Virtuális ergonómiai validáció új munkahelyek tervezése során

Átírás

1 Jármai Zsófia 1 és Széll Alexandra 2 Virtuális ergonómiai validáció új munkahelyek tervezése során Előszó Az Európai Munkavédelmi Ügynökség évi Egészséges munkahelyet minden életkorban! című kampányának Helyes Gyakorlat Díj pályázatának magyarországi fordulóját a 100 főnél kevesebb munkavállalót foglalkoztató kategóriában az Eszter Bt. nyerte Immerzív 3D környezetben lemodellezett, Motion Capture felvétellel és 3D virtuális embermodellel támogatott ergonómiai vizsgálatok az aktív munkában töltött idő növelése érdekében című pályázatával. Cikkünk bemutatja a pályázatban szereplő embermodell szimuláció folyamatát, a digitális ergonómiai vizsgálatok eredményeinek felhasználási lehetőségeit. Háttér információk Az Eszter Bt ban alakult, magyar magánszemélyek tulajdonában lévő cég. Székhelye, illetve telephelye Mosonmagyaróváron van. Fő tevékenységi köre a kisszériás alkatrészek forgácsolása CNC esztergagépeken és megmunkáló központokon, továbbá egyedi gyártó berendezések, készülékek, célgépek gyártása és ipari automatizálás. A készülékek és célgépek tervezéséhez saját tervezői (gépész tervező és villamos mérnökök munkatársak) kapacitással rendelkezik, az alkatrészek gyártása alapvetően saját gépeken történik. A tervezői munkák megvalósításához Creo és Solid Edge CAD programokat használ. A nagyobb projektek menedzselését, szerelését és beüzemelését az Eszter Bt. mechatronikai mérnök munkatársai végzik. Tevékenységükben a bérmunka jellegű gépalkatrész gyártásról napjainkra már áttevődött a hangsúly a nagyobb hozzáadott értéket képviselő célgép gyártásra, ipari automatizálásra. Számos referenciájuk közül szerelő munkaállomásokat terveztek és telepítettek az Atlas-Copco-nál, a Deprag-nál és a Flextronics Kft.-nél. Az Eszter Bt. a digitális ergonómiai validációt a ViVe- Tech Kft. munkatársai és szoftvere segítségével végezte el. A ViVeTech Kft. az emberi terhelhetőség és teljesítmény határainak felmérésével, szimulációjával és optimalizációjával foglalkozik. A mintaprojekt során módszertanának segítségével, szenzoros adatgyűjtéssel és számítógépes kiértékelés segítségével ért el a két cég objektív eredményeket. A Digitális Gyártásergonómiai Analízis szolgáltatással növelhető a munkatársak hatékonysága, csökkenthető a fluktuáció és a selejtes termékek száma, valamint az egészségi problémák miatti távollétek száma. A módszertan lehetővé teszi, hogy a vizsgált munkaállomásokon ergonómiai szempontból nem sérül a munkatársak egészségi állapota. A ViVeTech Kft. meglévő vagy tervezési fázisban lévő új munkahelyek analízisével egyaránt foglalkozik. A meglévő munkahelyen a mérés során a valós környezetben történik a mozgás digitalizációja, tervezett munkahely esetén a tervezett munkaállomás CAD modellje és a munkautasítás alapján immerzív 3D laborban modellezik a dolgozó mozgását. A szenzorokból érkező natív adatok valós idejű leképezése virtuális embermodellen történik, melyen különböző ergonómiai analízisek végezhetőek el. A munkahelyek analízise a ViVeLab-ban történik, mely az ember-gép kapcsolatának vizsgálatára alkalmas, kollaboratív, felhő-alapú, 3D szimulációs ergonómiai rendszer. Intuitív felhasználó felülete miatt a kezelése könnyen elsajátítható. Általános irodai számítógépen is működik (Windows és OS X környezetben egyaránt), nincsenek speciális hardver követelmények, megfelelő működése átlagos sávszélességű internetkapcsolattal biztosítható. A ViVeLab a világ legpontosabb, statisztikai adatbázisokon alapuló embermodelljét tartalmazza. Az adott munkahelyet lehetőségünk van különböző származású, nemű, életkorú, szomatotípusú 3, 1 Ipari forma- és terméktervező mérnök, ergonómus 2 Közgazdász MBA, üzleti tanácsadó 3 Szomatotípus: A testforma leírásának egy lehetséges és a gyakorlati alkalmazás terén legelterjedtebb módszere a szomatotipizálás. Az igen variábilis egyéni morfológiai alkatot három fő komponens különböző kombinációjú együttese határozza meg. E három komponenst endomorfiának, mezomorfiának és ektomorfiának nevezik. Az endomorf testalkatúak testesebbek, kerekdedek. A mezomorf testalkatúak izmosak, az ektomorf testalkatúak pedig vékonyak. E három komponens kifejezettségének megállapítása egy 1 7 terjedő skálán megadja a három számból álló szomatotípust, ahol az első szám az endomorfia, a második szám a mezomorfia, a harmadik szám pedig az ektomorfia értéket jelenti. Az átlag testalkatot a 333 szám jelöli. 11

