Zaloguj
Wyposażając pracownię elektroniczną, dokonujemy wielu wyborów, które będą miały ogromny wpływ na ergonomię i bezpieczeństwo jej użytkowników. Ergonomia w odniesieniu do elektroniki nie różni się od tej obowiązującej w innych gałęziach przemysłu, więc należy się kierować pewnymi ogólnymi zasadami. Jeśli chodzi natomiast o bezpieczeństwo, to pod hasłem tym kryje się więcej, niż można by przypuszczać. Nie chodzi tutaj bowiem tylko o to, by zminimalizować wpływ miejsca pracy na użytkownika, ale również o to, aby zabezpieczyć się przed negatywnym wpływem pracownika na montowane lub serwisowane układy, na przykład na skutek wyładowań elektrostatycznych.
Meble warsztatowe
Podstawowy wybór do warsztatu to biurko bądź stół. Powinna to być solidna, stabilna konstrukcja, wykonana najczęściej z trwałych materiałów, takich jak stal czy laminaty odporne na chemikalia (drewno nie jest dobrym materiałem do stołu dla elektronika, między innymi ze względu na palność). Oczywiście w przypadku domowych pracowni czy mniejszych warsztatów zakup drewnianego biurka może być jedynym wyborem. W takim przypadku pamiętajmy o odpowiednim doborze powierzchni, może to być sklejka pokryta wzmacniającą, odporną na wodę i niektóre związki chemiczne warstwą, jak pokazano na fotografii 1 lub silikonowa nakładka na biurko (fotografia 2).
Powierzchnia robocza powinna być gładka i odporna na uszkodzenia, co ułatwi prace montażowe i serwisowe. Stoły mogą być wyposażone w różne dodatkowe akcesoria, takie jak szuflady, pojemniki, podstawki na dodatkowy sprzęt pomiarowy czy uchwyty na narzędzia lub dokumentację. Warto również zwrócić uwagę na możliwość doboru odpowiedniej wysokości, co zwiększa komfort pracy.
Stół lub zwykłe biurko to jedynie półśrodek. Idealnym rozwiązaniem do warsztatów elektronicznych są stanowiska modułowe. Przykład takiego mebla pokazano na fotografii 3. To bardziej zaawansowana opcja, pozwalająca na dostosowanie przestrzeni roboczej do specyficznych zadań. W zależności od potrzeb można je wyposażyć w dodatkowe moduły, takie jak regały, panele na narzędzia czy oświetlenie punktowe. Takie stanowiska pozwalają na lepsze zagospodarowanie przestrzeni oraz zwiększenie elastyczności pracy, co jest istotne w przypadku warsztatów, gdzie realizuje się różnorodne projekty elektroniczne. Modułowa konstrukcja sprawia, że możliwa jest szybka (nawet w ciągu kilku minut) zmiana konfiguracji stanowiska, co przydaje się przy zmieniających się wymaganiach produkcyjnych lub serwisowych.
Kluczowe cele mebli modułowych to zapewnienie maksymalnej funkcjonalności i ergonomii w miejscu pracy, a także wsparcie organizacji stanowiska w sposób sprzyjający efektywności i bezpieczeństwu. Dzięki możliwościom personalizacji użytkownicy mogą dostosować wysokość, rozmieszczenie komponentów oraz dodatkowe akcesoria, co przekłada się na komfort pracy i ogranicza ryzyko urazów wynikających z niewłaściwej pozycji ciała. Meble modułowe nie tylko rosną wraz z rozwojem firmy, ale też pozwalają na szybką reorganizację przestrzeni, kiedy zachodzi potrzeba wykonywania innych zadań na tym samym stanowisku.
Stoły modułowe oferują na ogół również szeroki zakres regulacji, umożliwiając użytkownikom dopasowanie wysokości blatu do swojego wzrostu i specyfiki wykonywanej pracy. To szczególnie istotne na stanowiskach, gdzie ludzie spędzają wiele godzin przy często bardzo powtarzalnych czynnościach.
