Modul 5 - Fatigue og skipsdesignet

1. Modul 5 tar for seg fatigue-forebyggende tiltak som kan brukes i spesifikasjoner og utforming av skipets rekreasjons- og arbeidsområder samt maskininstallasjoner. Modul 1 om fatigue skal leses før man går gjennom følgende modul.
   
   
2. Designprinsippene for forebygging og håndtering av fatigue skal ivaretas tidlig i designprosessen.
   
   
3. Utmattelse/fatigue er en risiko/fare som påvirker sikkerhet, helse og velferd. Tilstanden utgjør en stor sikkerhetsrisiko for liv og helse, materielle verdier, trygghet og vern av det marine miljøet. Fordi sjøfolk bor og arbeider om bord på skipet, noen ganger i lengre perioder av gangen, kan de bli eksponert for forhold som forårsaker utmattelse/fatigue. Derfor skal designet, utformingen, plasseringen og tilretteleggingen av arbeids- og oppholdsområdene anses som en del av det forebyggende arbeidet med å redusere og håndtere risikoen for utmattelse/fatigue om bord i skip.
   
   
4. Det er viktig å ta hensyn til ergonomi og de fysiske forholdene om bord for å sikre at sjøfolk har de beste forutsetninger for å:
   
   .1 opprettholde en trygg grad av årvåkenhet og yteevne i løpet av arbeidsperioden
   
   .2 opprettholde en god helse og robusthet mot utmattelse/fatigue gjennom anordning av tilrettelagte hvile-, rekreasjons- og treningsfasiliteter
   
   .3 få nok gjenoppbyggende søvn, som beskrevet i modul 1, fordi utilstrekkelig restituerende søvn (både med hensyn til hvor lenge og hvor godt man får sovet) er blant hovedårsakene til utmattelse/fatigue og kan påvirkes av det fysiske bo- og arbeidsmiljøet om bord
   
   

   Hvilke aspekter ved skipsdesignet kan påvirke utmattelse/fatigue?

5. Det er forskjellige aspekter ved utmattelse/fatigue som potensielt kan påvirkes av hvordan bo-, sove- og arbeidsmiljøet er utformet. Fatigue kan blant annet være forårsaket av unødvendig mye støy, varme eller kulde, lys, for høy eller lav luftfuktighet og dårlig luftkvalitet der folk bor og arbeider.
   
   
6. Sove-, oppholds og arbeidsområdene bør være plassert inne i skipet for å minimere uønskede bevegelser, vibrasjoner og støy.
   
   
7. Tilfredsstillende støyforhold (SOLAS regel II-1/3-12 (vern mot støy)) støtter opp under smidig kommunikasjon/samhandling og reduserer den mentale belastningen i arbeidet og fremmer kvaliteten på søvn og hvile utenfor tjenesten. Bruk av modeller for å kalkulere og forhåndsberegne støy og vibrasjoner bør skje tidlig i skipets designfase for å sikre den mest hensiktsmessige designen og utformingen for å kontrollere og begrense støy og vibrasjoner. Se også punkt 31.3 nedenfor som refererer til Regelverk for støynivåer på skip (Støykoden) (resolusjon MSC.337(91), som er bindende for visse typer og størrelser av skip.
   
   

   Design av rom i innredningen (utforming som fremmer hvile og trivsel)

8. Besetningens rom i innredningen er ofte plassert på steder som med stor sannsynlighet vil bli berørt av støy og vibrasjoner fra maskineri (inkludert lasthåndteringsutstyr) og propeller. Grep bør derfor tas tidlig på designstadiet for å forhindre/avbøte dette. Støykilder innad i rom i innredningen må også tas med i betraktning, og støynivåer som oppstår fra systemene for oppvarming, ventilasjon og klimaanlegg (HVAC) bør kontrolleres.
   
   
9. Kilder til periodisk maskinfremkalt støy og vibrasjon forårsaket av maskiner som stopper eller starter opp med jevne eller uregelmessige mellomrom, bør også tas med i vurderingen.
   