2 percentilis értékű 4 egyénekkel megvizsgálni és következtetéseket tudunk levonni, hogy az adott munkahely kinek lesz alkalmas. Tervezési fázisban lévő munkahely vizsgálata esetén felmérhetővé válik, hogy miként kell átalakítani az adott munkahelyet, hogy minél több testméretű, korú, egészségi állapotú munkavállaló számára egészséges munkakörülményeket alakítson ki a termelő cég. A ViVeLab rendszer jelenleg 5 implementált analízist tartalmaz: RULA, OWAS, NASA-OBI és az ISO 11226, EN szabványok, melyek nemzetközi tudományos validációval rendelkeznek. A különböző analízisekkel megvizsgálhatjuk a munkavállaló mozdulatait, testtartásának objektív szögértékeit, mozdulatainak gyakoriságát, időtartamát. Az analízisek eredményét valós időben, az animáció lejátszásával folyamatosan láthatjuk a rendszerben is, de lehetőség van report pdf formában letölteni. ViVeLab rendszerben használt analízisek RULA (Rapid Upper Limb Assessment) A RULA metódus egy statikus testtartás értékelő eljárás, ahol az egyes testtartást jellemző szögértékek alapján a teljes testtartást pontértékkel minősíti. A módszer vizsgálja a felkar, alkar, csukló, nyak, törzs szögeit, a lábak helyzetét és a teher súlyát vagy az erőkifejtés mértékét. Ezen kívül vizsgálja még, hogy a törzs és a felkarok meg vannak-e támasztva. Részpontszámot ad a testrészek helyzetére, majd azokból egy végleges pontszámot számol 1-7-ig terjedő skálán. Az 1-es pontszámot akkor kap az adott póz, ha változtatás nem szükséges, 7-es pontszámot pedig akkor, ha azonnali változtatás szükséges. A rendszer alkalmas arra, hogy különböző statisztikákat készítsen az egész mozdulatsorra vonatkozóan. OWAS (Ovako Working Posture Analysis System) Az OWAS, hasonlóan a RULA módszerhez, alapvetően statikus testtartások kiértékelésére szolgál. A módszer vizsgálja a törzs, a felkarok és a lábak helyzetét és a teher súlyát vagy az erőkifejtés mértékét. Részpontszámot ad a testrészek helyzetére, majd azokból egy végleges pontszámot számol 1-4-ig terjedő skálán. 1-es pontszámot akkor kap az adott póz, ha változtatás nem szükséges, 4-es pontszámot pedig akkor, ha azonnali változtatás szükséges. A rendszer alkalmas arra, hogy különböző statisztikákat készítsen az egész mozdulatsorra vonatkozóan. NASA-OBI (NASA Occupational Biomechanics Index) A NASA-OBI metódus a váz és izomrendszerre ható statikus fizikai erőhatásokat vizsgálja. Az egészségre ártalmas terheléseket egy diagram segítségével ábrázolja csontonként. Lehetőségünk van a karokra, illetve lábakra támasztást megadni, ami csökkenti a vizsgált alany adott testrészeiben lévő terhelést. A vizsgált pózt egy 1-4-ig terjedő skálán értékeli a módszer. 1-es pontszámot akkor kap az adott póz, ha változtatás nem szükséges, 4-es pontszámot pedig akkor, ha azonnali változtatás szükséges. ISO Az ISO szabvány az egyes testrészek valamilyen pózban vagy mozgástartományban történő tartásának időintervallumát figyeli. A szabvány azt írja le, hogy egy adott testtartás statikus tartásban elfogadható-e, és ha igen akkor milyen feltételekkel. A statikus testtartás 4s-nál hosszabb ideig történő tartást jelent. A módszer vizsgálja a törzs, fej, nyak, váll, felkar, alkar, csukló, valamint a térd hajlításának szögeit adott időintervallumon belül. Ezen kívül vizsgálja még, hogy a törzs, a fej, a felkarok és a fenék meg vannak-e támasztva. EN Az EN szabvány nagyban épít az ISO szabványra, valójában annak kiterjesztéseként értelmezhető. Az egyes testrészeknél használt szögeket is azonosan definiálja. EN az ismétlődő mozgások frekvenciáját határozza meg és megadja, hogy az adott frekvencia elfogadható-e az adott testrész mozgásának. A módszer vizsgálja a törzs, fej, nyak, váll, felkar, alkar, csukló, valamint a térd bizonyos szögben történő hajlításának a frekvenciáját adott időtartományon belül. Ezen kívül vizsgálja még, hogy a törzs és a fenék meg van-e támasztva. 