基于人因工程在装配车间的应用与改善论文_丁昭昭

基于人因工程在装配车间的应用与改善论文_丁昭昭

航空工业西飞 陕西 西安 710089

摘要:当前,航天人因工程研究的重点包括航天员能力特性、航天器人机界面及人机交互、人系统整合设计与评估、人员选训及人因可靠性四个研究方向,涵盖包括心理学、生物力学、脑与认知、人工控制、交互技术、人系统建模仿真等多学科领域。人类是万物之灵,人类在认识自然改造自然中衍生、进化、发展,也在这一过程中不断认识自己。随着科学技术的发展工具和机器不断改进提高,加上人本身的复杂性导致人机系统越来越复杂,其安全问题和效率问题日益突出,由此诞生了人因工程学这门新型综合性学科。它由工效学发展而来,解决人机系统在特定任务特定环境中人机关系(机适应人、人适应机)问题,达到安全、舒适和高效的目的。

关键词:人因工程;装配车间;应用与改善

1人因工程的定义、人因工程的内容

1.1人因工程的定义

《中国企业管理百科全书》对人因工程的定义:“人因工程是研究人和机器、环境的相互作用及其合理结合,使设计的机器和环境系统适合人的生理、心里特点,达到再生产中提高效率、健康、安全和舒适等问题的学科。人因工程是研究人、机器、环境三者之间的关系,以便使人工作、学习和生活得更有效、更安全、更舒适的一门边缘性学科。

1.2人因工程的内容

人因工程是把与人有关的信息运用到机器、环境、产品、流程设计中,并对其进行系统分析、评价。人因工程的研究内容具有多样性、广泛性特点,主要研究三个因素:1)人的因素,2)机的因素,3)环境因素。

2 当前状态描述

KD包装车间的运作模式各工厂不同,取决于各工厂在全球出口数量、车型、KD策略不同而略有不同,不过大体分为包装设计、接收、包装、拼箱、发运等环节。以某工厂为例,车间内分为中小件包装区域、大箱件包装区域、中小件包装区域和标准件包装工位。包装设计环节,为了最大限度的利用集装箱空间,提高集装箱装载率,在先期包装设计时,只要各零件能放得下,不产生质损问题,尽量把更多的零件塞入已经规定好尺寸大小的木箱(以下简称CASE)当中,但是在车间运行过程中,由于零件种类繁多,包装车间没有那么大的库存空间,并且为了加大车间零件流转效率,这就需要包装车间布局更灵活,由此每道工序间的流转只能通过推车或人力搬抬,单个包装纸箱(以下简称BOX)的重量超过操作人员的搬运能力,需要双人弯腰搬抬,长期操作容易造成腰肌劳损;把BOX从推车卸下时,操作工为了省力,往往用脚踹下推车,容易造成BOX内零件损坏。在中小件接收环节,供应商使用料箱或纸箱包装通过运输车辆拉到包装车间卸货口时,操作人员一箱一箱的从运输车上搬运到推车上,中小件的卸货是通过人来搬运的,这就造成操作人员多次弯腰起身,容易造成腰肌劳损。在包装环节中,中小件线需要把来料纸箱重新翻包,操作人员需要来回走动搬抬零件到包装操作台,累计行走距离很长,全天不断弯腰搬抬,容易造成腰肌劳损和膝盖损伤。并且翻包完成后,需要装入固定尺寸的木质CASE中进行拼箱,也是靠人工搬抬,拼箱过程依靠操作人员现场观察,需要重复搬进搬出,损失生产效率不说,还对操作人员腰肌造成负担,长期操作,形成腰肌劳损的职业病,并且多次拼箱造成操作人员心理挫折感,情绪烦躁,也影响生产效率。大箱件包装线由于翻包BOX大且重量超过40斤,无操作台是地摊作业,需要从推车两人搬抬弯腰放入CASE中,全天重复操作,长期以来对操作人员手部、腰部和膝盖环节损伤大。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆大件一般是大型钣金件或总装件,大件包装线布置成虚拟生产线,通过叉车把铁质料架运送到包装道上,操作人员通过双人抬把大型钣金零件逐个搬入CASE中,曾经通过软件测算过一个操作人员包装一个CASE零件所走的距离达到810米,全天下来高达几公里,操作人员体能消耗巨大,并且大件零件重量大,对身体损耗大。有些小钣金件需要捆扎以免在CASE内晃动造成质损,操作区域缺乏操作台,人员需要蹲在地上操作,不符合人因工程。大件包装完成后,由于KD零件需要海运,需要进行防锈处理,在CASE外缠绕裹包膜,进 行裹包膜作业时,操作人员需要围绕CASE箱进行高高低低的缠绕,长期作业对膝盖损伤大。另外,由于出口国检验检疫要求,采用木质的包装箱需要进行熏蒸处理,熏蒸过程中所采用的化学试剂对人体有危害。

