ارگونومی در عمل – یک مطالعه موردی

29 ژوئن 2023- رایان سکارد-نگاهی به اینکه چگونه فناوری محاسباتی پیشرفته کار را برای بدن انسان بهبود می بخشد.

علیرغم وعده‌های  بکار گیری هوش مصنوعی، تولید همچنان به کارگران انسانی متکی است، کارگرانی که – در حال حاضر – هنوز اغلب از ربات‌ها توانمندتر و ارزان‌تر هستند. اما این بدان معنا نیست که تولیدکنندگان باید تأثیری که فناوری جدید می‌تواند بر استعدادها داشته باشد را نادیده بگیرند. به گفته دو مهندس در Magna International، علم ارگونومی همراه با فن‌آوری پیشرفته می‌تواند کار را راحت‌تر و برای کارگران انسانی کمتر خطرناک کند.

آرتا لوک، مهندس ارشد ارگونومی برای بدنه و شاسی Magna، می‌گوید که ارگونومی اساساً مطالعه تعاملات انسان با اشیاء و محیط‌ها است – به تعبیر Magna، اشیایی مانند ابزارها و محیط‌هایی مانند ایستگاه‌های قطعه‌چینی و سایر موارد است . برای اثبات این موضوع، مگنا در داخل به مهندسی ارگونومی به عنوان HFE یا مهندسی فاکتورهای انسانی اشاره می کند.

لوک می گوید: «ارگونومی در واقع علم کشف چگونگی طراحی محیط برای بهینه سازی عملکرد انسان است.

همکار او، استفانی بیلی، مدیر بهداشت و ایمنی در کارخانه Magna’s Bowling Green Metalforming در کنتاکی، موافق است. برخلاف ماشین‌ها، انسان‌ها در پیکربندی گیج‌کننده‌ای از اندازه‌ها، شکل‌ها و تحرک‌ها قرار دارند.

بیلی که یک مهندس حرفه‌ای است، اشاره می‌کند که این تنوع، طراحی مکان‌های کاری استاندارد را برای انسان‌ها دشوار می‌کند: «از کجا یک وضعیت مناسب پیدا می‌کنید؟ … آیا باید یک ایستگاه کاری بسازید که بتواند با هر فردی که وارد آنجا می شود تنظیم شود؟

طراحی برای تفاوت ها

حتی تفاوت های کوچک در چیزی مانند قد می تواند برای شرکتی که تلاش می کند ناراحتی و آسیب کارکنان را به حداقل برساند، عوارض ایجاد کند. در کارخانه Magna’s Bowling Green Manufacturing، مهندسان این موضوع را در سلول کاری که برای برخی از کارگرانی که از آن استفاده می کنند بهینه نشده بود، به طور مستقیم تجربه کردند. بیلی به یاد می آورد که در یکی از مناطق کارخانه، کارمندان وظیفه داشتند قطعات را از یک سطل جمع کنند و آنها را در وسایلی قرار دهند تا ربات به یکدیگر جوش دهد. یکی از کارمندان، یک زن قد بلندتر، سطل زباله را کمی کوتاهتر از آن یافت که کاربردی باشد.

بیلی توضیح می‌دهد: «لوازم برای او پایین‌تر می‌نشیند زیرا قدش بلندتر است. “بنابراین، او باید بیشتر خم شود” برای برداشتن قطعات در مقایسه با همکاران کوتاهترش. برای جا دادن او، مگنا رایزرهای قابل تنظیم را به سطل های قطعات اضافه کرد، آنها را بلند کرد و فشار کمر را کاهش داد.

با تفاوت ارتفاع، بیلی خاطرنشان می‌کند که می‌توان ایستگاه‌های کاری ایجاد کرد که برای هر کاربر تنظیم شود، اما مسائل دیگر چندان ساده نیستند.

بیلی می گوید: «ما خانم های باردار اینجا داریم. اکنون به دلیل تغییر در بدنشان کمی سختی برای آنها وجود دارد. بنابراین، چگونه می‌توانی با آنها سازگاری کنی؟»

تفاوت در مقیاس نیز هست. تفاوت های فیزیکی در قد، وزن، قدرت و دستیابی همگی قابل اندازه گیری هستند. مهندسان ارگونومی با داشتن اطلاعات مناسب، می‌توانند با شبیه‌سازی نحوه حرکت افراد مختلف برای انجام وظایف خاص، داده‌ها را برای بهینه‌سازی فضاهای کارخانه برای همه نوع افراد خرد کنند.

لوک می‌گوید این شبیه‌سازی‌ها یکی از ویژگی‌های عملیات بین‌المللی مگنا هستند، به لطف اینکه چگونه جمعیت‌ها در مجموع می‌توانند به روش‌های خاصی در مناطق مختلف متفاوت باشند.

به عنوان مثال، لوک با بازگشت به قد خود اشاره می کند: “یک فرد قد بلند در جنوب مکزیک با یک فرد بلندقد در شمال مکزیک متفاوت است.”

برای بهبود ارگونومی در کارخانه‌های Magna در سطح بین‌المللی، Lok از عروسک‌های شبیه‌سازی‌شده با نسبت‌های متفاوت برای پیش‌بینی نحوه تعامل گروه‌های مختلف با زیرساخت‌های کارخانه، از جمله سطل‌های موجود در کارخانه بیلی، استفاده می‌کند. این شبیه‌سازی‌ها به Lok اجازه می‌دهد تا چگونگی رفتار نمونه‌ای از انواع بدن را در یک محیط خاص قبل از اینکه شرکت مجبور به ساخت آن کند، تجزیه و تحلیل کند، و به او قدرت می‌دهد تا آن را برای افرادی که احتمالاً در آنجا کار می‌کنند بهینه کند.