4 Percentilis: A percentilis a mintát ill. az eloszlás terjedelmét 100 egységre bontja fel (az x tengelyt 100 részre osztja). Azt mutatja meg, hogy a minta mekkora része esik az adott percentilis érték alá. Példa: A példa alapján a testmagasság 5 percentilis (P5) értéke 1505 mm, ami azt jelenti, hogy az adott populáció 5%-a 1505 mm-nél alacsonyabb. Az 50-es percentilis (P50) az átlaggal egyenlő, vagyis az átlagos testmagasság az adott populációnál 1610 mm. A 95 percentilishez (P95) tartozó érték 1710 mm, vagyis a populáció 95%-a alacsonyabb 1710 mm-nél, és 5%-a ennél magasabb. Csak a populáció 5%-a van 1505 mm alatt Testmagasság gyakorisága A populáció átlaga 1610 mm Csak a populáció 95%-a van 1710 mm alatt 5 percentilis 50 percentilis 95 percentilis 12

3 Azonosított problémák Az Eszter Bt. tevékenységi körén belül egyre nagyobb mértékben jelennek meg olyan feladatok, melyek során gyártósorok szerelő munkaállomásait tervezi, kivitelezi és helyezi üzembe. A tervezés alapját a munkautasítás tervezete képezi, melyből kiderül, hogy milyen feladatokat milyen lépésekben, milyen gyakorisággal fognak a dolgozók elvégezni. Második támpont az, hogy az adott munkaállomáson elhelyezendő szerszámok, monitorok, vezérlők és tartódobozok stb. milyen fizikai jellemzőkkel bírnak és hogy azokat hogyan lehet az az állomáson elhelyezni (mozgatható-e, fixen rögzítendő, belógatható, távtartón helyezkedik el, stb.). Természetesen az is figyelembe veendő, hogy a munkaállomás hogyan helyezkedik el a többi állomáshoz képest kiemelten abban az esetben, ha van olyan lépés, ahol a többi munkaállomás is érintett. Legalább a munkafolyamat elején és végén szükséges ezt megvizsgálni, de nem ritka, hogy a munkafolyamat több lépésben is érinti az adott munkaállomást, illetve egy munkavállaló több munkaállomáson is dolgozik. A tervezés során tehát számos elemet kell figyelembe venni és számos korlát merülhet fel. A hagyományos tervezés során átgondolásra kerülnek az általános ergonómia követelmények, pl. hogy a csavartartó dobozt a munkásnak el kell tudni érnie, vagy ha a munkaállomáson van asztal, akkor annak magassága mekkora legyen. Az a tény, hogy a kialakításra kerülő munkaállomások jellemzően egyedileg, az adott megrendelő adott folyamatába illesztve kerülnek legyártásra önmagában is megdrágítják a munkaállomást, de ezek a munkaállomások ezen felül még drága szerszámokat, egyedileg legyártott alkatrészeket is tartalmaznak, sokszor fixen rögzítve, melyek későbbi korrekciója jelentős költségekkel jár. Általános esetben is az az iparági gyakorlat, hogy egy-egy munkaállomás gyártása előtt a megrendelő a tervező és a gyártó több körös egyeztetése során alakul ki a végleges, egyedileg legyártott munkaállomás terve. Az is jellemző, hogy a gyártást megelőző terv jóváhagyása úgy történik, hogy a gyártósor, munkaállomás makettjét élethű méretben olcsó fa és papír anyagok felhasználásával elkészítik és a végleges munkafolyamatot lemodellezik rajta még a gyártás előtt, hogy az esetleges munkaállomást vagy munkautasítást tervezeteket érintő hibák kiderüljenek. De ez a több lépéses, gondos tervezői munka is csak annyit képes előre jelezni, hogy melyek azok az egyértelmű ergonómiai hiányok amelyek a munkavégzést gátolják, pl. hogy eléri- e egy átlagos testméretekkel rendelkező dolgozó a szerszámot abból a helyzetből ahol áll, így a rá ható terhelések nagyon kritikus elemeit ki lehet szűrni. Az apróbb terhelő mozdulatok, kényelmetlen testtartások csak akkor kerülnek napvilágra, amikor már készen van a munkaállomás és a munkatársak dolgoznak rajta. Hagyományos módszerekkel szűrt tervek esetében ráadásul a munka során a munkatársakra ható terhelések csak hosszú idő elteltével derülnek ki akkor, amikor a már a munkaállomás módosítása költséges, hiszen legyártásra került. A mérnökök hosszú évek óta számítógépes alkalmazásokat használnak a terveik elkészítéséhez, jól tudják, hogy a virtuális tervezőasztalon elkészített tervek a hagyományos módszerekhez képest gyorsan módosíthatóak, az általuk használt alkalmazás pedig a módosítások hatására a teljes terv további elemeit is automatikusan módosítani képesek, de legalábbis jelzik, ha a módosítás eltérést okoz más fontos értékekben. Az informatika a tárgy- és építészeti tervezést számos módon támogatja, a tervezésben a számítógép