Modułowość to nie tylko regulacja wymiarów. To przede wszystkim szeroki ekosystem modułów i dodatków, z których komponować można swoje miejsce pracy. Na rysunku 4 pokazano kolejny stół modułowy, istotnie różniący się od pokazanego wcześniej modelu.
Na pierwszy rzut oka wybór biurka lub stanowiska pracy dla elektroników może wydawać się prostym zadaniem. Jednak, aby mieć pewność, że wybrane biurko spełni wszystkie oczekiwania, warto zwrócić uwagę na kilka istotnych aspektów. Pierwszym krokiem jest dokładne określenie rodzaju pracy, jaka będzie wykonywana przy biurku. Rodzaj pracy wpływa na wszystko – od rozmiaru biurka, przez materiał powierzchni roboczej, aż po potrzeby związane z przechowywaniem i ergonomią. Przykładowo, jeśli zajmujesz się naprawą drobnej elektroniki, jak telefony komórkowe, biurko nie musi być duże, ale powinno zapewniać możliwość regulacji wysokości, aby ułatwić wykonywanie precyzyjnych prac. W takim przypadku przydatne będą także akcesoria, takie jak odpowiednie oświetlenie, pojemniki na drobne części i uchwyt na dokumentację papierową. Przydatne może być także mocowanie monitora do przeglądania dokumentacji cyfrowej.
W zależności od pracy z różnymi substancjami może być konieczne zastosowanie na powierzchnię biurka stali nierdzewnej lub żywicy epoksydowej, które są odporne na działanie większości chemikaliów. W przypadku laboratorium elektronicznego najczęściej wymagana będzie powierzchnia o odpowiednich parametrach ESD, która chronić będzie przed wyładowaniami elektrostatycznymi. W przypadku środowisk czystych dodatkowo biurko powinno spełniać określone standardy higieny (na przykład przy produkcji elektroniki do implantów medycznych lub też podzespołów systemów kosmicznych).
Rozmiar biurka powinien być dostosowany zarówno do dostępnej przestrzeni, jak i do specyficznych potrzeb użytkownika. Biurka modułowe pozwalają na maksymalne wykorzystanie otoczenia miejsca pracy, więc większe stanowisko może nie być konieczne – ograniczenie rozmiaru pojedynczego stołu pozwala zaoszczędzić sporo przestrzeni w firmie, szczególnie jeśli takich biurek (np. w hali montażowej) ma znaleźć się wiele. Ważna jest także powierzchnia robocza i jej kształt – cały obszar musi znajdować się w zasięgu ramion technika, chociaż czasami będą wykorzystywane większe elementy wymagające dużej powierzchni blatu. Należy również uwzględnić nośność biurka, jeśli przewidujemy pracę z cięższymi komponentami (np. całymi urządzeniami przemysłowymi, które mają być serwisowane).
Biurko powinno być również dobrze dopasowane do przebiegu pracy. Jeśli w firmie stosuje się przepływ progresywny, biurka można ustawić w układzie produkcyjnym, aby przyspieszyć przepływ materiałów. W przypadku pracy zespołowej sprawdzają się konfiguracje w kształcie litery T, U, X czy Y, które sprzyjają komunikacji między pracownikami. Mobilność biurka, uzyskana dzięki dodatkowym akcesoriom, takim jak na przykład kółka, pozwala na łatwe przemieszczanie stanowisk w firmie i dostosowanie ich do potrzeb. To także bardzo dobre rozwiązanie dla amatorów, gdyż dodanie kółek (koniecznie z blokadą!) do biurka czy szafek pozwala na zaoszczędzenie sporej przestrzeni w ciasnym warsztacie hobbysty. W niektórych sytuacjach warto rozważyć także powierzchnię roboczą z funkcją transportową, która przyspieszy przemieszczanie materiałów i ułatwi pracę. Tego rodzaju podajniki pozwalają na przenoszenie montowanych elementów pomiędzy poszczególnymi stanowiskami.
