają skórę i oczy. W skrajnych przypadkach może dojść do zatrucia. W związku z tym pracowników na tych stanowiska obowiązkowo wyposaża się w rękawice oraz okulary ochronne, a maszyny – w osłony. Wymagana jest także skuteczna wentylacja.
Oddychające tkaniny
Tkaniny tego rodzaju wyróżniają się tym, że pozwalają na szybkie odparowanie potu i umożliwiają cyrkulację powietrza. Cechy te są niezbędne dla zapewnienia komfortu użytkownika, ponieważ materiał ubrania nie utrudnia termoregulacji niezbędnej do utrzymania temperatury ciała w bezpiecznym przedziale, nawet podczas wykonywania silnie obciążającej pracy fizycznej. Ponieważ nie dochodzi do przegrzania, pracownik mniej się męczy i spada ryzyko omdlenia. Unika się ponadto dyskomfortu związanego z podrażnieniem skóry, dzięki efektywniejszemu odprowadzaniu wilgoci. Zapobiega to też rozwojowi bakterii i powstawaniu nieprzyjemnych zapachów. Jest to ważne ze względów higienicznych i wpływu na samopoczucie pracownika. Wszystko to przekłada się na jego większą wydajność.
W przeciwieństwie do materiałów nieoddychających, które zatrzymują ciepło i wilgoć blisko ciała, tkaniny oddychające przenoszą ją z wnętrza na zewnątrz odzieży. To sprzyja jej szybszemu oraz efektywniejszemu odparowywaniu. Ich wysoka przepuszczalność dla powietrza pozwala z kolei na schładzanie skóry. Przykład tkaniny sztucznej o takich właściwościach stanowi szeroko stosowany w środkach ochrony osobistej poliester. Ten wytrzymały i szybkoschnący materiał jest również ceniony za lekkość i łatwość konserwacji, co czyni go idealnym wyborem na odzież przeznaczoną do wymagających środowisk pracy.
Lekkość cechuje też nylon, który jest dodatkowo odporny na ścieranie. Można go łatwo łączyć z innymi tkaninami, aby tworzyć tekstylia kompozytowe o specjalnych właściwościach. Wykorzystuje się też włókna hybrydowe, które łączą najlepsze właściwości materiałów naturalnych i syntetycznych – tekstylia tego typu są trwałe, jak te sztuczne, a równocześnie miękkie i chłonne, jak włókna naturalne. Przykład takiej mieszanki to połączenie bawełny i poliestru, zapewniające równowagę między komfortem noszenia a szybkim schnięciem. Ponadto właściwości oddychające poprawia specjalna obróbka, która polega np. na nałożeniu powłoki hydrofilowej i jej mikroporowatym wykończeniu.
Wraz z rozwojem Internetu Rzeczy, miniaturyzacją wyświetlaczy, czujników i układów elektronicznych upowszechniają się inteligentne środki ochrony indywidualnej i różnego typu noszone urządzenia, które poprawiają bezpieczeństwo pracowników w przemyśle. Mierzą one parametry otoczenia, monitorują zachowanie i parametry życiowe użytkownika. Przykładami są: okulary wykrywające senność, czapki reagujące na utratę przytomności, ubrania mierzące temperaturę, zegarki badające tętno, opaski monitorujące wydolność oddechową. Tego typu gadżety mogą również zaalarmować pracownika w razie przyjęcia przez niego niebezpiecznej postawy podczas podnoszeniu ciężaru lub przypomnieć mu o przerwie, jeżeli zbyt długa praca w kombinezonie grozi przegrzaniem, a przebywanie w chłodni – wychłodzeniem.
Samościemniające się przyłbice spawalnicze
Przyłbice, będące podstawowym środkiem ochrony indywidualnej na stanowisku spawania, chronią oczy i twarz operatorów przed wysoką temperaturą łuku spawalniczego i emitowanym przez niego promieniowaniem UV/IR oraz pyłami, dymami spawalniczymi, odłamkami metali i iskrami. Jeżeli użytkownik tradycyjnego hełmu chce sprawdzić stan spoiny, musi go zdjąć. Oznacza to nie tylko przerwanie pracy, co przekłada się na spadek wydajności, zwłaszcza w przypadku początkujących spawaczy, ale również konieczność odsłonięcia twarzy, co powoduje wystawienie jej na działanie wymienionych wyżej szkodliwych czynników.
Ograniczenia te nie dotyczą nowoczesnych samościemniających się przyłbic, które dzięki swoim właściwościom poprawiają nie tylko komfort pracy spawaczy, ale i ich bezpieczeństwo. Zewnętrznie nie różnią się one od tych zwykłych. Mają formę hełmu, który zakrywa głowę, zazwyczaj wykonanego z trwałych materiałów, takich jak tworzywa sztuczne odporne na iskry i uderzenia gorących kawałków metalu lub włókno szklane. Z tradycyjnymi przyłbicami łączą je także nagłowie i opaska przeciwpotna.
