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1 研究背景
當(dāng)今社會制造技術(shù)日趨成熟,而作為制造技術(shù)的主要部分人和機(jī)器之間的關(guān)系越來越受人們的關(guān)注[1]。國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)表明,發(fā)展裝備制造業(yè),數(shù)控機(jī)床是基礎(chǔ)。作業(yè)人員的效率也直接影響著機(jī)床的效率,給操作者提供一個舒服的工作環(huán)境,低強(qiáng)度高效率的工作方式才能使數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率達(dá)到。工作姿勢分析 (OWAS,Ovako Working Posture Analysis
System)可以界定不同工作狀態(tài),工作姿勢,并由此得到不同姿勢對身體產(chǎn)生不同損害劃分等級。
2 問題分析
OWAS工作姿勢分析法可以根據(jù)身體的不同姿勢進(jìn)行編 碼,主要遵循以下原則:1)身體的主要行為姿勢(坐、站、蹲....);2)各個部位(腰、手臂、下肢...);3)承擔(dān)任務(wù)的工作強(qiáng)度,即貨物重量;三者及進(jìn)行排序,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)OWAS編碼[2]。研究人員可在觀測作業(yè)人員動作后,針對某一姿勢給其一編碼組合,頭頸部:1- 可自由活動,2- 前傾,3- 側(cè)彎,4- 后仰,5- 旋轉(zhuǎn);背部: 1- 挺直,2- 前彎,3- 扭轉(zhuǎn),4- 彎曲且扭轉(zhuǎn);手臂:1- 雙手位肩下方,2- 單手位肩下方,3- 雙手位肩上方;腿部:1- 腿位于座椅下方坐立,2- 站立,3- 單腳直站立,4- 雙腳彎站立,5- 單腳彎站立,6- 跪姿,7- 走動;重量:1- 小于10KG,2- 10至20KG,3- 大于10KG[3]。
通過對加工中心工人作業(yè)姿勢分析,取其裝零部件姿勢進(jìn)行分析研究如圖1所示,作業(yè)人員裝卸零部件時,需要將頭 部后仰,背部前彎,雙手位于肩的下方,單腳直站立,所拿貨物重量一般10~20kg,編碼即為42132;人在觀察零件圖時是坐姿,頸部前傾,背部扭曲,雙手可以近似取1,位于座椅下方,重量基本可以忽略則取1,編碼即24111;取零件時,身體前傾,背部前彎,雙手位于肩的下方,雙腿彎站立,重物由于是女性是10- 20KG,編碼為22142。
圖1 裝夾零件圖
3 姿勢評估
OWAS對身體各個姿勢編碼,判斷作業(yè)人員的行為等級
(Action Categories, AC)。分別對應(yīng)四個等級,包括AC1、AC2、
AC3及AC4,每個等級對應(yīng)的措施:AC1為正確的作業(yè)姿勢;
AC2的姿勢對身體有輕微的傷害,進(jìn)行具體規(guī)劃,一段時期沒解決;AC3的姿勢對作業(yè)人員的身體具有較明顯的傷害,需盡快處理;AC4對身體的傷害較為嚴(yán)重,需要馬上進(jìn)行改進(jìn)。除等級AC1以外,其他三個等級需要根據(jù)不同等級的迫切性進(jìn)行改善。據(jù)此對工作姿勢狀態(tài)進(jìn)行等級判定,判斷依據(jù)如圖2。
圖2 AC等級的分類依據(jù)
通過OWAS姿態(tài)分析可以看出,作業(yè)人員裝卸零部件,編碼42132,等級為AC2;觀察零件圖,編碼24111,等級為AC2;取零件,編碼22142,等級為AC3。操作者的三種操作姿勢均有不程度的危害,不恰當(dāng)?shù)淖藙輹鹕眢w疲勞程度的加劇,因此對這三種姿勢應(yīng)進(jìn)行有效改善。
4 結(jié)論
對加工中心VMC800作業(yè)人員進(jìn)行觀察記錄,對其關(guān)鍵作業(yè)姿勢裝卸零部件、取零件、觀察零件圖進(jìn)行分析,確定姿勢的AC等級,均存在一定程度的姿勢危害,據(jù)此改善作業(yè)姿勢, 降低不正確姿勢帶來的疲勞度,提高作業(yè)效率。