Kolejnym kluczowym aspektem są potrzeby związane z przechowywaniem. Wybór odpowiednich rozwiązań do przechowywania nad i pod powierzchnią roboczą pozwala zoptymalizować projekt mebla. Istnieje wiele opcji – od pojemników na drobne części, przez różnorodne półki, aż po szuflady w różnych konfiguracjach. Planowanie przechowywania uwzględniające rozmiar, wagę, kształt oraz dostępność przedmiotów może zwiększyć efektywność pracy. Wyznaczenie konkretnego miejsca na każdy przedmio jest szczególnie przydatne, gdy stanowisko pracy dzielą różne osoby. W przypadku amatorskiego warsztatu dodanie dużej ilości przestrzeni do przechowywania pozwala na zgromadzenie wszystkich potrzebnych elementów w jednym miejscu.
Oświetlenie biurka to kolejny istotny element. Czy każde stanowisko wymaga osobnego źródła światła? A może jedno biurko wymaga kilku różnych lamp? Jeśli warunki oświetleniowe w pomieszczeniu są niewystarczające, warto zainwestować w odpowiednie akcesoria oświetleniowe, takie jak lampy fluorescencyjne montowane nad blatem lub ruchome ramię, które można dostosować do aktualnych potrzeb. Dobrze dobrane oświetlenie pozwala zredukować odblaski i zmniejszyć zmęczenie wzroku.
Następnie należy uwzględnić zapotrzebowanie na energię. Niezależnie od tego, czy pracujemy w laboratorium badawczym, czy w dziale kontroli jakości, wygodne źródło zasilania przy każdym biurku to podstawa ergonomii. Można rozważyć różne rozwiązania, takie jak listwy zasilające, uchwyty na przewody czy systemy zarządzania kablami, aby estetycznie i bezpiecznie rozprowadzić przewody. Warto również rozważyć obecność gniazdek z wyłącznikami różnicowymi (GFCI) chroniącymi przed ryzykiem porażenia. Ten aspekt jest równie istotny w warsztacie amatora-hobbysty, jak i na profesjonalnym stanowisku w fabryce. Dobór odpowiednich zabezpieczeń i instalacji elektrycznej stanowiska to kwestia nie tylko ergonomii, ale przede wszystkim bezpieczeństwa.
Dobór akcesoriów, takich jak półki na dokumenty, uchwyty na narzędzia, podstawki na monitory czy szyny na pojemniki, jest równie ważny. Poprawne wykorzystanie przestrzeni nad powierzchnią roboczą pozwala stworzyć wydajne centrum pracy. Dzięki akcesoriom łatwo dostosować biurko do specyficznych potrzeb danego zadania, co znacząco podnosi komfort pracy. Na rynku dostępna jest ogromna ilość dodatków do biurek, a specyficzne, niszowe potrzeby można spełniać, zamawiając własne, dedykowane dodatki. Amatorzy także mogą sobie na to pozwolić, na przykład korzystając z druku 3D, który pozwala na wytworzenie ciekawych akcesoriów, takich jak pokazany na rysunku 5 uchwyt na oscyloskop, pozwalający na montaż go na niedrogim ramieniu ze standardowym montażem VESA (stosowanym do monitorów komputerowych).
Ergonomia jest istotna zarówno z punktu widzenia bezpieczeństwa, jak i efektywności. Optymalna wysokość blatu, wynosząca około 78 cm, będzie wygodna dla większości pracowników. Jeśli z jednego stanowiska korzystają osoby o różnym wzroście lub wykonujące różne zadania, warto rozważyć biurko z regulowaną wysokością, które umożliwia dostosowanie poziomu blatu w zakresie od około 63 do 104 cm.
Standaryzacja biurek w całym zakładzie, niezależnie od działu, przynosi wiele korzyści, takich jak lepsze zarządzanie inwentarzem, łatwiejsza reorganizacja i jednolity wygląd. Wspólne komponenty i akcesoria mogą być przenoszone między działami, a estetyczny, spójny wygląd zwiększa komfort pracy.
