EXAMENSARBETE
2006:115 CIV
KARIN HALLÉN
Förslag till förbättring av verktygsupphängning vid
monteringsarbete
CIVILINGENJÖRSPROGRAMMET Ergonomisk design och produktion
Luleå tekniska universitet Institutionen för Arbetsvetenskap Avdelningen för Industriell design
2006:115 CIV • ISSN: 1402 - 1617 • ISRN: LTU - EX - - 06/115 - - SE
Sammanfattning
Atlas Copco har gjort antagandet att verktygsupphängningen på många fabriker orsakar skadliga kroppsrörelser för användarna av verktygen. Därför efterfrågades följande arbete.
Det fanns två delmål i arbetet. Det första var att påvisa att dagens användning av hjälpmedlen kan ge upphov till arbetsrelaterade skador i rygg och axlar. Det andra var att ta fram ett koncept till en lösning av problemet. Konceptet ska ha en realistisk konstruktion och tillverkningsmetod.
Information om arbetsrelaterade skador har sökts i vetenskapliga rapporter och facklitteratur. Fabriker har besökts för observationer och intervjuer. Med hjälp av den informationen har en lösning arbetats fram.
Verktygen hänger ovanför huvudet på flertalet montörer för att inte vara i vägen för rörliga föremål eller personer då de inte används. Detta resulterar i att montörerna måste sträcka upp armen ovanför axelhöjd för att nå verktyget varje gång det ska användas. Det är en rörelse som kan ge skador i axeln och nacken. Dessutom skapas ytterligare spänningar och påfrestningar i de besvärade musklerna orsakade av felinställda balansblock och trasslande sladdar och slangar.
Lösningen som tagits fram på detta problem är en svängarm. Den stagas upp likt en segelbåtsmast för att få en ökad hållfasthet och en låg vikt. Stagen används för att hänga upp verktyg och fungerar som skenor längs vilka verktygen kan förflyttas. Denna svängarm kan kombineras med ett verktygsställ som verktygen kan hakas fast under eller placeras på. Höjningen av armar för att nå verktygen minskas med verktygen placerade i verktygsstället och med ett lättjusterat stopp på balansblockets lina.
Samtidigt möjliggör svängarmen en lodrät lyfthjälp över hela arbetsområdet. Lösningen är kompatibel med olika typer av verktyg och fabrikat och kan placeras i en
fabriksmiljö på flera olika sätt.
Abstract
Assembly line tools are often hung in balancers. The balancer’s function is to reduce the weight load of the tool on the worker. It decreases harmful torques in the shoulder and the wrist. Atlas Copco has observed that tools hung in balancers often hang above shoulder height and believe that this height might cause injuries on workers’ shoulders.
This report is a result of a further investigation of this assumption.
This study had a two-fold purpose; firstly to prove the assumption, secondly to find a conceptual solution to the identified problem.
Information about injuries related to assembly line work has been gathered in scientific reports and literature, and several assembly lines in different factories have been investigated. The collected information has contributed to developing the proposed solution.
When not in use, tools hang above shoulder height in order to be kept away from moving objects and workers. This height results in an elevation of the arm in order to reach the tool every time the tool needs to be used. This repetitive elevation is harmful for the neck and shoulders. The same body parts are also strained by misused balancers and by entangled air hoses and electrical cords.
The proposed solution is an arm and a tool rack. The arm is a beam supported with wires, like stays on the mast of a sailing boat. It increases the strength while
maintaining a low weight. The tools are hung on separate stays and are moveable along them. The arm can be used together with a tool rack in which the tools can be laid upon or hooked underneath. An easily adjustable stop mounted on the balancer’s line
prevents the balancer from elevating the tool above a wanted height. The arm enables a vertical lift support over the whole working area. The balancer balances the weight of the tool and some of the weight of the arm. The rack and the stop reduce the elevation of the arms and decrease the muscle load over the whole working area. This solution is compatible with different tools from different manufacturers and possible to implement in different workplaces.
Förord
Under hösten 2005 har följande rapport tagit form på Atlas Copco Tools i Nacka. Den beskriver ett examensarbete på 20 poäng för en civilingenjörsexamen i Ergonomisk design och produktion. Arbetet har handletts av Lars Skogsberg och Magnus Persson på Atlas Copco och Anders Håkansson på Luleå tekniska universitet.
Ett stort tack riktas till Lear Corporations, Volvo Cars, Volvo Powertrain, Scania och Saab. Möjligheten att få komma in och studera produktionen på fabrikerna har inte bara gett nödvändig information för detta arbete utan också intressant information och bra kontakter för framtida arbete. Tack för ett mycket trevligt bemötande!
Vidare vill jag tacka Atlas Copco för förtroendet att få genomföra detta arbete med fria händer. Det har varit roligt att få arbeta på ett stort företag med mycket kompetens inom olika områden. Tack för att ni tror på mig, tar er tid att hjälpa när det behövs och för en trevlig jullunch!
Ingen person nämn ingen glömd, tack till alla som funnits tillhands och besvarat frågor om allt mellan himmel och jord.
Nacka den 26 januari 2006
Karin Hallén
Innehållsförteckning
1 I N L E D N I N G . . . 1
1 . 1 BA K G R U N D. . . 1
1 . 2 SY F T E. . . 1
1 . 3 MÅ L S Ä T T N I N G. . . 1
1 . 4 AV G R Ä N S N I N G A R. . . 1
2 T E O R I . . . 3
2 . 1 AR B E T S P L A T S U T F O R M N I N G . . . 3
2 . 2 SK U L D R A N S A N A T O M I. . . 5
2 . 3 BE L A S T N I N G S S K A D O R. . . 6
2.3.1 Tillstånd med koppling till arbete med armarna utanför rekommenderade arbetsavstånd... 8
3 M E T O D . . . 9
3 . 1 LI T T E R A T U R S T U D I E R. . . 9
3 . 2 OB S E R V A T I O N E R O C H I N T E R V J U E R. . . 9
3 . 3 AN A L Y S M E T O D E R . . . 9
3.3.1 Arbetsanalys... 9
3.3.3 RULA... 10
3.3.4 PLIBEL... 10
3.3.5 ASA ... 10
3 . 4 ID É G E N E R E R I N G S M E T O D E R. . . 1 0 3.4.1 Brainstorming ... 10
3.4.2 Benchmarking ... 10
3 . 5 KO N C E P T V A L. . . 1 1 4 G E N O M F Ö R A N D E . . . 1 2 4 . 1 LI T T E R A T U R S T U D I E R O C H I N T E R V J U E R. . . 1 2 4 . 2 ST U D I E B E S Ö K. . . 1 2 4.2.1 Intervjuer... 12
4.2.2 Analysmetoder ... 12
4 . 3 ID É E G E N E R E R I N G S M E T O D E R . . . 1 3 4.3.1 Brainstorming ... 13
4.3.2 Befintliga produkter ... 13
4 . 4 KO N C E P T V A L. . . 1 4 5 . N U L Ä G E S A N A L Y S . . . 1 5 5 . 1 AT L A S CO P C O S S O R T I M E N T . . . 1 5 5.1.1 Balansblock... 15
5.1.2 Atlas verktyg... 15
5.1.3 Power Focus... 16
5 . 2 LI T T E R A T U R S T U D I E R O C H I N T E R V J U E R. . . 1 6 5 . 3 ST U D I E B E S Ö K. . . 1 7 5.3.1 Lear ... 17
5.3.2 Volvo Powertrain ... 19
5.3.3 Volvo Cars ... 20
5.3.4 Scania... 21
5.3.5 Saab... 22
5 . 4 PR O B L E M M E D V E R K T Y G S U P P H Ä N G N I N G E N. . . 2 3 5.4.1 Balansblocken ... 23
5.4.2 Räckvidd ... 23
5.4.3 Slangar och sladdar ... 24
5.4.4 Flera verktyg på samma skena ... 24
5.4.5 Verktygshöjden ... 24 5 . 5 FA K T O R E R S O M P Å V E R K A R V E R K T Y G S U P P H Ä N G N I N G E N. . . 2 4
6 F R A M T A G N I N G O C H V A L A V K O N C E P T . . . 2 6 6 . 1 FR A M T A G N A K O N C E P T. . . 2 6
6.1.1 Balansblocken ... 26
6.1.2 Räckvidden ... 27
6.1.3 Sladdar och slangar ... 28
6.1.4 Fler verktyg på samma skena... 29
6.1.5 Verktygshöjden ... 31
6.1.6 Andra förbättringsförslag ... 35
6 . 2 KO N C E P T V A L. . . 3 5 6.2.1 Balansblocken ... 35
6.2.2 Räckvidden ... 35
6.2.3 Slangar och sladdar ... 35
6.2.4 Fler verktyg på samma skena... 36
6.2.5 Verktygshöjden ... 36
7 R E S U L T A T . . . 3 7 7 . 1 SV Ä N G A R M. . . 3 8 7 . 2 VE R K T Y G S S T Ä L L . . . 4 1 7 . 3 BA L A N S B L O C K . . . 4 4 8 D I S K U S S I O N . . . 4 5 8 . 1 ME T O D E R. . . 4 5 8.1.1 Litteraturstudier och intervjuer ... 45
8.1.2 Studiebesök ... 45
7.1.3 Idégenerering och konceptval ... 45
8 . 2 RE S U L T A T E T. . . 4 6 8.2.1 Svängarm ... 46
8.2.2 Verktygsställ ... 46
8.2.3 Balansblock... 46 8 . 3 FO R T S A T T U T V E C K L I N G. . . 4 7 R E F E R E N S E R . . . 4 8 B I L A G O R
R U L A . . . 3 SI D O R
P L I B E L . . . 2 S I D O R
A S A . . . 1 S I D A
CH E C K L I S T A T I L L S T U D I E B E S Ö K. . . 2 S I D O R
KR A V P Å P R O D U K T E N O C H P Å V E R K A N D E F A K T O R E R. . . 3 S I D O R
TR Y C K- O C H D R A G K R A F T E R. . . 2 S I D O R
LE D A D E A R M A R. . . 1 S I D A
BI L D E R F R Å N ER G O N O M I S K A V H Ä N G N I N G S A N O R D N I N G F Ö R H A N D V E R K T Y G. . . . 1 S I D A
FÖ R B Ä T T R I N G S F Ö R S L A G O C H U T V E C K L I N G S I D É E R T I L L B A L A N S B L O C K. . . 2 S I D O R
Inledning
1 Inledning
1.1 Bakgrund
Atlas Copco är en global verkstadsgrupp med huvudkontor i Stockholm. Gruppen bedriver verksamheten genom ett antal divisioner inom fyra affärsområden:
Kompressorteknik, Anläggnings- och gruvteknik, Industriteknik och Rental Service.
