人因工程毕业设计

1、摘要在日常的工作生产当中，不良的工作姿势往往会被工作者忽视。长时间或者习惯性的采用不良的工作姿势容易造成骨骼肌肉系统的疲劳、酸痛，甚至是疾病。流水线上的分拣人员由于工作时间长，很容易造成这种伤害。所以我们应该开展工作姿势的评估模型。本研究是针对分拣人员的分析，采用的是快速上肢评估方法（RULA）来了解其工作姿势的不良程度。以此来了解RULA在评估分拣人员时的适用性。本文主要针对的是某餐具清洗消毒企业的分拣人员的疲劳分析，以及探讨如何降低分拣人员的疲劳和对他们工作姿势的改善。经过RULA改进后的方法比原来的方法更能有效地评价操作工效。姿势分析工具可用于评估分拣人员肢体动作可能带来的伤害，本次研究

2、将使用两种姿势分析工具观察分拣作业人员的工作姿势，其中主要的方法为快速上肢评估方法（RULA）。关键词：分拣人员；不良姿势；快速上肢评估方法Analysis and suggestions for improvement to the sorting operations personnel fatigueABSTRACTIn the daily work of production, the poor working posture often ignored by workers. Or habitual USES bad work posture for a long time can

3、cause fatigue, soreness, musculoskeletal system and even disease.Assembly line sorting workers due to long working hours, it is easy to cause the damage. So we should work posture assessment model. For sorting staff analysis, this study USES a rapid upper limb assessment method to understand the deg

4、ree of bad posture. In order to understand the RULA in evaluating applicability of sorting workers. This article mainly aims at some tableware cleaning and sanitation enterprise is the sorting of fatigue analysis, and discusses how to reduce the sorting fatigue and to improve their position. After R

5、ULA the improved method is better than the original method can effectively evaluate operating efficiency. Posture analysis tools can be used to evaluate sorting workers body movements may harm, this research will use two kinds of position analysis tools to observe sorting workers work posture, the m

6、ain method for rapid upper limb assessment method。Key words:Sorting workers ; Bad posture ; RULA目录第一章 绪论5556第二章 理论与方法772.2 疲劳产生的原因82.3 研究方法介绍82.4 RULA姿势分析流程步骤9第三章 企业分拣现状与分析1414153.2.1分拣作业人员的前臂、前臂、手腕姿势评分153.2.2分拣人员身躯、颈部、腿部姿势得分161617第4章分拣作业的改善建议19194.1.1对工人手臂、前臂的问题处理方案19194.1.3 对整体的改良建议1920第5章 结语22第一章

7、绪论论文研究的背景中国的制造业与服务业正在得到迅速发展，流水线工作的分拣人员在作业过程中容易产生作业技能衰退和作业能力明显下降，有时伴有疲劳等主观症状的现象，即作业疲劳。员工所面对的作业疲劳的问题确为企业的管理人员和领导面临的难题。因为降低工作疲劳强度是提高企业的生产效率的手段之一，通过快速上肢评估方法对企业分拣人员的疲劳评价具有突出作用，可以对员工工时的安排起到指导作用，对宽放率的选择也起到了非常关键的作用。作业疲劳的突出表现在，疲劳不仅是生理反应，而且包含着大量的心理因素、环境因素。一方面，作业者为了某种目的，通过自己的努力可以在短时间内掩盖疲劳的效应。另一方面，心理上的不适应或不满又会提

8、前或加速疲劳的出现。如何减少作业疲劳对于人员的伤害和缓解疲劳正是我们研究的重点。工作姿势不当会造成肌肉与骨骼的伤害，其中大部分的伤害是因为工作姿势不良，在实际工作中，这些问题往往会被工作者自身所忽视，长时间下来下便容易产生肌肉骨骼系统的疲劳酸痛。一般来说，操作者作业能力的下降与其全身的疲劳状态密切相关，因为这是机体的正常生理反应它是身体过劳的警告作业。因此研究与评估操作者的全身疲劳状态十分必要。1.2论文研究的对象工业工程致力于提高生产的效率，但是我们却忽略了在此同时对工人工作强度对于疲劳的影响。在各种产品的流水线上，我们都能看到分拣人员工作的身影，比如在专业的餐具清洗消毒企业中，有大量的分拣

