作業(yè)崗位設(shè)計(jì)中人機(jī)工程學(xué)案例分析.doc

作業(yè)崗位設(shè)計(jì)中人機(jī)工程學(xué)案例分析一、檢驗(yàn)作業(yè)崗位設(shè)計(jì)原則 在工業(yè)生產(chǎn)中，涉及到控制產(chǎn)品質(zhì)量水平的作業(yè)稱(chēng)之為檢驗(yàn)。檢驗(yàn)的方法有直觀目視掃描，人工測(cè)量和自動(dòng)測(cè)量。對(duì)于多品種、小批量產(chǎn)品的檢驗(yàn)，一般采用目視掃描檢驗(yàn)。產(chǎn)品通常在傳送帶上移動(dòng)或自動(dòng)送至檢驗(yàn)作業(yè)崗位，而工藝過(guò)程控制是在時(shí)間限制的壓力下檢驗(yàn)產(chǎn)品。顯然，檢驗(yàn)作業(yè)的效能與產(chǎn)品質(zhì)量控制水平密切相關(guān)。為了給檢驗(yàn)人員創(chuàng)造一個(gè)方便、舒適的作業(yè)崗位，以保證檢驗(yàn)效能，對(duì)檢驗(yàn)作業(yè)崗位提出相應(yīng)的設(shè)計(jì)原則。 使檢驗(yàn)人員盡可能采用向下的觀視角，而不用向前的和向上的觀視角。 讓被檢產(chǎn)品向檢查人員方向移動(dòng)而不是離開(kāi)檢查人員方向移動(dòng)，見(jiàn)圖5-1。如果產(chǎn)品從右向左或從左向右橫過(guò)檢查人員的視野，不會(huì)出現(xiàn)很大差別。對(duì)每分鐘移動(dòng)18m 的產(chǎn)品至少應(yīng)有30cm 觀視范圍，并排除觀視范圍內(nèi)的所有障礙物。圖5-1檢驗(yàn)移動(dòng)產(chǎn)品的觀察方向 工作面高度應(yīng)由人體肘部高度確定。統(tǒng)計(jì)研究指出，人的肘部高度約為人體身高的63% ，而工作面的高度在肘下25 -76mm 是合適的。 坐姿作業(yè)比站姿作業(yè)要好，因?yàn)樾呐K負(fù)擔(dān)的靜壓力有所降低，而且坐姿時(shí)肌肉可承受部分體重負(fù)擔(dān)。如選擇坐姿作業(yè)，必須提供舒適的、且可調(diào)節(jié)的座椅。 選用可調(diào)座椅時(shí)，可能會(huì)造成檢驗(yàn)者腳不著地的情況，此時(shí)必須使用腳踏板支持下肢的重量。 無(wú)論坐姿或站姿作業(yè)，都應(yīng)給檢查人員用輔助活動(dòng)來(lái)中斷檢查周期的機(jī)會(huì)，以便調(diào)節(jié)視力和體力，減輕作業(yè)疲勞。通常一次連續(xù)監(jiān)測(cè)時(shí)間不超過(guò)30min 。二、立姿檢驗(yàn)作業(yè)崗位設(shè)計(jì) 1紙張取樣檢驗(yàn)作業(yè)基本要求 在紙張生產(chǎn)系統(tǒng)中，紙幅以 0.6m / min 的速度運(yùn)行，檢驗(yàn)員在紙機(jī)尾端仔細(xì)檢查寬度90cm 的整個(gè)紙幅。當(dāng)紙幅速度暫時(shí)降到 0.15cm / min 時(shí)，即從紙幅上取樣。檢驗(yàn)員用小刀切取長(zhǎng)50cm 紙樣，然后將兩端拼接起來(lái)，以保證紙幅繼續(xù)運(yùn)行。要求每隔15min 即切取紙樣一張，取樣時(shí)間約需34s。取樣工作需在平臺(tái) 面上進(jìn)行，工作臺(tái)置于靠近紙機(jī)尾端，使紙幅自左至右通過(guò)檢驗(yàn)員的視野。