Industritekniksdivisionen Atlas Copco Tools & Assembly Systems är världsledande leverantör av industrimaskiner och monteringssystem. De har sedan 50-talet investerat i god ergonomi genom forskning och utveckling av nya lösningar på maskiner och system.
Vid arbete med Atlas Copco monteringsverktyg hängs verktygen ofta upp i balansblock för att avlasta montören vid arbete vid monteringsstationer samt att ge verktygen en förvaringsplats då de inte används. Vid besök i fabriker där verktygen används har representanter från ergonomiavdelningen på Atlas Copco uppmärksammat att hjälpmedlen är inställda så att de misstänks förvärra arbetssituationen snarare än förbättra den. Fjädern som lyfter verktyget är ofta för hårt spänd och att dra ned
verktyget till arbetsområdet misstänkts vara en lika stor eller större belastning än ett lyft av verktyget skulle vara.
1.2 Syfte
Arbetet efterfrågas för att Atlas Copco har gjort antagandet att den felaktiga inställningen orsakar arbetsskador i axlar på montörerna. De ifrågasatte även hur skuldran påverkas annorlunda av att med händerna hålla mot en uppåtriktad kraft än en motsvarande nedåtriktad kraft i olika höjder. Vidare har en fabrik efterfrågat en enhetlig lösning som skulle kunna hantera verktyg av olika fabrikat.
1.3 Målsättning
Det finns två delmål i arbetet. Det första är att påvisa att dagens användning av
hjälpmedlen kan ge upphov till arbetsrelaterade skador i rygg och axlar. Det andra är att ta fram en lösning som avlastar verktygets tyngd, förvarar verktyget då det inte används och är ergonomiskt för olika användare och olika monteringssituationer. Produkten ska vara ekonomiskt konkurrenskraftig och skapa en bättre arbetsmiljö för montörer. Den ska även vara kompatibel med andra verktygsfabrikat än de Atlas Copco distribuerar och därför kunna erbjuda en estetiskt tilltalande helhetslösning för olika fabriker.
Arbetet ska resultera i en konceptlösning och presenteras i en teknisk rapport samt vid en muntlig presentation. Konceptlösningen ska ha en realistisk konstruktion och tillverkningsmetod.
1.4 Avgränsningar
Atlas Copco levererar verktyg till många olika fabriker med olika utformning och som tillverkar vitt skiljda produkter. Därför kan inte fabrikens utformning förändras utan förbättringen bör vara en mobil produkt som kan anpassas för olika
användningsområden. Det Atlas Copco fokuserar på är tillverkning av själva verktygen och många fabriker har redan idag en lösning för upphängning och förvarning av verktyg från andra leverantörer. För att en produkt från Atlas Copco ska konkurrera ut
Inledning
en annan lösning måste den vara konkurrenskraftig prismässigt och bevisligen skapa en bättre arbetsplats.
Resultatet kommer vara ett koncept, alltså görs ingen detaljkonstruktion utan gränsen dras vid överslagsberäkningar och tillverkningsmöjligheter. Inga användartester kommer att utföras.
Teori
2 Teori
2.1 Arbetsplatsutformning
På en väl utformad arbetsplats ska faktorer som kan ge arbetsrelaterade skador minimeras. För bästa möjliga anpassning av arbetsplatsen krävs goda kunskaper om arbetsuppgift, verktyg och de arbetandes förutsättningar. För dimensioneringen av bland annat arbetsutrymmet, arbetshöjd och räckvidd behövs tillgång till
antropometrisk data, det vill säga data om människans mått och former på olika
kroppsdelar. En rekommendation är att anpassa dessa mått för 5: e till 95: e percentilen1 av presumtiva arbetstagare (Bohgard, 1994). Vidare finns olika regler och
rekommendationer som ska tas hänsyn till i utformningen av arbetsplatsen. Nedan tas några av de som är viktigast vid monteringsarbete upp.
• Risker för ohälsa och olycksfall skall beaktas vid val och placering av inredning och utrustning (AFS 2000:42). Formge med hänsyn till arbetsfrekvens, varaktighet, arbetsställning och möjlighet till vilopauser.( LTU, a).
• Låt personalen vara delaktig i utformningen, ergonomiskt mer kunniga arbetare tenderar till att vara friskare (Hagman, 1988).
• Vid arbete ska flera olika ställningar, lika hälsosamma, kunna intas utan att arbetets resultat påverkas. Arbete ska utföras med lederna i sitt mittläge och arbetsplatsen ska erbjuda åtkomlighet utan att behöva ändra vald kroppsställning. Detta gäller främst huvud, bål och armar (LTU, a).
• Större delen av tiden ska axlarna vara sänkta och överarmarna vara nära kroppen.
(AFS 2000:42). Undvik arbete som innebär att armarna är vinklade mer än 30°
uppåt framåt eller åt sidan, figur 2.1 (Hagman 1988).
Figur 2.1. Abduktion och adduktion, höjning av armen utåt i sidled respektive inåt i sidled.
Flexion och extension, höjning av armen framåt respektive bakåt. Bild: Hagberg 1988
• Inget arbete ska ske ovanför axelhöjd, lätt manuellt arbete bör utföras 50-100 mm under armbågshöjd, figur 2.2. Överdrivet utnyttjande av armens räckvidd ska inte behövas, (Hamrin, Nyberg 1994) figur 2.3. Det räcker med armarnas egen tyngd för
1 det vill säga att den är anpassad för 90% av befolkningen, men inte de fem procenten längst ner och
längst upp på en normalfördelningskurva.
Teori
att muskler och leder ska belastas på ett ogynnsamt sätt då arbetsställningen är felaktig.(AFS 2004:42). Arbete ska gärna omväxlande belasta olika muskler (Hagberg 1988).
• Används arbetsplatsen av olika personer ska den snabbt och enkelt gå att ställa om (Hagberg 1988), figur 2.4.
Figur 2.2. Rekommenderade arbetshöjder. Bild: Hamrin Nyberg 1994
Figur2.3. Arbetsområde för händerna (cm) Bild: AFS 1998:1.
