Kako održati posao u pokretu u proizvodnom pogonu uz ergonomiju

Facebook Twitter LinkedIn

Šta se može učiniti da se poboljša udobnost, sigurnost i dugoročno zdravlje u pogonu? To uključuje pametnu ergonomiju koristeći automatizirane i ručne tehnologije.

Radnici stare. Broj starijih od 45 godina se udvostručio od 1950. godine, a očekuje se da će broj ljudi starijih od 75 godina u radnoj snazi porasti za više od 96% do 2030. Ponekad zato što žele, ponekad zato što moraju, ljudi rade duže.

Posljedice starenja uključuju gubitak mišićne mase, gubitak snage gornjeg dijela tijela i smanjenu sposobnost kretanja i podnošenja opterećenja. Takođe, oko trećine američke populacije je gojazno. Uz to dolazi i veći potencijal za visok krvni pritisak i artritis. Sve ovo postaje problem kada se radnik mora nositi sa značajnom količinom ručnog rukovanja materijalom.

Loša ergonomija na radnom mjestu počinje da iscrpljuje produktivnost i može štetiti zadržavanju radnika. Na tako hiper konkurentnom tržištu rada, neko ko stalno napušta smjenu s bolnim leđima mogao bi uskoro početi tražiti druge prilike. Dakle, šta proizvođač može učiniti da poboljša ergonomiju? Odgovor nije tako jednostavan kao što mislite.

Koliko možete automatizirati—zaista?

Popularno shvaćanje smatra da robotika i automatizacija apsolutno dominiraju modernom proizvodnjom u Sjevernoj Americi. Sve što se ne može automatizirati šalje se u inostranstvo kako bi se iskoristila jeftina radna snaga. Zvuči lijepo, ali to je veliko pojednostavljenje. Određeni procesi su zaista automatizirani, a softverska automatizacija je pojednostavila tehničke procese poput mašinskog programiranja. Uprkos tome, velike mješavine proizvoda kao i neujednačena potražnja ograničavaju upotrebu automatizacije.

Čak i najautomatiziraniji scenariji pri obradi limova zahtijevaju barem malo ručne intervencije. Masivne, sofisticirane mašine rukuju dijelovima od lima dok se kreću od rezanja do savijanja, a ponekad čak i zavarivanja. Ali u nekom trenutku, ljudi moraju podići dio, sklop ili kutiju, a zatim ih negdje postaviti. Mogli bi postaviti dijelove na paletu za viljuškar ili ručna kolica, možda postaviti kutije na pokretnu traku ili automatizirano mobilno vozilo. Fizički činovi podizanja i pomicanja dijelova i proizvoda nisu napustili ni najrobotiziraniji proizvodni pogon.

U stvari, neka od najkompleksnijih uvijanja, savijanja i dohvatanja se dešavaju u dijelovima limarske radionice sa ograničenim mogućnostima automatizacije, posebno u nizvodnim fazama proizvodnje kao što su montaža, pakovanje i isporuka. U uzvodnim operacijama, visoko automatizirani proizvodni pogon mogao bi imati toranj za rukovanje materijalom kroz sječenje, možda čak i robote ili mehanizirane sisteme za odlaganje skeleta i sortiranje dijelova na paletama.

Kada se krećete nizvodno, količina dosezanja i saginjanja se povećava. Rukovaoci materijalom ili pomoćnici podižu zalihe sa paleta na sto u blizini prese. Operateri prese tada koriste (ako imaju sreće) podizače limova ili druga ergonomska pomagala kako bi stabilizirali radni komad kroz ciklus savijanja, a zatim slažu oblikovane dijelove na drugu paletu.

Viljuškar vozi tu paletu nizvodno, gdje saginjanje i dosezanje prelaze u visoku brzinu. Neko treba da se sagne i dohvati i da okači dijelove na liniju za premazivanje praškom. Neko treba da se sagne i posegne da premjesti obložene dijelove na montažu. Odjeljenje za pakovanje možda ima automatizirano omotavanje, ali neko treba te gotove dijelove složiti na paletu.

Da, teoretski, roboti bi mogli ukloniti većinu ovih izazova ručnog rukovanja materijalom, a to rade u situacijama u kojima se radi sa najvećim količinama. Ali te okolnosti predstavljaju mali dio globalne proizvodnje. Većina operacija mora biti dovoljno fleksibilna da obrađuje različite poslove u malim količinama jedan za drugim — za koje, nažalost, ljudi još uvijek rade većinu dosezanja, saginjanja i podizanja.

Problem paleta

Neki procjenjuju da svjetska industrija obuhvata oko 1,9 milijardi paleta. Također, procjenjuje se da se svake godine napravi oko 475 miliona novih paleta – bilo da su drvene, plastične ili čak kartonske. Bez obzira od čega su napravljene, palete predstavljaju veliki ergonomski problem. Opet, neke se utovaruju i istovaruju robotski, ali većina paleta se utovaruje ručno.

