SNÍŽENÍ PRACNOSTI A ZLEPŠENÍ PRACOVNÍHO PROSTŘEDÍ NA PRACOVIŠTI ZÁSTAVBY
SEDAČEK VE FIRMĚ ŠKODA AUTO A.S. MLADÁ BOLESLAV
Bakalářská práce
Studijní program: B2341 – Strojírenství
Studijní obor: 2301R030 – Výrobní systémy Autor práce: Jakub Mařan
Vedoucí práce: doc. Dr. Ing. František Manlig
Liberec 2014
Prohlášení
Byl jsem seznámen s tím, že na mou bakalářskou práci se plně vzta- huje zákon č. 121/2000 Sb., o právu autorském, zejména § 60 – školní dílo.
Beru na vědomí, že Technická univerzita v Liberci (TUL) nezasahuje do mých autorských práv užitím mé bakalářské práce pro vnitřní potřebu TUL.
Užiji-li bakalářskou práci nebo poskytnu-li licenci k jejímu využití, jsem si vědom povinnosti informovat o této skutečnosti TUL; v tomto pří- padě má TUL právo ode mne požadovat úhradu nákladů, které vyna- ložila na vytvoření díla, až do jejich skutečné výše.
Bakalářskou práci jsem vypracoval samostatně s použitím uvedené literatury a na základě konzultací s vedoucím mé bakalářské práce a konzultantem.
Současně čestně prohlašuji, že tištěná verze práce se shoduje s elek- tronickou verzí, vloženou do IS STAG.
Datum:
Podpis:
TÉMA: Snížení pracnosti a zlepšení pracovního prostředí na pracovišti zástavby sedaček ve firmě Škoda Auto a.s. Mladá Boleslav
ANOTACE
Bakalářská práce je zaměřena na optimalizaci ručního pracoviště ,,zástavby sedaček“
na montáţní lince ve firmě Škoda Auto a.s.. Teoretická část pojednává o současných metodách průmyslového inţenýrství, které se aplikují ve firmách. A další část pojednává o jednotlivých metodách ergonomie a metodách ve firmě Škoda Auto a.s.. Praktická část se zabývá pracností a ergonomií pracovního procesu. Cílem je optimalizace pracoviště z pohledu pracnosti a ergonomie.
Klíčová slova: (sedačky, pracnost, ergonomie, montáţní linka, manipulátor)
THEME: Reduce labor intensity and improve the working environment in the workplace buildings seats at Škoda Auto a.s. Mladá Boleslav
ANNOTATION
The bachelor thesis is focused on the optimization of manual workplaces ,,buildings seats“ on the assembly line at Škoda Auto a.s.. Theoretical part discusses the current methods of industrial engineering, which are applied in companies. A further section discusses the various methods of ergonomics and methods in company Škoda Auto a.s..
Practical part deals with labor input ergonomics and workflow. The aim is to optimize the workplace in terms of labor and ergonomics.
Keywords: (seats, labor intensive, ergonomics, assembly line, manipulator)
Zpracovatel: TU v Liberci, Fakulta strojní, Katedra výrobních systémů
Počet stran: 76 Počet tabulek: 25 Počet grafů: 1 Počet obrázků: 37 Počet příloh: 16
6
Obsah
ÚVOD ... 8
I. TEORETICKÁ ČÁST ... 9
1) Úvod do optimalizace ... 10
1.1 Problematika optimalizace a ergonomie ... 10
1.2 Průmyslové inţenýrství ... 10
1.3 Metoda 5S (6S) ... 11
1.4 Six Sigma ... 12
1.5 DMAIC ... 12
1.6 Analýza a měření práce ... 13
1.7 Metody pro analýzu práce ... 14
1.8 Metoda předem určených časů ... 16
1.9 Basic MOST ... 16
2) ERGONOMIE PRACOVIŠTĚ ... 18
2.1 ERGONOMIE ... 18
2.2 Pracovní lékařství ... 18
2.3 Antropometrie ... 18
2.4 Pracoviště a pracovní místo ... 19
2.5 Práce s břemeny, nemoci páteře a podpůrného aparátu ... 19
2.6 Nové metody hodnocení ergonomických rizik ... 20
2.6.1 Metoda RULA (Rapid Upper Limb Assessment) ... 20
2.6.2 Metoda REBA (Rapid Entire Body Assessment) ... 22
2.6.3 NIOSH ... 22
2.6.4 Ergonomie fyzické výkonnosti člověka (podle ČSN EN 1005-2) ... 23
2.6.5 Porovnání metod RULA, REBA a NIOSH ... 24
II. PRAKTICKÁ ČÁST ... 25
3) OPTIMALIZACE PRACOVNÍHO PROCESU ... 26
3.1 Rozbor současného pracovního procesu ... 26
3.2 Analýza měřením výrobních časů ... 27
3.3 Pracnost Basic MOST ... 28
3.4 Porovnání metod Basic MOST a měření stopkami ... 30
3.5 Procesní diagramy ... 30
3.6 Rozdíly v produktech ... 31
3.7 Analýza pohybů pracovníků na pracovišti ... 33
7
3.8 Návrh zlepšení procesu Rapid: ... 35
4) ERGONOMIE PRACOVNÍHO PROCESU ... 37
4.1 Analýza ergonomie na pracovišti – PŘEDNÍ SEDAČKY ... 37
4.2 Rizikové faktory ruční manipulace ... 37
4.3 Ministerstvo zdravotnictví – Zařazování prací do kategorií ... 38
4.4 Výpočet fyzické zátěţe při manipulaci s břemeny(ČSN EN 1005-2) ... 38
4.5 Ergonomická legislativa pro ČR – PRACOVNÍ POLOHY ... 40
4.6 RULA ... 41
4.7 Porovnání provedených metod ... 43
4.8 Analýza ergonomie na pracovišti - ZADNÍ SEDAČKY ... 44
4.9 Rizikové faktory ruční manipulace ... 44
4.10 Výpočet fyzické zátěţe při manipulaci s břemeny (ČSN EN 1005-2) ... 44
4.11 Ergonomická legislativa pro ČR – PRACOVNÍ POLOHY ... 45
4.12 RULA ... 46
4.13 NIOSH–Zátěţ páteře pro oba pracovní procesy ... 47
5) NÁVRHY ZLEPŠENÍ ... 48
5.1 Návrh ergonomie pracovního procesu ... 48
5.2 Zavedení manipulátorů s vyuţitím jednoho dopravníku ... 48
5.3 Zavedení manipulátorů s vyuţitím obou stran linky i s dopravníky + Vytvoření lepšího pracovního prostoru ... 50
5.4 Ergonomie pro obě dvě varianty ... 52
6) SHRNUTÍ A ROZHODNUTÍ ... 54
7) ZÁVĚR ... 55
SEZNAM POUŢITÉ LITERATURY ... 56
SEZNAM OBRÁZKŮ ... 57
SEZNAM TABULEK ... 58
SEZNAM PŘÍLOH ... 59
GRAFY ... 59
8
ÚVOD
:V dnešní době, kdy se firmy perou o kaţdého zákazníka, se klade velký důraz na co nejrychlejší a nejlevnější pracovní proces. To znamená eliminovat činnosti, které podniku nepřináší výdělek. Kaţdou chvíli přijde někdo s novou formou skladování, novým druhem strojů, novým hardwarem a softwarem a kaţdý se musí snaţit co nejrychleji přizpůsobit své konkurenci, aby nezaspal dobu. Jednou z hlavních věcí, jak ušetřit náklady na výrobu a zrychlit pracovní proces v sériové výrobě je optimalizace pracovního místa.
Kdyţ si poklademe otázku, tak kaţdá firma se snaţí ušetřit všude, kde to jen jde, klidně i za cenu propuštění zaměstnanců, kdyţ to pro ni bude mít větší uţitek a větší prosperitu.
V dnešní době je také trendem nahrazovat pracovníky automatizovanou výrobou, tím se firma vyhne potíţím s ergonomií a nemocem z povolání. Nemoc z povolání je současně tím nejdiskutovanějším tématem, kterým je ohroţeno zaměstnancovo zdraví.
Náplní bakalářské práce je optimalizace pracoviště z pohledu pracnosti a ergonomie na pracovišti zástavby sedaček na montáţní hale M1 ve firmě Škoda Auto a.s.. Cílem práce je provést analýzu procesů na pracovišti a navrhnout opatření na sníţení pracnosti a zlepšení pracovního prostředí pomocí ergonomie.