Figur 2.4. Lämpliga arbetshöjder (cm). Kvinnan är kortare än 95% av svenska kvinnor och mannen är längre än 95 % av svenska män. Bild: AFS 1998:1
• Undvik upprepade och ensidiga belastningar (AFS 1998:1).
• Det ska finnas smidiga och lätthanterliga hjälpmedel då det visats att det minskar totalbelastningen (LTU, b). Införandet av nya hjälpmedel ska inte medföra nya risker i arbetet (AFS 1998:4).
• Fritt utrymme uppåt ska anpassas till längsta användaren inräknat skor och eventuell huvudbonad (LTU, a).
• Den som i huvudsak arbetar stående eller gående ska ha sittmöjligheter inom räckhåll för kortare pauser (AFS 2004:42).
Teori
2.2 Skuldrans anatomi
Skuldran är kroppens mest rörliga led (Karlsson, 1997) och har som uppgift att hänga lbenet, skulderbladet och överarmsbenet, figur 2.5.
bladet och leden mellan den inre delen av nyckelbenet
röstkorgen helt beroende av
övre del), ) och
oidei), för att upp armen. Den består av nycke Nyckelbenet stabiliserar skulder
och bröstbenet är den enda ledförbindelsen armen har med kroppen (Hagberg 1988).
Då skulderbladet endast är förbundet med armen och saknar ledförbindelser med kroppen är dess fixering till b
muskler. Viktigast av dessa muskler är
skulderbladshöjarna som går ner från nacken.
Skulderbladshöjarna innefattas av kappmuskeln (Trapetzius
skulderbladets höjarmuskel (Levator scapulae
rutmusklerna (Rhomb figur 2.6. Dessa arbetar vid skuldrans alla rörelser inte skulderbladet ska falla
ner (Hagberg, 1988). Figur 2.5. Anatomisk översikt av skuldran. Bild:
Peterson, L. Skador inom idrotten. Prisma Stockholm.
Figur 2.6. De viktigaste muskler för skuldra och nacke. På vänstersidan visas de viktigaste ytliga musklerna och på höger sida visas de viktigaste djupa musklerna. Bild : Karlsson.
Motions- och idrottsskador och deras rehabilitering. SISU idrottsböcker. Farsta
Teori
Det finns ytterligare två viktiga muskelgrupper i skuldran. Den ena är deltiod som är en
2.3 Belastningsskador
å bra att vi oavbrutet kan arbeta med samma saker.
sa
ofta
n skada på en muskel i överkroppen kan ofta kopplas till arbete som alltid aktiverar
id dynamisk belastning märks en försämring av blodcirkulationen redan vid 15 % av C i
uskler är känsliga för uttänjning och långvarigt tänjande ger risk för trötthet, smärta
abduktionsmuskel2 och är den starkaste i skuldran. Den andra är rotatorkuffmusklerna.
De är adduktion3- och rotationsmuskler och består av subscapulais, infraspinatus, teres minor och subraspinatus. Senan till den sistnämnde är mest drabbad av skador då den löper under skulderbladets övre utskott, akromion, och kan där skavas eller klämmas, figur 2.5 (Hagberg 1988).
Ingen arbetsplatsutformning är s
Muskloskeletala sjukdomar är den vanligaste orsaken till förtidspensionering, av des sjukdomar är seninflammationer den vanligaste (Hagberg, 1988). Människans skelett och muskler är gjorda för och behöver en viss mängd belastning i varierande nivå fördelat över tiden. Men den enformighet som förknippas med processindustrin ger kroniska skador på rörelseapparaten (Bohgard, 1994).
E
samma muskler (LTU, c). Ökar den yttre belastningen ökar även skaderisken. Ges tid för avslappning i arbetscykeln minskar risken för skada men bäst är att växelvis belasta olika muskler (Hagberg 1988). Detta kan åstadkommas genom att växelvis använda höger och vänster arm.
V
MVC, Maximal Voluntary Contraction4, och den upphör helt vid 40 % av MVC.
Värdet för statisk belastning rekommenderas att vara betydligt lägre än 2 % av MV en daglig arbetssituation för att inte ge muskelproblem (Hägg 2000).
M
och till slut skada. Då skulderpartiet hålls samman av muskler påverkas det starkt av repetitiva rörelser utanför rekommenderade avstånd (LTU, c).
Figur 2.7. A) arm i viloläge, 1.nyckelben, 2. akromion, 3. slemsäck. B) arm i abducerat läge.
Vid 60-120° uppåt-utåtlyft kläms slemsäcken mellan akromion och rotatorkuffens senor. Både slemsäck och senor påfrestas. Bild: Peterson, L. Skador inom idrotten. Prisma Stockholm
Maximal frivillig styrka.
2 Abduktion – höjning av armen i sidled ut från kroppen
3 Adduktion – höjning av armen i sidled mot kroppens mitt.
4
Teori
Höga lyft av armarna framåt och i sidled förknippas med nack- och skuldermyalgier5 och tendriter6. Främst påverkas överarm och axlar genom att trycket ökar på
slemsäcken och nötningen ökar på supraspinatusmuskeln och dess sena.
Blodcirkulationen i senor minskar dessutom då trycket på dem ökar. Förekommer repetitiv kontraktion kan senan och slemsäcken bli kroniskt inflammerad, figur 2.7, risken ökar med åldern och vid nedsatt immunförsvar, exempelvis vid förkylning eller urinvägsinfektion. Tiden mellan exponering och skadlig inverkan kan variera från veckor till flera år (Hagberg, 1988).
Vid lyft av armen framåt eller åt sidan höjs även axeln och skulderbladhöjarna
aktiveras. Avlastning från samma arbetsställning med armen i sina ytterlägen har visat sig minska muskelaktiviteten i nacken (LTU, e).
Montörer tillhörde en av exponeringsgrupperna som var utsatta för repetitiva rörelser med armen i framåt- eller utåtförd position. Studier visar klara samband mellan
exponeringsgrupp och kronisk seninflammation (Punnett 2000). För kvinnor har risken traditionellt sett ökat ytterligare på grund av kraftigare exponering då samma typ av rörelse återfinns i hushållsarbete (Hagberg 1988). Även lätta bördor kan vid repetitivt arbete vara belastande, då armens egen vikt ger ett stort bidrag till belastningen (Hägg 2000), figur 2.8.
Figur 2.8. Belastning i form av vridmoment i axelleden. Belastningen anges som procent av genomsnittligt maximalt vridmoment för manliga verkstadsmekaniska arbetare i åldern 20-40 år Bild: Hagberg 1988.
Alla rörelser utanför rekommenderade avstånd är inte skadliga. Arbetsuppgifter där ledernas maximala rörelseförmåga någon gång ibland utnyttjas kan till och med vara bra för kroppen. (LTU, e) De ska däremot inte maximalbelastas i dessa positioner (LTU, f).
5 Myalgi – muskelvärk, anger endast symtom ej orsaken
6 Tendinit – inflammation och irritation i muskelsenans infästning i skelettet orsakad av bakterier eller
mekanisk påverkan
Teori
2.3.1 Tillstånd med koppling till arbete med armarna utanför rekommenderade arbetsavstånd.
• Impingement – inklämning av supraspinatusmuskelns sena mellan akromion och överarmsbenet. Orsakas av arbete med händerna över huvudet eller repetivitet i armrörelser över axelhöjd, figur 2.7.
• Muskelvärk i skuldra och nacke orsakas av hög påfrestning på nackmuskulaturen.
• Rotatorkuffstendinit och humeral tendinit – seninflammation i supraspinatus, infraspinatus, teres minor och subscapularis. Resulterar i smärta i axel och överarm.
Kan orsakas av upprepade framåtförningar av armen.
• Bicepstendrit – seninflammation i bicepssenan orsakad av upprepad framåtföring av armen.
Sjukdomarna läks inom några månader av vila och antiinflammatorisk medicin, vid svårläkta fall kan injicering direkt i besvärat område ges. Har problemen gått så långt att det blivit kalkinlagringar vid akromion kan plats frigöras för senor och muskler genom operation. (Shoulder solutions 2005, Hagman 1988)
Metod
3 Metod
I detta avsnitt presenteras de metoder som används i arbetet.
3.1 Litteraturstudier
Relevant litteratur om anatomi, arbetsplatsutformning och belastningsskador kan hittas genom databassökningar, till exempel Medline, på arbetslivsinstitutets bibliotek och i kurslitteratur. Litteraturtips kan även efterfrågas bland sakkunniga.
