Belastningsergonomi, dockningsstation

Eftersom företagsledningen självklart har höga ambitioner gällande medarbetarnas hälsa, är kundönskemålet om god belastningsergonomi genom alla produktionsprocesser en högt prioriterad produktegenskap för alla konstruktioner. Därmed har detta varit tongivande även vid utformningen av dockningsstationen. Vilka arbetshöjder sammanfogningen och övriga monteringsmoment på hörnelementen kommer innebära, är inte helt bekräftade. Därför har dockningsstationen designats för att tillåta hjälpmedel som möjliggör arbete med bibehållen god belastningsergonomi, trots variabla arbetshöjder. Vid konstruktionsarbetet av

dockningsstationen har Arbetsmiljöverkets riktlinjer för god belastningsergonomi varit

riktlinje. Det kan även påpekas att monteringsprocesserna i dockningsstationen har få repetitiva arbetsmoment, vilket också är positivt ur ergonomisynpunkt.

4.12.2.1 Arbetshöjd

Utan hjälpmedel skulle medarbetaren tvingas till arbete på höjder som anses mindre lämpliga enligt Arbetsmiljöverkets riktlinjer för belastningsergonomi. Därför har dockningsstationen designats för att tillåta arbetstrappsteg och arbetsplattformar att komma mycket nära de

arbetsområden, där dessa kan kompensera medarbetarens ståhöjd för bevarande av ergonomisk arbetshöjd. Ingen anpassning har gjorts för något unikt trapphjälpmedel, då detta ligger utanför projektets avgränsningar. Dockningsstationen har istället designats för att vanligt utformade arbetsplattformar ska kunna placeras så nära elementen som möjligt. Företaget kan besluta om vilket hjälpmedel som ska köpas in.

Knästående arbete kommer att bli nödvändigt, men underlättas av att dockningsstationen höjer arbetshöjden genom att väggelementen flyttas upp från golvet motsvarande

dockningsstationens höjd. Dockningsstationen har inga delar som sticker ut där knästående arbete kommer ske. Lokalgolvets släta yta blir anläggningsyta mot medarbetarens knän. När det vänstra väggelementet ska spännas fast i dockningsstationen är arbetshöjden cirka 1400 mm för de två övre expanderbultarna och cirka 300 mm för de två nedre. Dessa höjder styrs av utnyttjandet av de för-borrade hålen som elementet har för fasthållning i väggfixturen och är en given förutsättning. En arbetsplattform kan placeras på gaveln av dockningsstationen om så anses nödvändigt, dock är det endast en repetition av arbetsmomentet på respektive höjd som behövs för att fästa elementet vid dockningsstationen.

4.12.2.2 Vikt och underarmsavstånd

Det tyngsta väggelementet väger 170 kg. När väggelementet ställts ner på dockningsstationen ska det fästas mot gavelramen och tryckas mot styr-ramen på insidan av hörnet. För detta behöver medarbetaren dra och skjuta på elementet och blir då ergonomiskt belastad. För att ge en belastningsreduktion genom låg friktion vid hanteringen har dockningsstationen försetts med kulrullar. Underarmsavståndet kommer kunna hållas mycket kort under belastningen då endast vältskydden kan hamna mellan medarbetarens kropp och väggelementet. Höjden trycket anläggs med mot elementet bör vara under elementets tyngdpunkt, för att undvika

momentkrafter runt tyngdpunkten i vertikalled. Tack vare dockningsstationens förhöjning mot golvet flyttas elementets tyngdpunkt upp så övervägande del av det ergonomiska arbetsområdet ligger under tyngdpunkten.

Vältskyddens höjd är har valts efter god funktion och god belastningsergonomi. Höjden på vältskyddet är 1200 mm och vikten 4,6 kg. Höjd och vikt i kombination med

underarmsavståndet 300 mm, vid förflyttning av vältskydden möjliggör att belastningsergonomin hamnar inom det gröna området enligt Arbetsmiljöverkets författningssamling, se Bilaga 1.