Jedním z hlavních témat bude „ Štíhlá výroba – tzv. ,,Lean manufacturing “v dnešní době základním kamenem správného hospodaření podniku. Dalším důleţitým tématem bude ergonomie z pohledu na pracovní prostředí a zaměstnance. Která bude zaměřena především na problematiku přenášení těţkých břemen a umístění pracovního prostoru s ohledem na správné drţení těla, tak aby předešlo nemocem z povolání.
Závěrem bude vyhodnoceno, jaká optimalizace přebere hlavní úlohu, pro zlepšení současného pracovního procesu s ohledem na různá kritéria vyplývající z provedených analýz.
9
I. TEORETICKÁ ČÁST
10
1) Úvod do optimalizace
1.1 Problematika optimalizace a ergonomie
Optimalizací se v dnešní době rozumí sníţení nákladů na výrobu produktu z mnoha pohledů. Jedním z nich je zlepšení podmínek na pracovišti, druhým můţe být odstranění veškerého plýtvání a třetím je odstranění všech nedostatků jako je zlepšení kvality,
bezpečnost a zapojení zaměstnanců do procesu zlepšování. Všechny tyto vlastnosti se dají sledovat od začátku procesu, aţ do jeho dodání zákazníkovi. To znamená, ţe kaţdý produkt je třeba podrobit důkladné analýze, ze které jsme schopni snadno zjistit faktory týkající se plýtvání a nedostatků. V dnešní době je základním kamenem optimalizace průmyslové inženýrství. [12]
,,Průmyslové inženýrství je mladý multidisciplinární obor, který řeší aktuální potřeby podniků v oblasti moderního průmyslového managementu. Kombinuje technické znalosti inženýrských oborů s poznatky z podnikového řízení a jejich pomocí racionalizuje, optimalizuje a zefektivňuje výrobní i nevýrobní procesy.“
[3]
Ergonomie je obor zabývající se problematikou antropometrie a správným drţením těla při práci na pracovišti. Je úzce propojena s optimalizací pracoviště a bezpečností.
Ergonomie v některých případech zpomaluje proces za cenu usnadnění pracnosti pro člověka. A takto vede cesta k zavádění mechanických nebo plně automatizovaných manipulátorů. [12]
1.2 Průmyslové inženýrství
Průmyslové inţenýrství velmi houţevnatě sleduje vývoj nákladů v organizaci a pomocí svých metod se snaţí hledat praktická řešení, jak docílit sniţování úrovně nákladů. K základním principům zlepšování procesů z pohledu průmyslového inţenýrství se vyuţívají čtyři základní principy: [12]
• eliminace
• zjednodušení
• kombinace
• změna pořadí
11
V současnosti se lze potkat s dvěma typy průmyslového inţenýrství z hlediska přístupu a metodiky:
•klasické průmyslové inţenýrství
•moderní průmyslové inţenýrství
Moderní průmyslové inţenýrství se zavadí v rychle se rozvíjejících firmách a podnicích, ve kterých se mění obchodní prostředí v rozmezí dní.
Konkrétněji klasické průmyslové inţenýrství je více zaměřené na exaktní metody (studium práce, operační výzkum). [12]
1.3 Metoda 5S (6S)
Tato metoda je původem z Japonska a vyuţívá se po celém světě. Je takřka základním kamenem kaţdého štíhlého podniku. Označuje pět hlavních zásad. Ale s dnešní dobou se všechny metody rozvíjejí a uţ se mluví o rozšíření metody na 6S. [12, 13, 8]
Pravidla metody 6S:
1) Třídění/úklid (zbavit se všeho přebytečného)
2) Rozmístění/pořádek (kaţdý předmět vracet na stejné místo) 3) Postupy/čištění (pravidelný úklid + čistota)
4) Standardizace (zaţít si návyky v pořádku a čistotě)
5) Kontrola/disciplína (být zodpovědný a dodrţovat předpisy) 6) Bezpečnost na pracovišti a ergonomie
Cílem je správné uspořádání materiálu a nářadí, čímţ se vyhneme hledání, které je zahrnuto do plýtvání pracovní činnosti. Důleţité je, aby zásoby a materiál nezabíraly příliš mnoho prostoru z hlediska snadného pohybu a orientace v prostoru, zajistíme tak
bezpečnost, ergonomii a celkový dojem. Velký důraz se klade na reakci a správné vyřešení problému v krizových situacích. Tyto kroky mohou kladně ovlivnit rozhodnutí zákazníka pro volbu dodavatele. Všechna tato pravidla vycházejí z jednoduchých praktik a zdravého úmyslu bez zbytečně vysokých finančních výdajů na realizaci. Jako důleţitý nástroj pro metodu 5S nebo 6S je vyuţívání fotografii, videozáznamů a prezentací za společného zhodnocení a vyhodnocení skupiny pracovníků.
12
1.4 Six Sigma
Jedná se o strategii řízení výroby vyvinutou společností Motorola, která má za cíl optimalizaci, ale i zlepšení kvality ve výrobě. V dnešní době je rozšířena ve všech odvětvích průmyslu. Six Sigma si klade důraz na eliminaci zjištěných defektů či chyb ve výrobním procesu, které negativně ovlivňují chod firmy. Cílem kaţdého podniku je dosáhnout nejvyššího stupně kvality Six Sigma 6, která presentuje dobré řízení výroby a kvality. [12, 13]
1.5 DMAIC
DMAIC v překladu znamená (Definuj, Měř, Analyzuj, Inovuj, Kontroluj). Je to jedna z mnoha metod Six Sigma, která je zaměřena na proces řízení. Její výhodou je
jednoduchost a komplexnost, díky které je moţnost po analýze porovnávat a sjednocovat jednotlivé nápady a zavádět je do procesu.
Definuj: V této fázi jde o určení problémů a cílů, ke kterým si je nutno stanovit očekávání, finance a potřebný čas. Zakládání organizovaných týmů zabývajících se jednotlivými problémy v procesu. Kaţdý výrobní proces se dá zlepšovat, jen stačí najít jakou cestou se vydat. V zadané BP bude jako hlavní problematika ergonomie na pracovišti v závislosti na pracnosti.
Měř: Tady je důleţité zvolit správnou metodu sběru dat současného procesu, abychom měli podle čeho porovnávat zlepšující se proces. K pouţití slouţí analýzy týkající se měření práce nebo diagramy znázorňující tok materiálu, trasy v layoutu pracoviště, vyuţití pracovníků, posloupnost výrobních procesů.
Analyzuj: Z nasbíraných dat jako jsou například: tabulky, diagramy a obrázky.
Identifikujeme klíčové faktory projektu a hledáme potenciál pro zlepšení. Zlepšení se můţe týkat zrychlení procesu nebo bezpečnosti na pracovišti.
Inovuj: Jde především o co nejalternativnější řešení, které vyřeší naše stanovené cíle. Je důleţité vědět, ţe tato metoda, která má něco zlepšit na současném pracovišti a ne ho celé změnit.
Kontroluj: Monitorování a měření procesu slouţí k sledování zavedeného zlepšení s cílem zavést standardizaci a Know-how podniku. [13, 5]
13
1.6 Analýza a měření práce
Měření práce lze rozdělit – přímé a nepřímé. Je to skvělý nástroj pro odhalení a odstranění neefektivnosti při vykonávání kterékoliv práce. Úkolem je podrobit pracovní postup kontrole a prozkoumání za cílem zlepšit efektivnost.
Touto metodou měření a analýzy jsme schopni snadno a jednoduše docílit vyšší
produktivity při nízkých nákladech. Dále nám tato metoda přinese další důleţité informace o procesu, jako jsou časové normy a vyšší bezpečnost na pracovišti.
Úspory ve výrobním procesu jsou viditelné ihned. A důleţitým nástrojem pro boj s neefektivitou je – kvantifikace plýtvání.
Eliminace plýtvání
1) Nadprodukce: Důsledkem je zbytečně velký počet zaměstnanců, velké skladovací plochy, zbytečné činnosti a náklady na materiál. Bojem proti nadprodukci je štíhlá výrova Just-in-time, kde před sebou netlačíme produkci na sklad, ale přímo k zákazníkovi.
2) Čekání: závislé na obsluze, pokud stroj, materiál nebo zákazník na něco čekají, tak to není pro podnik ţádoucí z hlediska investic do výroby.
3) Zbytečná přeprava materiálu: špatnou volbou přepravních tras, velikostí přepravních boxů, vzdálenostmi mezi pracovišti.