használata ma már a mindennapok része. Ha az emberi mozgást és annak ergonómiai elemzését össze lehet kötni a tárgyak terveivel, akkor már a tervezőasztalon, pontosabban már a mérnök monitorján előjönnének azok a problémák, melyek később a munkaállomás dolgozójának egészségi állapotára lesznek hatással. A hipotézis tehát az volt, hogy amennyiben már a tervezés során sikerül kiszűrni és objektívan felmérni, valamint elemezni azon munkahelyeket, melyek hosszú távon a munkaerő egészségére káros terhelésével járnak, akkor ezeket a terheléseket már a tervezési fázisban meg lehetne előzni. Ha a felvetés helyes és technikailag megvalósítható, akkor a munkaállomáson dolgozó leendő munkaerő, hosszabb ideig lehet aktív és egészségesebben tud dolgozni. A feldolgozó iparban, betanított munkások esetében az a gyakorlat, hogy az ilyen munkatársak ideális korosztálya a évesek korcsoportja. Ez a gyakorlat alapú megközelítés jellemzően abból fakad, hogy ez az a korosztály, ahol az emberi fizikai állóképesség és a szellemi felkészültség a legideálisabb. A kor előrehaladtával természetes folyamat, hogy a fizikai jellemzők romlanak, de ez egyrészt megelőzhető, illetve késleltethető lehet abban az esetben, ha a munkahelyi káros hatások összessége, valamint a fizikai adottságokra ható ergonómiai deficitek szűrésre kerülnének a tervezési fázisban. A tervezés során emellett különböző fizikai adottságokkal rendelkező embermodellek tudják a munkát virtuálisan elvégezni, tehát a munkahely kialakítása során már figyelembe vehetők azok a jellemzők mely az idősebb, vagy átlagostól eltérő testméretű munkavállalók számára is ideális munkahelyek kialakításához szükségesek. Ez a két feltétel teljesülése jelentős mértékben hatással lehet arra, hogy a munkaállo- 13

4 mások megrendelői, a termelő üzemek idősebb korosztályokat is bevonhassanak a termelésükbe. Emellett pedig meglévő munkatársaikat lényegesen tovább tudják foglalkoztatni oly módon, hogy megelőzik a későbbi, akár több évtizeddel később felmerülő egészségi problémákat. Ezt az új típusú megközelítést az Eszter Bt. egy üzemcsarnok tervezése során modellezte. Az általa elkészített 3D geometria modelleket vették alapul, melyek 7 munkaállomást ábrázoltak és 5 új munkavállalónak teremtenek munkahelyet. A munkafolyamatok a tervező által már részletesen ismertek voltak, a csarnokban dolgozók feladata egy modul összeszerelése volt. A felsorolt alapadatok ismeretében készült el egy alaprajz, mely tartalmazza a munkagépek optimális helyét. A feladatot a ViVeLab virtuális embermodellek számítógépes mozdulatelemző szoftverét fejlesztő ViVeTech Kft. munkatársai segítségével oldották meg, a cél az volt, hogy anélkül lehessen a leendő munkatárs mozdulatait az elterjedt ergonómiai szabványoknak történő megfelelését vizsgálni virtuálisan, hogy a munkaállomásokat legyártanák. A környezet tehát felállításra került oly módon, hogy a szükséges file-ok betöltésre kerültek a ViVeLab nevű alkalmazásba. A feladat következő lépésében egy úgynevezett immerzív 3D környezetet használtak. Ez egy olyan kivetítő rendszer, ahol a kutatás tesztalanya a kutató szemszögéből kerül a digitális kép megjelenítésre, így a szemnek kényelmes virtuális valóság kerül megjelenítésre. A kutató egy szemüveget visel, melynek pozícióját a szoftver érzékeli és a kivetítő rendszer azt a képet jeleníti meg, amelyet a kutató abban az esetben látna, ha a munkaállomás a valóságban is legyártásra kerülne. A rendszer követi a kutató mozgását és annak megfelelően módosítja a képet, hogy a kutató éppen hol áll, így lehetőség nyílik a valósághű mozgás felvételére. Ebben a környezetben a kutató pontosan azt a munkát végezte el, amit a leendő munkás fog elvégezni, ha a terv szerinti munkaállomás kerül legyártásra, lépésről lépésre lekövetve a mozdulatokat. A kutató eközben egy úgynevezett Xsens Motion Capture ruhát viselt, mely a hozzá kapcsolódó szoftver segítségével egy mozgás file-t készít, ami a kutató valós mozgása során a ruhában elhelyezett szenzorok által érzékelt adatokat tartalmazza. Az adatok valós időben és térben kerülnek begyűjtésre, így a hagyományos, két dimenziós adatfelvételnél lényegesen pontosabb adatok álltak rendelkezésre. A teljesen pontos, a test különböző