3应用与改善

针对上述现状,开展调查研究,依据包装车间各生产环节提出人因工程改善方案。从包装设计时就进行考虑,在中小件包装设计中,均衡零件的重量,减少操作人员搬运耗损。推动托盘项目,中小件、标准件和大箱件推行托盘周转运送方式,供应商把料箱放托盘上,收货时,使用叉车从运输车辆,不再由操作人员进行搬抬卸载。但是由于托盘重量大于40斤,新产生了托盘回收问题,为了避免由操作人员进行搬抬,开发设计托盘自动回收装置,实现机械自动化。在包装环节,中小件区域和大箱件区域引入辊子线,固定操作人员工位,减少操作人员走动,并设置吊具,不再需要人员搬动。配备软件系统,扫描BOX入系统,系统自动给出拼箱建议,由操作人员用吊具吊入CASE中。全面提高中小件、大箱件、标准件的包装效率。大件包装区域,对大件进一步细分,对需要吊装的车桥、发动机、变速箱等重型零件固定包装道,在该区域设置大型吊具,不再需要操作人员搬抬。封CASE采用钉枪时,为操作人员配备耳塞阻止噪音对耳膜的损害,配备防护眼镜对眼睛进行保护。引入大型自动裹包机,自动裹包。同时考虑在大件包装道配置轨道,零件通过轨道配送,减少操作人员走动作业,减少机体损伤。目前由于销量限制,可回收包装箱还无法达到经济效益,暂时无法更换包装材质,临时措施,加强车间内部换气设备。

4人因工程学在我国的发展

尽管人因工程学在世界范围内有较长的发展历史和应用历史,但是由于种种原因,人因工程学进入我国的时间较晚。在60年代,人因工程学才开始被引入我国,不过人因工程学在我国的发展速度十分快。在人因工程学刚刚引入时,我国只有个别学者在做这方面的研究,但是到了70年代末期,人因工程学就开始进入了快速发展的阶段。进入到80年代以后,改革开放的浪潮为人因工程学的发展提供了大好时机,当时中国的经济以及科技都开始迅速发展,越来越多的生产制造型企业在中国出现,这些都促使着人因工程学在我国的发展。到现在,人因工程学在我国也已经发展到了一个较为成熟的阶段。人因工程学已经被广泛应用在工业、农业、教育、交通、医疗等多个领域。纵观人因工程学在我国的发展历程,可以发现我国的人因工程学不仅只是停留在理论研究方面,而是被广泛应用于各个领域。由此可见,我国人因工程学的发展必将拥有极为光明的前景。

结论

利用人因工程对生产车间存在问题改善的原则是:客观性、系统性和动态性。根据不同情况做相应的调节,不能生搬硬套,否则会直接地、间接地对生产产生负面的影响。

参考文献:

[1]堵力.人因工程:大国重器的点睛之笔[N].中国青年报,2017-11-01(004).

[2]陈磊,姜喜迪.提高人因工程学实验教学质量的思考[J].中国教育技术装备,2017(20):131-133.

[3]石剑琛.作战系统人因工程应用现状及发展思考[J].船舶标准化与质量,2017(05):28-32.

[4]金信琴,解佳艺,张闻杰.基于人因工程学的坐便辅助器设计[J].设计,2017(20):118-119.

论文作者:丁昭昭

论文发表刊物:《基层建设》2018年第12期

论文发表时间:2018/6/13

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