CONTENTS
Foreword ... xiii
Chapter 1. Introduction ... 1
   1.1 Brief History of Ergonomics ... 3
   1.2 The Interdisciplinary Nature of Ergonomics ... 4
   1.3 Ergonomics for Productivity, Safety, Health and Comfort ... 4
Chapter 2. Case Studies of Implementation of Ergonomics in Manufacturing ... 7
   2.1 Ergonomic Improvements in Card Assembly ... 7
      2.1.1 Design Improvements ... 8
        2.1.1.1 Illumination Level ... 8
        2.1.1.2 Special Lighting for Inspection ... 8
        2.1.1.3 Job Rotation and Shift Overlap ... 9
        2.1.1.4 Personal Music ... 9
        2.1.1.5 Ergonomic Chairs ... 9
        2.1.1.6 Operator Communication and Feedback ... 9
        2.1.1.7 Materials Handling ... 9
        2.1.1.8 Automation of Monotonous Jobs ... 9
        2.1.1.9 Metric to Decimal Conversion ... 9
        2.1.1.10 Housekeeping ... 9
        2.1.1.11 Noise Reduction ... 10
        2.1.1.12 Ergonomics Training ... 10
        2.1.1.13 Continuous Flow Manufacturing ... 10
        2.1.1.14 Evaluation of Protective Gloves ... 10
      2.1.2 Specific Problems ... 10
      2.1.3 Cost Efficiency of Improvements ... 10
   2.2 Ergonomic Improvements in the Assembly of a Printer ... 12
      2.2.1 Task Considerations ... 12
      2.2.2 Workstation Ergonomics ... 13
      2.2.3 Design of Tools and Controls ... 14
      2.2.4 Discussion ... 14
Chapter 3. Anthropometry in Workstation Design ... 17
   3.1 Measuring Human Dimensions ... 17
   3.2 Definition of Anthropometric Measures ... 21
   3.3 Using Anthropometric Measures for Industrial Design ... 24
   3.4 Procedure for Anthropometric Design ... 25
      3.4.1 Exercise : Designing a Microscope Workstation ... 27
Chapter 4. Physical Work and Heat Stress ... 29
   4.1 Physical Workload and Energy Expenditure ... 29
      4.1.1 Metabolism ... 29
      4.1.2 Individual Differences ... 30
      4.1.3 Metabolism During Work ... 30
        4.1.3.1 Example : Calculation of Relative Workload ... 32
      4.1.4 Measurement of Physical Workload ... 33
        4.1.4.1. Example : Fatigue Due to Physical Workload ... 33
   4.2 Heat Stress ... 33
      4.2.1 Thermeregulation ... 33
      4.2.2 Measurement of Heat Exposure ... 34
      4.2.3 Wet Bub Globe Temperature ... 34
      4.2.4 Heat Stress Management ... 35
      4.2.5 Comfort Climate ... 36
        4.2.5.1 Example : Discussion of Heat Stress Measures ... 37
Chapter 5. Manual Lifting ... 39
   5.1 Statistics of Back Injuries Associated with Lifting ... 39
   5.2 A Biomechanical Model for Lifting ... 41
   5.3 The So-called Correct Lifting Technique ... 43
   5.4 Guidelines and Standards for Lifting ... 46
      5.4.1 1991 Nosh-Equation for Evaluation of Manual Lifting ... 46
        5.4.1.1 Example : Loading Punch Press Stock ... 48
        5.4.1.2 Example : Product Packaging ... 49
        5.4.1.3 Lifting Index ... 50
      5.4.2 Guidelines for the European Community ... 50
      5.4.3 Guidelines for Manual Lifting in the UK ... 50
   5.5 Materials Handling Aids ... 50
      5.5.1 Materials Handling Devices ... 52
   5.6 Recommended Reading ... 54
Chapter 6. Choice of Work Posture : Standing, Sitting, or Standing? ... 55
   6.1 Examples of Work Posture ... 55
   6.2 Identifying Poor Postures ... 58
      6.2.1 Example : Sitting in India ... 58