pontjainak folyamatosan változó koordinátáit tartalmazó mozgás file a ViVeLab nevű rendszerbe került betöltésre, ahol a mozgást egy virtuálisan létrehozott, valós emberi fizikai tulajdonságokkal ellátott embermodell szimulálja. Így szekundum pontosságú adatok állnak rendelkezésre az emberi test mozgásáról az adott munkafázis során. A gerinc, a fej, a végtagok dőlésének, hajlásának, csavarodásának szöge, iránya, ideje és gyakorisága mind mérhető együttesen és külön-külön is. Az embermodell által visszajátszott mozgás ezt követően az ergonómiában használatos RULA, OWAS, ISO és az EN szabvány által meghatározott értékek mentén került elemzésre. Digitális ergonómiai analízis tevékenység bemutatása A vizsgálathoz az Eszter Bt. állította össze a 3D geometria modelleket, ezek voltak az adott munkaállomások elsődleges verziói. Az analízishez egyszerűsítéseket végeztek a modelleken, például csavarok és egyéb olyan elemek törlésre kerültek, melyekkel a dolgozó nem érintkezik vagy a munkájára nincsenek hatással. A munkafolyamatokat az üzemben végzendő feladatok munkautasításai alapján az Eszter Bt. és a ViVeTech Kft. munkatársai közösen rekonstruálták. 1. kép A terv első verziója a munkaállomások elhelyezésére Az előzetes információk alapján feltételezhető volt, hogy inkább nők fognak dolgozni a vizsgált állomásokon. Így a vizsgálatokat közép-európai populációval végezték, 5, 50 és 95 percentilis értékű nő és 95 percentilis értékű férfi statisztikai modellekkel. A vizsgálat során a modellek életkorát is módosították, így az analízisek során az idősebb korosztály fizikai jellemzőit is figyelembe vették. Ezek tudatában készítették el az alaprajzot, mely tartalmazza a munkagépek optimális helyét. 14

5 MBT 2016/4 A vizsgálat során az elsődleges tervhez képest az ergonómiai analízist követően több munkaállomás pozícióját kellet módosítani. Némelyik egymás mellett álló munkaállomásnál megszüntették a munkaállomás és a másik munkaállomás oldalfala közötti túl szűk folyosókat. A tevékenységek ismeretében több munkaállomás helyet cserélt, ezáltal a munkaállomások egy részénél nagyobb lett a dolgozó helye és a több állomáson dolgozók könnyebben hozzáférhettek a másik munkaállomáshoz. A projektben elemi szintű részletességű munkautasítás hiányában csak a fő munkatevékenységeket (pl. alkatrész berakása a gépbe) vizsgálták RULA és OWAS módszerrel. Ezek mentén az immerzív 3D laborban rekonstruálni tudták az egész munkával járó mozdulatsort, amivel ellenőrizhető az is, hogy a munkadarab elkészítéséhez kívánt ciklusidőt tudja-e tartani a munkavállaló. Ezen kívül a munkaállomások köralakban történő elhelyezését határozták meg, mert ezáltal könnyebben hozzáférhetnek a munkaállomásokhoz azok a dolgozók, ahol egy ember több munkaállomáson is dolgozik. 4. kép Immerzív 3D labormunka, a tervezett munkahelyen történő munkavégzés szimulációja 1-es számú minta munkahely A munkaállomáson végzett feladat leírása 2 vagy 3 darab (típustól függően), eltérő méretű, kétoldalú szivacsot az operátor egy JIG-be helyez és rögzít (vákuum). Leveszi a linert a szivacsról, ezután a kúpos csapok mentén a keretet a szivacsra helyezi, majd lenyomja és a szivacs a műanyagra ragad. 2. kép A munkaállomások optimális elhelyezése ortogonális felülnézet A munkaállomás ergonómiai vizsgálata és értékelése A munkaállomásról a vizsgálat időpontjában még nem állt rendelkezésre részletes terv, azonban az elhelyezési layoutból és a többi 3D modell vizsgálatából feltételezhető volt, hogy a lámpa nagyon alacsonyan van, a P95ös férfi fejét súrolhatja. 2-es számú minta munkahely A munkaállomáson végzett feladat leírása Ezen az előszerelő állomáson az operátor 2 db, típustól függően azonos méretű, hővezető szivacsot rak egy JIG-be, rögzíti azt (vákuum), majd a fémkeretet tájolás után a szivacsra nyomja, így rögzítve azt. 3. kép Javaslat a munkaállomások optimális elhelyezésére perspektivikus nézet. Azok a munkaállomások, melyekről még nem készült CAD modell, asztalmagasságú kockákkal lettek helyettesítve A munkaállomás ergonómiai vizsgálata és értékelése A tevékenység elvégzéséhez szükséges pozíciók a kényelmesen elérhető tartományba esnek. A tevékenység elvégzéséhez szükséges pozíciók láthatósága teljesül, azonban a magasabb testméretűek esetében a nyak előrehajlása hosszú távon megterhelő lehet. 15