紙幅從紙機(jī)出來(lái)時(shí)，方向可以改變；能升高至地上190cm 處，然后降至90cm 的卷取高度，在任何角度都能適于目測(cè)和取樣抽查。2立姿檢驗(yàn)員崗位設(shè)計(jì)特點(diǎn)為保證檢驗(yàn)效能和減輕檢驗(yàn)員的疲勞，該崗位設(shè)計(jì)有以下特點(diǎn)： 在此項(xiàng)設(shè)計(jì)中，紙幅速度每分鐘為0.3m ，應(yīng)有觀察距離30cm或使總觀察區(qū)為60cm。 眼高尺寸要求，在檢驗(yàn)點(diǎn)的紙幅不應(yīng)高于地面145cm 。應(yīng)使高度對(duì)較矮的檢驗(yàn)員，在檢驗(yàn)工作中也能向下觀察。但最好保證檢驗(yàn)員的向下視角，至少不小于450。 在質(zhì)量控制工作中，工作面須高出地面91cm。為此，檢驗(yàn)員能用足夠的力量切取紙樣，紙幅寬度為90cm， 以便檢驗(yàn)員能彎腰突臀夠到紙幅的另一邊。切取紙樣和拼接紙幅的工作面高度在91cm 處，這是一個(gè)適宜的高度。 由圖5-2(a）所示，紙幅（A）從高c m 的紙機(jī)中出來(lái)，直接引向高122cm 的檢驗(yàn)崗位C，當(dāng)紙幅以0.6m / min 速度運(yùn)行至檢驗(yàn)員身邊時(shí)，取長(zhǎng)度至少為50cm 的紙幅樣品后，即將其領(lǐng)回至高91cm 的檢驗(yàn)臺(tái)和拼接臺(tái)（D）。工作臺(tái)面長(zhǎng)度至少60cm ，不同的臺(tái)高是為了檢驗(yàn)員能方便地完成不同的檢驗(yàn)工序。 假定檢驗(yàn)員能站在離紙幅約50cm 處，用幾何法或三角函數(shù)來(lái)分析目測(cè)工作的要求。以圖5-2 (b）中對(duì)視角計(jì)算法予以說(shuō)明。假設(shè)在設(shè)計(jì)中對(duì)邊為o，鄰邊為a，直三角形和斜邊為 h ，則可從三角形的各邊之間的三角函數(shù)關(guān)系來(lái)計(jì)算視角。 為尋求目測(cè)工作的最佳設(shè)計(jì)方案，可規(guī)定檢驗(yàn)員俯視角45o。如圖5-2 (b）所示，作為三角形對(duì)邊與鄰邊之間的最大比值，tg45o等于1。 圖5-2立姿檢驗(yàn)作業(yè)崗位三、坐姿檢驗(yàn)作業(yè)崗位設(shè)計(jì)圖5-3坐姿檢驗(yàn)作業(yè)崗位1瓶子包裝檢驗(yàn)作業(yè)崗位的原設(shè)計(jì)在檢驗(yàn)瓶子和包裝瓶子的工作中，檢驗(yàn)員可站在或坐在工作臺(tái)旁。瓶子沿著運(yùn)輸帶從右邊送入，從左邊送出，以每分鐘6個(gè)的速度經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)員。要求檢驗(yàn)員從中取出產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)，剔除不合格產(chǎn)品，將其余的放入包裝箱中。在圖5-3所示的原設(shè)計(jì)方案中，工作臺(tái)高85cm(A）、寬30cm 、臺(tái)面厚5cm ，在其下方留有80cm 立腿空隙，腿部前伸方向空隙為35cm 。椅子可調(diào)至地面高63cm 。一般檢驗(yàn)者能向前取到瓶子的距離是51cm 。