3.2 Observationer och intervjuer
Intervjuer och observationer kan delas upp beroende på hur strukturerade de är.
Ostrukturerad betyder att de inte är styrda. Frågorna är öppna och iakttagelserna är förutsättningslösa. Det kan vara en bra metod när den som söker information har liten kunskap i ämnet och är i fasen då den ska skapa sig en bättre förståelse för ämnet.
Denna typ av intervju skapar ofta en bra och öppen atmosfär mellan intervjuaren och respondenten. Svaren blir ofta realistiska och informativa (Eriksson 2005)
Delvis strukturerad intervju innebär att intervjuaren har frågor nedtecknade som den vill ha besvarade, men det finns ingen bestämd ordning de ska besvaras eller någon mall för hur intervjun ska se ut. Denna intervjuform skapar också den öppna atmosfär som i ostrukturerade intervjuer (Eriksson 2005). Delvis strukturerade observationer fungerar på samma sätt.
Strukturerade intervjuer och observationer följer ett i förväg fastställt manus.
Undersökningen blir starkt styrd och fångar inte upp information som inte söks. En stark struktur är bra om många olika observationer ska göras eftersom det insamlade materialet då är lätt att jämföra (Eriksson 2005).
3.3 Analysmetoder
För att analysera arbetsstationerna finns många olika analysmetoder, nedan beskrivs det urval av metoder som användes i detta arbete.
3.3.1 Arbetsanalys
En arbetsanalys utförs för att beskriva arbetsplatsen och interaktionen mellan människa – människa och människa – maskin. Det finns olika sätt att göra en arbetsanalys
beroende på vad resultatet ska användas till. Generellt rekommenderas följande sex frågor som ett användbart stöd vid analysen (Bohgard 1994):
• Vad? Vilken utrustning, kunskap och information behövs?
• Var? Var i systemet utförs uppgiften? Beskriver även den fysiska arbetsmiljön.
• När? I vilken följd och under hur lång tid utförs uppgiften?
• Hur? Vilka fysiska och psykiska moment innehåller uppgiften?
• Varför? Varför är uppgiften nödvändig och vad ska uppnås med den?
• Vem? Vem utför de olika momenten, människa eller maskin?
Metod
Svaren på frågorna ger en bra bild av vad som sker och hur detta samspelar med produktionen i stort, sedan plockas de specifika delar som är av intresse ut för närmare granskning (Bohgard 1994).
3.3.3 RULA
RULA, Repetitive Upper Limb Assessment, är utformat 1992 av ECC (European Economic Community). Med metoden graderas lämpligheten i olika rörelser,
arbetsställningar, repetitiviteten och yttre påverkande krafter. (LTU, c). Vid en analys av vinklar, vridningar och positioner på olika kroppsdelar under arbetet poängsätts lämpligheten. Genom att kombinera de olika poängen med hjälp av tabeller ges ett totalvärde på arbetet som visar hur lämpligt arbetet är. RULA visar även tydligt vilka rörelser som bör minimeras för att förbättra totalvärdet, se bilaga 1.
3.3.4 PLIBEL
PLIBEL, Plan för identifiering av belastningsfaktorer som kan innebära skadlig inverkan, är utfärdat av Arbetarskyddsstyrelsen 1985. Med metoden utgår man från en besvärad kroppsdel, därefter tittar man i ett schema med ledfrågor och ser om däri beskrivna belastningsrisker förekommer, se bilaga 2. På så sätt kan verkan eventuellt kopplas till en orsak. Planen innehåller förutom schemat också utförlig fakta om hur olika arbetsställningar, miljöer och belastningar påverkar människans fysiologi och anatomi. Schemat kan även användas för att upptäcka faktorer som kan komma att leda till besvär och åtgärda dessa innan symptom uppkommer (LTU, f).
3.3.5 ASA
ASA, Arbetssäkerhetsanalys, är en metod för att identifiera risker och orsakssamband samt att väga risken mot sannolikheten att den inträffar och orsakar den förväntade skadan. Produktionsavsnitten delas upp i mindre delar för att vara övergripliga. Sedan undersöks vilka risker finns i arbetsområdet vid normal drift och vid speciella
händelser, till exempel driftstopp, underhåll, start och stopp. Till hjälp för detta arbete finns checklistor, se bilaga 3. Sedan bedöms riskernas allvarlighet enligt en skala och sannolikheten enligt ytterligare en skala. De två värdena kombinerat ger risktalet. I metoden ingår även att åtgärdsförslag anges (Abrahamsson, Wallberg 1994).
3.4 Idégenereringsmetoder 3.4.1 Brainstorming
Denna idégenereringsmetod går ut på att i grupp komma fram till så många olika idéer som möjligt. Kvantitet prioriteras före kvalitet så idéer bedöms i efterhand. Reglerna under brainstormingen är att ingen kritik får ges, varken positiv eller negativ,
eftersträva kvantitet, gå utanför det vanliga och kombinera idéer. Metoden kan tillämpas individuellt men används oftast i en grupp med 5 –15 personer (Hamrin, Nyberg 1993).
3.4.2 Benchmarking
För att se vad som redan finns på marknaden och för att få inspiration kan andra
produkter som har liknande egenskaper studeras. Även hjälpmedel till andra yrken som har liknande arbetsuppgifter eller arbetsställningar kan användas som inspirationskälla.
Metod
3.5 Konceptval
För att valet av vilka koncept som ska vidareutvecklas ska vara rättvist och inte göras godtyckligt kan valet genomföras metodiskt. Alla koncept ska ges samma chans. I detta arbete har alla koncept utvärderas med avseende på en uppställd kravlista, utseendena på de besöka fabrikerna och med stöd av resonemang förda med handledare på Atlas Copco.
Genomförande
4 Genomförande
Nedan beskrivs hur metoderna har används i genomförandet av detta arbete.
4.1 Litteraturstudier och intervjuer
Litteraturstudier genomfördes för att finna information i främst anatomi och
arbetsplatsutformning. Fokus låg på att se hur kroppen påverkas av olika arbetsrörelser och vilka rörelser som bör minimeras eller eventuellt elimineras. Skillnaden på drag- och lyftrörelser har även sökts i forskarrapporter och anatomilitteratur. Ostrukturerade intervjuer genomfördes för att få svar på direkta frågor, be om någons åsikt eller få litteraturtips. Sakkunniga kontaktades i specifika frågor genom e-post, samtal och telefonsamtal.
4.2 Studiebesök
För att analysera olika fabrikers behov och förutsättningar besöktes Lear Corporation, Volvo Powertrain, Volvo Personvagnar, Scania och Saab som samtliga använder sig av Atlas Copcos verktyg. Vid besöken studerades utformningen på upphängningen idag och verktygens användning samt hur flödet runt arbetsstationerna påverkar
upphängningsmöjligheterna. Då kunskapen om fabrikerna innan var liten planerades delvis strukturerade observationer. Innan besöken gjordes en checklista på vad som skulle undersökas under besöket, se bilaga 4. Svar på dessa punkter samlades in genom observationer eller frågor.
4.2.1 Intervjuer
På samma sätt som observationerna var även intervjuerna på studiebesöken delvis strukturerade för att kunna få sökt information och samtidigt skapa en öppenhet för nya frågeställningar om saker som tidigare varit obekant. Frågorna ställdes samman på samma checklista som för observationerna. Dessutom har spontana samtal förts med arbetande på fabrikerna angående synpunkter på verktygen upphängning och eventuella speciallösningar på vissa arbetsstationer. Svar på några av de frågor som ställdes i ett utkast till en enkät, se bilaga 4, ficks genom att fråga arbetande och kontaktpersoner.
Kontaktpersonerna på respektive fabrik har även kontaktats via e-post för kompletterande frågor efter studiebesöken.
4.2.2 Analysmetoder
Analyser har gjorts i två syften, först för att se hur arbetet utförts och om det som utförts kan orsaka arbetsskador, sedan för att se vilka krav som ställs på en ny lösning.