4) Špatné výrobní postupy: Jsou většinou způsobeny nevyuţitím fondu strojů nebo zbytečným pohybem pracovníků s výrobkem.
Obr. 1: Vizuální zobrazení metody DMAIC [13]
14
5) Vysoké zásoby: Jsou důsledkem nadprodukce. Vhodné zavést výrobu Just-in-time.
(vázaný kapitál, skladovací plochy, nepotřebné dokumentace,…)
6) Zbytečné činnosti: Jsou činnosti vyvolané neefektivností pracovníka, časté hledání nástrojů, materiálu a dalších pomůcek. Eliminace pomocí metody 5S.
(obsluha sama hledá materiál nebo nářadí)
7) Poruchy ve výrobě: Jsou způsobeny zanedbáváním pravidelných revizí strojů nebo jejich nástrojů. Nutné pravidelně kontrolovat příslušnou osobou zodpovědnou za chod stroje. (zmetky, opravy strojů,…)
8) Nevyužitý lidský potenciál: Kaţdý zaměstnanec má moţnost se zapojit do
vylepšování výrobních procesů za cílem nějaké odměny od zaměstnavatele. Je to moderní metoda jak budovat úctu zaměstnance ke své práci a firmě.
(Kaizen, podávání zlepšovacích návrhů,…)
9) A další potenciální, ale už méně závažné plýtvání v procesu [13]
1.7 Metody pro analýzu práce
Záznam pohybu materiálu
(Spaghetti diagram, procesní a nitkový)
Spaghetti diagram
Tímto diagramem jsme schopni zachytit pohyb pracovníka nebo materiálu po pracovišti v určitém časovém intervalu. Interval je zvolen řešitelem problému, který podle svého vlastního úsudku zvolí vhodný interval pro dané pracoviště. Řešení spočívá v tom, ţe se pohyb zakresluje do layoutu pracoviště. Odhalíme tak neţádoucí podněty, jako je zbytečná chůze mimo pracovní prostor, nevhodně zvolené přepravní trasy nebo vzájemné
překrývání tras pracovníků.
Provedené měření nám ukáţe nedostatky v pracovním procesu, které je zapotřebí eliminovat nebo jim předcházet. Především se klade důraz na co nejkratší vzdálenost a správné umístění pracovních pomůcek, tak aby bylo vše v dosahu pracovníka. [13]
15
Obr. 2: Spaghetti diagram [4]
Procesní diagram
Tento diagram je vhodný pro pouţití na delší časový interval pracovní činnosti, která se dá rozfázovat (rozdělit) na jednotlivé pracovní úkony. Pro tvorbu diagramu je důleţité určit si začátek a konec vykonávané práce. Vznikne takový pracovní postup, který se do detailu rozebere na další úseky, a kaţdý z úseků se podrobí důkladné analýze. Snaţíme se
eliminovat činnosti, které pro podnik nemají ţádnou hodnotu (čekání, přeprava). [13]
Obr. 3: Jedna z možných procesních úloh [2]
16
Na obrázku (Obr. 3) je vidět, ţe jednotlivé činnosti jsou znázorněny symboly, tak aby orientace v tabulce byla přehledná. Na základě četnosti jednotlivých činností je nutno zváţit, které jdou eliminovat nebo sjednotit dohromady. Výsledkem můţe být rychlejší výroba a bezpečnost na pracovišti.
Souslednost procesů
[procesní diagram (pracovníka, materiálu, zařízení), diagram obouručních činností, diagram vícenásobné obsluhy]
Záznam časového průběhu
(snímek pracovního dne, chronometráţ, videosnímek)
1.8 Metoda předem určených časů
Je to měření pracnosti nepřímou metodou, nejsou tak nutné snímky, videosnímky a stopky. K měření se pouţívají tabulky pohybů s předem určenými časy. Všechno vyplývá z časových a pohybových studií zjištěných dlouhodobým pozorováním aplikovatelných na sériovou i kusovou výrobu. [13]
Rozdělení: 1) MOST (Basic MOST, mini MOST, maxi MOST) 2) MTM (MTM 1, MTM-SD, MTM-UAS, MTM-MEK)
1.9 Basic MOST
Je to metoda s širokým uplatněním. Metoda má uplatnění v sériové, kusové výrobě a slouţí k simulacím navrhovaných pracovišť, jelikoţ se řídí podle stanovených standardů.
Pro výpočet slouţí tabulky MOST, pomocí kterých vypočteme pracnost v jednotkách TMU (Time Measurement Units).
Pouţití této metody spočívá v rozdělení úkonů do sekvencí, které začínají nějakým úchopem aţ po umístění hmoty na své místo. Pro správné určení činnosti slouţí soubor tabulek, podle kterých jednotlivé sekvence doplníme. Záleţí na vzdálenostech, pohybu těla, velikosti a tvaru hmoty, pracovních pomůckách aţ třeba k řízenému přemístění a po pouţívání strojních zařízeních. [13]
17
Tabulka 1 je jedna z mnoha tabulek Basic MOST, tato konkrétně pro obecné přemístění.
Kaţdý pracovní proces se skládá z jednotlivých úkonů (subaktivit), které je moţno vyjádřit pomocí sekvencí sloţených z příslušné tabulky. Vyskytují se zde 4 kategorie akce na určitou vzdálenost (A), pohyb těla (B), získání kontroly (G) a umístění (P). A tyto subaktivity se poskládají do logických sekvencí, jak je vidět na Obr. 4.
Obr. 4: Základní sekvenční model pro obecné přemístění [10]
Metoda MOST byla vyvinuta, aby zrychlila a zjednodušila výpočty pro měření práce.
Její výhodou je, ţe se od ostatních metod jako je například MTM nedělí na vyšší počet subaktivit, které dělají výpočet jen sloţitějším a pro řešitele náročnějším. A přesto si zachovává vysokou úroveň přesnosti měření. [10]
Tabulka 1: Most Basic – Obecné přemístění [13]
18
2) ERGONOMIE NA PRACOVIŠTI
2.1 ERGONOMIE
Ergonomie se snaţí optimalizovat vzájemné vztahy člověka k pracovnímu prostoru, pouţívání nástrojů či strojů, které mohou negativně ovlivnit výkonost či zdraví. Je to obor, který vyuţívá poznatků z mnoha druhů věd týkajících se lidské práce. Coţ znamená vysoké nároky na její pochopení. [6]
,,Ergonomie je humánní vytváření a uspořádání pracovišť, odpovídajících lidským možnostem, schopnostem a nárokům. Zprvu tvorba nástrojů a strojů, dnes komplexní řešení tvorby pracovního prostředí, opírá se o všechny obory, zabývající se lidskou prací. Používá poznatků pracovního lékařství, hygieny práce, epidemiologie nemocí z povolání, ale i civilizačních nemocí, sociologie, sociálního lékařství, obecně psychologie a psychologie práce, pracovní
fysiologie, statistiky. Úzká spolupráce s architekturou vnitřního i vnějšího pracovního prostředí, s uměleckým vytvářením (i barevným) jak prostoru ta i strojů a nástrojů.“(Václav Erban, 2003) [6]
2.2 Pracovní lékařství
Zabývá se vztahy mezi pracovním světem, zaměstnáním a povoláním v závislosti na zdravotním stavu zaměstnance. Zkoumá fyzické a duševní reakce člověka na pracovní zátěţ a pocit z pracovního prostředí. [6]
Cíle:
1) podpora a udrţování tělesné, duševní i sociální pohody
2) ochrana před poškozeními, vznikajícími na základech pracovních podmínek 3) přizpůsobovat lidem pracovní procesy a humanizovat je
4) ochrana před moţnými onemocněními (všeobecná a celková prevence) 5) včasné poznání méně se vyskytujících onemocnění a další [6]
2.3 Antropometrie
Je to vědní obor zabývající se měřením rozměrů člověka a slouţí k tomu, aby rozměry pracovních pomůcek odpovídaly moţnostem člověka. Kaţdé pracoviště má svou pevně danou osnovu podle, které je nutné se řídit. Např. (pracovní prostor: ve stoje, v sedě, přenášení břemen,…atd.). [14]
19
2.4 Pracoviště a pracovní místo
Pracoviště je definováno prostory, stěnami a osvětlením, na které je pracovník vázán.