Wybór dostawcy biurek, który oferuje wsparcie w projektowaniu stanowisk pracy, może znacznie uprościć proces planowania. Usługi takie jak projekty CAD i indywidualne konsultacje pozwalają zoptymalizować przestrzeń roboczą i upewnić się, że wybrane rozwiązania będą najlepsze dla danej firmy.
Współpracując z doświadczonym dostawcą, mamy pewność, że każde stanowisko będzie idealnie dopasowane do swoich zadań, a firma zrobi krok ku zwiększeniu wydajności i ergonomii pracy.
Meble modułowe DIY
Oprócz gotowych, modułowych mebli warsztatowych, które są raczej niedostępne dla amatorów z uwagi na wysoką cenę, istnieje zawsze możliwość wykonania ich samodzielnie w cenie znacznie niższej.
Istnieje wiele możliwości wykonania tego rodzaju mebla, a poniższe sugestie wynikają raczej z doświadczenia autora artykułu i nie są „prawdami absolutnymi”. Każdy może chcieć rozwiązać swój warsztat w inny sposób, jednakże garść poniższych porad może pozwolić na niepowtórzenie pewnych błędów i stworzenie wygodnego środowiska pracy dla elektronika.
Na ogół biurko w domowym warsztacie wykorzystywane jest tylko przez jedną osobę, co oznacza, że jego wysokość nie musi być regulowana. Chyba że zależy nam np. na biurku o zmiennej wysokości, aby móc pracować przy nim w pozycji zarówno siedzącej, jak i stojącej – wtedy nie uciekniemy przed wykorzystaniem mechanizmu z regulacją wysokości. Tego rodzaju mechanizmy można nabyć w popularnych, sieciowych sklepach meblowych. Blat do takiego biurka wykonać można np. ze sklejki szalunkowej – jest ona pokryta warstwą tworzywa sztucznego, co nadaje jej pewien poziom odporności na czynniki środowiskowe (a dodatkowo taka sklejka jest niedroga).
Bardzo dobrym materiałem do konstrukcji modułowego warsztatu są systemy przechowywania do domu, dostępne w ofertach różnych producentów. Tego rodzaju systemy składają się z pionowych szyn, które montujemy np. na ścianie, a następnie możemy na nich zamontować półki, pojemniki itp. Przy odrobinie kreatywności można do nich montować także drobny osprzęt laboratoryjny itp.
Alternatywą dla standardowych nóg biurka, jak i dla systemów montażu półek, są aluminiowe profile konstrukcyjne (patrz rysunek 6, na którym pokazano przykład biurka zbudowanego z takich profili). Tego rodzaju elementy produkowane są przez wiele firm. Nie są to najtańsze materiały do budowy biurka, ale zapewniają ogromną modułowość, a dzięki różnym akcesoriom (rysunek 7) można zbudować z nich niemalże dowolną konstrukcję.
I wreszcie ostatnia porada – kółka. Wszystko, co możliwe, powinno być montowane na kółkach. Wyposażenie w nie szafek, podstawek itp. pozwala niesamowicie zaoszczędzić przestrzeń w warsztacie. Na niewielkich biurowych kontenerkach z kółkami, które często dostępne są na wyprzedażach z zamykanych biur, można stawiać sprzęt pomiarowy, tworząc mobilne stanowiska – jeśli w danym momencie nie potrzebujemy danego urządzenia, może ono pojechać sobie w dalszy kąt pracowni, gdzie nie będzie nam przeszkadzać. Dodatkowo szafka, która znajduje się w takim kontenerku, pomieści wszystkie elementy i akcesoria potrzebne do pracy z danym urządzeniem. Takie stanowisko pokazano na rysunku 8.
ESD w warsztacie elektronika
Jak wspomniano we wstępie do niniejszego artykułu, sam elektronik może stanowić spore zagrożenie dla dotykanych urządzeń i układów. Przyczyną są wyładowania elektrostatyczne, które z łatwością uszkadzają układy scalone wysokim napięciem.
