人機(jī)工程學(xué)在汽車裝配工人肌肉疲勞中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們的生活質(zhì)量不斷提高，對于工作產(chǎn)生的職業(yè)病也越來越重視。在汽車裝配過程中，高負(fù)荷的工作和不良的工作姿勢很容易造成操作工人的肌肉疲勞，進(jìn)而導(dǎo)致職業(yè)病的產(chǎn)生，這些傷病會(huì)阻礙企業(yè)的生產(chǎn)，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下。因此，企業(yè)需要采取相應(yīng)的改善措施來降低操作工人的疲勞度，預(yù)防職業(yè)病。本文選取負(fù)荷大、不良操作姿勢多的排氣系統(tǒng)安裝工位為研究對象，應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)理論及評估工具對該工位進(jìn)行評估，并給出改善措施，從而降低操作工人的

2、疲勞度，減輕肌肉骨骼疾患，為汽車裝配過程中其它工位的改善提供改善思路及方法。
　　本文首先對排氣系統(tǒng)安裝工位進(jìn)行初步調(diào)查，得到該工位的工序及每道工序的時(shí)間，繪制該工位的流程程序圖，發(fā)現(xiàn)操作工人移動(dòng)次數(shù)較多且往返現(xiàn)象嚴(yán)重，存在很多的浪費(fèi)。然后利用“5W1H”、“ECRS”原則對流程程序圖進(jìn)行優(yōu)化，有效地縮短了工時(shí)，提高了操作工人的工作效率。
　　為了評估排氣系統(tǒng)安裝過程中操作工人的不良操作姿勢及肌肉疲勞情況，首先利用人機(jī)工程姿

3、勢及負(fù)荷評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對排氣系統(tǒng)安裝過程中操作工人操作姿勢進(jìn)行初步評估。然后利用人機(jī)工程學(xué)軟件DELMIA對該工位進(jìn)行建模仿真，通過快速上肢評估、提舉分析和單行為生物力學(xué)分析這三個(gè)評估工具對初步評估給出的結(jié)果進(jìn)行再次的評估，結(jié)合兩次評估的結(jié)果，給出排氣系統(tǒng)安裝過程中操作工人的不良操作姿勢。最后，為了驗(yàn)證仿真的可靠性，且從多方面來反映操作工人肌肉的疲勞情況，進(jìn)行表面肌電實(shí)驗(yàn)，通過時(shí)域、頻域和聯(lián)合頻譜振幅分析，得到在排氣系統(tǒng)安裝過程中操作工人的肌

4、肉疲勞情況，發(fā)現(xiàn)操作工人每工作1.5小時(shí)，肌肉的活動(dòng)狀態(tài)不斷降低，需要休息，并且肱橈肌、斜方肌上端、三角肌和肱二頭肌這四塊肌肉的放電貢獻(xiàn)率在六塊肌肉中占主導(dǎo)地位，且貢獻(xiàn)率依次降低。
　　根據(jù)DELMIA仿真及表面肌電實(shí)驗(yàn)給出的結(jié)果，對排氣系統(tǒng)安裝工位的設(shè)施進(jìn)行了兩個(gè)方面地改善設(shè)計(jì)。第一個(gè)方面是前排氣系統(tǒng)物料架的改善設(shè)計(jì)。根據(jù)人機(jī)工程學(xué)中最佳立姿工作面、人手作業(yè)范圍、手控操縱器與人體尺寸關(guān)系及視覺特征，以及人體垂直面內(nèi)的最佳視野，確

5、定了物料架的高度和寬度、控制按鈕的尺寸和顏色，以及控制板的高度。第二個(gè)方面是根據(jù)動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原則，增加了吊具，使操作工人在運(yùn)送后排氣系統(tǒng)時(shí)不受力，輕快的動(dòng)作。綜合流程程序的改善、物料架的改善設(shè)計(jì)及吊具的增加，給出了改善后的方案。
　　為了驗(yàn)證上述改善要點(diǎn)的合理性及有效性，對改善后的方案進(jìn)行與原方案相同的DELMIA仿真和表面肌電實(shí)驗(yàn)。將仿真及實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與原方案的結(jié)果進(jìn)行對比分析，結(jié)果表明操作工人的不良姿勢得到有效的改善，并且操作工人在