国际创新研究期刊》的研究在科学、工程和技术
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Yadhu G1,Raghunathan拉杰什2
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人工物料搬运活动的一个固有部分任何制造工厂,并导致明显的肌肉骨骼疾病的背部,肩膀和下肢。仓库的实地研究食品加工公司在印度喀拉拉邦的确定进行工效学问题所面临的劳动力。本研究旨在提出一些符合人体工程学的干预措施,以减少工作的风险相关的肌肉骨骼障碍(WMSD)仓库操作。仓库的工效学研究表明,材料处理程序遭受尴尬的姿势,和他们使用不科学的处理方法。它们中的大多数都是在中长期WMSD的风险非常高。工效学分析表明,有一个直接的需要实现人体工程学与适当的干预意识和培训工人。定量分析人体工程学干预的数字人体建模与仿真(DHMS)使用CATIA V5软件完成。它有助于再生环境在不影响日常工作的工作区域。一些干预措施包括采用可调节高度的托盘卡车和手推车,确保顺利通过新的仓库物流通道布局,重新设计材料处理设备更好的控制和安全。工作系统的工效学设计将减轻高体力消耗的问题,WMSD和低效率。 Scope for further work includes quantification of ergonomic interventions benefits after a period of 3 years after implementation.
关键字 |
| 手工材料处理,与工作相关的肌肉骨骼疾病,人体工程学,CATIA、数字人体建模与仿真。 |
介绍 |
| 仓库是一个关键方面,现代供应链的关键枢纽。材料处理(MH)是一种重要的活动在物流仓库操作,它无法避免。有一个范围减少劳动力和新兴技术提高生产力的MH [1]。人工物料搬运(嗯)是一个劳动密集型的工作,包括重复和苛刻的工作条件。不科学的正电胶可以WMSD的主要原因[2]。现在在工业发达国家普遍承认WMSD影响员工在大多数行业和职位上,和这些伤害重成本强加给雇主和社会如腰痛。这需要的是更加明显在工业发展中国家由于低水平的自动化和可怜的工作组织。本研究是一项研究的延续“工效学研究的一个仓库食品加工行业”在喀拉拉邦使用MH检查表,北欧的问卷调查,分析。本研究的目的是提出各种人体工学的干预措施和定量评估其中的一些使用数字人体建模CATIAV5的援助。 |
文献综述 |
| 人体工程学:人体工程学是研究人与人之间的关系和他们的工作环境。工业工作站的设计符合人机工程学的方法试图(i)职工之间达到一个适当的平衡”功能和工作者”年代需求和(2)为职工提供身心健康、工作满意度和安全。人体工程学的好处包括增加储蓄虽然降低伤害和工人赔偿要求,提高生产率,提高士气和工作满意度,减少旷工。 |
| 工作相关肌肉骨骼疾患:仓库工人构成一个职业团体执行很多艰苦的材料处理和容易WMSD。患背部疾病的风险是仓库工人高1.27倍[3]。最近的自我报告的与工作相关的疾病的调查估计,有110万人。K遭受WMSD造成或加重现在或过去的工作。估计有1230万工作天由于这些WMSD。不同损失WMSD可以概括为损失的生产力,男人天丢失,培训新员工的成本和补偿成本。重体力劳动,尴尬的姿势,人工物料搬运,和先前的或现有的损伤都是风险因素涉及WMSD的发展[1]。 |
| 人体工程学的干预:人体工程学干预可以分为三种。他们是工程,管理和行为干预。工程干预工程或物理危害的操作或暴露于物理危害的路线。典型的例子是可调节的办公设备。行政干预集中精力改变职责或工作的设计,如工作轮换的引入,或例如需要至少两个人解除病人在医院。行为干预关注个体劳动者的行为或能力。行为(或个人)干预可能专注于增加健身或强度、减压工作坊,改进工作方法。三种方法中工程干预试图消除压力的根源,因此也将获得最大的利益。数字人体造型中最著名的设计方法用于评估给定worksystem有效工程干预,并在下一节中解释。 |
| 数字人体建模与仿真:数字人体建模与仿真(DHMS)可用于构建模型对生产系统能力的运营商相关任务需求。模拟可以作为解决问题的工具来创建一个人工系统的历史,分析其行为,正确选择,理解为什么,诊断问题和探索可能性[4]。此外DHMS旨在捕捉专家”在不同的领域包括人体测量学知识,机械功能力,人体运动学和动力学,生理学,视觉流程和运动控制。当与虚拟环境集成,DHMS促进虚拟工作站布局,评估工作流仿真、装配的可访问性,人类,间隙和力量能力研究和安全分析[4]。杰克,Safework, 3 d SSP和CATIA DHMS的常用工具 |
方法 |