Prostory zahrnují pracoviště a jejich parametry jako je plocha, výška a orientace v budově s ohledem na světové strany. Stěny musí být z materiálu dobře izolujícího a odhlučňujícího + barvy, kontrasty čistota stěn. Umělé osvětlení záleţí na kvalitě a druhu osvětlení, které závisí na intenzitě osvětlení, barvě světla, reflexi na stěnách, podlaze, stropu, strojích. [6]
Ergonomické zásady ŠA a.s.
1) Volná podlahová plocha na 1 zaměstnance – min. 2m2 mimo zařízení a spojovacích cest.
2) Šíře volné plochy pro pohyb nesmí být v ţádném místě zúţena pod 1m.
3) Umístění strojů a zařízení nejméně 0,6m od pevných překáţek.
4) Průchodová ulička na pracoviště jednosměrná nejméně 0,85m (1 zaměstnanec s břemenem). [14]
2.5 Práce s břemeny, nemoci páteře a podpůrného aparátu
Je jedním z velkých problémů, který se vyskytuje na ručních pracovištích, a který je nutné co nejvíce eliminovat. Patří sem časté přenášení, drţení a zvedání břemen. Z toho plyne, ţe nastává vysoké zatíţení na pohybový aparát pracovníka, který můţe onemocnět na opotřebení meziobratlových plotének, coţ je v dnešní době nepřípustné. Práce
s břemeny se specializuje na zkoumání směru pohybu páteře – předozadní, - do stran, - rotace. A tlaků, které působí na pohybový aparát od hlavy aţ k patám. [6]
Ruční manipulace s břemeny Hlavní zásady manipulace:
1) Snaha eliminovat zbytečnou a fyzicky těţkou ruční manipulaci 2) Těţkou manuální práci nahradit vhodným manipulačním zařízením.
3) Dodrţování zásad správné manipulace s břemeny.
Zásady pro zvedání a přemisťování břemen:
Břemeno má umoţnit 1) Dobrý úchop 2) Bezpečné drţení 3) Bezpečné přenášení
20
Břemeno má být zvedáno 1) Po nejkratší dráze 2) Co nejblíţe u těla 3) S napřímeným trupem 4) Bez otáčení trupu
5) S vyuţití síly dolních končetin
Břemeno má být přemisťováno
1) V nejvýhodnější stejné výšce 2) Po nejkratší dráze (do 2m) 3) Plynule bez náhlých pohybů
Břemeno nemá být zvedáno nebo přemisťováno 1) Přímo ze země
2) Pod úrovní kolen a nad úrovní ramen
3) Nesmí při přemísťování bránit dobrému výhledu [14]
Manipulace s břemeny bývá velmi často nahrazována zdvihacími zařízeními nebo manipulátory, které lze aplikovat pomocí výpočtu indexu rizika Ri
(ČSN EN 1005 – 2) od hmotnosti břemene cca 10 kg. [14]
2.6 Nové metody hodnocení ergonomických rizik 2.6.1 Metoda RULA (Rapid Upper Limb Assessment)
Touto metodou vyhodnocujeme převáţně riziko poškození horních končetin. Patří sem hodnocení poloh (paţí, předloktí a zápěstí), ale také krku, trupu a nohou. Tato metoda zahrnuje předlohy, kam vyplníme údaje týkající se pozorovacího pracoviště a následně z nasbíraného skóre zjistíme, do jaké kategorie náročnosti můţeme umístit naše zkoumané pracoviště. Z výsledků, které nám vyjdou, musíme usoudit, zda musíme pracovní místo upravit z pohledu ergonomie pracoviště. Nebo je vše v normě a nemusíme pracoviště přizpůsobovat. [7, 1]
21
Blíţe k hodnocení:
Výsledné hodnocení spočívá v odečtu hodnoty celkového skóre, ve kterém jsou zahrnuty veškeré parametry uspořádané do 3 tabulek – A, B a C:
Skóre polohy horní končetiny – tabulka A
Tabulka 2: Tabulka A [7]
Skóre postavení krku, trupu a nohou – tabulka B
Tabulka 3: Tabulka B [7]
Skóre C = skóre tabulky A + skóre svalové + skóre silové – zátěţové
Tabulka 4: Tabulka C [7]
Skóre D = skóre tabulky B + skóre svalové + skóre silové – zátěţové
Celkové skóre = skóre C + skóre D – tabulka C
22
2.6.2 Metoda REBA (Rapid Entire Body Assessment)
REBA = je metoda vyvinuta v roce 2000. Původně pro zdravotnictví. Spočívá v komplexním hodnocení poloh, vhodně aplikovatelných na statické polohy (pracoviště s výpočetní technikou) a také nahlíţí k správnému úchopu břemen a jeho přemístění.
REBA skóre má rozmezí 1 – 15 odkud se vyhodnotí rizikovost a důleţitost potřebných opatření. [7]
2.6.3 NIOSH
Tato metoda byla vyvinuta v roce 1981, ale od té doby prošla značnou změnou.
Zaměřuje se na zvedání a pohyb s břemeny, s cílem ulevit zvedacímu aparátu dělníka. A jejím výsledkem je doporučený hmotnostní limit a vedlejším výsledkem je zvedací index.
Podle indexu jsme schopni nastavit správné rozloţení sil pracovníka, jako je váhový limit a délka zdvihání břemen, tak abychom zamezili úrazům a nemocem z povolání. [11]
Metoda je omezena podmínkami, jako jsou:
Ţádné trhavé zdvihání
Souměrné zdvihání, zapojení obou rukou
Ţádné překáţky, volnost pohybu
Vhodné podmínky pro přenos zatíţení
Co nejvhodněji přizpůsobené pracoviště
Obr. 5: Hodnocení NIOSH [14]
23
2.6.4 Ergonomie fyzické výkonnosti člověka (podle ČSN EN 1005-2) Je to hodnocení ergonomie dle evropské normy zkoumající bezpečnost strojních zařízení vůči pracovníkům. Je uvedena z důvodu, ţe ve firmě je vyuţívána, a ţe se bude hodit k vyhodnocování s ostatními výsledky.
Tabulka 5: Fyzická výkonnost člověka ČSN EN 1005-2 [14]
24
Tabulka 5 je jednoduchým nástrojem pro výpočet rizikovosti pracoviště s ohledem na práci s těţkými břemeny. Pomocí správně zvoleného měřidla jsme schopni nasbírat data k daným kategoriím a dosadit je do tabulek, kde k naměřeným hodnotám jsou koeficiety, potřebné pro výpočet doporučeného hmotnostního limitu(RML2).
2.6.5 Porovnání metod RULA, REBA a NIOSH
Metody RULA a REBA si jsou podobné hlavně jejich komplexností aplikovatelné na celý lidský aparát. Kde aţ praxí je moţno vyhodnotit, jak kterou, kde aplikovat. Natoţ metoda NIOSH není tak komplexní, je zaměřena pouze na bederní část páteře, zatíţenou při manipulaci s břemeny.
Pro bakalářskou práci bude vhodná aplikace metody RULA pro její jednoduchost a přehlednost. A bude moţno ji porovnat s metodou aplikovanou firmou ŠA.
25
II. PRAKTICKÁ ČÁST
26
3) OPTIMALIZACE PRACOVNÍHO PROCESU
3.1 Rozbor současného pracovního procesuNa současném pracovišti pracují čtyři zaměstnanci, kteří přebírají sedačky
z dopravníku, který se nachází na jedné straně montáţní linky. Cílem kaţdého z nich je zástavba sedačky do karoserie. Sled operací je nastaven, tak ţe první dva pracovníci převezmou sedák a opěru (umístěny na předních sedačkách) a jdou ho zastavit do zadní části kokpitu. V těsném sledu následuje práce zbylých dvou zaměstnanců, kteří ze stejného dopravníku převezmou zbylé přední sedačky a zastaví je do kokpitu.
Činnost zaměstnanců se zadními sedadly je taková, ţe kaţdý z nich převezme z dopravníku opěradlo se sedákem, které musí donést ke karoserii. Sedák se přichytí lehkým odtlačením drátu do příslušných ok v karoserii. Zadní opěradlo je dle kompletace jednodílné nebo dvoudílné. Ustavuje se do čepů umístěných na karoserii. Poté následuje uloţení (zatlačení) do základní pozice.
Činnost zaměstnanců s předními sedačkami nese vyšší náročnost na hmotnost břemene a připojení elektriky. Přebírají celé sedadlo, které má maximální nejvyšší hmotnost 15kg (podle druhu materiálu a výbavy). Donesou ho ke karoserii a vloţí dovnitř, kde sedačku zapojí dle její kategorie do elektriky. Poté sedačku ustaví na čepy a projedou ve
vodících lištách sem a tam z důvodu vymezení vůlí.