   6.3 Sitting, Standing or Sit-Standing ... 59
   6.4 Hand Height and Determination of Table Height ... 60
      6.4.1 Example 1 ... 62
      6.4.2 Example 2 ... 62
      6.4.3 Example 3 ... 62
   6.5 Work at Conveyors ... 63
Chapter 7. Repetitive Motion Injury ... 65
   7.1 Carpal Tunnel Syndrome ... 65
   7.2 Cubital Tunnel Syndrome ... 67
   7.3 Tendonitis(or Tenoinitis) ... 88
   7.4 Tenosynovitis(or Tendosynovitis) ... 68
   7.5 Thoracic Outlet Syndrome ... 68
   7.6 Cause of Repetitives Motion Injury ... 69
   7.7 Design Guidelines to Minimize Repetitive Motion Injury ... 71
Chapter 8. Hand Tool Design ... 73
   8.1 Fitting the Task ... 73
   8.2 Designing for the User ... 74
   8.3 Prevention of Injuries ... 75
   8.4 Segmental Vibration ... 77
   8.5 Design Guidelines : for Hand Tools ... 78
Chapter 9. Illumination at Work ... 79
   9.1 Measurement of Illuminance and Luminance ... 79
   9.2 Measurement of Contrast ... 80
      9.2.1 Example : Contrast Requirements in Manufacturing ... 80
   9.3 Use of a Photometer ... 81
   9.4 Recommended Illumination Levels ... 82
   9.5 The Ageing Eye ... 83
   9.6 Use off Indirect (Reflected) Lighting ... 86
   9.7 Cost Efficiency of Illumination ... 87
   9.8 Special Purpose Lighting for Inspection and Quality Control ... 89
Chapter 10. Design of VDT Workstations ... 91
   10.1 Sitting Work Posture ... 91
      10.1.1 Viewing Angle ... 91
      10.1.2 Thigh Clearance and Low-profile Keyboards ... 91
      10.1.3 Chair Design ... 92
      10.1.4 Supports for the Hands, Arms and Feet ... 83
      10.1.5 Viewing Distance ... 94
   10.2 Visual Fatigue ... 94
   10.3 Effect of Radiation ... 95
   10.4 Reducing Reflections and Glare on VDT Screens ... 96
      10.4.1 Example : Calculating the Effect of a Neutral Density Filter on the Display contrast Ratio ... 99
Chapter 11. Design of Controls ... 101
   11.1 Appropriateness of Manual Controls for the Task ... 101
   11.2 Computer Input Devices ... 103
   11.3 Control Movements Stereotypes ... 104
      11.3.1 Example : Controls for an Overhead Crane in Manufacturing ... 105
   11.4 Control-Response Compatibility ... 106
   11.5 Coding of Controls, Hand, Tools, Part Bins and Parts ... 108
      11.5.1 Coding by Location ... 108
      11.5.2 Coding by Colour ... 108
      11.5.3 Coding by Size ... 108
      11.5.4 Coding by Shape ... 109
      11.5.5 Coding by Labelling ... 110
      11.5.6 Coding by Mode of Operation ... 110
      11.5.7 Coding of Parts and Other Things Touched by the Hand ... 110
   11.6 Emergency Controls ... 111
   11.7 Organization of Items at a Workstation ... 111
   11.8 Principles for the Design of Workstations ... 112
   11.9 Recommended Reading ... 114
Chapter 12. Design of Symbols, Labels and Visual Displays ... 115
   12.1 Symbols ... 115
      12.1.1 Example : Standardization of Symbols ... 115
   12.2 Labels and Written Signs ... 117
   12.3 Warning Signs ... 117
      12.3.1 Warning Signs ... 118
        12.3.1.1 Information Overload ... 118
        12.3.1.2 Attention and Active Processing ... 118
        12.3.1.3 Comprehension and Agreement ... 119
        12.3.1.4 Selecting and Performing a Response ... 120
Chapter 13. Development of Training Programmes and Skill Development ... 121
   13.1 Establishing the Need for Training ... 121