9、人员将清洗消毒后的餐具进行分组后，再将一套餐具送入打包机中包装。本论文研究的即为这些工人的分拣动作以及这些动作造成的疲劳。采取何种分拣动作能够降低分拣人员的疲劳也是我们必须考虑的。到目前为止，人们已经认识到，一个良好的人机系统，一个良好的工作环境，其绩效和操作者的作业负荷同等重要。通过对作业疲劳的分类以及常用作业疲劳研究搜西安可以通过主观感觉询问表评价法对分拣作业人员进行调研统计分析，确定哪些作业人员的作业疲劳比较严重最后通过模糊评价的方法对作业人员的疲劳情况清洗综合的分析，从而得到客观、真实、全面的疲劳评价模型，避免由于单一作业疲劳测量方法导致的研究结果失真或出现偏差的情况，将作业疲劳综合评

10、价模型与前面的作业疲劳测定结果进行对比分析并适当简化和修正评价模型。分拣人员的疲劳不仅表现在生理上，还表现在心理上。因为工人在长时间的分拣工作中腕关节、手臂容易导致酸痛。一直处在同一个环境中，干同一种工作，工人会对工作产生厌倦，产生心理上的疲劳。 图1-1？论文研究的目的与意义本研究主要目的在于寻求最佳的分拣作业条件和方法。而最佳的衡量指标是REBA最终得分。研究的范围设定在人体立姿时双手的操作范围。主要考虑在同等的时间的情况下，探讨分拣的重量与频率的不同组合的情况下分拣人一工作的舒适度。同时也必须考虑不同餐具的大小和重量。 虽然目前自动化已经趋近成熟，但是在流水线在有的工序仍然采用人工，因为

11、有的工序，比如分拣是需要鉴别的，目前机器显然是很难做到的。所以对分拣人员的疲劳研究是非常有必要的。设计和选用合适的分拣方法是很有意义的，我们从人因的角度来看待问题，追求的目标是（1）确保工作安全、（2）提高工作的效率、（3）提高工作的舒适度。 目前在分拣人员作业的研究领域，的确缺少与提高工作绩效和建设疲劳的研究。本论文主要研究考虑作业人员易产生疲软及身体伤害的原因，利用人体工程学的方法与手段进行分析，利用快速上肢评估方法(RULA)对作业人员进行评估，对评估结果进行分析并提出改进建议 。我们选定数名餐具清洁企业的分拣人员，利用摄影机拍摄一段实际分拣人员进行分拣的工作姿势。其工作包括将刚消毒完毕

12、的餐具去下，将碗放在碟子上，将杯子放入碗中。利用RULA分析分拣过程中各种姿势的疲劳情形，来了解哪些分拣姿势容易造成分拣人员的疲劳。第二章理论与方法作业疲劳的概述疲劳不仅使作业能力下降，而而且会增加作业人员的错误率和事故率。大量的资料和文献表明，大部分的事故发生的时间集中在疲劳期。为了便于我们认知疲劳，可以吧疲劳分为四种类型：（1）个别器官疲劳。常发生在仅需个别器官或肢体参与的紧张作业;（2）全身性疲劳。主要是全身参与较为繁重体力劳动所致，表现为全身肌肉关节酸痛、疲乏、不愿动，主观疲倦感和客观上作业能力明显下降、错误明显增加、操作迟钝;(3)智力疲劳。主要是常时间从事紧张的脑力劳动所引起的第二

13、信号系统活动能力的减退，表现为头昏脑涨、全身乏力、嗜睡或失眠等，这种疲劳与本人对某项工作缺乏认识或兴趣而产生的厌倦;（4）技术性疲劳。常见于脑力劳动与体力劳动并重，且神经相当紧张的作业。疲劳的发生机理有多种，根据疲劳的类型的不同，发生的机理也不尽相同。目前有五种主要的发生机理。1. 中枢学说这是一种以中枢神经系统活动为基础的理论。中枢学者认为，当长时间进行重复运动或短时间进行大强度运动时，往往有大量兴奋冲动传到大脑皮层的有关区域，频繁的使这些区域处于兴奋状态。但活动持续一定时间后，由于抑制性保护作用使得这些区域的兴奋转为抑制，而抑制作用渐渐地扩散到其他部位，从而表现为疲劳。2. 代谢物质积累学