Obr. 6: Jednoduché schéma pracoviště [vlastní tvorba]
27
3.2 Analýza měřením výrobních časů
Pro dané pracoviště byla vybrána metoda spadající do analýzy měření výrobních časů (1.6), kde je zmíněna metoda přímého měření pomocí stopek, tuţky a papíru. Měřením prošlo 100 aut v časovém intervalu 1,5 hodiny, tak jak jedou na montáţní lince.
Z nasbíraných dat je doloţen graf (Graf 1) vyhodnocující současný stav pracoviště.
Postup měření byl zvolen, tak ţe vstupem bylo uchopení sedadla prvním pracovníkem a výstupem byl poslední kontakt s přední sedačkou.
Na prověřovaném pracovišti se občas stane, ţe se výrobní cykly překrývají, z důvodu, ţe poslední pracovník ještě zastavuje přední sedadlo a zbylí pracovníci uţ zastavují sedadla do dalšího auta. To je v přiloţené tabulce (Tabulka 6) uvedeno jako přesah operace.
Je zde i zohledněn čas čekání, kdy pracovníci mají prodlevu, kdyţ čekají na příjezd auta na montáţní lince k jejich pracovišti.
Tabulka 6: Naměřené výrobní časy (Příloha 8)
Výrobní časy
Č.měření 253
[s]
Fabia [s]
Čekání [s]
Přesah operací
[s] N
1 49,6 16,1
2 56,2 7,2
3 42,9 14,6
4 55,7 7,3
5 52,3 9,7
6 64,4 18,5
7 53,9 2,8
8 50,1 3,9
9 74,4 0 10
10 53 12,3
95 67,3 0 10
96 65,2 0 4
97 66,4 1
98 60,7 0 4
99 71 0 6
100 50,6 6,3
Průměrný čas jedné operace [s]
64,50 53,90 4,69
28
Graf 1: Analýza výrobních časů
Z přiloţeného grafu (Graf 1) plyne, ţe produkt Fabia je časově rychlejší a i časový rozptyl je značně menší neţ u produktu 253 (Rapid). Střední hodnoty obou produktů jsou v rozmezí 10 sekund.
3.3 Pracnost Basic MOST
Pro daný případ byla zvolena metoda BasicMOST, která patří do metody předem určených časů. Bude slouţit k odhalení potenciálu pracovního procesu na současném pracovišti.
Naměřené hodnoty jsou znázorněny pouze pro zástavbu sedaček u produktu Rapid, jelikoţ jeho pracnost je větší, coţ je podloţeno analýzou v kapitole (3.2). A jsou aplikovány na druhou stranu ML (montážní linka) z důvodu delší trasy.
Popis pracovní činnosti v posloupnosti jak jde za sebou je rozfázován do příslušných pozic, jak jsou na obrázku (Obr. 7).
Důleţité je, ţe se pracnost zaměřuje na jednotlivého pracovníka a ne na celý kolektiv z důvodu, ţe se operace překrývají.
Výsledný čas 43,17s je pracnost zástavby přední sedačky, ke které je nutné přičíst čas odebírání zadních sedaček, abychom dostali plnohodnotný čas celé operace. Ze získaných
čas výrobního cyklu [s]
Závislost výrobního cyklu na druhu výrobku
29
podkladů na oddělení Plánování montáţe to je 12s (viz Příloha 13). To dává výsledný čas 55,17s, který danému taktu ML vyhovuje.
Obr. 7: BasicMost pro zástavbu předních pravých sedaček [13]
Na obrázku (Obr. 8) je výpočet pracnosti pro zástavbu zadních sedaček, kde se výsledný čas také vejde do příslušného taktu na pracovišti.
Obr. 8: BasicMost pro zástavbu zadních pravých sedaček [13]
30
3.4 Porovnání metod Basic MOST a měření stopkami
V této části bakalářské práce je důleţité poukázat na rozdíly v měření jednotlivých metod. Tam, kde byla zvolena metoda měření pomocí stopek,je výsledný čas větší neţ za pomoci metody MOST. Vše je způsobené nepřímým měřením, kde není zohledněno čekání a hlavně to, ţe pracovník se přizpůsobuje taktu a podmínkám na pracovišti.
3.5 Procesní diagramy
Tato analýza byla zvolena za účelem vyhodnotit, jak stávající pracovní proces funguje.
Slouţí k odhalení nedostatků nebo rizikových činností, které je třeba zohlednit a zaměřit se na jejich zlepšení.
Přední sedačky- Levá a Pravá strana
Obr. 9: Procesní diagram – přední sedačky
Za daných podmínek bylo ke kaţdé z pěti operací přiřazeno rizikové kritérium, které můţe škodit výrobnímu procesu nebo samotnému pracovníkovi.
Z uvedených faktorů (Obr. 9) převládá v poměru 4:1 ergonomie, což vede k zaměření se na tuto problematiku.
Čekání, které zůstalo jediným zástupcem časové optimalizace, je faktor pro zlepšení, zahrnuto v závěru kapitoly 3.7.
Výsledkem je, ţe operace Fabia a Rapid jsou na tom stejně, aţ na detail zapojení elektriky (vozové instalace).
uchopení sedačky
•tvar úchopu
přenos sedačky
•vzdálenost (liší se)
•čekání
vložení sedačky
•pracovní prostor
zapojení elektriky
•dostupnost
ustavení sedačky
31
Zadní sedačky - Levá a Pravá strana
Obr. 10: Procesní diagram – zadní sedačky
Z procesního diagramu zadních sedaček (Obr. 10) je na první pohled vidět, ţe odpadla činnost propojení s vozovou instalací a přibyla nová pro vyplňování evidenčních informací do karty vozu. Vyplnění evidenčních informací mají na starosti pracovníci, co zastavují zadní sedačky. Tuto práci provádějí poté, co umístí zadní sedačky na místo a vyjmou evidenční samolepky (štítky bočních airbagů předních sedaček) ze zadní části předních sedadel a vlepí je do karty vozu. A tuto činnost stvrdí přiděleným razítkem.
Uvedené nedostatky na pracovišti, tak jako v předchozím případu s předními sedačkami nejvíce ovlivňuje - prostor pro manipulaci a úchop sedadla. Tedy věci týkající se
ergonomie.
3.6 Rozdíly v produktech
Z provedené analýzy (3.2, 3.3, 3.5) je na základě výsledků vidět, ţe se oba produkty musí lišit v jejich technologii nebo konstrukci, která můţe ovlivňovat čas zástavby sedačky.
Tabulka 7: Technické parametry
hmotnost je podobná, není závaţná
velikost je podobná, není závaţná
Zapojení elektriky Je rozdílné
Jak vyplývá z technických parametrů, produkt se liší v elektronickém zapojení sedačky s karoserií. Coţ je největší konstrukční rozdíl.
uchopení sedačky
•tvar úchopu
•váha
•velikost
přenos sedačky
•vzdálenost (liší se)
vložení sedačky
•pracovní prostor (pohybuje se)
ustavení sedačky
•špatná dostupnost
•šroubování
vyplnění evidenčních informací
32 Tabulka 8: Rozdíly v zapojení elektriky
Fabia Rapid
zapojení do sedačky zapojení do podlahy
Obr. 11: Zapojení elektriky ze spodní strany sedačky (Fabia) [14]
Z přiloţených obrázků (Obr. 11 a Obr. 12) je vidět detail na zapojeníelektriky k sedačce a ke karoserii, kam pracovníci musí zapojovat protikusy svorkovnic.
Obr. 12: Zapojení elektriky do podlahy (Rapid) [14]
Připevněné svorkovnice ze spodní strany sedačky jsou barevně odlišeny
Štítek se svorkovnicemi, který je připevněn ke karoserii, do kterého se následně připojují protikusy
svorkovnic ze sedačky.
33 Tabulka 9: Pracovní úkony na produktu
Fabia Rapid
zapojení svorkovnic na svá místa odkrytí kobercové krytky upevněné k tuckeru
přicvaknutí přiváděného kabelu do objímky na spodní strany sedačky
ustavení kabelů v podlahovém prostoru
ustavení na čepy v podlaze zapojení elektriky (svorkovnic) ustavení na čepy v podlaze
Z tabulky (Tabulka 9) lze z uvedených pracovních úkonů usoudit, ţe Rapid má vyšší nároky na pracnost neţ Fabia. Důleţité faktory jsou odklopení kobercové krytky, která brání výhledu, manipulaci a ustavení kabelů v podlahovém prostoru, kde je horší přístupnost.
