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立式加工中心工人疲勞作業分析
閱讀：217 發布時間：2020-8-121 研究背景
當今社會制造技術日趨成熟，而作為制造技術的主要部分人和機器之間的關系越來越受人們的關注[1]。國內外經驗表明，發展裝備制造業，數控機床是基礎。作業人員的效率也直接影響著機床的效率，給操作者提供一個舒服的工作環境，低強度高效率的工作方式才能使數控機床的生產效率達到高。工作姿勢分析 （OWAS，Ovako Working Posture Analysis
System）可以界定不同工作狀態，工作姿勢，并由此得到不同姿勢對身體產生不同損害劃分等級。
2 問題分析
OWAS工作姿勢分析法可以根據身體的不同姿勢進行編 碼，主要遵循以下原則：1）身體的主要行為姿勢（坐、站、蹲....）；2）各個部位（腰、手臂、下肢...）；3）承擔任務的工作強度，即貨物重量；三者及進行排序，進而實現OWAS編碼[2]。研究人員可在觀測作業人員動作后，針對某一姿勢給其一編碼組合，頭頸部：1- 可自由活動，2- 前傾，3- 側彎，4- 后仰，5- 旋轉；背部： 1- 挺直，2- 前彎，3- 扭轉，4- 彎曲且扭轉；手臂：1- 雙手位肩下方，2- 單手位肩下方，3- 雙手位肩上方；腿部：1- 腿位于座椅下方坐立，2- 站立，3- 單腳直站立，4- 雙腳彎站立，5- 單腳彎站立，6- 跪姿，7- 走動；重量：1- 小于10KG，2- 10至20KG，3- 大于10KG[3]。
通過對加工中心工人作業姿勢分析，取其裝零部件姿勢進行分析研究如圖1所示，作業人員裝卸零部件時，需要將頭 部后仰，背部前彎，雙手位于肩的下方，單腳直站立，所拿貨物重量一般10~20kg，編碼即為42132；人在觀察零件圖時是坐姿，頸部前傾，背部扭曲，雙手可以近似取1，位于座椅下方，重量基本可以忽略則取1，編碼即24111；取零件時，身體前傾，背部前彎，雙手位于肩的下方，雙腿彎站立，重物由于是女性是10- 20KG，編碼為22142。
圖1 裝夾零件圖
3 姿勢評估
OWAS對身體各個姿勢編碼，判斷作業人員的行為等級
（Action Categories, AC）。分別對應四個等級，包括AC1、AC2、
AC3及AC4，每個等級對應的措施：AC1為正確的作業姿勢；
AC2的姿勢對身體有輕微的傷害，進行具體規劃，一段時期沒解決；AC3的姿勢對作業人員的身體具有較明顯的傷害，需盡快處理；AC4對身體的傷害較為嚴重，需要馬上進行改進。除等級AC1以外，其他三個等級需要根據不同等級的迫切性進行改善。據此對工作姿勢狀態進行等級判定，判斷依據如圖2。
圖2 AC等級的分類依據
通過OWAS姿態分析可以看出，作業人員裝卸零部件，編碼42132，等級為AC2；觀察零件圖，編碼24111，等級為AC2；取零件，編碼22142，等級為AC3。操作者的三種操作姿勢均有不程度的危害，不恰當的姿勢會引起身體疲勞程度的加劇，因此對這三種姿勢應進行有效改善。
4 結論
對加工中心VMC800作業人員進行觀察記錄，對其關鍵作業姿勢裝卸零部件、取零件、觀察零件圖進行分析，確定姿勢的AC等級，均存在一定程度的姿勢危害，據此改善作業姿勢， 降低不正確姿勢帶來的疲勞度，提高作業效率。