14、说这种学说认为，在工作过程中由于代谢物质的不断产生于聚集，造成人体产生类似于中毒的反应，从而引起疲劳。提出代谢物质学说的学者一般倾向于把乳酸看成是造成疲劳的主要代谢物质。虽然乳酸浓度和肌肉疲劳之间的因果关系还没有获得证实。3. 能源耗尽学说这个学说认为，人体疲劳的产生是由于人体内能源耗尽所造成的。许多研究表明，疲劳过程与能源消耗有很大的关系。4. 生化变化机理全身性体力疲劳是由于作业及其环境所引起的体内平衡状态混乱的原因除局部肌肉疲劳外，还有许多其他因素，如血糖水平下降、肝糖原耗竭、体液丧失、电解质丧失、提问身高等。5. 局部血流阻断机理 静态作业引起局部疲劳，是由于局部血流阻断引起的应为肌肉

15、收缩时，使肌肉变得非常坚硬，其内压可达几千帕，因此会有部分的或完全地阻断血流通过收缩的肌肉。疲劳产生的原因劳动过程中，人体承受了来自精神或肉体上的负荷，受工作负荷的印象人体产生负担，负担随时间的推移不断地积累将引发疲劳，导致疲劳的原因是多方面的。体运动时产生的疲劳是一种综合性的生理过程。它是以中枢的作用为主导，在中枢和周围组织相互影响下发生的。它既与神经细胞的变化有关，也有与周围组织的反射性和体液性影响有关。疲劳时的生化变化带有全身性的特点，它是伴有机体内环境的变化和不同生理机能的失调。疲劳是一种保护性反应，这种保护性反应可使与机体生命攸关的机能免于过度衰竭。（1）作业强度与作业时间 劳动负担

16、是作业强度与作业时间的函数，作业强度也大，作业时间越长，劳动者就容易疲劳。 （2）作业速度 作业速度越快越容易导致疲劳，每一种作业都有适合于一般作业人员的速度，在合理的作业速度下，劳动人可以为此较长的时间而不感到疲劳。 （3）作业态度 劳动者的工作动机和精神面貌对心理疲劳的影响极为明显劳动热情高，工作兴趣大，主观的疲劳感受较小。 （4）作业时刻 在什么时间进行工作对疲劳的影响较大，比如夜班更容易产生疲劳。 （5）不良的作业环境不合适的照明强度、温度、湿度、噪声都会造成作业人员的心理和生理疲劳。2.3 研究方法介绍本次研究采用的是快速上肢评估方法（RULA），因为RULA是针对上身工作姿势的评估

17、分析方法，在使用时相当的简单与明确。McCartney等人提出快速上肢评估方法（RULA）主要使用与上肢工作频繁者，先观察工人工作姿势，评估手臂、前臂、手腕、颈部、身躯、腿部在不同的工作姿势上有不同的得分，并观察姿势的施力大小与使用肌肉状态给予评分。在运用RULA分析分拣人员是，可以分成两部分进行评分，A部分包括手臂得分、前臂得分、手腕得分、手腕扭转得分，B部分包括头部得分、身躯得分、腿部得分，在得出最终A、B的总得分后，然后查询RULA总得分换算表。国外使用RULA工具评估不良姿势的案例如下。1 Macassarese等人使用RULA评估2中不同车型的77为卡车司机进行姿势分析研究指出固定式

18、靠背座椅82.05%造成卡车司机颈部不适应，建议改善车子的种类，如调整座椅、舒适且可吸收震动的座椅便可容易改善卡车司机姿势减少不舒适程度。2 Cinchonine等人研究修补工与传统工程用蹲姿进行修补地毯工作，并咨询72修补工有关肌肉与骨骼不适应的问题，发现在修补工中以膝盖、背部、肩膀的不适应问题比其他的身体部位更为严重，发现问题后进而发展新的工作站，有以8位修补工于新工作站进行工作，并使用RULA分析修补工于在新工作站的工作姿势，发现新工作站有明显的改善工作姿势，最后在研究中有57%修理工认为新工作站评价好且增加工作的舒适感。2.4 RULA姿势分析流程步骤快速上肢评估方法（Rapid Up