Co to są wyładowania elektrostatyczne?
Wyładowanie elektrostatyczne (ESD) to nagły przepływ ładunku elektrycznego pomiędzy dwoma obiektami o różnym potencjale. Ładunki elektrostatyczne mogą gromadzić się na powierzchni materiałów izolujących, np. na ubraniach, narzędziach lub na samych komponentach. Wytwarzane są przez różne procesy, na ogół poprzez tarcie lub rozdzielanie materiałów. Przykładowo kiedy chodzimy po dywanie, nasze ciało może naładować się do tego stopnia, że po dotknięciu uziemionego przedmiotu nastąpi wyładowanie o napięciu kilku tysięcy woltów lub więcej – nie ma się co dziwić, że wyładowania takie mogą uszkodzić delikatne układy scalone.
W warsztacie elektronicznym skutki wyładowań elektrostatycznych mogą obejmować trwałe uszkodzenie komponentów lub – co gorsza – niewidoczne, ale znaczące pogorszenie parametrów, które skraca żywotność urządzeń. Nawet niewielkie wyładowanie może zniszczyć delikatne struktury układów scalonych, prowadząc do nieprzewidywalnego zachowania lub całkowitej awarii. Dlatego tak ważne jest stosowanie odpowiednich środków ochronnych w warsztatach elektronicznych, aby zminimalizować ryzyko ESD.
Ochrona przed ESD w warsztacie elektronicznym obejmuje stosowanie specjalnych materiałów i urządzeń, takich jak opaski uziemiające na nadgarstek, maty ESD, torby antystatyczne czy meble (w tym stoły) wykonane z materiałów zapobiegających gromadzeniu ładunków elektrostatycznych. W większych zakładach pracy działania mitygacyjne obejmują również stosowanie specjalnych ubrań wykonanych z materiałów, w których strukturę wprowadzane są przewodzące włókna, zapobiegające zbieraniu się ładunków elektrostatycznych. To właśnie jest kluczowe rozwiązanie, zapewniające ochronę przed ESD – konieczne są rozwiązania, które umożliwiają bezpieczne odprowadzanie nadmiaru ładunków do ziemi, co uchroni najbardziej wrażliwe urządzenia i komponenty.
Opaski na nadgarstek, połączone z uziemieniem, zapewniają ciągły kontakt z ziemią, co zapobiega gromadzeniu się ładunków na ciele pracownika. Dzięki tym środkom warsztat elektronika może bezpiecznie operować wrażliwymi elementami, minimalizując ryzyko kosztownych uszkodzeń spowodowanych wyładowaniami elektrostatycznymi. Jeśli konieczne jest poruszanie się pracownika po większym terenie, to opaski mogą być niepraktyczne – dlatego często spotykanym rozwiązaniem jest przewodząca podłoga i specjalne obuwie, zapewniające przepływ ładunków między ciałem pracownika a podeszwą.
ESD w dużych zakładach
W zakładach pracy, szczególnie w miejscach, gdzie praca odbywa się z wrażliwymi na ESD komponentami, stosuje się materiały ochronne, które pomagają kontrolować gromadzenie i rozpraszanie ładunków elektrostatycznych, jak opisano powyżej. Ochrona przed ESD obejmuje różne rodzaje materiałów – przewodzące, dyssypatywne (rozpraszające ładunki) oraz dielektryczne – a każda z tych klas materiałów odgrywa swoją krytyczną rolę w zakresie ochrony przed ESD.