6 MBT 2016/4 5. kép 2. számú munkahely elemzése különböző testméretű, nemű és korú modellekkel Módosítások: Az asztallap hátsó élének kb. 20 -os fölfelé billentése, mely tehermentesíti a cervicalis gerincet. A fej felett lévő lámpa a munkaasztal közepével egy vonalban és kicsit magasabbra került, hogy egy magasabb dolgozó ne verje bele a fejét, és a munkavállaló ne takarja ki a lámpa fényét, hanem az az asztal közepére vetüljön. A szereléskor alkalmazott alkatrészeket tartalmazó dobozok megdöntve, görgőpályás utántöltőn helyezkednek el egymás mögött. A munkavállalóhoz közelebbi benyúlik az elérési tartományba. Ez az elrendezés csak akkor megfelelő, ha a hátsó dobozba a munkavállalónak nem kell nyúlnia. 6. kép P50 nő a tároló dobozok elérése 3-as és 4-es számú minta munkahely A munkaállomáson végzett feladat leírása Egy LCD kijelzőt kell az előző munkaállomáson készült szivacsozott kerettel összeilleszteni. A munkadarabot a 2-es számú munkaállomáson dolgozó munkatárs helyezi el a 3-as munkaállomás erre a célra kialakított nyílásába, amely a továbbiakban automatikus feldolgozásra kerül, a munkadarab továbbítását a 3-as és 4-es munkaállomás között robot végzi. A munkaállomás ergonómiai vizsgálata és értékelése A munkatevékenységnek az a része, hogy a munkavállaló a munkadarabot behelyezi a gépbe, a kényelmesen elérhető tartományba esik. A tevékenység elvégzéséhez szükséges pozíció láthatósága teljesül, kivéve a magasabb testméretűek esetében, akik a zárt térrészt kevésbé láthatják be és a nyak előrehajlása hosszú távon megterhelő lehet, ezért 95 percentilis értékű nőnek és férfinak nem javasolt ez a munkaállomás kép A 3-as, ill. 4-es számú munkahely elemzése különböző testméretű, nemű és korú modellekkel Módosítások a 3-as munkaállomáson A kapott információk szerint a billentyűzet ritkán, a karbantartási munkák során használatosak, így ez a fej feletti elhelyezés ilyen gyakoriságú használat esetén nem okoz gondot. Azonban érdemes megfontolni a két munkaállomás közé helyezését, ami által alacsonyabbra kerülhet. 9. kép A billentyűzet tervezett helye (P50 nővel vizsgálva) és a billentyűzet módosított helye A kapcsolópult az elsődleges tervek szerint benne van a munkadarab berakására szolgáló ablakban. A véletlenszerű kapcsolás elkerülése végett ez a pozíció semmiképpen nem javasolt, azt az ablakon kívül szükséges elhelyezni. A munkaállomáson volt egy kiálló kulcs, mely beleakadhat a dolgozó ruhájába, ami sérüléshez vezethet, így azt át kellett helyezni. 10. kép A kapcsolók tervezett és módosított helyzete (P50 nővel vizsgálva).

7 MBT 2016/4 A világítótestek vertikális pozíciója az eredeti tervek alapján alacsonyan voltak, a modell alapján a 95 percentilis értékű férfiak fejét érinthetik. A lámpák emiatt feljebb kerültek. Módosítások a 4-es munkaállomáson: A kapcsolópult a 3-as munkaállomáshoz hasonlóan itt is benne van a munkadarab kiszedésére szolgáló ablakban és a kiálló kulcs itt is balesetveszélyes volt. 11. kép A kapcsolók elhelyezése az előzetes terven és a kapcsolók módosított helyzete az analízist követően 13. kép A fej feletti lámpa helyzetének vizsgálata különböző nemű, korú és testméretű modelleken Módosítások A fej felett lévő lámpát érdemes feljebb és a munkaasztal közepéhez közelebb hozni, hogy a magasabb dogozó ne verje be a fejét, és hogy ne takarja ki testével a lámpa fényét. A főkapcsoló tartósínjének hosszát érdemes 10 cm-rel megnövelni, hogy az alacsony dolgozó lejjebb húzhassa magának, valamint javasoljuk, hogy a tartósín szintén 10 cm-rel közelebb legyen a munkavállalóhoz az előregörnyedés és kicsavart testtartás elkerülése érdekében. A leolvasó ennek a munkaállomásnak a munkaeszköze. A terven indokolatlanul távol esett a dolgozótól és legalább 18 -ban oldalra kellett dőlnie, hogy ezt elérhesse. P50 nő a főkapcsoló elérése 12. kép A leolvasók elhelyezése az előzetes terven és a leolvasók módosított helyzete az analízist követően P5 nő a főkapcsoló elérése 14. kép különböző testméretű modellek főkapcsoló elérésének vizsgálata A 6-os számú minta munkahely A munkaállomáson végzett feladat leírása Ezen az állomáson az operátor