工作臺(tái)與輸送帶的間距為15cm(B) ，輸送帶固定于輸送機(jī)上，離地高100cm ，輸送帶嵌于一個(gè)高為5cm(C）的護(hù)軌中，以保證瓶子排列整齊成行，并不致從輸送帶中掉出。對(duì)原設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)查分析，對(duì)于坐姿和立姿兩用的工作崗位，多數(shù)檢驗(yàn)員喜歡采取坐姿，因坐姿比立姿工作舒適得多。當(dāng)然，有時(shí)還得站起來(lái)拿取瓶子或搬移裝滿合格品的箱子。但對(duì)這樣的檢驗(yàn)崗位，卻有許多檢驗(yàn)員抱怨肩臂酸痛。從人體勞動(dòng)生物力學(xué)分析可知，手臂和肩膀出現(xiàn)酸痛，認(rèn)為是肌肉組織產(chǎn)生靜負(fù)載。此種靜負(fù)載主要是和檢驗(yàn)員需過(guò)度抬臂并臂伸在18cm 以上，從輸送帶上取出每個(gè)瓶子有關(guān)。 2瓶子包裝檢驗(yàn)工作崗位改進(jìn)設(shè)計(jì) 通過(guò)對(duì)原設(shè)計(jì)方案的參數(shù)和存在間題的分析，認(rèn)為改進(jìn)檢驗(yàn)及包裝瓶子的作業(yè)崗位設(shè)計(jì)從而減輕全日工作人員的肩臂酸痛則成為改進(jìn)設(shè)計(jì)的主要目的。為此目的，按照坐姿和立姿工作崗位的設(shè)計(jì)原則，來(lái)尋求改進(jìn)設(shè)計(jì)的思路。首先發(fā)現(xiàn)在原方案中沒(méi)有腳踏板，對(duì)坐姿的作業(yè)崗位臺(tái)面高度在85cm 時(shí)，是太高些；而對(duì)于坐、立姿工作崗位則嫌太低；同時(shí)由于檢驗(yàn)員在作業(yè)崗位容腿及伸腿的空隙受到限制。為減輕檢驗(yàn)員在工作過(guò)程中肩臂肌肉靜負(fù)荷，可采取兩種基本方法之一，即升高檢驗(yàn)員或降低輸送帶。因?yàn)檩斔蛶Р荒芙档停蔷椭挥邪褭z驗(yàn)員工作面升高，然而工作面又不能簡(jiǎn)單地采用提高座椅高度的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。顯然，改進(jìn)設(shè)計(jì)比新設(shè)計(jì)要受到更多的限制。由于原設(shè)計(jì)方案的限制，只能采取較為特殊的改進(jìn)設(shè)計(jì)方案，其要點(diǎn)如下： 設(shè)置一木制平臺(tái)，置于輸送機(jī)的任一邊，以將工作面升高到100cm 處。由于檢驗(yàn)作業(yè)崗位也可能要處理一些應(yīng)急事件，故設(shè)置的木制平臺(tái)不宜過(guò)小，并須備有低的護(hù)軌，以防人們不小心從邊緣滑下。這一改進(jìn)措施可解決檢驗(yàn)員過(guò)度抬臂而產(chǎn)生靜負(fù)荷。 在椅子或工作凳前設(shè)置一踏腳板，以減輕腿部懸空的不適，從而減輕全身疲勞。 如檢驗(yàn)員工作臺(tái)有足夠的空間，可將在檢驗(yàn)員正前方的工作臺(tái)部位剖成半圓開(kāi)口，使檢驗(yàn)員更接近伸展部位，以減少手臂向前伸展所引起的肩臂負(fù)荷。此外，這一開(kāi)口的另一優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)檢驗(yàn)員將座椅推向工作臺(tái)時(shí)，其身后的通道空間加大，有利于進(jìn)行相關(guān)的輔助