F.5.4 Определение коэффициентов периода восстановления (RcM) и продолжительности (DuM)

Продолжительность повторяемых заданий и распределение перерывов в работе не входят в сферу влияния конструктора машины.

Поскольку эти элементы включены в OCRA-индекс, конструктор может воспользоваться двумя соответствующими коэффициентами, относящимися к стандартной рабочей смене продолжительностью 480 минут с перерывом на обед и еще двумя перерывами в работе по 10 минут – один до обеда, другой после него. Таким образом, D = 460 мин.

С учетом данных, представленных в таблицах F.8 и F.9, определяются следующие коэффициенты (см. также приложение Е):

• 
  Rc_M = 0,60 (относится к 4 ч без надлежащего периода восстановления);
  
• 
  Du_M = 1 (относится к чистой продолжительности повторяемого задания, равной от 240 до 480 мин).
  

Таблица F.9 – Данные для определения Du_M

В представленном примере:

В представленном примере:

При проектировании машины конструктор должен рассчитать продолжительность такого задания. OCRA–индекс получается решением основного уравнения (D.1)

Расчеты включают:

a) расчет общего количества ATA.

Общее количество ATA можно рассчитать, используя FF и D по формуле (F.1) .

ATA = FF × D, (F.1)

В приведенном примере ATA = 61,36 × 460 = 28 224;

b) расчет общего количества RTA.

Следующее уравнение (F.2) служит для расчета общего количества рекомендованных технологических действий за рабочую смену (RTA):

где CF = 30, Fo_M, Po_M, Re_M, Ad_M имеющие значение от 0 до 1, для каждого отдельного задания, D, Rc_M , Du_M – см. раздел 4.

В приведенном примере, где D = 460 мин, получается:

RTA = 30 × 0,5 × 0,7 ×1 × 0,88 × (460 × 0,6 × 1) = 2 550;

c) расчет OCRA–индекса для анализа единичного задания с учетом продолжительности повторяемого задания.

Индекс риска OCRA получается путем сравнения для каждой верхней конечности общего количества ATA с общим количеством RTA по формуле (D.1):

В приведенном примере оценка риска приводит к определению «опасные условия» (красная зона).

Т а б л и ц а F.10 – Простая модель расчета OCRA–индекса для единичного

задания

Общая информация
Продолжительность, мин
Рабочей смены	480
Перерывов	20
Неповторяемых работ	0
Периода восстановления	0
Повторяемых работ	460
Количество
Циклов за смену	1344
Рабочих часов без надлежащего периода восстановления, ч	4
Общие данные
Коэффициент периода восстановления, RcM	0,6
Константа частоты, CF	30
Данные для правой верхней конечности
Коэффициент усилия, FoM	0,88
Коэффициент позы/положения, PoM	0,5
Коэффициент дополнительных факторов, AdM	1
Коэффициент повторяемости, ReM	0,7
Количество технологических действий без RсM	4 250,4
Рекомендуемое общее количество технологических действий за смену, RTA	2 550,24
Время цикла	20,5
Фактическое общее количество технологических действий за смену, ATA	28 224
Частота технологических действий в минуту, FF	61,36
Количество технологических действий в цикле	21
Коэффициент продолжительности, DuM	1
OCRA–индекс	11,1

F.5.8 Принятие решения о снижении риска
Теперь конструктор машины знает, что эксплуатация машины с прогнозируемым временем цикла 21 с приводит к OCRA-индексу, равному 11,1 (красная зона = наличию риска). Он может принять различные решения по снижению риска:

а) увеличить время цикла.

Уменьшая количество циклов, следствием чего является увеличение времени цикла, как это представлено в таблицах F.11 и F.12, конструктор прогнозирует значительное снижение производительности.
Т а б л и ц а F.11 – Пример снижения OCRA–индекса путем уменьшения

количества обрабатываемых заготовок и соответствующего увеличения времени цикла

Т а б л и ц а F.12 – Пример снижения OCRA–индекса с целью достижения

жёлтой или зелёной зоны риска за счет уменьшения количства обрабатываемых заготовок и соответствующего увеличения времени цикла

Общая информация	Данные таблицы F.10 (красная зона)	Снижение риска до зоны
Продолжительность, мин		жёлтой		зелёной
Рабочей смены	480	480	480
Перерывов	20	20	20
Неповторяемых заданий	0	0	0
Периода восстановления	0	0	0
Повторяемых заданий	460	460	460
Количество
Циклов за смену	1344	430	270
Рабочих часов без надлежащего периода восстановления, ч	4	4	4

b) уменьшить количество технологических действий и улучшить их распределение в течение смены.

Количество технологических действий, порождающее риск, конструктор может уменьшить путем оптимизации их распределения в продолжение смены и более широкого внедрения автоматики без снижения производительности.

