淺析汽車制造業(yè)人機工程標(biāo)準(zhǔn)

魏剛 柳雨娟 臧振輝

摘 要：為便于制造企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場人機工程問題的識別、改進，根據(jù)行業(yè)人機工程標(biāo)準(zhǔn)及實際運用經(jīng)驗制定完善該標(biāo)準(zhǔn)，旨在通過運用人機工程標(biāo)準(zhǔn)為操作者建立安全、舒適、高效的作業(yè)環(huán)境。

關(guān)鍵詞：操作者;機器;環(huán)境;作業(yè)空間;作業(yè)姿勢;作業(yè)負(fù)荷

1、目的

保證新車型項目生產(chǎn)準(zhǔn)備及現(xiàn)生產(chǎn)工位的合理性、經(jīng)濟性、實用性，制定本標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)適用于規(guī)范和優(yōu)化工位工序分析、平面布置設(shè)計、人機工程分析、工位效率評定以及現(xiàn)場工位審核是工藝設(shè)計的基礎(chǔ)指標(biāo)之一。研究的核心問題是不同的作業(yè)中操作者、機器及環(huán)境三者間的協(xié)調(diào)，本標(biāo)準(zhǔn)從作業(yè)空間、作業(yè)姿勢、作業(yè)負(fù)荷等方面進行重點闡述。

2、術(shù)語

2.1 作業(yè)空間：作業(yè)者進行作業(yè)所需的活動空間。以保證作業(yè)者安全、舒適、高效工作。

2.2 作業(yè)姿勢：進行操作作業(yè)時，身體所呈現(xiàn)的形態(tài)。對每天或循環(huán)作業(yè)時間內(nèi)累計時間的姿勢好與壞進行評價。

2.3 作業(yè)負(fù)荷：人體單位時間內(nèi)承受的體力工作量的大小。對每天所處理的總重量或循環(huán)時間內(nèi)單品物品處理的量進行評價。

3、標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容

3.1 近身作業(yè)空間

近身作業(yè)空間是指作業(yè)者在某一固定工作崗位時，考慮人體的靜態(tài)或動態(tài)尺寸，在坐姿或站姿的狀態(tài)下，作業(yè)者為完成作業(yè)，手所觸及的空間范圍。為保證作業(yè)者能夠安全、舒適、高效的操作設(shè)備、工裝、工具，推薦采用下表標(biāo)準(zhǔn)：

在伸手夠取、放置零件等作業(yè)過程中，需確保手及手臂無干涉。手部作業(yè)空間在綠色G區(qū)時為最優(yōu)作業(yè)區(qū);黃色Y區(qū)為限制作業(yè)區(qū)，需專業(yè)經(jīng)理進行評審，無其他困難可讓步接受;紅色R區(qū)為不可執(zhí)行區(qū)，若讓步接收需高級經(jīng)理進行評審（注：當(dāng)焊裝零件輪廓尺寸≥1200mm，人工搬運零件重量>10kg時，要求零件上件高度≤1000mm，若無法滿足，需經(jīng)理進行評審）。

3.2 姿勢、負(fù)重及人機工程評價

3.2.1作業(yè)姿勢

在作業(yè)過程中，使用良好的作業(yè)姿勢可以使作業(yè)者時刻處于輕松的狀態(tài)，需要盡量避免長時間靜止不動的站立、長時間或反復(fù)彎腰、身體左右扭曲或半蹲位等姿勢。姿勢具體可分為：一般姿勢（1～3等級）和不良姿勢（4～5等級）。姿勢等級評價主要依據(jù)最困難的姿勢等級以及在該姿勢等級下累計工作時長占節(jié)拍比率進行判定，姿勢維持時間不足1秒時不納入姿勢評價。

1）1～3級姿勢表現(xiàn)為：

a.靜態(tài)的姿勢（坐著、立著）;b.動作輕松自然，輕微的走動（當(dāng)步行時間超過30%節(jié)拍時間時，評價為4）;c.手部動作在肩膀之下，身體輕輕的側(cè)向彎屈等。