3.7 Analýza pohybů pracovníků na pracovišti
Pro daný případ byla zvolena metoda ,,Spaghetti diagramu (1.7) ‘‘. Která je zaměřena na vytíţenosti obou stran pracoviště. Přiloţeny jsou získané informace v podobě
zakreslených drah pracovníků v layoutu pracoviště. Layout pracoviště je popsán do 3fází, protoţe dopravní linka je s celým autem v pohybu vůči dopravníku, který je stále na stejném místě. Dopravník je znázorněn červeným obdélníkem.
Obr. 13: Spaghetti diagram ,,Zástavba sedaček'' levá strana
34
Z obrázku (Obr. 13) je vidět zakreslený pohyb pracovníků po levé straně montáţní linky, která je blíţe dopravníku se sedačkami. Zvýrazněné zelené tečky znázorňují čekání pracovníka s přední sedačkou, na pracovníka co zastavuje zadní sedadla. Je vidět, ţe na této straně montáţní linky, stíhají pracovníci začít zástavbu s časovým předstihem ve fázi 1. Jediná zelená dráha, která se vyskytla v dolní části obrázku, vznikla při výměně
pracovníků, kdyţ si jeden z nich šel pro pití.
Obr. 14: Spaghetti diagram,,Zástavba sedaček“ pravá strana
Z obrázku (Obr. 14) je vidět, ţe delší trasa pro přemístění sedačky ovlivňuje to, ţe operace začíná ve fázi 2 a zřídka ve fázi 1. Zelená dráha, která vede z fáze 3 do fáze 2, uţ není stejné auto, ale to následující, kam pracovník jde uvolnit vystřeďovací krouţky přilepené od laku ke karoserii (jednoduché vymezení šroubovákem). Vystřeďovací krouţky uvolňují pracovníci s předními sedadly. Poté se vrací k dopravníku.
Pro lepší názornost bylo řešení aplikováno na kaţdou stranu zvlášť, z čehoţ jde vidět, jak pracovníci na druhé straně dopravníku nachodí delší vzdálenost, aby vykonali stejnou činnost, jak jejich spolupracovníci na straně u dopravníku.
Častým jevem je, ţe pracovník s přední sedačkou musí obcházet toho, co zastavuje zadní sedačky.
35
3.8 Návrh zlepšení procesu Rapid:
Z dílčích analýz vyšlo, ţe je vhodné vyhodnotit změny na procesu Rapid z hlediska optimalizace produktu a vlastní ergonomie. Vlastní ergonomii se bude věnovat další kapitola. Tato kapitola se bude zabývat optimalizací produktu, coţ je znázorněno v tabulce (Tabulka 10).
Ergonomie na pracovišti: Jsou kladeny vysoké nároky na přenos sedaček na druhou stranu montáţní linky a spousta nefyziologických poloh pro práci z hlediska ustavení sedačky do karoserie. Celá problematika se více soustředí na přední sedačky, které jsou co do hmotnosti a velikost náročnější na manipulaci neţ je to u zadních sedaček, které mají niţší hmotnost, a není u nich zapojení elektriky.
Tabulka 10: Zlepšení podle stupně Standardizace
1. ERGONOMIE – DETAILNĚ POPSÁNO V KAPITOLE 4
2. Zavést magnetický spoj krytky koberečku
3. Zavést sjednocenou svorkovnici pro všechny funkce sedačky (integrovat dohromady) 4. Zavést stejné zapojení sedačky jako u Fabie
Magnet ze spodní strany koberečku by pracovníkovi usnadnil pohyb ruky vůči
současnému stavu, kde se musí kobereček přetáhnout přes tucker (navařený závitový čep).
Mohlo by tak nastat moţné zjednodušení pracnosti v řádech 2-3 sekund a lepší ergonomie.
Je nutné zjistit, zda magnet nemůţe nikterak ovlivnit elektroniku v blízkém dosahu od elektrické instalace vozu.
Univerzální svorkovnice by byla vhodným a schůdným řešením k usnadnění a optimalizaci pracovní činnosti. Současné zapojení je zdlouhavé kvůli počtu svorkovnic, které jsou dány počtem funkcí, které sedačka nabízí. Tímto způsobem jsme schopni eliminovat četnost zapojení elektriky ze 3 protikusů svorkovnic na 1 integrovanou svorkovnici, čímţ by se zkrátila doba trvání operace o 3-4s.
Stejné zapojení sedaček by bylo nejlepší volbou pro zrychlení výroby, coţ vyplývá z nasbíraných informací o rychlosti procesu, kde produkt Fabia má menší pracnost. Tato varianta připadá v úvahu, pokud chceme proces urychlit.
36 Tabulka 11: Shrnutí navrhovaných změn
Varianta: Přínos:
Magnet Sníţí se pracnost i ergonomie, ale s malým efektem Univerzální svorkovnice Sníţí se pracnost i ergonomie, ale s malým efektem Stejné zapojení sedaček Sníţí se pracnost, ergonomie se nezmění
Obr. 15: Produkt Rapid a krycí kobereček [vlastní tvorba]
Obr. 16: Montáž sedaček M1 [vlastní tvorba]
Tucker Krycí kobereček
37
4) ERGONOMIE PRACOVNÍHO PROCESU
4.1 Analýza ergonomie na pracovišti – PŘEDNÍ SEDAČKY
Na úvod tohoto měření je nutné se zmínit, ţe se jedná o ruční pracoviště, kde velkou roli bude hrát samotná hmotnost břemene, která výrazně ovlivní index rizikovosti (Ri). A i samotné posouzení pracovního prostoru značně ovlivní nespočet pohybů způsobených členitostí pracovního prostoru. Cílem bude i seznámení se s rizikovými faktory, které mohou ovlivňovat zdravotní stav pracovníků.
Základní pomůckou, ještě před zavedením jednotlivých metod ergonomie, jsou
ergonomické checklisty, které odhalí hlavní nedostatky na pracovišti. Zavedené checklisty viz Příloha 1 – Příloha6.
Pouţity budou metody RULA a ergonomická legislativa pro ČR podle ČSN EN 1005 – 2 BSZ, kterým se řídí firma Škoda Auto a.s.. Dvě metody proto, aby byla moţnost
porovnání výsledků.
4.2 Rizikové faktory ruční manipulace
Tyto faktory jsou velmi neţádoucí a je velká snaha je eliminovat. Po konzultaci
s pracovníky na pracovišti bylo zjištěno, ţe se liší úchopové vlastnosti předních sedaček. U Rapidupracovník musí vkládat ruku mezi sedák a opěradlo, kde dochází k otlačení
kloubků u prstů vlivem pevného švu z dolní strany opěradla. Následky, které z této činnosti plynou, mohou způsobit trvalé zdravotní následky v oblasti pohybu prstů na ruce.
Toto riziko je v současném stavu řešeno pomocným přípravkem zhotoveným z vyztuţené podloţky s koţenkou, kterou si pracovník při vkládání ruky mezi sedadlo a opěradlo musí dát na vrchní část ruky, aby nedocházelo k otlačeninám. Je nutné dodat, ţe by pracovníci měli nosit ochranné rukavice, ale i ty nezabrání otlačeninám.
Na tomto problému uţ se pracuje s dodavateli sedaček, kde současný šev by měl být nahrazen zipovým spojem. Tyto informace byly získány na oddělení Ergonomie v závodě Škoda Auto a.s. Mladá Boleslav.
Dalším rizikovým faktorem je sedačka, pracovník musí nosit břemena o nejvyšší hmotnosti (15 kg), samotná váha naznačuje, ţe se jedná o náročné pracoviště. Tento problém je eliminován rotací pracovníků na pracovišti. Tím se sníţí hmotnostní limit na směnu na poţadovanou hodnotu při optimálních pracovních podmínkách.(Příloha 14) Celkový pohybový aparát, to je další neduh tohoto pracoviště. Pracovní plocha a manipulační prostor jsou velmi členité, zvláště pro pracovníky, kteří zastavují sedačky do
38
kokpitu na druhé straně dopravníku. Manipulační prostor se nachází ve výšce, kde pracovník musí jít do dřepu, kleku nebo velkého předklonu.