Studiebesöken var planerade så att dokumentation för ergonomiska analysmetoder som RULA och PLIBEL skulle genomföras. Av två skäl filmades och fotograferades ingen personal. Ett skäl var de strikta reglerna för fotodokumentation. Det andra skälet som gjorde att filmningen och fotograferingen valdes bort var att arbetssätten var
uppenbarligt inte ergonomiska och kunde medföra arbetsskador. RULA, PLIBEL och ASA användes istället som checklistor för att ge information om skaderisker på
arbetsstationerna. Genom att kontrollera verktygens upphängningshöjd och hur frekvent de användes samt vilka rörelser som förekom vid arbetsstationerna noterades att arbetet ger oacceptabla analysvärden.
Genomförande
Det som var mer intressant för kommande utveckling var en arbetsanalys för att utskilja hur personal- och materialflöden ser ut på olika typer av arbetsstationer och vilka möjligheter och begränsningar som finns för utveckling av arbetsplatserna.
Utöver belastningsskador finns även riskkällor för olycksfall vid felanvändning av verktygsupphängningen. ASA användes som hjälpmedel för att upptäcka befintliga och eliminera nya riskkällor i den nya produkten.
4.3 Idéegenereringsmetoder
Eftersom hypotesen var att verktygshöjden var skadligt påbörjades arbetet med att finna idéer på lösningar innan första studiebesöket. Litteraturstudierna i anatomi och
arbetsplatsutformning hade då skridit relativt långt. Idén med att börja innan första studiebesöket var att inte påverkas av befintliga lösningar och istället skapa en vision hur en monteringsstation skulle se ut. Exempel på arbetssituationen var beskrivna i ord i samband med formandet av examensarbetet. Ursprungliga krav och önskemål på en lösning, som kom fram vid problemklarläggning, se bilaga 5, fylldes på och ändrades under arbetets gång då nya fakta tillkom.
4.3.1 Brainstorming
Efter första studiebesöket presenterades problemet kortfattat för en grupp på tre personer, alla yrkesverksamma inom design och utveckling för att försöka komma på okonventionella lösningar. Efterhand fick de mer och mer information om krav och begränsningar på lösningen. Sist fick de se olika koncept och komma med kommentarer och idéer. Den andra gruppen som samlades var fyra studenter från Luleå Tekniska Universitet som gör sina examensarbeten på Scania i Södertälje. Denna grupp fick lite mer information innan brainstormingen började, i övrigt genomfördes denna session på samma sätt som den tidigare. Den sista utomstående gruppen som samlades var även det LTU-studenter, i en grupp om tre brainstormades nya intressanta idéer fram.
Mellan gruppträffarna bollades idéer med enskilda personer ur de olika grupperna för att få nya ögon på idéerna. Idéerna presenterades sedan vid olika tillfällen för
handledarna på Atlas Copco. Idéerna utvärderades och vidare utvecklingsarbete bestämdes.
4.3.2 Befintliga produkter
Under våren 2004 utvecklades ett verktygsställ på Atlas Copco av två examensarbetare från KTH. Informationen från detta arbete har även bidragit med information och väckt nya idéer.
För att få ytterligare idéer användes andra yrken som behöver förvaring av verktyg intill arbetsplatsen som inspirationskälla. Dessutom användes produkter som innehåller en eller flera egenskaper som det sökta konceptet önskas innehålla. Det finns många olika produkter som rör sig i armar, skenor och linor. Med mobiltelefonen som idag även innehåller kamera i tanken undersöktes även produkter som skulle kunna ge
kombinationsmöjligheter för att skapa ett mervärde i det nya konceptet.
Genomförande
Andra yrken som möter samma problem som monteringsarbete med verktygsförvarning är t.ex:
• frisörer
• bilmekaniker
• tandläkare
• byggnadsarbetare
Vilka olika produkter lyfter upp, förvarar och möjliggör förflyttning av produkter?
• skensystem och svängarmar
• byggkranar
• andra balansblock och upphängda transportsystem
• gardinstänger
• lampor
• segelbåtar, rigg och skotning
Vilka närliggande produkter ingår i Atlas Copcos sortiment?
Vilka tekniska utvecklingsmöjligheter finns för att skapa mervärde?
• datorprylar
• GPS
• Blue tooth
• mp3-spelare
• palm pilot
• mobiltelefoner 4.4 Konceptval
Koncepten utvecklades i olika faser. För att bestämma vilka koncept som skulle vidareutvecklas utvärderades deras funktion och hur de skulle komma att påverka arbetssituationen. De som hade störst potential att uppfylla de rekommendationer om arbetsplatsutformning som beskrivs i teorikapitlet och dessutom bäst uppfyller de krav som ställdes upp efter studiebesöken, se bilaga 5, valdes för vidareutveckling. Vid utformningen eftersträvades även enkelhet i tillverkning och prisvärdhet. Förutom att stämma av mot uppsatta krav och rekommendationer presenterades och diskuterades förslagen med handledare på Atlas Copco. På dessa möten bestämdes riktningen för fortsatt arbete.
Nulägesanalys
5. Nulägesanalys
5.1 Atlas Copcos sortiment
I miljön som projektet berör återfinns i huvudsak följande Atlas Copco produkter.
Grundläggande funktion och användningsområde beskrivs nedan för att ge ökad förståelse i vidare läsning.
5.1.1 Balansblock
Balansblock används för att förvara verktyget när det inte används och för att avlasta verktygets tyngd. Det finns olika typer av block, det vanligaste (RIL) är baserat på en justerbar spiralfjäder som rullar in en lina. Den har en linjär fjäderkonstant så
fjäderkraften ökar med linans utdragna längd. När verktyget släpps dras det upp till den punkt då fjädern balanserar ut verktygets tyngd. Modernare balansblock (COL) har en konstant inställbar fjäderkraft så att det kan ställas in så att upphängda verktyget stannar var än det släpps. Det kan även användas för att hissa upp verktyget, skillnaden från RIL- blocket är att fjäderkraften är konstant. Det finns även balansblock med integrerade luftslangar, de har samma inställningsmöjligheter som ett RIL-block.
Exempel på olika balansblock visas i figur 2.9.
Figur 2.9. Ett axplock av Atlas Copcos balansblockssortiment. Från vänster visas tre RIL-block, tre COL-block och ett med integrerad luftslang. Foto: Atlas Copco
5.1.2 Atlas verktyg
I monteringsprocessen används främst handhållna skruv- och mutterdragare i olika utföranden. De drivs med luft eller elektricitet. Med båda typerna av verktyg kan åtdragningen kontrolleras men med de elektriska verktygen går det att göra mer exakta åtdragningar. En extern enhet styr storleken på åtdragningarnas moment och vinkel samt kontrollerar att dragningarna är korrekt utförda. Ett elektriskt verktyg kan därför användas till flera olika typer av åtdragningar medan ett luftverktyg används till en specifik momentstorlek (Atlas Copco 2005).
Figur 5.x. Två verktyg från Atlas Copco.
Verktyge av den nedersta type, vinkeldragare, är vanligen en knapp halvmeter långa och väger knappt två kilo. Foto: Atlas Copco
Nulägesanalys
De elektriska är mångfalt dyrare än de luftdrivna, men på grund av säkerhetskrav i monteringen och då de kan ersätta flera luftverktyg är dessa mycket vanligt förekommande, figur 2.10.
5.1.3 Power Focus
Power Focus är en styrenhet för att skapa en a kontroll av hela monteringsprocessen. Den ger inte styr inte bara strömtillförseln till, kontrollerar att rätt krafter används och samlar åtdragningsdata och gör den tillgänglig vid senare tillfällen.
Åtdragningskraften och antalet dragningar visas även för montören. Styrenheten kan programmeras för kommunikation med andra datorstyrda processer i produktionen (Atlas Copco 2005), figur 2.11.
vancerad
Figur 2.11. En Power Focus 3000 med tillhörande vinkeldragar. Foto:Atlas Copco
5.2 Litteraturstudier och intervjuer
Mycket litteratur stöder att det är skadligt att arbeta med armarna höjda. Det var svårare att finna information om hur kroppen påverkades olika av lyft och drag mellan midje- och brösthöjd. Därför kontaktades personer med mer kunskap inom området. Det gav tyvärr inga svar eller tips om litteratur som kunde besvara frågan.
Linda Rose, ergonimikonsult med en teknologie doktor i ergonomi och
universitetsadjunkt på KTH, samarbetar med Atlas Copco och är insatt i problemet med verktyg hängande över axelhöjd. Hon hade inget svar men resonerade att böjarmuskler är mer stryktåliga än sträckarmuskler (i höjden mellan midja och axlar är det
böjarmusklerna som lyfter och sträckarmusklerna som håller emot en uppåtriktad kraft).
