Türkiye ormancılığında kullanılan yükleme makinelerinin operatörler açısından ergonomik uygunluğunun araştırılması (Batı Karadeniz bölgesi örneği)
The investigation of the ergonomics suitability of loading machines used in Turkish forestry in terms of operators (Western Blacksea region case study)
Yazar: KENAN MELEMEZ
Danışman: PROF. DR. METİN TUNAY
Zonguldak Karaelmas Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mühendislik Bilimleri Bölümü / Orman Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2008
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering
Dizin: Ergonomi = Ergonomics ; Operatörler = Operators ; Ormancılık = Forestry ; Yükleyici makineler = Loader machinery

Özet:
Türkiye'de orman depolarında orman ürünlerinin yükleme ve istiflenmesinde, genel olarak çeşitli tip ve büyüklükte yükleme makineleri kullanılmaktadır. Makineli çalışmadaki yüksek verim ve çalışacak işçi bulunmasındaki güçlükler dolayısıyla son yıllarda yükleme işlerinde makineli çalışma sürekli artmaktadır. Ancak, bu gelişmelerin beraberinde getirdiği riskler, yükleme makineleri ile çalışan operatörlerin sağlığını tehdit etmektedir. Mekanizasyon, işletme masrafları ve iş prodüktivitesi bakımından incelenirken, insan üzerindeki fizyolojik baskısı unutulmamalıdır. Makine kullanıcısının iş başarısı ve sağlığına etki eden en önemli ergonomik faktörler, antropometrik özellikler, gürültü ve titreşimdir.Bu çalışmanın amacı, ülkemizde ormancılık faaliyetlerinde kullanılan yükleme makineleri operatörlerinin çalışma koşullarının ergonomik açıdan incelenmesidir. Araştırma kapsamında, operatörlerin sağlık ve güvenliklerini tehlikeye atmadan, verimli bir şekilde çalışabilecekleri en uygun koşulların belirlenmesi hedeflenmiştir.Bu araştırma, Batı Karadeniz Bölgesi sınırları içindeki orman depolarında yükleme ve istifleme işlerinde mevcut olarak çalışan, 145 adet makine ve operatör üzerinde yapılmıştır. Yörede, yükleme ve istifleme çalışmalarında büyük oranda, yükleme ekipmanı monteli traktörler (%85) ile orijinal yükleme makineleri (%15) kullanılmaktadır. Öncelikle, operatörlerin fizyolojik işyükü değerlendirilmiş ve işyüküne etki eden ergonomik faktörler faktör analizi ile belirlenmiştir. Daha sonra makine ile operatör ilişkileri, antropometrik yerleşim, gürültü ve titreşim açılarından ergonomik olarak incelenmiştir.Operatörlerde çalışma sırasındaki fizyolojik iş yükünün en önemli göstergesi, nabız değeri ortalaması 93 atım/dak, iş kapasitesinin göstergesi maksimal oksijen tüketimi (maxVO2) 38 ml/kg.dak olarak bulunmuştur. Operatörlerin vücut kompozisyonunu ortaya koyan somatotipi, özelliği sert, kuvvetli, kemikleri iri ve kalın kaslarla çevrili olan ?dengeli mezomorf? (2.6.2) olduğu, kitle indeksine göre ?normal? ve vücut yağ oranına göre ?mükemmel? sayılan grupta yer aldığı tespit edilmiştir. Yükleme makineleri ile çalışmada fizyolojik işyükü değeri (%HRR) ortalamasının %49 olduğu ve işyükü sınıflandırmasında yükleme çalışmalarının ?orta ağırlıklı iş? grubuna girdiği belirlenmiştir. Operatörleri çalışma sırasındaki fizyolojik işyükü üzerinde en önemli faktörler; vücut kilosu, makine teknolojisi ve gürültü, antropometrik uzunluklar, titreşim, iş tekniği, operatör kolu uzunluğu, iklim faktörleri, sosyal durum, arazi yüzeyi, makine ve koltuk kullanım süresi, motivasyon, sigara kullanımı ve makine ilerleme hızı olarak belirlenmiştir.Operatörlerin bazı antropometrik boyutlarına ait ortalama değerleri, boy uzunluğu 1744 mm, oturma yüksekliği 886 mm, el uzanma mesafesi 835 mm, vücut ağırlığı 74 kg'dır. Yörede mevcut olarak kullanılan makinelerin oturma yükseklikleri, yöre insanının antropometrik boyutlarına uygun olmadığı ve operatör koltuklarının çoğunda (%90), dirsek dayanağı olan kolçaklar bulunmadığı görülmüştür.Operatörlerin çalışma sırasında maruz kaldığı eşdeğer gürültü seviyesi ortalaması, yükleme ekipmanı monteli kabinsiz traktörlerde 93.5 dB(A) ile tehlike sınırı üzerinde, orijinal kabinli traktörlerde ise 77.7 dB (A) ile uyarı sınırı altında bulunmuştur. Operatöre iletilen tüm vücut titreşimi rms toplam ivme değerleri, orijinal yükleme makinelerinde 1.06 ms-2 ile uyarı sınır altında, yükleme ekipmanı monteli traktörlerde 1.38 ms-2 ile tehlike sınırı üzerinde olduğu tespit edilmiştir.Operatörlerin fizyolojik iş yükü üzerinde, etkili bulunan antropometrik özellikler, gürültü ve titreşim gibi önemli ergonomik faktörler sürekli ve düzenli olarak değerlendirilmeli ve yükleme çalışmaları daha sağlıklı ve verimli bir şekilde gerçekleştirilmeye çalışılmalıdır. Bu kapsamda, yükleme ve istifleme çalışmalarında kullanılan, 20 yıldan eski, statik ve dinamik yapısı bozulmuş makine ve operatör koltukları yenilenmelidir. Yörede yoğun olarak kullanılan ve maliyetinin düşüklüğüne göre satın alınan yükleme ekipmanı monteli traktörler yerine, orijinal yükleme makinelerinin kullanımı teşvik edilerek desteklenmelidir. Süspansiyon sistemi işe yaramayan koltuklar yerine, otomatik kütle ayarlı ve yüksek süspansiyon sistemli koltuklar tercih edilmelidir. Operatöre iletilen gürültünün en aza indirilmesi amacıyla orijinal kabinli traktörlerin kullanımı sağlanmalıdır. Orman depolarının yerinin seçiminde, eğimsiz ve yüksek eğimli yerlerden kaçınılmalı, mevcut depoların toprak zemini stabilize malzeme ile kaplanarak zemin pürüzlülüğü azaltılmalıdır.

