Приложение F
(справочное)
Пример снижения риска по результатам анализа
единичного заданий
F.1 Предисловие
Если предварительная оценка показывает неприемлемый уровень риска, конструктор должен снизить его путем оптимизации одного или более из следующих факторов:
-
количества технологических действий, требующихся в рабочем цикле;
-
времени цикла;
-
неудобных позы/положений;
-
уровня усилия, необходимого для выполнения конкретного технологического действия;
-
дополнительных факторов.
Конструктор может также информировать пользователя о возможности снижения риска за счет уменьшения продолжительности задания, введения дополнительных перерывов в работе и внедрения ротации работ.
Прежде, чем приступать к примеру, рассмотрим единицы времени, предлагаемые в OCRA-анализе:
-
продолжительность смены, мин;
-
время цикла: секунды или в сотые доли минуты (HM)**. Разработчики заданий, в основном, для описания времени цикла пользуются единицей HM (с = HM × 0,6);
-
продолжительность технологического действия: общие методы анализа заданий, обычно используемые в промышленности, предлагают в качестве единицы времени;
-
частота технологических действий: количество технологических действий в минуту.
______________________
** HM – единица времени, используемая в рамках ЕС
F.2 Общие положения: технические характеристики задания
Конструктор машин и механизмов должен, в первую очередь определить:
-
прогнозируемую последовательность и количество технологических действий (для каждой верхней конечности), необходимое для выполнения одного цикла рассматриваемого повторяемого задания (см. приложение А);
-
прогнозируемое время цикла посредством одного из методов анализа заданий, обычно используемых в промышленности, как это рекомендовано в приложении А.
Приведенный пример описывает структуру задания для использования нового механизма (на сборочной линии), которая состоит из проверки в конце сборочной линии детали электропривода посредством визуального контроля, который возможен только при поворотах осматриваемой детали. Конечной операцией является укладывание детали в коробку. За время рабочего цикла проверяются четыре детали.
Для завершения рабочего цикла для четырех деталей, используемых в конструируемом механизме, конструктор определяет 21 технологическое действие для правой верхней конечности и 12 для левой с прогнозируемым временем цикла 20,5 с (или 34,2 HM).
В основном, во время одного цикла могут обрабатываться вручную одна или более деталей.
Частота технологических действий будет 61,36 действий в минуту для правой и 35 – для левой верхней конечности. Для расчета частоты технологических действий (FF для каждой верхней конечности) используется уравнение (1).
Выполняемыми правой рукой технологическими действиями, необходимыми для завершения цикла, являются: вытаскивание сразу четырех деталей, захват одной из них, поворот для визуального осмотра, поворот детали в исходную позицию, повторение тех же действий (захват, поворот, поворот на место) для трех оставшихся деталей с затратой еще трех таких же временных промежутков, конечным действием является помещение всех четырех деталей в контейнер. Подробное описание процесса отражено в таблице F.1.
Таблица F.1 – Идентификация технологических действий в цикле для
каждой верхней конечности
Правая верхняя
конечность
|
Количество
технологических действий в рабочем цикле (NTC)
|
Левая верхняя
конечность
|
Количество
технологических действий в рабочем цикле (NTC)
|
Одновременное извлечение 4-х деталей
|
1
|
|
|
Захват детали (1-й)
|
1
|
Перехват детали (1-й)
|
1
|
Поворот для визуального контроля (1-й)
|
1
|
Поворот для визуального контроля (1-й)
|
1
|
Обратный поворот
(1-й)
|
1
|
Обратный поворот
(1-й)
|
1
|
Захват детали (2-й)
|
1
|
Перехват детали (2-й)
|
1
|
Поворот для визуального контроля (2-й)
|
1
|
Поворот для визуального контроля (2-й)
|
1
|
Обратный поворот
(2-й)
|
1
|
Обратный поворот
(2-й)
|
1
|
Захват детали (3-й)
|
1
|
Перехват детали (3-й)
|
1
|
Поворот для визуального контроля
(3-й)
|
1
|
Поворот для визуального контроля
(3-й)
|
1
|
Обратный поворот
(3-й)
|
1
|
Обратный поворот
(3-й)
|
1
|
Захват детали (4-й)
|
1
|
Перехват детали (4-й)
|
1
|
Поворот для визуального контроля
(4-й)
|
1
|
Поворот для визуального контроля
(4-й)
|
1
|
Обратный поворот
(4-й)
|
1
|
Обратный поворот
(4-й)
|
1
|
Захват детали (1-й)
|
1
|
|
|
Помещение в контейнер (1-е)
|
1
|
|
|
Захват детали (2-й)
|
1
|
|
|
Помещение в контейнер (2-е)
|
1
|
|
|
Захват детали (3-й)
|
1
|
|
|
Помещение в контейнер (3-е)
|
1
|
|
|
Захват детали (4-й)
|
1
|
|
|
Помещение в контейнер (4-е)
|
1
|
|
|
Окончание таблицы F.1
Правая верхняя
конечность
|
Количество
технологических действий в рабочем цикле (NTC)
|
Левая верхняя
конечность
|
Количество
технологических действий в рабочем цикле (NTC)
|
Общее количество
технологических
действий в рабочем цикле
|
21
|
|
12
|
Продолжительность времени цикла (FCT)
|
20,5 с
(34,2 HM)
|
|
20,5 с
(34,2 HM)
|
Частота технологических действий в минуту (FF)
|
61,36
|
|
35
|
F.3 Идентификация опасностей
Для того чтобы принять решение о целесообразности проведения оценки риска, предварительно конструктор должен провести процесс «идентификация опасности». Вывод «никакой опасности» может иметь место при следующих условиях:
-
задание не характеризуется как циклическое;
-
задание характеризуется как циклическое, но преобладает органолептическая и мыслительная активность, а верхние конечности не испытывают существенной нагрузки;
В приведенном примере при циклической работе машины преобладает мануальная активность, следовательно, конструктор обязан провести оценку риска.