Po vzájemné konzultaci s pracovníky, bylo zjištěno, ţe délka kabelu elektrikyu Rapidu je v mezích svých vlastností, a ţe by potřebovala být o něco delší. Prý je to způsobeno dodavatelem, ţe dodává sedačku vypumpovanou na maximální vzdálenost.
4.3 Ministerstvo zdravotnictví – Zařazování prací do kategorií Zadané pracoviště bylo v minulých letech prověřeno Krajskou hygienickou stanicí Středočeského kraje se sídlem v Praze a následně vyhodnoceno. V kritériu fyzická zátěž bylo pracoviště zařazeno do kategorie 3. A v kritériu pracovní poloha se téţ nachází v 3.
kategorii. Je nutné zmínit, ţe obě dvě kritéria májí nejvyšší kategorii 3. (viz. Příloha 7) Tyto výsledky vypovídají o tom, ţe by bylo vhodné pracoviště optimalizovat pomocí ergonomie a popřípadě doplnit vylepšeními ohledně optimalizace pomalejšího produktu.
(3.8)
4.4 Výpočet fyzické zátěže při manipulaci s břemeny (ČSN EN 1005-2) Tato metoda se zabývá ruční obsluhou strojního zařízení a ruční manipulaci
s břemenem s tím spojenou. Je ergonomickou směrnicí podle, které by se měli řídit konstruktéři pomocných zařízení. Tato metoda se přenáší na montáţní linky, kde bývá častá manipulace se zařízeními a břemeny.
Škoda Auto a.s. se podle této metody řídí, a tak je jednoduché si tuto variantu ověřit a vyhodnotit zda ergonomickým kritériím bude vyhovovat.
Tabulka 12: Hmotnost předních sedaček
Fabia 15 kg v nejvyšším výbavovém stupni Rapid 12 kg v nejvyšším výbavovém stupni
39
Tabulka 13: Tabulky pro výpočet doporučeného hmotnostního limitu [14]
40
Index rizika (Ri):
RML2 – doporučený hmotnostní limit (součiny jednotlivých koeficientů)
- z výsledného koeficientu vyplívá, že pracoviště neodpovídá fyziologickým zásadám, a že je potřeba začít se zabývat nápravou pracoviště v co nejbližší době.
4.5 Ergonomická legislativa pro ČR – PRACOVNÍ POLOHY
Tato metoda vychází z doporučených obrazců, které by konstruktérovi měli napovědět, které pohyby jsou nefyziologické vůči pracující osobě. Vytvářená pracoviště by měla odpovídat daným hodnotám, jelikoţ jediná nefyziologická poloha celé pracoviště znevýhodňuje.
41
Obr. 17-21: Ergonomie na pracovišti dle legislativy ČR [14]
Z výsledků, které jsou vyznačeny modrou hvězdičkou lze vyčíst, ţe dané pracoviště bude z pohledu rizikovosti na nepoţadující hodnotě. Coţ je dáno dvěma operacemi, přenosem těţkého břemene a zástavbou sedačky.
4.6 RULA
Komplexní metoda především zaměřena na horní končetiny, ale i celý pohybový aparát.
Zakládá se na komunikaci se zaměstnancem a pochopením řešitele při posuzování jednotlivých úkonů.
42 Tabulka 14: Tabulka A (Skóre polohy horní končetiny) [7]
Z výsledného skóre jsme schopni usoudit, jak je dané pracoviště rizikové. Tato metoda byla individuálně zvolena pro porovnání s ostatními. Názorně bude vidět, jak se která metoda počítá nebo vyhodnocuje a jak se výsledky budou odlišovat v rámci stejného pracovního procesu.
Skóre A + Skóre uţívané u svalů + Silové skóre = Skóre C
Tabulka 15: Tabulka B (skóre postavení krku, trupu a nohou) [7]
Skóre B + Skóre uţívané u svalů + Silové skóre = Skóre D
43 Tabulka 16: Tabulka C (celkové skóre) [7]
CELKOVÉ SKÓRE = skóre C + skóre D – Tabulka C = 9
Coţ by v daném procesu mělo znamenat nucené přerušení pracovní činnosti z důvodu nefyziologických podmínek na pracovišti. Vše je vyřešeno rotací zaměstnanců na pracovišti po 1 hodině. Aby podmínky byly schůdnější, ale stále zůstávají rizikové.
4.7 Porovnání provedených metod
Výsledky, které vyšli, tak všechny vypovídají o tom, ţe pracoviště není přizpůsobeno na celou osmihodinovou pracovní směnu a ani na kratší. Zaměstnavatel to řeší pravidelnou výměnou pracovních pozic, aby nepřekročil dané ergonomické standarty.
Z metody RULA je na tom lépe hodnocení polohy horních končetinse skóre 6 neţ poloha postavení krku, trupu a nohou, kde výsledné skóre vyšlo 10. Celkové skóre vyšlo 9, coţ nevyhovuje a měli by nastat rychlé změny pracovních podmínek pro zaměstnance.
Metoda podle Legislativy ČR nemá výsledkové porovnání, ale pouze vizuální. Podle zatrţených červených oblastí, je vidět, ţe některé polohy lidského pohybu se vyskytují v nefyziologických polohách, které se nedají vykonávat po celou osmihodinovou směnu.
Porovnáním obou metod vychází, ţe pracovní prostor by měl projít rozsáhlou rekonstrukcí, aby byl spokojen pracovník i zaměstnanec.
44
4.8 Analýza ergonomie na pracovišti - ZADNÍ SEDAČKY 4.9 Rizikové faktory ruční manipulace
Cílem této činnosti je, aby pracovník převzal opěru a sedadlo podle toho jaká je současná kompletace na lince a zastavil je do auta. Sedadlo se ustaví na příslušné místo a připevní se ke karoserii jednoduchým zasunutím do příslušných zdířek. Opěra se musí usadit do otočných čepů, coţ s sebou občas nese vyšší vyuţití síly, kdyţ opěradlo jde špatně usadit do čepu.
Ve výjimečných případech vyuţití síly úderem, aby se sedačka usadila jak má.
4.10 Výpočet fyzické zátěže při manipulaci s břemeny (ČSN EN 1005-2) Výhoda zástavby zadních sedaček určitě spočívá ve váhovém rozdílu a nepřítomnosti elektrického zapojení. Díky tomu bude tato část operace na pracovišti méně riziková neţ u předních sedaček. Běţnou hmotnost, s kterou pracovník manipuluje, je 8 kg. Podmínky pro výpočet Indexu Ri se částečně shodují s předchozím výpočtem předních sedaček aţ na rozdíl výšek manipulačních rovin.
Index rizika (Ri):
– celkový koeficient vychází 0,37 nad hodnotu 1 a je počítán pro osmihodinovou směnu, ale musíme brát v potaz, že pracovníci se na pracovišti pravidelně po 1 hodině mění, a že tím se dostaneme na hodnotu kolem 1,0, která je na hraně možností.
Zadní opěry jsou ve třech variantách celé 100%, půlené 60% nebo 40%. Hmotnost celé zadní opěry se pohybuje kolem 18 kg, coţ je vysoká hmotnost, ale lze brát v úvahu, ţe se tato varianta nevyskytuje pravidelně, jako je to u předních sedaček. A také časově je její transport rychlejší a není omezován pracovníky s předními sedačkami, jako je to u předních sedaček.
45
4.11 Ergonomická legislativa pro ČR – PRACOVNÍ POLOHY
Obr. 22-26: Ergonomie na pracovišti dle legislativy ČR [14]
46
4.12 RULA
Tabulka 17: Tabulka A (Skóre polohy horní končetiny) [7]
Skóre A + Skóre uţívané u svalů + Silové skóre = Skóre C
Tabulka 18: Tabulka B (skóre postavení krku, trupu a nohou) [7]
Skóre B + Skóre uţívané u svalů + Silové skóre = Skóre D
Tabulka 19: Tabulka C (celkové skóre) [7]
CELKOVÉ SKÓRE = skóre C + skóre D – Tabulka C =
4
47
4.13 NIOSH – Zátěž páteře pro oba pracovní procesy
Tato metoda slouţí k výpočtu zátěţe v bederní části páteře. A informace o jejím pouţití byly získány na oddělení ergonomie ve ŠkodaAuto a.s.. Její aplikace je velice jednoduchá, spočívá ve vynesení základních hodnot do grafu.