Abstract:
Loading machines in various types and dimensions are generally used in forest depots in Turkey for loading and sorting the forest products. In recent years, using machines for loading forest products has been increasing more and more due to high productivity obtained from machines and hardships in finding skilled workers. However, the risks accompanying these developments threaten the health of the operators working in loading machines. While evaluating mechanization in terms of management expenses and work productivity, the physiological effects of it on workers shouldn?t be neglected. The most important ergonomic factors influencing the success and health of machine operator are anthropometric properties, noise and vibration.The aim of this study is to examine the working conditions of the operators of loading machines being used in forest operations in Turkey in terms of ergonomics. The objective of how to determine the most appropriate working conditions in which a productive workingatmosphere is ensured without jeopardizing the health and safety of the operators is handled in the study.This study was applied on machines and operators working in loading and sorting operations in forest depots within the borders of Western Black Sea Region. In the region, tractors on which loading equipment is mounted (85%) and original loading machines (15%) are used for loading and sorting operations. First of all, physiological workload and ergonomic factors influencing the workload were evaluated. Then, relations between the machine and the operator were studied ergonomically with respect to anthropometrical posture, noise and vibration.It was found that the most important indicator of physiological workload during the operations was heart rate (93 beats/min) and the most significant indicator of work capacity was maximal oxygen consumption (maxVO2 = 38 ml/kg.min). In addition, it was determined that the somatotype, which gives information about the bodily composition of the operators was ?balanced mesomorph? (2.6.2) which means that the body is hard, strong with huge bones and surrounded by thick muscles and it was classified as ?normal? in terms of body mass index and it was ?excellent? in terms of bodily fat ratio. Moreover, it was calculated that the average physiological workload (HRR%) was 49 and it was in the category of ?medium heavy work?. It was also determined that the most important factors influencing the physiological workload during the operations were; body weight, machine technology and noise, anthropometric lengths, vibration, work technique, the length of the operator?s arm, climate factors, social position, the surface of the terrain, the duration of the use of machine and the seat, motivation, smoking and proceeding speed of the machine.The average values regarding the anthropometric dimensions of the operators were as follows; stature 1744mm, sitting height 886mm, upper limb length 835mm and body weight 74 kg. Another finding was that the sitting heights of the seats of the machines being used in the region weren?t in harmony with the anthropometric dimensions of people living in the region and there weren?t any armrests in most (90%) of the operator seats.The average noise level that the operators were exposed to during the operations was above the hazard level with 93.5 dB(A) for without cabin tractors an which loading equipment is mounted and it was below the caution level with 77.7 dB(A) for tractors which have original cabin. It was also found that the rms total acceleration values of whole body vibrationtransmitted to the operator were below the exposure action value with 1.06 ms-2 for original loading machines and above exposure limit value with 1.38 ms-2 for tractors on which loading equipment is mounted.The anthropometric features and important ergonomical factors such as noise and vibration should constantly and regularly be monitored and loading operations should be performed more healthily and productively. In this respect, in the operations machines and operator seats which are older than 20 years and the static and dynamic structure of which are broken should be renewed. Instead of the tractors on which loading equipment is mounted and which are intensively used in the region and easily bought due to their low cost, the use of original loading machines should be encouraged and supported. Operator seats having an automatic mass adjustment mechanism and an advanced suspension system should be preferred instead of the ones having an insufficient suspension system. In order to minimize the noise transmitted to the operator, the use of tractors having an original cabin should be increased. While choosing places for forest depots, flat and steeply-sloped areas should be avoided and the roughness of the ground should be reduced by covering the ground of existing depots with stability material.