19、per Limb Assessment），根据下列评分步骤，求得RULA的行动水准等级：步骤一：观察工人工作姿势，以手臂弯曲的角度不同，根据下列表2-1和图2-1所示给予得分。步骤二观察工人前臂的工作姿势，依前臂弯曲角度的不同根据表2-1和图2-2所示给予得分。图2-1、手臂弯曲角度图2-2、前臂弯曲角度步骤三：观察工人手腕的工作姿势，依手腕的弯曲的不同角度根据表图所示给予得分。步骤四：观察工人手腕扭转姿势，手腕扭转的不同角度根据表给予得分表2-1、手臂、前臂弯曲角度评分手臂姿势得分增加得分前臂姿势得分增加得分前倾00-200后倾00-2001+1手臂外扩+1肩膀提高-1支撑手臂重量前倾600

20、-1001+1前臂外扩前倾200-450后倾 >2002前倾00-600或前倾>10002前倾150-900后倾 >2003前倾 >9004图2-3手腕弯曲角度步骤五：观察工人颈部的工作姿势，依据颈部弯曲角度的不同根据表2-2和图2-3所示给予得分。步骤六：观察工人身躯的工作姿势，依据身躯弯曲角度的不同根据表2-2和图2-4所给予得分。手腕姿势得分加分手腕扭转姿势得分直立001+1手腕侧转保持00无扭转+1向上150或向下1502向上 >150或向下 >1503手腕扭转 >00+2表2-2手腕弯曲角度与扭转评分图2-4、颈部、身躯弯曲角度步骤七：观察工

21、人脚部工作姿势，根据表2-4给予得分。步骤八：观察工人肌肉状态，工作姿势主要为静态者加1分。表2-3、颈部、身躯弯曲角度评分颈部姿势得分加分身躯姿势得分加分前倾00-1001+1颈部扭转+1颈部侧弯直立001+1身躯扭转+1身躯侧弯前倾100-2002前倾00-2002前倾>2003前倾200-6003后仰>9004前倾>6004表2-4、脚部姿势得分得分腿部姿势+1腿和脚踝有适当的支撑且平衡姿势+2腿和脚踝没有适当的支撑且不平衡姿势表2-5、力量/负荷评分得分力量/负荷+0没有作用力，小于2kg周期性的负荷或力量+12-10kg周期性的负荷和力量+22-10kg静态负荷，2

22、-10kg重复的负荷或力量，10kg或更多周期性负荷或力量+310kg静态，10kg重复的负荷或力量，震动或力量快速增加步骤九：观察工人工作姿势，观察工人姿势力量/负荷，根据表2-5给予得分，负荷选项自能其中一项。图2-3RULA计算流程步骤十：根据工作姿势分析步骤求得手臂、前臂、手腕得分，利用表3-1求A总分步骤十一：根据上述工作姿势分析步骤求得手身躯、颈部、腿部，利用表3-1求B总得分步骤十二：由表3-1求得A总得分与表3-2的B总得分，并加总肌肉与负荷的得分，可得C与D的得分，并利用表3-3求RULA总得分。步骤十三：上述的姿势分析步骤及RULA总得分的计算流程图便可求出RULA的总得分

23、，依RULA总得分利用表可知行动等级及处理方案如表2-6。这一部分的表述比较乱，能不能梳理一下表2-6、RULA作业姿势之行动水准RULA作业姿势之行动水准行动水准检核总分处理方案AL1 1-2 不需处理AL2 3-4 进一步调查及必要时改善AL3 5-6 近日内需进一步调查及改善AL4 7 必须立即进行调查及改善表2-6主要是判断目前作业姿势的不合理程度，是我们对当前工作姿势进行改善的重要依据。所以当我们得到RULA的总得分后，第一件要做的事情就是对照该表，来确定是否要立即进行改善。与第3章之间有没有一个过渡？第三章企业分拣现状与分析分拣人员的作业姿势状况下图中的分拣员工的工作为将流水线上清

24、洗消毒完毕的杯子横放入碟中，其身体前倾的角度约为15度，颈部的倾斜角度约为10度，其为直立工作，腿部稍微弯曲，角度小于20度。缺乏对现状描述由于流水线上传送带的宽度较大，工人前倾的姿势较大，为4590度。当刚消毒完的杯子量多于碗碟时，工人除了将刚清洗完的杯子放入碟中，还需将杯子收集放在左方的箱子里。所以她的身体存在一定的旋转与扭曲。分拣人员的前臂在超过百分之七十的小于60度。手腕上下移动的姿势大于15度，且需要将杯子横放在餐碟上。在对一线的分拣人员进行询问后了解到，他们每天的工作时长为8小时左右。虽然工作的强度不大，但是由于长时间重复类似的动作容易产生习惯性的疲劳。手腕、肩部和膝盖容易感到酸痛