   
10. Tiltak for å redusere støyforstyrrelser fra menneskelig aktivitet i korridorer og arbeidsrom ovenfor og/eller tilstøtende til rom i innredningen, skal integreres i skipsdesignet.
    
    
11. Det bør legges vekt på følgende:
    
    .1 sikre at soverom er kjølige, stille, mørke og godt ventilerte
    
    .2 køyens utforming, plassering og retning
    
    .3 madrass, sengetøy, polstring med hensyn til skipets bevegelser, takhøyde klaring, spesielt mellom overkøye og taket
    
    .4 isolerte og/eller avsondrede soveromsområder
    
    .5 bruk av farger og kunst i soverommene
    
    .6 bruk av lydisolasjon og/eller andre støydempende tiltak
    
    
12. Uavhengig av ovenstående, må det tas hensyn til lyder som man trenger å høre, f.eks. brannalarmer.
    
    
13. Det skal også tas hensyn til at rommene i innredningen skal bidra til å fremme den type søvn og hvile som gir god restitusjon. Så langt det er praktisk gjennomførbart, bør følgende hensyn tas:
    
    .1 romplan som gir minst mulig gjennomgangstrafikk i soveområdene
    
    .2 klesvask, omkledning, hygiene og privatliv
    
    .3 isolasjonsbeskyttet eller avsondret plassering fra lasterom, motor eller andre forstyrrelser (støy og vibrasjoner)
    
    .4 anordne belysning som er tilpasset soving om dagen og om natten (belysning/dimmere og lysblokkering)
    
    .5 ventilasjon/luftkvalitet
    
    .6 lokalt justerbar temperatur og luftfuktighet (sovevennlig innrettet)
    
    .7 plassering og utforming av bysse og spiserom.
    
    
14. Det er også viktig å vurdere utforming og tilrettelegging for rekreasjon og restitusjon. Faktorer som bør vektlegges er:
    
    .1 rekken av ulike behov (personlige og kulturelle
    
    .2 privatliv og sosialt samvær
    
    .3 minimere renholdsbehovet
    
    .4 trimrom og treningsutstyr
    
    .5 bibliotek, medierom, stillerom for ro og lesing
    
    

    Design av arbeidsområder (utforming som fremmer årvåkenhet og yteevne)

15. Ved design og utforming av arbeidsområdene, spesielt med hensyn til oppgaver som krever vedvarende fysiske eller mentale anstrengelse, bør følgende faktorer vektlegges:
    
    .1 Design av arbeidsplassen og arbeidsflyten for å få en optimal utforming (plassering, oppbevaring, justerbarhet, oversiktlighet, lettvint kommunika-sjon, enkelt å bevege seg, støy, vibrasjon, temperatur og luftfuktighet)
    
    .2 arbeidsstilling (sittende/stående, høyde, gulvmateriale (støt og balanse)
    
    .3 brukervennlighet (skjermer og kontroller tilpasset ergonomiske behov og hvilke oppgaver som skal utføres)
    
    .4 sikring mot risikoer/farer (f.eks. sørge for gode håndtak, sperringer, skilt, trapper og overflater som gjør det enkelt å bevege seg i dårlig vær)
    
    .5 innrette belysning for arbeidsområder som fremmer våkenhet (farge, tilgang til naturlig lys, sterkt og klart lys)
    
    .6 vedlikehold – vedlikeholdsvennlig design (forenkle tilgang og oversikt over nødvendig verktøy og anvendelse/gjennomføring)
    
    
16. Også når det gjelder designet av kontrollsentrene, som for eksempel utformingen av maskinkontrollrommet, lastekontrollrommet og broen, bør utstyr og systemer innrettes for sjøfolk på en måte som kan forsterke besetningens robusthet mot utmattelse/fatigue, i tillegg til å redusere mental overbelastning og ensformighet/kjedsomhet.
    