Например, четыре детали подаются на рабочее место автоматически, новое механическое устройство позволяет рабочему осуществлять одновременно визуальный контроль двух деталей. Внедрение пневматического приспособления для подъёма четырех деталей вместе и помещения их в контейнер снижает как количество технологических действий в цикле, так и затраченные на них усилия рабочего.

Теперь технологические действия, необходимые для завершения цикла, производимые правой рукой, будут следующими: взять две детали вместе, повернуть их для визуального осмотра, снова повернуть, проделать те же действия со следующими двумя деталями, взять механическое приспособление, захватить с его помощью четыре детали, установить приспособление на контейнер и отпустить эти детали. Количество технологических действий равно 9 (см. таблицу F.13).

Таблица F.13 – Идентификация технологических действий в

оптимизированном цикле

Технологические действия
правой верхней конечности		левой верхней конечности
Описание	Количество	Описание	Количество
Захват 2-х деталей вместе (1-й и 2-й)	1	Захват оставшейся детали	1
Поворот любой из них для визуального контроля	1	Поворот для визуаль-ного контроля	1
Новый поворот	1	Новый поворот	1
Захват остальных 2-х деталей (3-й и 4-й)	1	Захват оставшейся детали	1
Поворот любой из них для ви-зуального контроля	1	Поворот для визуаль-ного контроля	1
Новый поворот	1	Новый поворот	1
Установка пневматического приспособления на 4 детали	1		1
Установка пневматического приспособления на контейнер	1		1
Освобождение 4-х деталей из пневмоприспособления	1		1
Общее количество	9		9
Время цикла, с	20,5 (34,2 НМ)		21
Частота, 1/мин	25,7		25,7

Благодаря внедрению пневматического приспособления усилие теперь практически отсутствует (см. таблицу F.14).

Средний уровень усилия, определяемый по шкале Борга равен 0,22, а в % от максимального изометрического усилия F_B – 3,13.

Данные, предлагаемые в таблице F.7, дают конструктору возможность найти коэффициент усилия, соответствующий рассчитанному среднему уровню усилия: Fo_M = 1 (отсутствие усилия).

Таблица F.15 позволяет конструктору произвести перерасчет не только относительной (в % F_B) продолжительности неудобных поз и движений, но и новой величины OCRA–индекса. Это достигается путем введения нового значения продолжительности технологических действий (в HM) для каждого такого действия, а затем для того же параметра при неудобных позах и движениях.

В соответствии с nаблицей F.5 новые значения Po_M таковы:

• 
  сгибание/разгибание локтя для 1/3 времени цикла Po_M = 1
  
• 
  захват ладонью для 1/3 времени цикла Po_M = 0,7
  

Таблица F.15 – Расчет процентного отношения ко времени цикла

продолжительности технологических действий, относящихся к определенным неудобным положениям и движениям суставов (для правой верхней конечности)

Технологическое действие		Продолжительность отдельных неудобных положений и движений суставов, НМ
Описание	Количество	Сгибание/разгибание локтя > 60°	Захват ладонью	Группы идентичных действий
Захват	2		5	5,0
Поворот	2	5	5	5,0
Поворот	2	5	5	5,0
Установка приспособления	1			6,4
Установка приспособления	1			6,4
Сбрасывание	1			6,4
Всего	9	10	15	34,2
% от времени цикла		29	44
Примечание – время цикла равно 34, 2 НМ, что составляет 20,5 с.

Итак, группа технологических действий «захват, поворот, поворот» повторяется только дважды с общей продолжительностью 15 HM (44 % от времени цикла), т. е. менее 50 % времени цикла, что позволяет считать Re_M = 1.

Данные для расчета OCRA–индекса при обслуживании того же производства и с тем же временем цикла (20,5 с), но с FF = 26,3 приведены в таблице F.16.

Таблица F.16 – Данные для расчета OCRA–индекса на реконструированном рабочем месте при обслуживании того же производства

При увеличении количества циклов за смену с 1344 до 1700

Таблица F.17 – Данные по снижению OCRA–индекса на реконструированном рабочем месте при увеличении производительности и введении двух дополнительных перерывов в работе

3. 
   выводы.
   

В первую очередь, он должен выяснить, действительно ли есть необходимость использовать неудобные положения и движения.

На этой стадии проектирования машины первым шагом конструктора должна быть попытка полного исключения таких положений и движений или замена их на положения и движения, не причиняющие неудобств оператору, с учетом стандартов EN ISO 14738 или EN 1005-4.

Помимо этого, конструктор должен выполнить следующие требования:

• 
  части оборудования, приводящие к необходимости неудобного захвата рукой, должны быть реконструированы в той мере, в которой этого требуют прилагаемые усилия (см. EN 1005-4);
  
• 
  необходимо, на стадии проектирования, предусмотреть уменьшение количества необходимых технологических действий и темпа работы машины.