25、，一直保持站立的姿势也使脚掌感到酸痛与乏力。图3-1 图3-2 从上图3-1我们可以看出，流水线的操作台的高度对于分拣人员的身高来说稍显过高。照成工人在进行对餐具的分拣时必须身体向前倾，工作很容易疲劳，腰部感到酸痛。此外，如果一个工作站有两名员工面对面操作时，传送带的宽度比较合适，但对于单个员工操作时，传送带的宽度过大，使得分拣人员在处理离自己较远的碗碟时比较费力。如何改变工人的操作方式才能够降低工人的疲劳？正是本次研究的重点。 对分拣作业人员进行RULA评分评分与作业姿势之间的对应关系怎么体现出来？为了了解分拣作业人员的状况，必须了解分拣作业人员的作业的不合理程度，显然对其进行RULA评分时

26、非常简便与快捷的方法，并且可以为后期的改善提供参考。当然RULA评分包括好几个步骤。什么步骤？分拣作业人员的前臂、前臂、手腕姿势评分如上图3-1与图3-2所示手臂前倾的角度在150左右，在RULA之身躯评分应落在手臂前倾0200区间中，得分为1分，有时要从旁边的框中取出玻璃杯，因为手臂存在一定程度上的外扩，肩膀需要提高，查表2-1，所以得分为3分。前臂的前倾角度约为10度,所以在RULA前臂评分应落在颈部前倾00-600区间，查表2-1得知前臂外扩得分要加1，所以得分为3分。观察工人手腕的工作姿势，手腕向下150，并且手腕大部分的工作时间保持侧弯的状态，查表2-2手腕得分为3分。手腕不存在扭转

27、，弯曲得1分。查表3-1后，可得出A部分的总得分为4分。表3-1、手臂、前臂、手腕姿势的综合得分表手腕1234扭转1扭转2扭转1扭转2扭转1扭转2扭转1扭转2手臂前臂111222233322222333332333334421233334442333334443344444553133444455234444455344444555414444455524444455534445556651555556672566666773666777786177777889288888999399999999分拣人员身躯、颈部、腿部姿势得分观察分拣工作人员正常工作时头部的姿势，工人颈部向前倾的角度在100

28、-200的区间内，得分为2分，工人在将玻璃杯放进碟中时，颈部需要弯曲，所以得分得加1分，颈部得分为3分。在图3-1中女工的身躯前倾在100左右，得2分，身躯有一定程度的扭转，在加上1分，查表2-3可知身躯总得分为3分。观察分拣工作人员工作时腿部姿势，工人的腿和脚踝没有适当的支撑且平衡姿势，工人的腿部得分为2分。在分别得出查表3-2后，B组的总得分为5分。表3-2、身躯、颈部、腿部姿势的综合得分表身躯姿势得分123456腿部得分腿部得分腿部得分腿部得分腿部得分腿部得分颈部121212121212113233455667722323455567773333445567777455566777778

29、857777788888886888888899999分拣作业人员RULA最终得分观察工人工作时肌肉的状态，工人一直为直立工作，手臂和腿部均为静态施力，所以C得分为5分，D得分为5分。然后查表3-3得出RULA的最终得分6分。表3-3群组的综合得分总分C总分D总分123456789112334555522234455553333445666433345666654445677776445667777755667777785567777779556777777下表3-4为计算出RULA总得分的流程表，在其中可以清楚的了解在哪些地方存在不恰当的地方，哪些方面需要进行改善。表3-4、使用RULA评估分拣姿势RULA计算流程部位角度得分分数A分数B总得分等级群组一A=14查3-1B=A+5+6查3-2分数C、D1手臂大于150肩膀提高344632前臂在00-600之间，外扩33手腕大约150且扭转34手腕扭转15力量负荷小于2kg06肌肉无0群组二分数C分数DC=69D=C+10=117颈部前倾且扭转3558身躯左右倾且扭转39腿部有适当支撑且平衡210力量负荷小于2kg011肌肉无0在得出RULA的最终得分后，将最终得分对比RULA作业