Zamislite radnika koji istovaruje paletu veličine 4 kvadratne stope. Teret koji je naslagan iznad struka radnika nije problem, osim vremena koje radnik gubi hodajući oko palete kako bi izvukao dijelove sa svih strana. U stvari, neke studije su pokazale da radnici koji istovaruju i utovaruju palete provode čak 40% svog vremena uopće ne pomičući proizvode, već hodaju oko palete kako bi došli do njih.

Ergonomski problemi nastaju kada se gomila dijelova smanji do ispod nivoa struka. Radnik sada treba da počne da se saginje i (što je još gore) poseže kako bi izvukao dijelove. Kada se potroši dovoljno dijelova, radnik se može osjećati primoranim da stane na samu paletu kako bi došao do dijelova na drugom kraju. Međutim, naginjanje dok stavljate jednu nogu na paletu, a drugu na tlo izaziva razne vrste sigurnosnih i ergonomskih problema. Pored opasnosti da radnici izgube oslonac ili stanu na slabu ili slomljenu dasku, što se više nalaze u tom neuravnoteženom stavu više opterećuju tijelo i otvaraju vrata bolovima u mišićima i ozljedama.

Lean proizvodnja i ergonomija

Lean proizvodnja i ergonomija imaju blisku vezu. Princip lean-a je eliminisati sve što ne dodaje vrijednost za kupca. To je gubitak, a jedna od najznačajnijih kategorija je kretanje. Bez obzira da li se posao premješta automatski ili ručno, kupci ne plaćaju za to kretanje. Plaćaju da taj materijal izrežu laserom, saviju, zavare, premažu, sastave – i ništa više.

Iz perspektive sigurnosti i ergonomije, pokreti koji zahtijevaju od ljudi da se sagnu ispod nivoa struka ili posegnu u kantu su gubitak koji treba pažljivo ispitati. Trik je u promatranju rukovanja materijalom u pogonu i fokusiranju na razdaljinu i smjer (iznad, ispod, u nivou struka) između posla koji treba premjestiti i osobe koja se kreće. Koliko često se radnik saginje, dohvata, podiže i postavlja nešto? Ovo, zajedno s težinom i oblikom tereta, te položajem i stavom rukovaoca materijalom (stojeći, klečeći, stanje poda), može približiti radnju barem jedan korak ka poboljšanju ergonomije radnika i poboljšanju toka posla kroz pogon.

I da, obuka je važna komponenta. Na primjer, ljudi bi trebali znati da se podižu nogama, a ne da se saginju i podižu leđima. Ali najbolje rješenje je “inženjerski riješiti” problem uklanjanjem potrebe za saginjanjem ili posezanjem.

Pokretni stolovi

U automatiziranoj limarskoj radionici sa opsežnim sistemom tornja za skladištenje i preuzimanje, sistem zna gdje se nalazi sirovina i, na zahtjev operatera, može sve to da preuzme sam. Tabla lima se kreće, a otpresci se uredno slažu na paletu. Nema pretjeranog dohvatanja ili saginjanja, barem ne još.

Vozač viljuškara uzima paletu i stavlja je na presu. Zbog određenih problema s dometom i alatima s robotskom ćelijom za savijanje, radionica je ove dijelove odredila za ručno oblikovanje. Ali umjesto da se operater sagne i pokupi otpreske, vozač viljuškara postavlja paletu na sto za podizanje, koji operater može podići na udobnu visinu.

On formira posao, slaže komade, a zatim spušta sto za podizanje. Budući da je operacija pojednostavila svoje podešavanje, i da pokreće male i lako upravljive veličine serija – nema potrebe za slaganjem komada u masivni kontejner. Jedna paleta bi trebala biti dovoljna.

Ipak, proizvođač ne može a da ne koristi neke povratne kante i gaylord kutije. Na primjer, mala operacija štancanja sa zavojnicom dovodi formirane nosače direktno u povratnu kantu. Te konzole treba zavariti na veći sklop.

Sve ovo može dovesti do ergonomske noćne more za zavarivača. Razmislite o situaciji u kojoj različiti dijelovi zavarenog sklopa dolaze do ćelije za zavarivanje. One iz prese se slažu na paletu, a nosači iz te prese za štancanje stižu u kantu.

Montažer bi se tada sagnuo i posegnuo u kantu da bi izvadio držač kako bi ga pričvrstio na stol za zavarivanje. Gornja polovina posude nije problem; posezanje u donju polovinu kante je ono što uzrokuje ergonomske probleme. Morat će posegnuti dublje u kantu dok vadi nosače, prisiljavajući ga da u kasnijem dijelu smjene radi više, baš kad se počne umarati. Za posljednji nosač, poseže duboko u kantu i podiže nosač. Lagan je, ali budući da radnik treba da posegne toliko daleko u kontejner, na kraju sve diže s leđima. To je još jedan od ergonomski najgorih scenarija.