| 这项研究集中在材料的材料处理操作处理程序(6男7女)在一个仓库工作在喀拉拉邦和食品加工公司的公司有自己的分销网络的状态。都是口头告知关于研究的目的。它还雇佣了一位高级主管,2主管和3数据输入操作符在仓库里。成品从附近的生产设备存储交付按顺序从销售部门。常见的材料处理操作头加载和携带塑料袋重量25公斤从存储区域运输车辆.Material处理设备如手推车和托盘卡车也被用来携带沉重的负荷。袋包装由香料粉和大米产品集中在小包装单位。通常1或2人从事这项工作。他们还处理纸箱。存储区域由40×28 m²。还有一个装卸湾的存储区域由40×3 m²。 It also has an overhead storage space. Materials are stored on pallets. All the operations were observed randomly for a period of 30 days during the study. Material handling check sheet was used for recording all material handling details and problems related to day to day operations. All the material handing operations lifting, carrying, pushing, pulling etc. were video recorded or photographed. It was found that there was a considerable involvement of manual element in every stage of warehouse material handling. The findings of material handling check sheet, REBA analysis and NQ can be found in (Yadhu and Rajesh, 2014). The study methodology is shown in Fig 1. It is summarized below. |
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| 经过仔细筛选的照片或视频帧„REBA”是用于8常见姿势的人体工程学风险评估工作或任务。REBA分析的结果在表1给出了。根据文献调查和人体工程学的研究worksystem特征识别的主要风险因素。他们是„力”,„姿势”,„时间和„个人特征。一些人体工程学的干预措施,以减少WMSD的风险提出了。研究结果进行了讨论与材料处理程序和监管。基于内部徒手操的建议/干预措施缩小在表2。一些干预措施的定量加入了数字人体建模和模拟使用CATIA V5软件。 |
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干预措施 |
| 4.1案例1 |
| 活动描述:材料处理的单位荷载重15公斤从平板车转向车辆。他们尴尬的姿势材料转移后,托盘要求的提升是一个密集的弯曲腰部水平远低于推荐的标准。所以取消活动涉及到了所有的身体部位。弯曲或扭曲的身体是一种不稳定的运动,在这个任务中也观察到了。弯曲和扭转着身体的是背部受伤的主要来源之一,和脖子和肩膀紊乱。 |
| 分析和解决方案:REBA态势分析是评估风险水平和发现的人是在高风险类别REBA得分11需要立即采取纠正措施。模型的输入包括人体测量学和工作姿态。人类的人体模型模型是建立在CATIA软件和生物力学分析。 |
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| 任务的下背压是4765 N . NIOSH生物力学的分析显示,安全限制为3400 N压缩力超过了,因此是一个风险背部默沙东公司的发展。建议补救措施是引入液压操作的可调节高度的手推车和托盘卡车。给出两个情况都是模仿使用CATIA v5在图2中。数字人体建模后干预的结果是令人满意的低压缩力的任务是2999年联合国干预前后比较结果中给出了图3。很多型号的这些手推车和托盘都能在市场上找到。两个图4中给出(来源:不会印度工业设备目录)能力1000公斤。 |
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| 4.2案例2 |
| 活动描述:材料处理单元的负载重量25公斤从存储区域转向车辆的行驶距离4 - 6米。目前他们正在拿着一个25公斤的重量。它包含了加工香料从100克到500克。他们尴尬的姿势材料转移后,托盘要求的提升是一个密集的腰部弯曲远低于推荐的标准水平,有时高于肩膀水平。两张照片的活动得到图5。 |
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| 分析和解决方案:REBA姿势分析也做了评估风险水平,发现这个人是在高风险类别REBA得分11需要立即采取纠正措施。干预是基于材料处理的指导管理工作场所的卫生安全局,都柏林,2005年。干预措施包括 |
| 1。物料搬运设备的及时使用手推车和托盘卡车。管理者应确保唾手可得MH设备。 |
| 2。MH设备使用时避免重载。 |