در حال حاضر، لوک از عروسک‌های ساده روی صفحه استفاده می‌کند، اما او می‌گوید عملیات‌های آینده می‌تواند شامل فناوری قرار دادن مهندسین ارگونومیک به‌جای کارگرانی باشد که از واقعیت مجازی استفاده می‌کنند. لوک بیان می کند که چگونه واقعیت مجازی به او اجازه می دهد رویکرد شخصی تری به شبیه سازی داشته باشد و به او اجازه داد تا یک محل کار مجازی را از منظر یک بدن شبیه سازی شده ببیند که بسیار متفاوت از بدن او بود.

لوک می گوید: «من این یکپارچه سازی واقعیت مجازی را با شبیه سازی امتحان می کنم.

یک کامپیوتر حرکت او را با استفاده از شش حسگر حرکت Velcro که به بدنش متصل شده بود، ردیابی کرد..

لوک می‌گوید همه چیز عادی و طبیعی به نظر می‌رسید، تا زمانی که حرکاتش را به حرکات یک بدن مجازی با تناسب متفاوت متصل کرد – به‌ویژه، یک مرد با قد 95 صدک. این یک تغییر چشم انداز قابل توجه در مقایسه با قاب 5 فوتی 6 اینچی خود Lok بود. با رسیدن به پایین، لوک متوجه شد که باید قبل از اینکه آواتار مجازی جدید و بسیار بلندترش بتواند به قسمت های مجازی مقابلش برسد، باید خیلی بیشتر خم شود. او می‌گوید: «در واقع مانند زندگی در بدن یک فرد بلندقد بود.

پیشگیری از صدمات با دقت

ارگونومی فقط به راحت نگه داشتن کارگران علاقه مند نیست، بلکه ایمن است: برای کارکنانی که به صورت جزئی کار می کنند، خم شدن بیش از حد نه تنها ناراحت کننده است، بلکه خطر آسیب ناشی از فشارهای مکرر یا حرکات غیرطبیعی است. بیلی می‌گوید Bowling Green Metalforming همچنین از فناوری بصری برای ایمن نگه داشتن کارگران با شناسایی بخش‌هایی از مشاغل که می‌تواند خطرناک باشد، استفاده می‌کند.

بیلی به عنوان بخشی از کار خود برای نظارت بر برنامه‌های ایمنی و سلامتی Bowling Green Manufacturing، به طور معمول ارزیابی‌های ریسک ارگونومیک یا ERA را پر می‌کند. به طور سنتی، این موارد شامل تماشای ویدئوهای کارمندان در محل کار، تماشای نحوه حرکت آنها در حین انجام یک کار خاص و یادداشت‌برداری دقیق از خطرات احتمالی ارگونومیک، مشترک به مفصل است.

بیلی می‌گوید: «برای انجام یک ارزیابی ریسک ارگونومیک، یک ساعت طول می‌کشد. “شما باید واقعا بنشینید و بارها و بارها ویدیو را تماشا کنید” و به تمام اعضای بدن توجه کنید: “گردن، شانه ها، آرنج ها، بازو.”

ERA همچنین می تواند برای محاسبه بدهی شرکت استفاده شود و گاهی اوقات برای محاسبه بازگشت سرمایه برای جایگزینی یک کارگر موجود با یک ربات استفاده می شود. اما از آنجایی که تولید همچنان به سلامت و ایمن ماندن کارگران متکی است، می توان از آنها برای بهبود فرآیندهای انسان محور و به حداقل رساندن خطر برای سلامت و ایمنی کارکنان استفاده کرد.

این باعث می شود ERA ها ابزاری با ارزش، اما همچنان وقت گیر باشند. با این حال، اخیراً، بیلی با استفاده از فناوری بصری در قالب اپلیکیشن TuMeke Ergonomics، فرآیند ERA را در Bowling Green Metalforming بهبود بخشیده است تا این فرآیند را تسریع کند. مشابه فرآیندهای ضبط حرکتی که در هالیوود استفاده می‌شود، این برنامه موقعیت اسکلت کارگر را ردیابی می‌کند، خطرات ارگونومیکی را محاسبه می‌کند و بازده سرمایه‌گذاری‌های انجام شده برای بهبود فرآیند را تخمین می‌زند.

حالا، به جای اینکه هر ERA یک ساعت کامل از وقت بیلی را بگیرد، او می‌گوید: « بیشتر از دو دقیقه طول نکشیده است». و محاسبات بازگشت سرمایه (ROI) برنامه، شناسایی و اجرای بهبودهای صرفه جویی در هزینه را برای مگنا آسانتر می کند – از جمله بهبودهایی که مشاغل را برای کارکنان انسانی ایمن تر می کند بدون اینکه آنها جایگزین شوند.

“در پایان، به همین دلیل است که ما سعی می کنیم تأثیر بگذاریم، درست است؟” لوک می گوید. مهندسان ارگونومی فقط در تلاشند تا “تأثیر مثبتی بر تجربیات روزمره افراد عادی بگذارند.”