45(92)

5 Resultat

Examensarbetes resultat beskrivs i denna rapport som omfattar de processteg enligt avgränsningen som omfattar lyft och sammanfogning av väggelement i byggsystemet,

utvecklat av Husmuttern AB. Arbetets konkreta resultat är designförslag på två konstruktioner för att stödja nödvändiga processteg i utvecklandet av ett komplett byggsystem. De konkreta designresultaten har utformats från de slutliga specifikationer som redovisas separat. Se bilaga 23. Konstruktionsförslagen har utvecklats för att kunna användas av Husmuttern AB i dess planerade verksamhet med mikrofabriker på olika orter och med variabla lokalutformningar. Konstruktionsteamets resultat har genererats genom konceptutveckling, detaljutveckling och val mellan flertalet koncept för både ett lyftredskap och en dockningsstation. För att nå så produktionsklara och kostnadseffektiva konstruktionsförslag som möjligt har

utvecklingsarbetet präglats av en strävan efter ett maximalt utnyttjande av

standardkomponenter. Framtagna konstruktionsförslag presenteras som CAD-modeller och kommer, som sådana att göras tillgängliga för Husmuttern AB.

Utvecklingsarbetet har präglats av högt ställda krav på säkerhet och belastningsergonomi. Studier av gällande regelverk och lagstiftning, tillsammans uppdragsgivarens höga prioritering av säkerhet, har varit styrande av konstruktionsutformningen genom hela arbetet. Detta för att kunna nå målsättningen av ett godkännande för en CE märkning.

Belastningsergonomi och övriga skaderisker har bedömts och värderats som underlag för konstruktionerna och arbetsprocesserna kopplat till dessa, vid flera tillfällen under

utvecklingsarbetet genom riskanalyser.

Huvuddelen av ingående komponenter i båda konstruktionerna är att betrakta som

standardkomponenter. Arbetets definition för standardkomponenter var att dessa skulle finnas som lagervaror hos lokala leverantörer i Eskilstuna. Under arbetets tidsperiod har dock inte alla komponenter kunna hittats som lagervaror lokalt. De komponenter som inte hittats som

lagervaror i Eskilstuna kan dock beställas genom webbshopar. Undersökningen av

lagersortiment har i arbetet endast omfattat webbsökningar av upplagt lagersortiment hos större lokala leverantörer och inte varit en totalundersökning. Det finns därför fortfarande en

möjlighet till att dessa komponenter kan gå att finna lokalt i Eskilstuna. Lagerläggning av artiklar kan även variera med daglig frekvens varför det med säkerhet inte kan konstateras om situationen kommer förändras.

Figur 39 visar konstruktionsförslaget till lyftredskapet enligt slutliga konceptet. Bilder över fler konstruktionsdetaljer kan ses i figurer 7–17, avsnitt 4.9. Figur 40 visar konstruktionsförslaget till dockningsstationen enligt slutliga konceptet. Bilder över fler konstruktionsdetaljer kan ses i figur 18–30, avsnitt 4.10. I avgränsningar, punkt 1.4.8 beskrivs processens start och slut som avgränsar de arbetsmoment som inkluderats- och riskbedömts i arbetet.

46(92)

Ergonomi

Framtagning av konstruktionsförslaget till både lyftredskap och dockningsstation skedde båda med utgångspunkt för god ergonomi. Gällande lyftredskapet påverkas belastningsergonomin av hur arbetsmomentet kring montaget av redskapet på väggelementet organiseras. Detta ligger utanför arbetets avgränsningar och har därför tagits upp under rekommendationer. Arbetshöjder vid monteringen styrs av befintlig väggfixturs höjd i dess horisontella läge och kan därför ej påverkas av lyftredskapets utformning, men hamnar inom fullt acceptabla höjder för bibehållen god belastningsergonomi, för både längre och kortare personer. Bedömningen görs enligt illustration ur Arbetsmiljöverkets föreskrift AFS 2012:2, se bilaga 1.

Gällande dockningsstationen resulterade utgångspunkten av erhållen god belastningsergonomi i produktkrav för friktionssänkande funktion vid manuell hantering av tunga väggelement, samt oproblematiskt användande av hjälpmedel. Detta för att uppnå god belastningsergonomi trots tryck och dragbelastningar från den manuell hantering av tunga väggelement, samt stor

variation av arbetshöjder. Arbetstrappor med individanpassad höjd, arbetskläder med knäskydd samt lågfrekvent arbetsupprepning av momenten bedöms kunna ge fullt acceptabla

belastningsergonomiska påfrestningar för utförande personer.