Materiały przewodzące mają za zadanie szybko odprowadzać zgromadzone ładunki do ziemi, zapobiegając ich nagromadzeniu – niska rezystancja powierzchniowa, zwykle poniżej 105 Ω, pozwala na łatwe przejście ładunku. W praktyce materiały te stosuje się do pokrycia podłóg, mat i blatów roboczych, na których pracują elektronicy lub na których umieszczone są wrażliwe urządzenia elektroniczne. Przewodzące podłogi, które stosuje się w takich zakładach, muszą spełniać wymagania normy PN-EN 61340-5-1, aby zapewnić odpowiedni poziom ochrony. Typowe wartości rezystancji w przypadku podłóg chroniących przed ESD wynoszą od 104 Ω do 106 Ω, co pozwala na odprowadzenie ładunku w sposób kontrolowany, nie generując jednocześnie wyładowań, które mogłyby zaszkodzić pracownikom lub sprzętowi.
Podstawowe materiały ochronne w warsztacie elektronicznym to, oprócz podłóg czy antyelektrostatycznych butów, maty ESD oraz odzież ochronna. Maty ESD, szczególnie te na stanowiskach pracy, muszą mieć odpowiedni zakres rezystancji – zazwyczaj od 106 Ω do 109 Ω – co zapewnia kontrolowane rozpraszanie ładunków, zmniejszając ryzyko wyładowań i potencjalnych uszkodzeń komponentów.
Materiały dyssypatywne mają nieco wyższą rezystancję powierzchniową, zazwyczaj w zakresie 105 Ω do 1011 Ω, co umożliwia jeszcze łagodniejsze rozpraszanie ładunków ESD. Dzięki temu rozpraszają się one bez ryzyka nagłego wyładowania, co jest szczególnie ważne w otoczeniu, gdzie nadmierne przewodnictwo mogłoby wprowadzić zakłócenia w pracy urządzeń lub doprowadzić np. do wybuchu, co opisane jest m.in. w normie PN-EN 1149 traktującej o odzieży rozpraszającej ładunki ESD do pracy w środowiskach zagrożonych wybuchem. Dyssypatywne powierzchnie są często stosowane jako powłoki blatów roboczych i mat podłogowych, co pozwala na delikatniejsze rozproszenie ładunku zgromadzonego na operatorze czy na sprzęcie. Tego rodzaju materiały często wykonuje się z tworzyw sztucznych czy ceramiki, w objętości których dodano materiały przewodzące, np. włókna metaliczne.
Z kolei materiały dielektryczne (czyli izolatory), które charakteryzują się bardzo wysoką rezystywnością powierzchniową, stosowane są w miejscach, gdzie kwestia ESD jest mniej istotna niż np. ochrona przeciwporażeniowa. Materiały te praktycznie nie przewodzą ładunków. W środowisku przemysłowym stosuje się je w połączeniu z materiałami dyssypatywnymi lub przewodzącymi, tam gdzie izolacja dielektryczna jest równie ważna, jak ochrona przed ESD, na przykład w osłonach przewodzących elementów urządzeń lub izolacyjnych obudowach maszyn, gdzie kontakt z wrażliwymi na ESD elementami jest zminimalizowany.
Podsumowanie
Dobrze dobrane meble warsztatowe pozwalają na zapewnienie wygodnego i bezpiecznego miejsca pracy. Dobór biurek i ich otoczenia pozwala na stworzenie ergonomicznego stanowiska, które nie tylko zapewnia pracującym przy nich ludziom komfort pracy, ale także minimalizuje ryzyko wypadków czy problemów np. z przeciążeniem pleców. Odpowiednie meble zwiększają też ergonomię pracy, co przekłada się na zwiększenie ogólnej wydajności użytkowników.
Projektując warsztat, należy zwrócić także uwagę na ochronę przed wyładowaniami elektrostatycznymi. Dobrze dobrane materiały ochronne i zrozumienie właściwości przewodnictwa powierzchniowego różnych materiałów pozwalają stworzyć środowisko pracy, w którym ryzyko wyładowania ESD uszkadzającego elektronikę, nad którą pracujemy, jest zminimalizowane. Właściwa ochrona zapewni natomiast bezpieczne i stabilne warunki do produkcji i serwisowania wrażliwego sprzętu elektronicznego.
Nikodem Czechowski, EP