2）4級姿勢表現(xiàn)為：

a.手與頭同高（肘與肩同高）;b.手或腳上升或下降高度≥30cm（如上下臺階、進出車艙等動作）;c. 身體彎腰、側(cè)屈在30～45°之間及腹部擱在料架或物品上的≥45°彎腰;d.坐著身體前傾≥30°或側(cè)屈≥60°。

3）5級姿勢表現(xiàn)為：

a.手比頭高（手在頭頂以上，伴有仰頭動作）;b.受空間或視線影響，低頭或側(cè)頭≥60°進行觀察的動作;c.彎腰或側(cè)屈≥45°;d.屈膝或下蹲或跪地;e.身體扭曲≥90°;f.后仰等動作。

3.2.2作業(yè)負(fù)荷

人體的工作能力是有一定限度的，超過這一限度，作業(yè)效率就會明顯下降，同時其生理和心理也會出現(xiàn)明顯的變化，嚴(yán)重時會使操作者處于高度應(yīng)激狀態(tài)，導(dǎo)致事故發(fā)生，造成人員及財產(chǎn)損失。 作業(yè)負(fù)荷主要通過物品處理（搬運）、推拉操作力及使用力矩扳手的操作力三個方面進行評價。具體負(fù)荷評價基準(zhǔn)如下：

1）1～3級負(fù)荷為：

a.當(dāng)單班（8小時）物品處理總量在6000kg以下或在良好姿勢狀態(tài)下單件物品重量在12kg以下，不良姿勢下單件物品10kg以下;

b.推拉操作力在向身體正前方進行單次操作力小于12kgf或者操作力12～19.9kgf在1小時內(nèi)不超過10次;

c.推拉操作力在向身體左右方向進行使力點離開身體在30cm內(nèi)單次操作力小于12kgf或者操作力12～19.9kgf在1小時內(nèi)不超過10次，推拉操作力在向身體左右方向進行使力點離開身體≥30cm單次操作力小于10kgf或者操作力10～14.9kgf在1小時內(nèi)不超過10次;

d.使用力矩扳手操作力單班（8小時）總量在6000kgf以下。

2）4級負(fù)荷為：

a.當(dāng)單班（8小時）物品處理總量在6000～9999kg或在良好姿勢狀態(tài)下處理單件物品重量在12～19.9 kg之間，不良姿勢下處理單件物品10～14.9 kg之間;

b.推拉操作力在向身體正前方進行單次操作力12～19.9 kgf之間在1小時內(nèi)操作次數(shù)在11～60次之間;推拉操作力在向身體左右方向進行使力點離開身體在30cm內(nèi)單次操作力12～19.9 kgf之間或在1小時內(nèi)操作次數(shù)在11～60次之間，推拉操作力在向身體左右方向進行使力點離開身體≥30cm操作力10～14.9 kgf之間或在1小時內(nèi)操作次數(shù)在11～60次之間;

c.使用力矩扳手操作力單班（8小時）總量在6000kgf～9999kgf之間。

3）5級負(fù)荷為：

a.當(dāng)單班（8小時）物品處理總量大于10000kg或在良好姿勢狀態(tài)下單件物品重量在20kg以上，不良姿勢下單件物品15 kg以上;

b.推拉操作力在向身體正前方進行單次操作力20 kgf之間或在12～19.9 kgf之間1小時內(nèi)操作次數(shù)超過60次;推拉操作力在向身體左右方向進行使力點離開身體在30cm內(nèi)單次操作力20 kgf之間或在1小時內(nèi)操作次數(shù)超過60次，推拉操作力在向身體左右方向進行使力點離開身體≥30cm操作力15 kgf之間或在1小時內(nèi)操作次數(shù)超過60次;

c.使用力矩扳手操作力單班（8小時）總量為10000kgf以上。

3.2.3 姿勢與負(fù)荷綜合評價

當(dāng)姿勢和負(fù)荷在1～3級范圍內(nèi)綜合評價為良好，定義為c級;當(dāng)姿勢、負(fù)荷為其中一項為4級時綜合評價為一般，定義為b級，需專業(yè)經(jīng)理進行評審，形成一致意見，未達(dá)成一致意見的需升級處理;當(dāng)姿勢、負(fù)荷同時為4級以上時綜合評價為差，定義為a級，需優(yōu)先改善。a級需專業(yè)高級經(jīng)理對問題進行評審，形成明確結(jié)論。