   13.2 Determining Training Content and Training Methods ... 122
   13.3 The 'Why?','What?' and 'How?' of Training Development ... 123
   13.4 Use of Task Analysis ... 124
   13.7 Use of Job Aids ... 126
      13.7.1 Example : Remembering Error Codes ... 127
      13.7.2 Example : Study of Job Aids ... 127
   13.8 The Power Law of Practice ... 128
      13.8.1 Example : Prediction of Future Assembly Time ... 129
   13.9 Recommended Reading ... 130
Chapter 14. Noise ... 131
   14.1 Measurement of Sound ... 131
      14.1.1 Example : Calculation of Noise Dose ... 132
   14.2 Noise Exposure and Hearing Loss ... 133
   14.3 Hearing Protectors ... 134
   14.4 Analysis and Reduction of Noise ... 134
   14.4.1 Reduction of Noise in Manufacturing Plant ... 136
   14.5 Effects of Noise on Performance ... 136
      14.5.1 Broadbent and Poulton's Theories ... 138
      14.5.2 Example : Discussion of Theories ... 139
   14.6 Annoyance of Noise and Interference with Communication ... 139
      14.6.1 Interference of Noise with Spoken Communication ... 140
        14.6.1.1 Preferred Noise Criteria(PNC) Curves ... 140
        14.6.1.2 Preferred Speech Interference Lever(PSIL) ... 141
Chapter 15. Shift Work ... 143
   15.1 Example : How Not to Schedule Shift Work ... 144
   15.2 Circadian Rhythms ... 144
   15.3 Problems with Shift Work ... 145
   15.4 Effects on Performance and Productivity ... 146
   15.5 Improving Shift Work ... 147
      15.5.1 Type of Work ... 147
      15.5.2 Shift Work Schedules ... 148
      15.5.3 Selecting Individuals for Shift Work ... 149
   15.6 Recommended Reading ... 150
Chapter 16. Whole Body Vibration ... 151
   16.1 Sources of Vibration Discomfort ... 151
Chapter 17. Design for Manufacturing Assembly ... 155
   17.1 The Desire to Automate ... 155
   17.2 What to Do and What to Avoid in Product Design ... 157
      17.2.1 Using a Base Part as the Product Foundation and Fixture ... 157
      17.2.2 Minimizing the Number of Components and Parts ... 158
      17.2.3 Facilitating Handling of Parts ... 159
      17.2.4 Facilitating Orientation of Parts ... 160
      17.2.5 Facilitating Assembly ... 161
      17.2.6 Consideration of Stability and Durability ... 161
   17.3 Designing Automation using Boothroyd's Principle ... 163
   17.4 MTM Analysis of an Assemble Process ... 163
   17.5 Human Factors Principles in Design for Assembly ... 165
      17.5.1 Example : Design for Job Satisfaction ... 169
Chapter 18. Design for Maintainability ... 171
   18.1 Ease of Fault Identification ... 171
   18.2 Design for Testability and Troubleshooting ... 173
   18.3 Design for Accessibility ... 174
   18.4 Design for Ease of Manipulation ... 174
   18.5 Summary ... 174
Chapter 19. Machine and Robot Safety ... 177
   19.1 Safety Devices ... 177
      19.1.1 Physical Barriers ... 177
      19,1.2 Photoelectric Beams ... 178
      19.1.3 Pressure-sensitive Mats ... 178
      19.1.4 Infrared Sensors ... 179
      19.1.5 Cameras and Image Processing ... 179
      19.1.6 Ultrasound(Sonar) ... 179
      19.1.7 Capacitive Sensors ... 179
   19.2 Example : Case Study of Robot Safety at IBM Corporation／Lexmark ... 180
   19.3 Recommended Reading ... 180
References ... 131
Appendix
   The Use of an Ergonomics Checklist in Manufacturing ... 197
Index ... 205