    

    Hvordan kan ergonomi bidra til å begrense og håndtere utmattelse/fatigue på skip?

17. Ergonomi/menneskelige faktorer er betegnelsen på den vitenskapelige disiplinen som dreier seg om å forstå samhandlingen mellom det menneskelige og andre element i et system, og det fagfeltet som anvender teori, prinsipper, data og metoder for å utforme arbeidsmiljø med sikte på å optimalisere menneskets ve og vel og virksomhetens/systemets samlede ytelse.
    
    
18. Ergonomisk utformede arbeidssystemer forbedrer sikkerheten, anvendeligheten og effektiviteten. De understøtter oppgaver om bord under alle forhold, også i situasjoner der personer kan ha fatigue.
    
    
19. Den ergonomiske tilnærmingen til design og utforming er menneskesentrert [det vil si best mulig tilpassing av arbeidsoppgavene og arbeidsmiljøet til mennesket]. Det betyr at alle designpåvirkelige komponenter (f.eks. skipet, skipets systemer, utstyr, service) er tilpasset ulike typer tiltenkte brukere, operatører eller arbeidere (f.eks. sjøfolk og vedlikeholdspersonell) snarere enn utvelge og/eller «justere» mennesker til å tilpasses systemet og/eller produktet.
    
    Dette bør gjennomføres ved å vurdere:
    
    .1 den tiltenkte målgruppen
    
    .2 oppgaven, formålet eller det tiltenkte sluttresultatet av systemet, produktet eller tjenesten
    
    .3 omgivelsene og miljøet der designet skal ha sin funksjon
    
    
20. Både behovene og begrensningene til sluttbrukerne (f.eks. sjøfolk, vedlikeholds- eller reparasjonsteam) bør vurderes underveis i designet og utformingen av skipets systemer og utstyr. De som har erfaring og kunnskap om hva som kreves av skipets systemer og utstyr bør så langt som mulig konsulteres i design- og konstruksjonsfasen for nye skip. Tidlig og jevnlig medvirkning og involvering anses som en effektiv utformingsstrategi, spesielt innen ergonomi, fordi det i tillegg til å forbedre designet, reduserer omarbeidinger på et senere stadium samt øker brukeraksepten.
    
    
21. Ergonomisk design er oppgaveorientert: det handler om å observere og ta lærdom av avvik mellom hvordan oppgaven var skissert og hvordan oppgaven faktisk utføres. Måten en arbeidsoppgave løses på blir for eksempel påvirket av variasjoner og endringer i konteksten, prosedyrer, utstyr, produkter eller materialer.
    
    
22. Sammenhengen mellom vilkår og krav som legges på sjøfolk, og hvordan de reagerer på å bli utsatt for disse vilkårene og deres følgevirkninger, er noe som må tas i betraktning ved utformingen av skipets systemer, tjenester, produkter og oppgaver for å unngå skadelig belastning på den enkelte. Hvordan man takler ulike vilkår og krav er personavhengig ut fra individuelle egenskaper (f.eks. kroppsstørrelse, alder, kapasitet, ferdigheter og evner).
    
    
23. Det finnes tilgjengelige standarder som forklarer hvordan ergonomi kan innlemmes i designprosessen, f.eks. ergonomiske prinsipper ved utforming av arbeidssystemer. I referanselisten er det tatt med en liste over egnede standarder.
    
    

    Hvilke verktøy er tilgjengelige for design/konstruksjon av fatigue-robuste skip?

24. Bruk av ergonomiske standarder og retningslinjer er hensiktsmessige for å forbedre arbeidsmiljøet, spesielt de som omhandler forhold i omgivelsene (f.eks. temperatur, støy, vibrasjon og ventilasjon).
    