Jack Lysholm, läkare och forskningsledare på Winternet, hörde sig för med sina kollegor och de kände inte till detta. Det tyder på att det inte är en tydlig skillnad eller ett väl känt faktum. Frågan vändes till Göran M Hägg, docent i medicinsk elektronik och verksam forskare i ergonomi och belastningsskador, som är en redan etablerad kontakt genom tidigare samarbete. Han gav ett tillfredställande svar; olika muskelfibrer har olika egenskaper och böjarmuskler innehåller en större andel uthålliga muskelfibrer.
Men att denna skillnad skulle göra böjarmuskler mer slittåliga än sträckarmuskler menade han var starkt överdrivet.
Dragkraften nedåt är större än lyftkraften i vertikalled ovan midjehöjd vid stående arbete (Berns 1979), se bilaga 6. Samma kraft är då alltså en procentuellt mindre belastning vid drag än lyft. Det stöder att en uppåtriktad kraft är mindre skadlig. Men andra anatomiska faktorer kan spela in.
Litteraturen stödjer att statisk belastning kan ge upphov till skador på musklerna (Hägg 2001). Om fjädern i balansblocket är för hårt spänd och montören måste hålla emot den uppåtriktade kraften kommer musklerna både utsättas för skaderisk genom upprepade höjningar av armen ovan axelhöjd för att nå verktyget och en statisk spänning i
musklerna för att hålla verktyget nere. Är verktyget inte upphängt i balansblock utsätts musklerna för verktygets tyngd på två sätt. Först måste de bära upp verktygets massa och dessutom måste de motverka vridmomentet som uppstår i handleden då verktygets
Nulägesanalys
tyngdpunkt inte sammanfaller med handledens rotationscentrum. Detta moment är skadligt även vid de låga värden som många vanliga el- och luftdrivna verktyg ger upphov till (Hallén 2004). Verktyg upphängda i balansblock bör dessutom kunna roteras fritt för att inte flytta belastningen till de muskler som annars krävs för rotation (Krohn 1988)
De ovanstående teorierna stöder att verktygets och en del av armens tyngd bör avlastas så att vridmomentet i både axeln och handleden minimeras. Det kan göras med hjälp av balansblock. För att undvika att muskeln arbetar statiskt bör lyftkraften vara så låg att montören inte aktivt behöver motverka en uppåtriktad kraft.
Både i litteraturen och på studiebesöken framkom ett problem som bör undvikas. Vid dragande och skjutande av större massor kan skador uppstå på två sätt. För att få kraft höjs ofta armarna mer än 60° och att de sedan utsätts för en tryck- eller dragkraft är en skaderisk. När sedan föremålet rör sig krävs en ytterligare kraft för att få det att stanna vilket kan orsaka ett kraftigt tryck eller ryck i skuldran, alternativt kontrolleras
hastigheten under hela förflyttningen för att minska det kraftiga stoppet vilket resulterar i en statisk spänning i musklerna under en längre tid (Marianne Aase 2005, LTU, d).
Marianne Aase avrådde från användandet av en ledad arm då den inte alltid går att föra direkt till önskad punkt i en rörelse, se bilaga 7. På grund av leden krävs ibland tre rörelser via två andra punkter innan man når den önskade punkten. Detta skapar en irritation hos montörerna och under förflyttningen arbetar musklerna statiskt för att initiera en rörelse och sedan motverka den för att initiera en ny rörelse när riktningen ska ändras, vilket är skadligt.
Det är alltså viktigt att ha en låg vikt på rörliga delar för att minimera rörelsemängden.
5.3 Studiebesök
I de besökta fabrikerna arbetar montörerna i skift. De har två stycken 10-15 minuters raster och en längre matrast på 25-30 minuter. Rasterna tas samtidigt och produktionen avstannar. Montörerna växlar mellan olika stationer, oftast för att minska
monotoniteten och i vissa fabriker för att få en omväxlande belastning på kroppen. Hur ofta dessa skiften sker är olika mellan olika fabriker. Arbetet är monotont och ensidigt upprepat, det krävs ingen omfattande utbildning för att utföra arbetet. Upplärningen sker ofta genom att en nyanställd montör går med en erfaren som visar hur arbetet ska fungera. En negativ effekt av detta inlärningssätt är att slarv med eller okunskap om den personliga säkerheten förs över på den nyanställde.
5.3.1 Lear
Ett första studiebesök gjordes på Lear Corporation. De är världsledande leverantör av interiörer till bilar. På fabriken i Torslanda som besöktes tillverkas instrumentpaneler till Volvo Cars. Arbetet sker i tvåskift. På de flesta stationer arbetar montören cirka 45 sekunder per instrumentpanel. Vissa stationer är fria från linan och där ges mer tid, cirka två till tre minuter per instrumentpanel. Arbetet är bundet och starkt styrt. Alla montörer roterar till en ny station varje timme. I den mindre lokalen finns det bara sju stationer så dagen avslutas vid samma stations om den påbörjas. Rotationen gör montörens arbete mindre mentalt monotont snarare än mer fysiskt varierat. På varje station roterar upp till 30 personer.
Nulägesanalys
Fabriken är uppdelad i två lokaler. I den mindre påbörjas arbetet på panelen. Instrumentpanelerna sitter på en vagn som löper från station till station i en takupphängd skena, figur 5.1 . Vagnens
förflyttning är automatisk och den förs inte vidare till nästa station om inte allt arbete är klart. Detta genom att vagnen kopplas till den Power Focus som är kopplad till verktyget på respektive station.
Power Focus är förprogrammerad att veta hur många skruvdragningar som ska göras innan vagnen tillåts fortsätta. Bakom montören finns materialställage som förvarar de delar som tillhör respektive station. Utrymmet vid stationerna längs linan är cirka tre meter långt och en och en halv meter brett. Utrymmet ovanför vagnarna är
begränsat av deras upphängningsanordning medan det ovanför montörerna är obegränsat. Vid varje station finns en arbetsinstruktion som med text och bilder visar vad som ska utföras, se bilaga 8. För att
kunna spåra fel och att kontrollera logistiken har varje montör en scanner som de registrerar instrumentpanelen med innan de börjar arbeta på den.
Figur 5.1. Linan på Lear
På de stationer där skruvdragare används finns verktyg upphängda i balansblock på en skena bredvid vagnskenan och en tillhörande Power Focus som sitter innanför skenan
snett ovanför montören. Sladden till verktyget är även den upphängt i ett balansblock som löper jämte det andra blocket. Det är som mest två upphängda verktyg per station.
Balansblocken ger inte en avlastning av verktygets tyngd utan används endast som upphängning. Då även sladden hängs upp i balansblock ökar den uppåtriktade kraften då verktyget ska dras ner för att användas. Höjden verktyget är upphängt på är svår att ändra. Det resulterar i att den är för hög för vissa montörer medan verktyget eller sladden slår i huvudet på andra. Risken finns också att
upphängningssnöret eller el-sladden fastnar i vagnen som rör sig och att verktyget då kan slå till en montör.
De stationer som är fria från linan består av två fixturer. En instrumentbräda lyfts över från linan till en fixtur av två personer. Montören utför det arbete som ska utföras och vänder sig sedan 180° till nästa fixtur där en ny
instrumentpanel hängts upp och fortsätter på denna medan den färdiga bakom ryggen lyfts tillbaka till linan. På denna station används två verktyg upphängda i två separata
Figur5.2. Snedriktad linkraft, vinkeln markerat i rött.
Nulägesanalys
skenor som löper mellan fixturerna så samma verktyg kan användas på hela stationen.
Då dessa skenor är vinkelräta mot arbetsplatsen går det ej att förflytta balansblocken i sidled längs arbetsområdet. Lyftkraften är då riktad snett uppåt och dessutom onödigt hög då fjädern i balansblocket spänns ytterligare när den måste dras ut längre för att nå, figur 5.2.
Vid skruvdragning är instrumentpanelen roterad så att alla skruvarna är riktade uppåt eller åt sidan så att ingenting ska vara i vägen för el-sladden eller balansblockslinan.
Däremot vinklas verktyget olika och samma typ av upphängning är inte alltid lämplig.
Vid skruvåtdragningen inuti handskfacket är det svårt att komma åt utan olämpliga arbetsrörelser. På vissa verktyg kommer upphängningsbygeln åt backknappen. På andra verktyg ökar momentet i handleden på grund av upphängningen.