Čini li to montažerovo naginjanje i posezanje u kantu jednostavno neizbježnim? Ne ako koristi tilter, koji istovremeno podiže i naginje kontejner. Radnja podizanja pomaže radniku da dođe do dna kante, dok naginjanje olakšava dolazak do njenih udaljenih uglova.

Kada se dio pričvrsti, komad bi mogao stajati na nepomičnom stolu, ali u ovom slučaju to bi stvorilo mnoštvo neefikasnosti. Zavarivač treba da pristupi zavarenim šavovima na suprotnim stranama, često u direktnom nizu (zavarivanje jedne strane, zatim pomjeranje na drugu stranu, zatim vraćanje na prvobitnu stranu) kako bi smanjio uvrtanje. Dakle, baš kao rukovalac materijalom koji utovara kutije ili dijelove na paletu, zavarivač može provesti dosta vremena hodajući naprijed-nazad.

U ovom slučaju, komad je pričvršćen na osnovnu ploču koja se nalazi na okretnoj ploči, što pomaže zavarivaču da pozicionira komad po potrebi. Zavarivač se ne mora pomicati. Stol se također može podizati i spuštati, tako da zavarivač ne mora posezati ili saginjati se da bi zavario određeni spoj.

Kada komponente konačno stignu do pakovanja i isporuke, one se pakuju u kutiju i stavljaju na paletu, a način na koji su postavljene je zaista važan. U ovom slučaju, proizvođač se oslanja na ravnalicu paleta. Platforma počinje u visini struka, a zatim se rotira dok radnik slaže kutije – nema hodanja oko palete da bi je utovario. Sto se zatim spušta kako se opterećenje povećava, tako da operater može nastaviti slaganje na udobnoj visini (vidi sliku 4).

Guranje i vučenje

Ostali pokretni stolovi u radnji su mobilni. Imaju točkove dovoljno velike i tanke da olakšaju guranje, ali ne toliko velike da im smetaju ili tako tanke da ne mogu izdržati potrebno opterećenje. Ova i druga mobilna kolica u pogonu su dizajnirana za guranje, a ne za vuču. Da, radnik će povremeno morati da vuče, recimo, dizalicu za palete, ali vučenje je svedeno na minimum.

Za ovo postoji dobar razlog. Povlačenje tereta stvara veliki napor za donji dio leđa. Ipak, prilikom guranja, visina ručke mora biti ispravna, a stanje i nagib poda treba uzeti u obzir u ovoj jednadžbi. Cilj je zadržati silu guranja ispod 22 kg za teret od 1800 kg i manje. Preko 1800 kg fizika obično čini ručna kolica nesigurnom opcijom. U ovom trenutku, motorizovana kolica stupaju na scenu.

Bilo da su kolica ručna ili motorna, potrebno je uzeti u obzir i opterećenje, kao i stanje poda i nagib. Na primjer, motorna kolica mogu imati problema s kratkim, strmim rampama. Ovisno o specifičnim kolicima i primjeni, pogon će možda morati ugraditi dužu rampu s manjim nagibom.

Prezentovanje rada

U ergonomiji se radi o analizi kretanja pri radu, a zatim o pronalaženju boljeg načina. Razmotrite situaciju u kojoj teški radni komad treba podići s kolica na montažnu radnu stanicu. Korištenje dizalice bi bio konvencionalni pristup. Ipak, ovo može uključivati saginjanje i posezanje, a cijeli prijenos može potrajati nekoliko minuta. Također zauzima dizalicu koja bi se mogla koristiti za nešto drugo.

Ali šta ako bi ta kolica mogla postati radni sto? U tim slučajevima, radnik gura kolica preko specijalizovanog pozicionera dizajniranog da se bezbjedno pričvrsti na donji dio tijela kolica. Radnik pritišće pedalu, a pozicioner podiže radni komad do visine struka.

Veliki dio ergonomije se svodi na pronalaženje kreativnih načina prezentovanja rada. Zapravo, ta ideja je istinita bez obzira da li je operacija ručna ili automatizirana. Kada je posao dobro prezentovan, radni dan postaje efikasniji i manje frustrirajući. Što je najvažnije, mladi i stari radnici neće ići kući na kraju smjene s bolnim ili povrijeđenim rukama, leđima i nogama. U idealnom slučaju, takve povrede treba smatrati najnepotrebnijim gubitkom koji se može izbjeći.

Članak „How to keep the work moving on a manufacturing floor with ergonomics“, autora Pete Horne, preveden je sa portala The Fabricator.