    
25. Datasimuleringsverktøy kan brukes som hjelpemiddel i den ergonomiske utformingen. Slike verktøy brukes i økende grad for å vurdere både hvordan miljørelaterte så vel som ergonomiske valg påvirker arbeids- og levevilkårene. Eksempler på dette er modeller som tar i bruk VR-teknologi («virtual reality») og databasert 3D-designverktøy. Det oppfordres til bruk av simuleringsverktøy da dette gjør det mulig å ta stilling til ulike designaspekter på et tidlig og mer kostnadseffektivt tidspunkt. Det finnes en rekke designverktøy som kan tas i bruk tidlig i designprosessen og hjelpe skipsdesigneren med å sikre at spesifiserte grenser ikke overskrides. Hvor enn det er mulig og tilgjengelig, bør antropometriske data og standarder benyttes for å styrke den ergonomiske utformingen.
    
    
26. Miljømessige forhold omfatter alt fra strukturell design, fremdriftssystem, skrogutforming og flere andre egenskaper knyttet til designet. Ofte kan valg av løsninger som gjelder skipets design og konstruksjon bidra til å forbedre miljømessige forhold. Støyoverføring kan for eksempel reduseres ved å bruke akustisk isolering, og likeledes kan tekniske løsninger for ettergivende effekter i strukturen benyttes til å absorbere og dempe vibrasjonsproblemer.
    
    
27. Bruk av elementmetode-analyser (FEA - Finite Element Analysis) og støy- og vibrasjonsberegningsverktøy for å redusere støy og vibrasjon er som regel mer kostnadseffektivt enn å skulle begrense støy og vibrasjoner i etterkant når konstruksjonen er ferdig.
    
    
28. På samme vis kan beregningsmodeller for skipets sjøegenskaper (dynamiske bevegelser) brukes sammen med modelltesting av skipet og propeller for å beregne hastighets- og akselerasjonsnivåer som kan påvirke beboeligheten.
    
    

    Hvilke regelverk og veiledninger finnes for design/konstruksjon av et fatigue-robust skip?

29. Det finnes en rekke regler, forskrifter, standarder og retningslinjer som skal forbedre miljømessige forhold om bord, som kan bli brukt av skipsdesigneren for å redusere fatigue. Dette er et felt i stadig utvikling, og designeren bør holde seg oppdatert om nytt materiell.
    
    
30. En del forhold knyttet til rom i innredningen faller inn under bestemmelsene i Den internasjonale konvensjon om sjøfolks arbeids- og levevilkår (MLC), 2006, spesielt i kapittel 3 (Innredning, rekreasjonstilbud, kost og forpleining). Standarder for rom i innredningen er også nedfelt i nasjonalt lovverk. For visse skipstyper har klasseselskaper veiledninger og frivillige notasjoner knyttet til miljømessige forhold som f.eks. støy og vibrasjon (se eksempler i referanselisten nedenfor). Designere anmodes om å se hen til relevante veiledninger.
    
    

    Støy og vibrasjoner

31. IMO har implementert krav og resolusjoner som skal beskytte sjøfolk mot uakseptable støynivåer:
    
    .1 SOLAS regel II-1/3-12 (Vern mot støy).
    
    .2 Regelverk for støynivåer på skip – IMOs bindende støykode (resolusjon MSC.337(91)) (denne koden er bindende i kraft av SOLAS regel II-1/3-12, som trådte i kraft 1. juli 2014).
    
    .3 Regelverk for støynivåer på skip (resolusjon A.468(XII)) setter grenser for akseptable maksimale støynivåer avhengig av type rom og plassering.
    
    
32. I tillegg inneholder også MLC, 2006 kapittel 4 bestemmelser som skal verne mot støy og vibrasjon. Relevante ISO/IEC-standarder for støy og vibrasjon bør også vurderes gjennom hele designprosessen (se referanser).
    
    

    Arbeidsområdene

33. Forskriftene og standardene er utarbeidet med hensikt å forbedre arbeidsområdene, noe som kan bidra til at utmattelse/fatigue og følgevirkningene reduseres. Disse er utviklet av organisasjoner som IMO, ISO/IEC og klasseselskap. Det anbefales å ta hensyn til disse standardene i forbindelse med skipsdesignet (se referanselisten nedenfor).
    