az LCD kijelzőt további 2-2 csavarral rögzíti a kerethez, majd ezután pedig a hátlapot csavarozza a kijelzőhöz. A munkaállomáson végzett feladat leírása A munkadarab behelyezését az 5-ös számú munkaállomás kezelője végzi. A munkaállomás automatizált, a hátlap 8 db csavarral kerül rögzítésre az előszerelt kijelzőhöz. A munkadarabot a következő munkaállomás kezelője veszi ki. A munkaállomás ergonómiai vizsgálata és értékelése A munkatevékenység elvégzéséhez szükséges pozíciók többsége a kényelmesen elérhető és látható tartományba esik a P50 és P95 nőnek. Azonban az első verziójú terv kialakítással 5 percentilisű nőnek és 95 percentilisű férfinek nem ajánlott a munkaállomás. Kisméretű nők számára a főkapcsoló doboz és a felső monitor nem érhető el, magas férfiaknak pedig a lámpa nagyon alacsonyan van és a nyak nagyfokú előrehajlása hosszú távon megterhelő lehet. Viszont ezek a kialakítási hibák kis módosítással javíthatók. 15. kép A 6-os számú munkaállomás elemzése különböző méretű, nemű és korú modellekkel 5-ös számú minta munkahely 17

8 A munkaállomás ergonómiai vizsgálata és értékelése A munkatevékenység elvégzéséhez szükséges pozíciók többsége a kényelmesen elérhető és látható tartományba esik. Módosítások A fej felett lévő lámpát itt is érdemes feljebb tenni. A leolvasót 5 cm-el feljebb kell tenni, mert az 50 percentilis értékű nőnek 8 -ot kell oldalra dőlnie az eléréséhez, 95-ös nőnek pedig már 20 -ot. Célszerű állítható magasságú és görgős nyeregszéket alkalmazni minden munkaállomáson, így egy nagyobb testméretű nő és férfi is képes ellátni a munkával járó feladatokat. Mivel a szék görgős, így 2 munkaállomás között könnyen mozoghat a munkavállaló. Ehhez szükséges biztosítani a sima padlófelületet. Mivel a billentyűzetek a karbantartási munkák során használatosak csak, így ez az elhelyezés elfogadható alkalmankénti használat esetén. Azonban javasoljuk a billentyűzetek hátsó élének kb. 20 -os fölfelé billentését, ami kényelmesebb használatot biztosít. A vizsgált munkaállomások esetében az állítható asztalmagasság is javasolt, ugyanis ezáltal bármilyen magasságú ember képes dolgozni az adott munkaállomáson. 16. kép A leolvasó elérhetőségének vizsgálata különböző testméretek esetén Javaslatok az összes munkahelyre vonatkozóan A váz- és izomrendszeri zavarok rendszerint a hosszú távú statikus munkavégzés következményei, függetlenül attól, hogy a munka ülő vagy álló jellegű, így a munkavégzés során váltogatni kell a testhelyzetet. Ezért A ViVeTech Kft. ergonómusai javasolták a váltogatott ülő-álló munkavégzést, ami az egészségmegőrzés mellett növelheti a termelékenységet, felfrissít és javítja a gondolkodást. Az álló helyzet előnye a nagyobb mobilitás és a nagyobb elérési tartomány. A hát ilyenkor természetes pozícióban van, kisebb a gerincferdülés veszélye, viszont ebben a pozícióban felgyorsul a keringés, gyorsabban fáradnak a láb és hát izmai. A nyeregszéken ülve a lábak tehermentesítve vannak és a gerinc ugyanabban a pozícióban van, mint mikor áll a felhasználó, így nincs nagyobb terhelésnek kitéve az ágyéktáj, szemben a hagyományos székekkel. 17. kép P95 férfi Nyeregszéken ülve a 2-es és az 5-ös munkaállomáson Ergonómiai analízisek a minta munkahelyeken Terjedelmi okokból az összes munkahely analízisének bemutatásától eltekintünk. Egy jellemző példaként az 5-ös számú munkahely RULA analízisén keresztül érthetővé válik a módszertan értelmezése. A 18. kép bal oldali ábráján látható egy P5-ös méretű nővel modellezve a munkahely főkapcsolójának elérése. A képen is jól látható, kicsavarodott, nyújtózkodó testhelyzet az alatta lévő RULA analízis oszlop eredményei alapján, az azonnali beavatkozást igénylő pózok közé tartozik. A bal oldali kép és oszlop a kapcsoló alacsonyabb helyzetbe helyezésével az áttervezett munkahely egészségkárosító hatás nélküli munkavégzést tesz lehetővé. A projekt során az összes munkahely munkafolyamatainak analízisét elvégeztük, különböző méretű modellekkel. A tervek ergonómiai szempontú elemzéseiből elkészülő előtte-utána dokumentáció a tervváltoztatások alátámasztására szolgál, az új tervváltozatok validálása pedig a vizsgálati folyamat lezáró része. A digitális ergonómiai vizsgálatok eredménye Az Eszter Bt. által