Olycksrisker

Gällande lyftredskapets utformning för riskreducering av olycksfall, har det konstruerats med ett framstående produktkrav avseende låg vikt och säkra grepp för lyft och förflyttning.

Friktionshöjande gummiyta har inkluderats för att reducera risken att redskapet faller ner under arbetsmomentet att fäste det till väggelementen med expanderbultarna.

Gällande dockningsstationens utformning för riskreducering av olycksfall, har den konstruerats med framstående produktkrav avseende skydd mot krosskador från vältande väggelement. Fastlåsning av väggelement samt stadiga belastningsberäknade vältskydd har därför inkluderats. Inga utstickande delar har accepterats i designen som kan utgöra skaderisker, onaturliga arbetsställningar, hävstångsbelastningar till följd av långa underarms avstånd eller hinder för arbetshjälpmedel.

Figur 40:Konstruktionsförslag för dockningsstation Figur 39:Konstruktionsförslag för lyftredskap

47(92)

Riskanalyser, FMEA

Hela arbetets genomförande har utförts med ett stort fokus på hög säkerhet och god belastningsergonomi. Därför genomfördes riskanalyser tidigt i utvecklingsprocessen och därefter vid flera följande tillfällen vid utvecklandet av både lyftredskap och dockningsstation. En växelvis utveckling mellan produktspecifikationer och riskanalyser resulterade i

framväxandet och definierandet av konstruktionernas slutgiltiga specifikationer, se bilaga 6 och 7. Slutligen genomfördes en riskanalys för kommande produktionsprocess. Denna riskanalys påvisade vissa säkerhetsrisker med dockningsstationen som tidigare inte identifierats på grund av arbetets avgränsningar gällande processen, se punkt 1.4.8. Då reducering eller eliminering av denna risk genom omkonstruktion ej medgavs inom projekttiden, beskrevs dessa med rekommenderade åtgärder under punkt 6.

FEM-analyser

Hållfasthetsanalyser har genomförts på konstruktionernas olika delsystem i CAD-programmet Solidworks, genom dess funktion för finita elementmetoden. Analyserna genomfördes för undersökning av spänningar och deformationer i konstruktionerna, se bilagor 18–21.

Simuleringarna av dockningsstationen samt dess delsystem genomfördes med ansatta krafter, motsvarande faktiska krafter multiplicerade med en säkerhetsfaktor 3 för hög säkerhet. Simuleringen av lyftredskapet genomfördes med ansatta krafter, motsvarande faktiska krafter multiplicerade med 1,25. Säkerhetsfaktorn för lyftredskapet valdes efter studier av

Arbetsmiljöverkets ”Maskindirektivet 2006/42/eg”, i enighet med kravet för statisk

säkerhetsfaktor till CE godkännande av lyftredskap. Dynamisk säkerhetsfaktor har ej beräknats, då aktuella processhastigheter är okända. Lastfallen, vilka baseras på statiska laster med

viktberäkningar från CAD-programmet Solidworks, samt approximativa uppskattningar och är utförda efter bästa förmåga med avsikt på noggrannhet. Analyserna visar att ingen plastisk deformation kommer uppstå på någon av konstruktionerna.

48(92)

6 ANALYS

Examensarbetets syfte var att besvara huvudfrågan:

”Hur bör konstruktionerna för att bistå lyft av väggelement samt produktion av hörnelement till byggsystemet utformas för att möta krav av säkerhet och ergonomi”. Huvudfrågan bedömdes vara för komplex och innehålla för många variabler för att kunna besvaras direkt. Strategin blev därför att dela upp den i flera mindre komplexa frågeställningar. Genom att undersöka och besvara dessa underliggande frågeställningar, bedömdes dessa gemensamt svara mot huvudfrågan. Se delfrågorna under punkt 1.3 Syfte och frågeställningar.

6.1.1 Till vilken grad kommer väggelementen vara färdigställda då de placeras i