F.4 Метод 1
В примере, приведенном в F.2:
-
FF = 61,36;
-
наличие этого условия предполагает использование F.5.
F. 5 Метод 2
F. 5. 1 Описание неудобных поз/положений и движений и определение соответствующего коэффициента позы/положения (PoM)
Вместе с проектом рабочего места конструктор должен давать описание неудобных положений и движений различных суставов обеих верхних конечностей на базе данных таблицы F.2.
Для простоты пояснения в этой таблице приведены данные только для правой верхней конечности, но конструктор должен проводить анализ для обеих рук.
Таблица F.2 – Неудобные положения и движения для правой верхней
конечности
Технологическое действие
правой верхней конечности
|
Количество
технологических действий в рабочем цикле (NTC)
|
Неудобные положения и
движения
|
локтя
|
кисти
|
Совместное извлечение 4-х деталей
|
1
|
|
|
Поочередный захват деталей
(1-й), (2-й), (3-й), (4-й)
|
4
|
|
Захват
ладонью
|
Поворот для визуального контроля (1-й), (2-й), (3-й), (4-й)
|
4
|
Сгиб ≥ 60о
|
Захват
ладонью
|
Возвратный поворот (1-й), (2-й), (3-й), (4-й)
|
4
|
Сгиб ≥ 60о
|
Захват
ладонью
|
Поочередный захват деталей
(1-й), (2-й), (3-й), (4-й)
|
4
|
Сгиб ≥ 60о
|
Захват
щипком
|
Установка детали на позицию
|
4
|
Сгиб ≥ 60о
|
Захват
щипком
|
Общее количество технологических действий в цикле
|
21
|
|
|
Если продолжительность каждого технологического действия и распределение этих действий в пределах цикла подобны, можно вычислить продолжительность (в процентах от времени цикла) неудобных положений и движений, разделив количество технологических действий, имеющих место для каждого отдельного неудобного положения или движениями на общее количество технологических действий в цикле, как это показано в таблице F.3.
Если продолжительность каждого технологического действия и распределение этих действий в пределах цикла различны, более точно оценить продолжительность (в процентах от времени цикла) технологических действий, относящихся к определенным неудобным положениям и движениям, можно, разделив продолжительность (в сотых долях минуты – НМ) каждого технологического действия, относящегося к определенному неудобному положению или движению, на общую продолжительность (в НМ) времени цикла, как это показано на примере в таблице F.4.
Таблица F.3 – Расчет продолжительности пребывания сустава в неудобном положении или движении в пропорции от времени цикла, путем деления количества технологических действий, выполняемых в определенном неудобном положении или движении, на общее количество технологических действий
Неудобное
положение/движение
|
Количество
технологических
действий в неудобном
положении
или движении
|
Общее
количество
технологических
действий
|
Пропорциональная продолжительность
|
Сгибание/разгибание локтя
|
16
|
21
|
76 %
|
Захват ладонью
|
12
|
21
|
57 %
|
Захват щипком
|
8
|
21
|
38 %
|
Таблица F.4 – Оценка продолжительности (% времени цикла) технологических действий, относящихся к некоторым неудобным положениям и движениям, путем деления продолжительности (НМ) каждого технологического действия, относящегося к определенному неудобному положению или движению, на общую продолжительность (в НМ) времени цикла (для правой верхней конечности)
Технологическое действие
|
Продолжительность отдельных неудобных положений и движений суставов, НМ
|
описание
|
количество
|
сгиб локтя
> 60о
|
захват щипком
|
захват ладонью
|
продолжительность группы идентичных действий
|
Извлечение
4-х деталей
|
1
|
|
|
|
|
Захват одной
детали
|
4
|
|
|
7,4
|
7,4
|
Поворот детали
|
4
|
7,4
|
|
7.4
|
7,4
|
Поворот детали
|
4
|
7,4
|
|
7,4
|
7,4
|
Захват детали
|
4
|
5,5
|
5.5
|
|
5,5
|
Позиционирование
|
4
|
5,5
|
5,5
|
|
5,5
|
Общее количество действий
|
21
|
|
|
|
34,2
|
Общая продолжительность, НМ
|
|
25,8
|
11
|
22,2
|
|
Относительная продолжительность, %
|
|
75
|
32
|
65
|
|
Примечание – Время цикла равно 34, 2 НМ, что составляет 20,5 с
|
Используя результаты, представленные в таблице F.5, определяется PoM:
-
для сгибания/разгибания локтя (≥ 60о) на 2/3 времени цикла (от 51 % до 80 %) PoM = 0,7;
-
для кисти верхней конечности при захвате щипком или ладонью на 97% времени цикла PoM = 0,5.
