Ürün mühendisliği yaklaşımıyla ergonomik okul sırası tasarımı
Ergonomic school furniture design with product engineering approach
Yazar: MEHMET ACAR
Danışman: PROF. DR. YUSUF ZİYA ERDİL
Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Ağaç İşleri Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Ağaç İşleri = Wood Products

Özet:
Bu çalışmanın genel amacı, hareket yakalama sistemi ile birleştirilmiş bilgisayar destekli ergonomik analiz yazılımı yardımıyla okul sıralarının öğrenci antropometrisine uygun hale getirilmesine yönelik öneriler sunulmasıdır.  Çalışma, üç aşamada gerçekleştirilmiştir. Birinci aşamada, Muğla il merkezindeki ilk ve orta öğretim kurumlarında öğrenim gören, 1. ile 12. sınıf arası toplam 890 öğrencinin statik antropometrik verileri ile kullandıkları sıraların ölçüleri tespit edilmiştir. İkinci aşamada, elde edilen antropometrik verilere göre ve literatürde önerilen eşitlikler kullanılarak, her bir sınıf düzeyi için ortalama sıra ölçüleri önerileri belirlenmiştir. Ayrıca, belirlenen sıra ölçüleri, ilgili standartlar ve mevcut kullanılan sıra ölçüleriyle karşılaştırılmıştır. Üçüncü aşamada ise, hareket yakalama sistemi ve ölçümlerden elde edilen verilerle, AMS (Anybody Modelling System) yazılımında 12 insan ve 36 sıra modellemesi yapılmıştır. Daha sonra bu modeller, öğrencilerin sıralarda oturduklarında gerçekleştirdikleri dinleme, okuma ve yazma eylemlerindeki pozisyonlardaki postürlerine göre bilgisayar destekli ergonomik modelleme programında analiz edilerek kas-iskelet sistemlerinde oluşan kas aktivasyonları ve eklem reaksiyon kuvvetleri belirlenmiştir.
Antropometrik verilerden elde edilen sonuçlara göre, özellikle 1-8. sınıflar arası boyutsal büyümenin hızlı geliştiği, 9-12. sınıf düzeyinde ise nispeten yavaşladığı görülmüştür. Buna bağlı olarak, 1-8. sınıf düzeyleri arası kullanılan okul sıralarına ait kritik ölçülerin, öğrencilerin antropometrik ölçülerindeki hızlı artış nedeniyle ergonomik olmadığı belirlenmiştir.
Bilgisayar destekli ergonomik analiz uygulamalarından elde edilen sonuçlar, çalışma kapsamında önerilen ölçülerdeki sıraların, her üç pozisyon için de mevcut okul sırası ve ilgili standartta belirtilen ölçülerdeki sıralara kıyasla daha ergonomik olduğu görülmüştür.  Bu sonuçlar, mevcut okul sıraları ile öğrenci antropometrik ölçülerinin uyumsuzluğunu doğrulamıştır. Ayrıca, elde edilen sonuçlar ile okul sırası tasarımında başlangıç noktası kabul edilen oturak yüksekliği ve masa tablası yüksekliği ölçülerinin belirlenmesinde ergonomik açıdan değerlendirmeler yapılmıştır. Genel anlamda, modern ergonomik analiz tekniklerinin okul sırası tasarımında kullanılabilirliğine ilişkin önemli veriler elde edilmiştir. Gelecekte, bu tür çalışmaların sayısının artması ile daha sağlıklı ve kişiselleştirilmiş mobilya tasarımı kavramının ön plana çıkması kuvvetle muhtemeldir.

Abstract:
The general purpose of this study is to provide suggestions for making school desks suitable for student anthropometry with the help of computer-assisted ergonomic analysis software combined with motion capture system. This study was carried out in three stages. In the first stage, the anthropometric data and the dimensions of the school desks used by the 890 students studying between 1st to 12th grades in Mugla provincial center were recorded and analyzed. In the second stage, according to the anthropometric data obtained, using the equations suggested in the literature, average school desk dimensions were determined at each grade level. The determined dimensions were compared with the relevant standards and the currently used dimensions.
In the third stage, 12 student and 36 rows were modelled in the AMS (Anybody Modeling System) software based on the data gathered from motion capture system and measurements of prior stages. Activation and reactions on the musculoskeletal system were analyzed by matching the modellings in listening, reading and writing positions.
According to the results of the analyses on the findings obtained from anthropometric data, especially between the grades of 1 to 8, it was observed that the physical growth of students are rapid; while, it slows down at the grades between 9 to 12. Thus, it was determined that some critical parameters of the school desks used between 1 to 8 grades did not comply with the anthropometric measurements.
The results obtained from computer-aided ergonomic analysis applications showed that the suggested school desk dimensions yielded better results in all three sitting positions compared to the current and standard specified school desk dimensions. These results also confirmed the incompatibility of current dimensions. In addition, results gave the opportunity to make ergonomic evaluations with respect to fundamental design parameters of school desk such as seat height and tabletop height, In general terms, this study proved that state of the art ergonomic analysis techniques are useful instruments in school furniture design. In the future, with the increasing number of such studies, it is highly likely that the concept of healthier and personalized furniture designs will be realized.