Om en montör känner att arbetet ger värk kontaktar denne skyddsombudet och det görs ett försök att byta arbetsstation åt montören. Företagshälsovården kopplad till Lear i Göteborg är Alviva AB, som jobbar med att förebygga arbetsskador.
5.3.2 Volvo Powertrain
Ett andra studiebesök gjordes på Volvo Powertrain i Skövde. De tillverkar och förser andra företag inom Volvokoncernen med främst stora dieselmotorer till industri, bussar, båtar och lastbilar. Volvo har en egen företagshälsa som kontinuerligt arbetar med arbetsplatsutformningen och med en representant därifrån besöktes monteringsfabriken.
I den tillverkas olika typer av motorer. Arbetet sker i fyrskift, två dagskift och ett nattskift vardagar och sedan ett helgskift. Montörerna roterar till en ny
monteringsstation vid varje rast. Rotationen ska erbjuda varierade arbetsrörelser.
De olika monteringsavdelningarna har kommit olika långt i utvecklingen av
arbetsmiljön. De avsnitt som står för den största produktionen genererar mest pengar och är också den som ligger längst fram i utvecklingen. Dessa bättre utrustade avsnitten är av störst intresse att undersöka då de representerar det framtida arbetet bäst. På dessa avsnitt hänger motorn på en automatstyrd vagn som rör sig längs slingor i golvet mellan de olika stationerna. En sensor känner av framför så att vagnen stannar om något är i vägen. Motorns position ställs automatiska in inför nästa station beroende på operationen som ska utföras där.
Vidare kan egna justeringar göras till exempel beroende på montörens längd. Varje montör arbetar cirka fyra minuter på varje motor innan den åker vidare. Uppe på vagnen finns en skärm som visar vad som ska göras på motorn, figur 5.3. Vagnen är 190 cm hög (inklusive skärm), 128 cm bred och 226 cm lång. På samma sätt som på Lear skannas produkterna för att
underlätta logistiken och för att kunna gå tillbaka och felsöka. Utrymmet på var sida av motorn är max 150 cm. Material förvaras i ställage på sidan av stationen och det är dessa som begränsar arbetsutrymmet.
Figur5.3. Motormontering Volvo Powertrain i Skövde
Nulägesanalys
De flesta verktygen är upphängda i balansblock. Det finns mellan ett och tre verktyg per station. Både luft och elverktyg används beroende på precision. För att inte slå i eller fastna i vagnen och heller inte vara i vägen för montörerna hänger de cirka 200 cm upp. El-sladden och luftslangarna är fästa högt upp och hänger inte i vägen för
montören. Balansblocken är upphängda i en skena ovanför arbetsstationerna. Vissa är fast monterade andra löper i skenor. De verktyg som bara används på ena sidan av vagnen är ofta upphängda på en skena som sticker ut åt den sidan. De som ska användas på båda sidor hänger centrerat över motorn för att skapa åtkomst från båda sidor. Några enstaka verktyg är upphängda på fel sida ur monteringssynpunkt. För att korta montörer ska nå verktygen tilldelas de en snodd att fästa i verktyget så att de sedan kan dra ner verktyget i denna snodd. Verktyget används i ett område som är ca en och en halv meter brett och högt och en dryg halvmeter djupt. Verktyget vinklas olika beroende på operation. På grund av upphängningens utformning kan denna vinkling ibland vara svår. När motorn nästan är klar lyfts den över på en transportbock. Därpå sker den sista monteringen på den del av motorn som inte är åtkomlig när motorn är fäst vid vagnen. Vid denna sista lina försämras höjden på verktygen ytterligare.
Dessutom går det inte att vinkla motorn i önskvärt läge längre.
Arbetet med att anpassa arbetsplatseran för god ergonomi har hög prioritet. Men gemensamt för alla avsnitt är att verktygen i balansblock hänger för högt. För att nå de som är centrerade ovanför motorerna måste montören sträckas sig ytterligare. Dessutom används inte alltid snodden för att nå verktyget, istället sträcker montören lite extra på sig. Även om höjden på motorn är inställningsbar så regleras den av motorns storlek.
Det är densammas storlek som även påverkar vagnens storlek. Ett och samma verktyg kan användas på olika sätt beroende på arbetsmomentet för att förbättra
arbetsställningen, men det används oftast på samma sätt i alla fall. Det beror av slarv, okunskap men kan även påverkas av upphängningssätt.
Vid nyanställning får montören utbildning och information från företagshälsovården.
En fadder lär upp montören station för station. Fadderns arbetssätt påverkar därför den nya montörens arbetssätt.
5.3.3 Volvo Cars
I Skövde ligger också Volvo
personvagnars motortillverkning. De köper företagshälsovårdstjänsten av Volvo Powertrain och därigenom besöktes även denna anläggning. De tillverkar till störst del bensinmotorer men även dieselmotorer. Arbetet sker i två skift. Montörerna bygger hela motorn själv, de följer med motorn från station till station där respektive operations material och verktyg finns.
Detta gör att de kan ha en kort paus mellan det att de är färdiga med en motor och ska börja med nästa.
Figur5.4. Linan på Volvo Cars i Skövde
Nulägesanalys
Vid bensinmotortillverkningen används en automatstyrd vagn lik den på Powertrain.
Men den är mindre, då motorerna är mindre, figur 5.4. Vagnen är 140 cm lång, 100 cm bred och 110 cm hög men kan med motorn påmonterad bli 135 cm hög. Verktygen hänger i balansblock snett ovanför motorerna. På varje station finns det ett eller två verktyg hängande. 1993 såg företagshälsan tillsammans med skyddsombud till att sänka verktygen för att axelvärk rapporterats in. Orsaken kopplades till den repetitiva
sträckningen uppåt efter verktygen. Maxhöjden är nu 160 cm. Denna ändring var till en början inte omtyckt, montörerna gick in i verktygen och slog sig. Skyddsombuden såg till att ändringen behölls och efter tre månader hade montörerna lärt sig att undvika att slå i verktygen. De montörer som kommit till Volvo efter sänkningen lär sig mycket fortare att inte slå i verktygen. Ytterligare sänkning är inte önskvärd då en stor olycksrisk skulle vara att verktyget fastnar i vagnen och dras med och drar ner
balansblock eller att verktyget släpper och slungas mot en montör. På samma sätt som på Powertrain ställs motorernas läge på vagnen in automatiskt och efterjusteringar kan göras för att ge en bra arbetsställning. Begränsningarna i utrymmet runt vagnen är i övrigt mycket likt det på Powertrain.
5.3.4 Scania
Ett fjärde studiebesök gjordes i Södertälje på motormonteringen på lastbils- och
busstillverkaren Scania. I Södertälje tillverkas förutom motorer också växellådor och en del av slutmonteringen för den europeiska produktionen. Scania har en egen
företagshälsa som även börjat arbeta för kommunens anställda och kommer även att utvecklas till vårdcentral för de anställdas familjemedlemmar.
Arbetet i monteringen sker i två skift. Montörerna arbetar på varje motor i fyra minuter innan den går vidare till nästa station. Efter fyra motorer byter montören station. Varje montör roterar mellan cirka tio stationer. Bytet är inte planerat för att erbjuda varierade rörelser.
Även på Scania är investeringarna i arbetsmiljön olika. Det finns en äldre och en nyare del i produktionen. I den äldre delen går motorn först på en lina och sedan används lastbärare liknande de på Volvo Powertrain men mindre avancerade. Styrningen och
inställningarna görs manuellt. Längs linan kan verktygen sättas fast nedanför brösthöjd
Figur 5.6. Högt h verktyg.
ängande Figur 5.5. Carriers på Scanias motormontering
Nulägesanalys
på många ställen. Vid lastbärarna uppstår samma problem som på Volvo. Verktygen är upphängda i balansblock mitt över motorerna. Upp till fem verktyg finns hängande på varje station. Från verktygen hänger snören ner. De är till för att dra ner verktygen om montören inte når själva verktyget. Även med snöret kan verktyget vara oåtkomligt för korta personer. Materialställage finns likt de i ovan nämnda fabrikerna bakom
montören. På den nyare delen är det ställningar, så kallade carriers, hängande från taket som bär upp motorn, figur 5.5. Dessa carriers rör sig och ställer in motorns lutning och höjd automatiskt. Verktygen hänger här för högt upp och av naturliga skäl på sidan av carriern, figur 5.6.
