İnsan merkezli tasarım yaklaşımıyla mobilya ergonomisinde bilgisayar destekli analiz uygulamaları: seçilmiş oturma mobilyaları örneği

İnsan merkezli tasarım, herhangi bir ürün geliştirilirken insan ihtiyaçları ön plana çıkarılan, problem çözme işine her aşamada insan perspektifinden yaklaşılan bir tasarım ve yönetim sürecidir. Bu çalışmada, insan merkezli tasarım yaklaşımıyla, mobilya ergonomisinde bilgisayar destekli analizlerin uygulanması amaçlanmıştır. Çalışma kapsamında, ergonomik açıdan önemli bir eşya olan ve insanların birebir ilişki kurduğu "oturma mobilyaları" (tekli koltuk) çalışılmak üzere seçilmiştir. Bu amaçla, Türkiye'de faaliyet gösteren büyük ölçekli bir üretici firmadan temin edilen 8 farklı tekli koltuk modelinin ve farklı ergonomik parametrelere göre üretilen 18 adet kontrollü deney koltuğunun ergonomik açıdan uygunluğu, hem uygulamalı bir anket çalışması (algısal ölçme), hem basınç ölçüm matı (fizyolojik değerlendirme), hem de insan odaklı ürün geliştirme yazılımı "Anybody Modeling System (AMS)" (biyomekanik değerlendirme) olmak üzere 3 farklı boyutta değerlendirilmiştir. Çalışmanın birinci aşamasında, oturma mobilyalarında ergonomik açıdan en etkili ölçütlerden olan oturma derinliği, oturma yüksekliği, arkalık eğim açısı ve kolçak yüksekliği gibi faktörlerin farklı cinsiyet ve boylardaki (5, 10, 95 persentil) insan tiplerinin rahatlığı üzerindeki etkilerini belirlemek amacıyla farklı ergonomik parametrelere sahip 18 adet kontrollü deney grubu koltuğu tasarlanmış ve üretilmiştir. Üretilen koltukların rahatlık değerlendirmeleri, gönüllülük esasına göre seçilen 20 erkek ve 20 kadından oluşan toplam 40 gönüllü katılımcıya uygulanan ve vücudun farklı bölgelerindeki rahatlık düzeylerini ölçmek amacıyla hazırlanmış bir anket yardımıyla gerçekleştirilmiştir. Bu aşamada, elde edilen verilerin istatistiksel analizleri sayesinde, rahatlık üzerinde etkili olan faktörler ve bu faktörler arasındaki ilişkiler incelenmiş, ayrıca rahatlık değerlerinin ergonomik parametrelere göre ve insan tipine göre önceden tahmin edilebileceği matematiksel eşitlikler geliştirilmiştir. Daha sonra, aynı anketler firma koltuklarının ergonomik değerlendirilmesi için de aynı gönüllü katılımcılara uygulanmış, ayrıca firma koltuklarının rahatlık değerleri, kontrollü deney koltukları verilerinden yararlanılarak geliştirilen matematiksel eşitliklerle tahmin edilmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında, fizyolojik değerlendirme için, gönüllü katılımcılardan seçilen 3 tip bireyin katılımıyla, 18 kontrollü deney koltuğunda piyasada döşemeli mobilya imalatında yaygın olarak kullanılan 3 farklı yoğunluğa (28, 32, 35 dns) sahip süngerler kullanılarak, ayrıca firma koltuklarında da üzerindeki mevcut döşeme sistemlerine göre, oturma yüzeylerinde basınç haritalama analizleri (PMAT) gerçekleştirilmiştir. Basınç haritalama analizleri sonuçlarında, çalışmada denenen süngerler arası yoğunluk farklarının konfor üzerinde etkisinin istatistiksel olarak anlamlı olmadığı belirlenmiştir. Firma koltuklarında yapılan basınç haritalama analiz sonuçlarına göre ise, genel olarak kısa boylu kadın katılımcıların rahatsız hissettiği ve model 3 ve 6'da en rahatsız hissettikleri, erkek katılımcılarda da boy artışının rahatlık üzerinde olumlu etkisinin olduğu belirlenmiştir. Çalışmanın üçüncü aşamasında ise, biyomekanik analizler için, araştırmaya katılan kadın ve erkek katılımcıların kas-iskelet (muskuloskeletal) sistemleri her bir katılımcıdan alınmış 10 statik antropometrik veriye göre ölçeklendirilerek sanal ortamda 1/1 ölçekte (3 erkek 3 kadın modeli) modellenmiştir. Bu sayede, oturma eylemi ve dolayısıyla da oturma postürü hem kontrollü deney koltukları hem de firma koltukları için sanal ortamda gerçekleştirilmiş, katılımcıların kas-iskelet sistemlerinde meydana gelen kas ve eklem kuvvetleri elde edilerek, en az enerjinin harcandığı en rahat oturma elemanı, dolayısıyla da en uygun oturma postürü niceliksel olarak belirlenmiştir. Sonuçlara göre, rahatlık üzerinde en etkili faktörün arkalık eğim açısı olduğu ve arkalık eğim açısındaki artışın tüm persentillerdeki hem kadın hem erkek katılımcıların eklem reaksiyon kuvvetlerini (lumbar bölge) ve kas aktivasyonunu azalttığı belirlenmiştir. Çalışmanın sonucunda, üzerinde en rahat hissedilen tekli koltuk modellerinde, hissedilen rahatlığı etkileyen faktörler (ölçü, form, açı, ölçüler arası ilişkiler, malzeme, döşeme vb.) detaylı bir şekilde analiz edilerek ergonomik koltuk tasarımı için gerekli optimum kriterler ortaya koyulmuştur. Sonuç olarak, insan merkezli tasarım ve bilgisayar destekli ergonomik analizer yardımıyla, kullanıcıların daha ergonomik ürünler kullanarak yaşam kalitelerinin artırılmasına yönelik öneriler sunulmuştur.