To pierwsze mocuje hełm na głowie. Może mieć boczne otwory wentylacyjne, co zapewnia lepszy przepływ powietrza. Nagłowie jest też zazwyczaj regulowane, aby umożliwić dopasowanie, ścisłe, a równocześnie wygodne, do różnych rozmiarów głów. Drugi wspólny element – opaska przeciwpotna – pochłania pot z czoła, zapobiegając jego spływaniu do oczu i zaparowywaniu filtra. Jest zwykle wykonana z miękkiego, chłonnego materiału.
Wyróżnikiem tytułowych przyłbic jest filtr samościemniający (Auto-Darkening Filter, ADF), odpowiedzialny za automatyczne przyciemnianie okienka, zapewniającego spawaczowi podgląd wykonywanego zadania. Typowo ADF zbudowany jest z kilku warstw, ułożonych w określonej kolejności. Zewnętrzna odpowiada za blokowanie ultrafioletu i podczerwieni. Składa się z kilku odbijających i pochłaniających promieniowanie warstw metalicznych (z tlenku srebra i tlenku glinu) naniesionych na szklane podłoże. Jest aktywna nawet wówczas, gdy funkcja samoprzyciemniania została wyłączona. Kolejne warstwy to filtry polaryzacyjne, odpowiadające za przyciemnianie światła widzialnego. Są ułożone naprzemiennie z komórkami ciekłokrystalicznymi. Ich wzajemne ustawienie określa stopień przepuszczalności światła. Poza tym ADF przykryty jest przezroczystą szybką chroniącą go przed odpryskami spawalniczymi i zanieczyszczeniami. Ten element jest wymienny. Jego obecność wpływa na wydłużenie żywotności filtra.
Kluczowym komponentem przyłbic tego typu są czujniki łuku spawalniczego, zwykle fotosensory. Typowo montuje się dwa do czterech czujników, ale modele przyłbic z wyższej półki mogą mieć ich nawet sześć. Są rozmieszczone tak, aby zapewnić dokładne wykrywanie łuku niezależnie od pozycji spawania. Na podstawie sygnału wysyłanego z czujników po wykryciu błysku łuku wbudowany kontroler aktywuje filtr samościemniający. W przyłbicę wbudowuje się ponadto elementy regulacji, wewnątrz lub na zewnątrz hełmu, co pozwala na zmianę ustawień bez jego zdejmowania. Zwykle regulować można stopień i opóźnienie zaciemnienia oraz czułość detektorów łuku. Przyłbice tego rodzaju wymagają również zasilania (baterii lub wbudowanego panelu fotowoltaicznego).
Przenośne panele operatorskie
Znakiem naszych czasów jest również popularyzowanie się w przemyśle urządzeń mobilnych używanych jako panele operatorskie. Mają one w tym zastosowaniu liczne zalety.
Przede wszystkim operator może je wszędzie ze sobą zabrać. Tablety i smartfony są lekkie, nieduże i zasilane bateryjnie, dzięki czemu można je mieć zawsze przy sobie. Docenią to szczególnie pracownicy na stanowiskach wymagających częstego przemieszczania się po zakładzie, choćby personel działu utrzymania ruchu. Przenośne urządzenia pozwalają też z bezpiecznej odległości monitorować pracę np. instalacji w strefach zagrożonych wybuchem i tam, gdzie dostęp jest utrudniony, np. z powodu ekstremalnych temperatur, dużego zapylenia czy zagrożenia emisją toksycznych gazów lub wymogu zachowania sterylności, np. w pomieszczeniach czystych (cleanroomach).
Obsługuje się je za pośrednictwem ekranów dotykowych, a liczba przycisków jest ograniczona do minimum. Dzięki temu ich zaletą pozostaje intuicyjność obsługi. Sprawia ona, że interakcja użytkownika z urządzeniem staje się płynniejsza, popełnia on mniej błędów, a zadania wykonuje w czasie nawet kilka razy krótszym niż wówczas, kiedy używa klawiatury albo myszki. Ponadto obsługi urządzenia z takim wyświetlaczem w zasadzie nie trzeba się uczyć, ponieważ są one powszechne w codziennym życiu.
W przemyśle najlepiej sprawdzą się wzmocnione wersje zwykłych urządzeń mobilnych. Wyróżnia je duża szczelność. Stopień ich ochrony wynosi od IP42 – co oznacza ochronę przed wnikaniem ciał o wielkości ponad 1 mm i kroplami deszczu, aż po nawet IP68, jeśli gwarantowana jest ich całkowita odporność na pył oraz zalanie przy ciągłym zanurzeniu. Zakres temperatur pracy wynosi typowo od –30°C do +60°C. Dodatkowym zabezpieczeniem przed uszkodzeniem mechanicznym są gumowe narożniki i osłony na krawędziach, a wyświetlacze przed zarysowaniem chronią specjalne nakładki. Aby można było używać ich na zewnątrz i przy różnym oświetleniu, ekrany pokrywa się powłoką antyrefleksyjną. Stosownie do warunków otoczenia regulowane jest też ich podświetlenie.
Monika Jaworowska