tervezett munkahelyek tervezési fázisban történő ergonómiai elemzése folytán számos olyan ergonómiai eltérés került beazonosításra, amelyekre a jelenleg elterjedt és széles körben alkalmazott módszertannal csak a munkaállomások legyártását követően derült volna fény. A számítógépes mozgáselemzés szoftverbe épített statisztikák felhasználásával lehet változtatni az embermodell nemén, a korán, a testfelépítésén és magasságán. Az elemzések különböző méretű férfi és női modellel történtek, így kiderült például, hogy alacsonyabb munkavállalók nem érnek el mindent a munkaállomáson, hogy a tervezett munkaállomás egyik kapcsolójához nehézkes a hozzáférés, hogy a magasabb munkavállaló beveri a fejét a munkapultot megvilágító 18

9 18. kép Az 5-ös számú munkahely RULA analízise 19

10 lámpába. Ez utóbbit, a terven pont fej fölé helyezték el, így még az alacsonyabb munkavállaló is kitakarja a fejével lámpa fényét, így a munkadarab nem lesz rendesen megvilágítva. A munkadarab kivételére szolgáló ablaknyílást nagyon alacsonyra helyezték, így egy középmagas ember is nehezen lát bele. A kapcsolópultot a kiadónyílásba helyezték el, a gombok véletlenszerű megnyomása termeléskiesést eredményezhet és a kulcsos kapcsoló pedig sérüléshez vezethet. A vonalkódleolvasót a gép szélére helyezték, aminek az elvétele fölösleges törzsdöntést követel meg a munkavállalótól. Ezek a példák mind olyan jellegűek, melyek általánosan jellemzik a munkaállomásokat más gyárakban is, nem csupán a projektben felhasznált példa során merültek fel. A feltárt problémák mindegyikére jellemző, hogy utólagosan drágább korrigálni, már ha egyáltalán beazonosításra kerül maga a probléma. A szabványok segítségével ki lehetett mutatni azokat a munkafázis lépéseket, amelyek hosszú távon vagy sokszori ismétlés hatására egészségi problémákat okozhatnak. Ezáltal számos olyan pont azonosításra került, ahol a terven változtatásra volt szükség, még mielőtt maga a munkaállomás gyártása elkezdődött volna. Az Eszter Bt. és a projektben részt vevő cégek által összeállított megoldás jó példája annak, hogyan lehet a technológia aktuális vívmányainak felhasználásával olyan munkahelyeket létrehozni, melyek ergonómiai szempontból a lehető legalacsonyabb egészségkárosító hatása van. Az ilyen módon tervezett munkahelyekkel a gyártó cégek képesek lesznek arra, hogy munkavállalóik aktív munkában eltöltött éveit meghosszabbítsák, sőt olyan munkahelyeket hozhassanak létre, ahol a jelenleg foglalkoztatott munkatársaknál idősebb életkorú vagy az átlagtól eltérő testméretű munkatársakat is foglalkoztathatnak. A projekt egyértelműen sikeres volt, mivel kimutatta és alátámasztotta azokat a kritikus mozdulatokat és mozgásokat, amelyek korrekcióra szorulnak, így még a munkaállomás legyártása előtt lehetővé vált tervek helyesbítő módosítása. Ezzel a megoldással a jövőben ergonómiai okból már nem lesz szükséges a munkaállomás gyakran igen költséges módosítása. A projekt során a felhasznált informatikai szoftverek és hardverek kevésbé elterjedtek. Emiatt ezek relatív költségesek, de bérleti konstrukcióban egy-egy adott vizsgálatra használva már elenyésző a költségük az elérhető haszonhoz képest. A projekt haszna Rövidtávon nincs szükség a tervezett munkaállomások fizikai makettjének legyártására ahhoz, hogy a terven a tényleges munkavégzés kipróbálható legyen. Feltárásra kerültek és objektív módon alátámasztásra kerültek a vizsgált munkahelyek hibái. A beazonosított eltérések esetében nem egy már legyártott munkaállomást kell utólagosan és költségesen módosítani, csak a tervet kell kiigazítani. A munkaállomás módosítási idejére nem áll le az adott munkafolyamat. A munkaállomást felhasználó cégnek nem szükséges utólag mérlegelnie a változtatások költségeit, hiszen azok nem merülnek fel. A korrigált munkahelyen a munkatársak kevésbé fáradnak el, stabilizálódik, illetve csökken a ciklusidő és alacsonyabb lesz a selejtszám. Hosszú távon a megoldás elterjedésével növelhető a munkatársak aktív munkában töltött ideje. A korcsoport kiterjesztés miatt kevesebb új munkatársakat kell felvenni, csökken a toborzási és betanítási költség. A munkaerőpiacon több tapasztalt, nagy rutinnal rendelkező munkavállaló maradhat állományban. 20