PoM, представляющий собой окончательную оценку позы/положения, равен не ниже 0,5.
Таблица F.5 –PoM для неудобных положений
Неудобное положение
|
Доля времени цикла
|
менее 1/3
от 1% до
24%
|
1/3
от 25% до
50%
|
2/3
от 51% до
80%
|
3/3
более
80%
|
Локтевая кость сверху наклон (≥ 60о),
|
1
|
0,7
|
0,6
|
0,5
|
Сгибание/разгибание запястья (≥ 45о)
|
Захват щипком, крюком или ладонью (широкой пядью)
|
Локтевая кость снизу, наклон
(> 60о) или сгибание/разгибание локтя (≥ 60о)
|
1
|
1
|
0,7
|
0,6
|
Отклонение запястья в сторону лучевой/локтевой кости (≥ 0о)
|
Силовой захват узкой пядью
(≤ 2см.)
|
F.5.2 Коэффициент повторяемости (ReM)
Рассматриваемое в примере задание требует выполнения одних и тех же рабочих движений на протяжении более 50 % времени цикла. Фактически последовательность технологических действий «захват», «поворот», «поворот» повторяется 4 раза и длится 22,2 HM, т. е. 65 % времени цикла (таблица F.4).
Для такой относительной продолжительности ReM = 0,7.
Программное обеспечение (MIDA CEN) вводит ReM в расчет OCRA-индекса. Имеет место надпись «да», если повторяемость имеется в наличии, или надпись «нет», если таковой не существует.
F.5.3 Расчет среднего уровня усилия и соответствующего
коэффициента FoM
Технологические действия, требующие усилий, представлены в таблице F.6. Для каждого технологического действия (или для группы идентичных действий) указываются следующие параметры:
-
продолжительность (x);
-
относительная продолжительность действия (j = x/время цикла);
-
необходимый уровень усилия по шкале Борга (y) или в % FB или в % MVC (z).
Путем умножения (y) × (j) или (z) × (j) и суммирования результатов можно получить значение среднего уровня усилия.
Примечание – При использовании шкалы Борга получаем в результате 0,9, а при использовании в процентах от MVC – 9,49.
Данные, предлагаемые таблицей F.7, определяют FoM, соответствующий рассчитанному среднему уровню усилия.
FoM = 0,88 (интерполированное значение).
Программное обеспечение (MIDA CEN) рассчитывает средний уровень усилия и вводит его значение в расчет OCRA-индекса, проводимого с вводом продолжительности (в HM) и соответствующего значения уровня усилия (в процентах от FB или по шкале Борга CR-10) для каждого технологического действия (или группы идентичных действий).
Таблица F.6 – Оценка среднего уровня усилия
Технологические действия
правой верхней конечности
|
% от времени
цикла
|
Мани-
пули-
руя
шкалой
Борга
|
Мани-
пулируя
% FB
|
Описание
|
Количество в цикле
|
Продол- житель-
ность,
HM
|
Усилие
|
по шкале Борга
|
% FB
|
Обозначения данных и уравнения
|
x
|
y
|
z
|
j = х/35
|
j × y
|
j × z
|
Извлечение
|
1
|
1
|
2,0
|
20
|
0,03
|
0,06
|
0,6
|
Захват
|
4
|
7,4
|
0,5
|
5
|
0,22
|
0,11
|
1,1
|
Поворот
|
4
|
7,4
|
0,5
|
5
|
0,22
|
0,11
|
1,1
|
Поворот
|
4
|
7,4
|
0,5
|
5
|
0,22
|
0,11
|
1,1
|
Захват
|
4
|
5,5
|
0,5
|
5
|
0,16
|
0,08
|
0,80
|
Позиционирование
|
4
|
5,5
|
3,0
|
30
|
0,16
|
0,48
|
4,80
|
Суммарные данные
|
21
|
34,2
|
|
|
|
0,95
|
9,5
|
Таблица F.7 – FoM для различных уровней применяемой силы
Уровень
применяемой
силы % MVCили МС
|
5
|
10
|
20
|
30
|
40
|
≥ 50
|
Шкала Борга,
CR-10
|
0,5
очень,
очень
слабо
|
1
очень
слабо
|
2
слабо
|
3
умеренно
|
4
довольно
сильно
|
≥ 5
сильно/
очень
сильно
|
FoM
|
1
|
0,85
|
0,65
|
0,35
|
0,2
|
0,01
|
Достарыңызбен бөлісу: |