Obr. 27: NIOSH zátěž bederní části páteře [9]
Zadní sedačky (Fabia a Rapid) Přední sedačky (Fabia a Rapid)
Hodnoty jsou u obou produktů zprůměrovány a slouţí k názornému zobrazení v (Obr.
27), kde je vidět, ţe přední sedačky se vyskytují v nevhodném pásmu pro dlouhodobou zátěţ.
Ze získaných hodnot pro přední sedačky (hmotnosti břemene a vzdálenosti úchopu) vychází vynaloţená síla na hodnotu kolem 4200 N. Tato hodnota je nad hodnotou dlouhodobé zátěţe, a tak je zřetelné, ţe by se tato činnost neměla aplikovat na delší časovou zátěţ.
Hodnoty pro zadní sedačky se pohybují kolem doporučené dlouhodobé zátěţe. Kde pracovníkovi nehrozí zdravotní potíţe.
Eliminace pro vyšlé hodnoty je rotace zaměstnanců na pracovišti během směny. Kde se zátěţ rozloţí na větší počet pracovníků.
4200
48
5) NÁVRHY ZLEPŠENÍ
Tato část bakalářské práce se bude věnovat návrhům zlepšení manipulace s předními sedačkami, u kterých bylo zjištěno, ţe jsou největším problémem na současném
pracovišti. Zadní sedačky nevykazují tak vysoké rizikové hodnoty, tak budou zachovány.
Ergonomické zásady pro manipulátory:
Jsou dvě hlavní kritéria pro tvorbu manipulátorů. Jedním je správná rukojeť, která by měla mít průměr 20 - 40 mm a nesmí být potaţena černou gumou z důvodu alergizace. Za druhé musí manipulátor vyhovovat z hlediska vynaloţené tlačné nebo taţné síly do 90 N.
Manipulátor by měl vyhovovat všem poţadavkům týkajících se ergonomie, tak aby jeho zavedení mělo význam. Aplikací manipulátorů, jsme schopni, eliminovat celý výpočet fyzické zátěţe při manipulaci s břemeny coţ z pohledu ergonomie znamená značné ulehčení fyzické zátěţe.
5.1 Návrh ergonomie pracovního procesu
Tabulka 20: Návrhy zlepšení
1. Zavedení manipulátorů s vyuţitím jednoho dopravníku
2. Zavedení manipulátorů s vyuţitím obou stran ML i s dopravníky + Vytvoření lepšího pracovního prostoru
5.2 Zavedení manipulátorů s využitím jednoho dopravníku
Tato varianta v sobě zahrnuje současný dopravník na jedné straně. A jednalo by se o zavedení doporučených manipulátorů (na levé a pravé straně). Bohuţel není moţno zabránit kříţení se pracovníků, kde si kaţdý bude muset dávat pozor na pohyb v prostoru mezi auty. A dále je tu stále stejný problém jako na současném pracovišti s nerovnocenně rozloţenou pracností mezi pracovníky.
Pracnost:
Pracnost byla vypočítánana výrobním procesu Rapid z důvodu vyšší pracnosti vůči Fabii.
49
Obr. 28: BasicMost pro zástavbu předních pravých sedaček [13]
Z pracnosti pro tuto variantu vyšlo 55,04 s a je vidět, ţe se časově nemůţeme vejít do stanoveného taktu 60s. Protoţe k 55,04s je nutné přičíst čas odebírání zadních sedadel, který má hodnotu 12s. Dostali bychom se tak na hodnotu 67,04s a to je čas, který nevyhovuje současnému taktu na montáţní linky.
Obr. 29: Model pracoviště zástavby sedaček s jedním dopravníkem [9]
50
5.3 Zavedení manipulátorů s využitím obou stran linky i s dopravníky + Vytvoření lepšího pracovního prostoru
Tato varianta by byla řešena dopravníky z obou stran, ke kterým by byly k dispozici dva manipulátory. Bude tak vyřešen problém s kříţením pracovníků na jedné straně pracoviště a délka přepravní trasy na vzdálenější straně. Pracnost se bude na obou stranách rovnat.
Vyvýšení pracoviště s sebou přinese vysoké zlepšení ergonomie. Ulehčíme tak častému předklánění a pootáčení trupu.
Pracnost:
Obr. 30: BasicMost pro zástavbu předních pravých sedaček [13]
Daná pracnost vyšla 44,96s coţ je čas zhruba o 10s lepší neţ v předchozí variantě s jedním dopravníkem. A kdyţ k výslednému času 44,96s přičteme čas odebrání zadních sedaček 12s, který je nutný započítat pro celkovou dobu operace. Výsledný čas vyjde 56,49s.
Tato varianta by vyhovovala, protoţe bychom zůstali v současném taktu.
51 Tabulka 21: Varianty pro zavedení dopravníků
Jedna varianta se současným dopravníkem, který by byl doplněn druhým dopravníkem s moţností překladního místo nad současným pracovištěm z důvodu kratší trasy, ale se zaměstnancem navíc Druhávarianta zavést nový dopravníkový systém
Třetívarianta zachování současného dopravníku na jedné straně a doplnit ho druhým dopravníkem na opačné straně
Obr. 31: Nový dopravníkový systém [9]
Obr. 32: Dopravníkový systém s překladištěm nad pracovištěm [9]
Válečkový dopravník
Současný dopravník
Válečkový dopravník s překladištěm, kde by musel být zaměstnanec navíc
52
5.4 Ergonomie pro obě dvě varianty
Zavedení manipulátorů s vyuţitím jednoho dopravníku
Zavedení manipulátorů s vyuţitím obou stran linky i s dopravníky + Vytvoření lepšího pracovního
prostoru
Obr. 33-37: Ergonomie na pracovišti dle legislativy ČR [14]
53
RULA
Tabulka 22: Tabulka A (Skóre polohy horní končetiny) [7]
Skóre A + Skóre uţívané u svalů + Silové skóre = Skóre C
Tabulka 23: Tabulka B (skóre postavení krku, trupu a nohou) [7]
Skóre B + Skóre uţívané u svalů + Silové skóre = Skóre D
Tabulka 24: Tabulka C (celkové skóre) [7]
CELKOVÉ SKÓRE = skóre C + skóre D – Tabulka C =
4
54
6) SHRNUTÍ A ROZHODNUTÍ
Tato část bakalářské práce se bude zabývat porovnáním jednotlivých variant z předešlé části práce (viz kapitola 5). Cílem bude porovnání jednotlivých návrhů s ohledem na jejich moţnou realizaci a jejich investice.
Hlavním tématem této práce je ergonomie, kvůli které se všechna tato opatření navrhují.
Cílem bylo, abychom se co nejvíce přizpůsobili současnému taktu na pracovišti. Výpočty bylo zjištěno, ţe s manipulátory na obou stranách je současná podmínka na takt pracoviště splněna. U varianty s dopravníkem na jedné straně (5.2) se bohuţel do taktu nevejdeme a moţnost, ţe by firma prodlouţila současný takt o 10s s sebou nese zpomalení výroby a tím pádem ztrátu peněz.
Proto byly navrţeny tři moţné varianty s manipulátory na obou stranách, které by současný problém v pracovním procesu zlepšily. Jejich nároky pro uskutečnění jsou znázorněny v tabulce (Tabulka 25).
Tabulka 25: Ergonomie a investice
1. VARIANTA
(s překladištěm nad ML)
2. VARIANTA
(nový dopravníkový systém)
3. VARIANTA
(doplněním současného dopravníku na druhé straně
ML)
NÁROKY NA OBSLUHU
O ZAMĚSTNANCE VÍCE
SOUČASNÝ STAV ZAMĚSTNANCŮ
SOUČASNÝ STAV ZAMĚSTNANCŮ
PROSTOR
PRACOVIŠTĚ NEVYHOVUJE NEVYHOVUJE NEVYHOVUJE
STAVEBNÍ ÚPRAVY
POUZE OKOLÍ PRACOVIŠTĚ
SEVERNÍ ČÁST HALY A OKOLÍ PRACOVIŠTĚ
VELKÁ ČÁST HALY (NEŢÁDOUCÍ)
ERGONOMIE VYHOVUJE VYHOVUJE VYHOVUJE
INVESTICE 245 T € 5565 T € 965 T €
ROZHODNUTÍ:
Ze získaných informací (Tabulka 25) je vhodnou variantou pro realizaci projektu varianta 1. Je zde o zaměstnance více, ale v ostatních kritériích vychází lépe neţ další varianty a je nutné zaměřit se na porovnání ergonomie s investicemi, které této variantě značně nahrávají.