| 3所示。电梯顺利没有混蛋和扭曲的身体。 |
| 4所示。鼓励帮助解除。 |
| 5。应适当的培训员工关于安全提升实践和WMSD的可能原因。 |
| 4.3案例3 |
| 活动描述:材料处理的单位荷载重15公斤维度1米×0.5米×0.4米从平板车转向车辆。材料处理的单位荷载重25公斤,尺寸1.2米×0.7米×0.5米从存储区域转移到车辆的行驶距离4 - 6米。在情况下,观察到有一个缺乏适当的控制。因此员工施加更大的力持有和携带这些袋子不打滑。起重袋非刚性和中间凹陷是糟糕的设计。良好的耦合是定义为一个舒适的握的手可以很容易地缠绕在对象。 |
| 分析和解决方案:研究结果表明,使用加载和处理更安全,减少压力比没有处理的处理同样的负载特鲁里街,1980;加戈和Saxena [8]。Ciriello等。[8]报道,最大可接受重量约低16%当没有处理。Rigby[8]表明容器装有处理不太可能下降。特鲁利[8]表示,可以降低耗氧量解除任务11%,可能会增加对部队20%相比没有把手或处理。 |
| 设计指南[8],本例中包括有关 |
| 将把手放在容器,以允许负载进行双手而不是一个以最大的表面积。 |
| 消除尖角,边缘和手指凹槽。 |
| 滚花或变形处理,防止滑动。 |
| 处理区域的结构应该是稳定、坚实耐用,以承受嗯。 |
| 处理不得一个障碍和不应干涉叠加包。 |
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| 根据设计准则提出了一个基于聚丙烯袋图7所示。聚丙烯(PP)复合袋携带处理将增加安全性和减轻身体压力。聚丙烯复合袋携带处理2的圆洞穿孔两端,和聚乙烯环,然后加热和应用漏洞加强它们。负重是更容易、更快如果他们可以很容易地理解和坚定。良好的控制负荷下降的机会更少,从而损害材料预防。好可以减少疲劳,因为更少的肌肉力量是必需的负载。 |
| 4.4案例4 |
| 的一些环境因素影响材料所需的顺畅和力量运动工作区地板,拥堵和适当维护MH设备被使用。材料处理检查表的分析表明,装卸前海湾仓库面临的交通问题,如沉重的十字架,物质障碍和无名通道。这直接增加了材料所需的力运动和失去很多时间非增值时间。解释使用图8所示。也注意到,没有单独的通道连续物质运动。这将创建的问题像沉重的十字架交通和拥挤的场所。这会影响生产力的物质运动不利。 |
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| 装卸湾一个新的布局提出克服计划外物料运动的当前问题,图9中给出。它包含了正确标记通道保持MH加载和卸载设备如手推车和SKU。还有一个无阻塞区,确保顺畅的材料,减少空闲时间。新的布局提出了3种不同的通道区域,用不同的颜色标记,绿色区域表示区域保持卸载手推车和库存单位(SKU)笼,红色区域表示没有阻塞区域主管应确保顺畅的男性和材料。黄色区域表示区域保持加载手推车和SKU的笼子里。随机观察表明,缺乏维护MH设备像手推车中增加要求和推拉袋,一小部分(单位荷载)之间达成了轮子和固定结构(螺母和螺栓)。所以适当的培训和意识在员工中关于定期清洗,润滑,计划应该创建物质运动和有效利用通道。 |
结论 |
| 所有危险和压力无法避免因为体力劳动和嗯嗯任务将继续成为不可分割的一部分,仓库操作。这些案例研究基于人体工程学的干预从人因工程学的角度减少肌肉骨骼,生理和心理物理压力。结果确定,提出干预措施将降低WMSD的风险和提高生产力,如果系统的实现。这些建议与主管和工厂经理进行了讨论,并且它很受欢迎。进一步工作的范围包括评估人体工程学、经济和生产力效益的建议措施。研究人体工程学干预前后考虑生理反应如心率、血压、氧消耗的劳动力将有助于确定干预措施的效果。 |
建议 |
| 这些案例研究说明了人体工程学的干预措施的迫切需要在仓库操作。该研究提供了证据支持对工作站的建议为了提高工效学调整相关工作姿势,从而减少腰投诉材料处理程序。基于评价结果,符合人体工程学的仓库的建议包括 |
| 1。介绍液压操作的可调节高度的托盘卡车和叉车。它减少了压力低于3400 N的生物力学设计极限。 |
| 2。MH足够培训操作,避免活动,比如取消以上WMSD齐肩高的原因。 |
| 3所示。新设计的物料搬运袋通过适当的控制。 |
| 4所示。新通道布局装卸湾warehouse.的 |
| 干预措施提供用例1和2可以减少接触与工作相关的风险因素与默沙东公司,因为它减少了压力不同的身体部位。安全隐患的吸引力增强与处理提出了聚丙烯袋,因为它不仅减少风险因素与肌肉骨骼障碍有关,也大大降低了滑移的可能性。新的布局建议增加WH操作的效率。它间接地减少所需的力物质运动确保顺畅WH操作原则。 |
确认 |
| 作者承认整个心努力把与会人员;支持扩展的人力资源主管和生产主管的食品加工行业的调查和观察性研究。我们感谢中央图书馆的幼虫,Trichy和CUSAT提供材料》杂志上。 |
引用 |
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