I övrigt påminner monteringen om den tidigare nämnda. Den äldre delen håller på att moderniseras för att förbättra ergonomin, de manuellt styrda lastbärarna ska då bytas mot carriers. Den största skillnaden i Scanias montering jämfört med de tidigare nämnda företagen är användningen av enkla momentupptagande armar. På många stationer längs linan används armar hängande från taket för att ta upp de vridmoment som annars ska tas upp av montören.
Nyanställda genomgår en hälsoundersökning hos företagshälsan. På fabriken får den nyanställde en säkerhetsgenomgång och lärs sedan upp genom att träna parallellt med ordinarie anställdas vanliga arbete. Det erbjuds kurser för de anställda, bland annat en i ergonomi som är obligatorisk för montörerna. På grund av bristande information är det många som ska gå kurserna inte om dem. Detta problem har uppmärksammats och ska åtgärdas.
5.3.5 Saab
Som avslut på fältstudierna besöktes Saab Automobil AB slutmontering av personbilar i Trollhättan. Företagshälsan arbetar aktivt för att påverka monteringsmiljön genom att tidigt delta i designprocessen av bilen. Genom påverkan på detta skede har inte bara montörernas situation förbättras utan även kvaliteten på bilarna. Företagshälsan kan bidra med kunskap från linan om vad som är svårt att tillverka och vad som är svårt att få önskad kvalité på och varför det är så. Detta leder i sin tur till ökad produktivitet upplever Saab.
Arbetet sker i huvudsak i två dagskift. Ökar produktionen sätts ett helgskift in.
Montörernas arbete varierar beroende på vilket avsnitt i slutmonteringen de arbetar i. På fjädring- och stötdämparmonteringen arbetar de en och en efter en lina och på
motormonteringen arbetar de på varsin sida av motorn på lina. Slutmonteringen av den färdiga bilen arbetar de ofta fyra till fem personer i lag. Detta gör att förutsättningarna ser mycket olika ut för olika avsnitt i produktionen. Byte av arbetsstation varierar från att arbeta på en station i trettio minuter till byte vid varje rast. Byten sker i huvudsak för att minska påfrestningen som ett monotont arbete innebär medan tätheten i bytena beror av hur fysiskt tung arbetsplatsen är. Har arbetsplatsen utvärderats och fått mycket dåliga värden sker byten extra ofta till dess problemen är åtgärdade.
På Saab uppmuntras montörerna att själva komma med idéer på förbättringar av arbetsplatsen. Det kan gälla till exempel effektiviteten eller ergonomiska hjälpmedel.
Dessa idéer lämnas till en chef och genomförs sedan förbättringarna får den anställde en belöning, det kan vara allt från en biocheck till en summa pengar.
Nulägesanalys
Där handhållna verktyg används är de flesta upphängda i balansblock eller vikarmar.
Saab arbetar överlag mycket med olika lösningar på momentupptagande mothåll för att skona montören. Eftersom olika bilar monteras på samma lina finns det ibland olika verktyg beroende på vilken modell som ska tillverkas. På motormonteringen användes en mängd verktyg, några var upphängda och några låg i ställningar framför montören.
De högt upphängda verktygen är de mindre frekvent använda, men de är svåra att nå när de ska användas. Många verktyg är luftdrivna och därför hänger det ner en mängd luftslangar som kan trassla in sig i varandra och i verktyg. Fjädrarna är ofta lite för hårt spända för att verktygen snabbs ska åka undan när de inte används.
I den introduktionsutbildning som alla nyanställda får ingår två timmar hälso- och skyddsinformation där bland annat en del ergonomi ingår. Det är bland annat tips av typen: lyft nära kroppen. Inga specifika tips för just det arbete som den nyanställda ska utföra. I övrigt är det upp till den som lär upp den nyanställde på de stationer som denne ska jobba på hur mycket ergonomi som lärs ut. Till varje station finns
beskrivningar i detalj hur jobbet ska utföras. Här ligger inte fokus på ergonomi i så stor utsträckning utan mer på vilka direkta skaderisker som arbetet innebär.
5.4 Problem med verktygsupphängningen
De huvudsakliga problem som identifierats vid verktygshanteringen i detta projekt är:
• Balansblocket
• Räckvidden
• Sladdar och slangar
• Flera verktyg på samma skena
• Verktygshöjden 5.4.1 Balansblocken
I dagsläget är många balansblock bra, men många fungerar eller används inte på ett önskvärt sätt. Problemet är att det behövs en stor kraft för att flytta verktyget, orsaken därtill är olika. En del är lättare att ställa in än andra, vissa är av dålig kvalité så att friktionen är onödigt hög och ibland ställs fjäderspänningen medvetet för högt för att verktygen snabbt ska åka undan. Det händer ibland att montörer plockar bort verktyget från balansblocket då det inte fungerar som ett hjälpmedel utan istället är ett hinder i arbetet.
Önskvärt är att balansblocket har ett bra gränssnitt, är lättinställt, anpassningsbart för olika verktyg och montörer och att det används på rätt sätt. Balansblockets inställningar ska inte ändras med tiden och dess inre friktion ska vara låg.
5.4.2 Räckvidd
Verktygen hänger oftast i en skena som tillåter rörelse av blocket längs en axel. Alla verktyg på en station hänger på samma skena. Verktyget används ibland långt från denna axel och dragkraften i linan från blocket riktas då snett uppåt och ger dålig lyfthjälp och skapar onödig kraftansträngning hos montören.
Önskvärt är att upphängningssystemet erbjuder en lyftkraft riktad rakt upp oavsett var verktyget befinner sig. Förflyttningen av verktyget ska ske lätt och med litet motstånd.
Nulägesanalys
5.4.3 Slangar och sladdar
I de fallen med lågt uppsatta upphängningsskenor hänger sladdar och slangar ner på monteringsstationen. De längre montörerna kan slå i dessa slangar och sladdar. Det är ingen stor risk för skada men ett stort irritationsmoment. Kraften kan vara tillräcklig stor för att till exempel öka slitage på personliga tillhörigheter som glasögon.
Vid stationer med fler verktyg uppstår problem då verktygen ofta hänger nära varandra.
I vissa fall är även sladden upphängd i samma skena. Luftslangar som är formade som en spiral trasslar lätt ihop sig med varandra och fastnar lätt i saker i sin omgivning. Vid trassel krävs att trasslet reds ut för att få ner rätt verktyg. Uppmärksammas inte trasslet kan det vara en risk. Andra verktyg kan dras med och slå i en montör eller produkten.
Önskvärt är att luftslangar och sladdar ska ledas till verktyget på ett sådant sätt att den inte är i vägen för montören eller fastnar i någonting.
5.4.4 Flera verktyg på samma skena
När verktygen hänger nära varandra på samma skena uppstår även ett annat problem.
Montören ibland måste flytta med flera verktyg för att nå fram med det aktuella. Då är det viktigt att verktygen hänger högt upp för att inte slå i något på vägen. Hanterandet av verktyget blir tyngre ju fler övriga verktyg som ska flyttas med.
Önskvärt är att fler verktyg ska kunna användas på en station utan att hindra varandra.
5.4.5 Verktygshöjden
Nu hänger verktygen som är upphängda i balansblock oftast ovan axelhöjd på montören. Denne måste sträcka sig upp varje gång den ska komma åt verktyget, figur 5.7. Det finns liten eller ingen möjlighet till individanpassning. Det leder till att på vissa stationer hänger verktygen så högt att att en kortare montör måste ställa sig på tå eller i värsta fall hoppa upp för att nå verktygen medan längre p kan slår i verktyg som hänger lågt på andra stationer.
Denna typ av arbete är skadlig för axlarna.
ersoner
Önskvärt är att det ska gå snabbt och lätt att få tag i verktyget då det ska användas och bli av med
verktyget då det inte ska användas. Icke ergonomiska rörelser ska inte behövas för att få tag i verktyget. När verktyget inte används får det inte hänga i vägen för eller skada montören, inte heller kunna skada produkten som monteras eller fastna i rörliga delar och dras med.
Figur 5.7. Exempel på hur högt en montör måste sträcka sig för att nå ett verktyg som används minst en gång per minut.
5.5 Faktorer som påverkar verktygsupphängningen
Vid studiebesöken framkom att de vanligaste skadorna i monteringsarbete som inte innehåller tunga lyft är handledsskador. De orsakas av många handledsvinklingar och