    

Referanser

1. American Bureau of Shipping (ABS), Guidance Notes on Noise and Vibration control for inhabited spaces. September 2017.
   
   
2. American Bureau of Shipping (ABS), Guidance Notes on the Application of Ergonomics to Marine Systems. February 2014. ww2.eagle.com
   
   
3. American Bureau of Shipping (ABS), Guide for Crew Habitability on Ships. February, 2016.
   
   
4. Calhoun, S. R., (2006). Human Factors in Ship Design: Preventing and Reducing Shipboard Operator Fatigue, in Department of Naval Architecture and Marine Engineering, University of Michigan.
   
   
5. ClassNK, Noise and Vibration Guideline (2nd Edition), June 2014.
   
   
6. ClassNK, Guidelines for the mandatory Code on noise levels on board ships (3rd Edition), March 2018.
   
   
7. DNV GL Comfort Class: Rules for classification, Ships, Part 6 Additional class notations, Chapter 8 Living and working conditions, Section 1 Comfort Class - COMF. 1. January 2017.
   
   
8. IMO MSC/Circular.834, Guidelines for engine-room layout, design and arrangement.
   
   
9. IMO MSC/Circular.982, Guidelines on ergonomic criteria for bridge equipment and layout.
   
   
10. ISO 11064-1:2000 Ergonomic design of control centres – Part 1: Principles for the design of control centres.
    
    
11. ISO 1999:2013 Acoustics – Determination of occupational noise exposure and estimation of noise-induced hearing impairment loss.
    
    
12. ISO 20283 Mechanical vibration – Measurement of vibration on ships:
    . Part 2 (2008): Measurement of structural vibration
    . Part 3 (2006): Pre-installation vibration measurement of shipboard equipment
    . Part 4 (2012): Measurement and evaluation of vibration of the ship propulsion machinery
    . Part 5 (2016): Guidance for measurement, evaluation and reporting of vibration with regard to habitability on passenger and merchant ships.
    
    
13. ISO 2631 (Series) Mechanical vibration and shock – Evaluation of human exposure to whole-body vibration.
    
    
14. ISO 26800:2011 Ergonomics -- General approach, principles and concepts.
    
    
15. ISO 6385:2016 Ergonomics principles in the design of work systems.
    
    
16. ISO 6954:2000 Mechanical vibration and shock – Guidelines for the overall measurement, reporting and evaluation of vibration with regard to habitability on passenger and in merchant ships.
    
    
17. ISO 8468:2007 Ships and marine technology – Ship's bridge layout and associated equipment - Requirements and Guidelines.
    
    
18. ISO 9241-110:2006 Ergonomics of human-system interaction – Part 110: Dialogue principles.
    
    
19. ISO 9241-210:2010 Ergonomics of human-system interaction – Part 210: Human-centred design for interactive systems.
    
    
20. ISO 9241-5:1998 Ergonomic requirements for office work with visual display terminals (VDTs) – Part 5: Workstation layout and postural requirements.
    
    
21. ISO 9241-6:1999 Ergonomic requirements for office work with visual display terminals (VDTs) - Part 6: Guidance on the work environment.
    
    
22. ISO/TS 20646:2014 Ergonomics guidelines for the optimization of musculoskeletal workload.
    
    
23. Lloyd's Register, Rules and Regulations for the Classification of Ships, July 2016 – Part 7 Other Ship Types and Systems – Chapter 12 Passenger and Crew Accommodation comfort.
    
    
24. Lloyd's Register, Ship Vibration and Noise, Guidance Notes, Rev 2.1, 2006.
    
    
25. Lloyd's Register, The Human-Centred Approach: A Best Practice Guide for Ship Designers, Lloyd's Register 2014 (available from www.webstore.lr.org Marine/Technical Guides).