手工搬运作业下矿工腰部肌肉疲劳分析

为研究井下煤矿工人腰部肌肉的疲劳状况,设计了矿工手工搬运作业试验范式,对矿工搬运作业前后腰部的最大随意收缩拉力值F_(MVC)、F′_(MVC),以及心率和血压进行了测量,并记录每个阶段作业任务完成后矿工对自身疲劳的主观评价值(B_(RPE)),进而探究个体体质量指数(I_(bm))、负重(F_(load))、心率(R_(h))与作业时间(t)对疲劳速率(v)、肌力最大随意收缩百分比(f_(MVC))和主观评价值(B_(RPE))等肌肉疲劳指标之间的显著性关系。显著性和相关性分析结果表明:随着搬运作业时间的增加,矿工腰部肌力下降速率增快,肌肉疲劳程度增加;随着矿工年龄增大、心率增高,主观疲劳感知强烈;体重超标、体型肥胖的矿工更易疲劳。构建了疲劳主观评价值(B_(RPE))一元线性回归预测模型,用其量化矿工肌力疲劳与主观疲劳的变化关系。以期优化煤矿从业人员的作业设计和轮班制度,预防肌肉骨骼疾病风险。

基于Kcal／ERGO人因工程模型的手工搬运作业负荷仿真与评估

针对某汽车机械制造公司生产流程中会产生工人疲劳和职业伤害的手工搬运作业,从人因工程的角度,基于ERGO仿真软件的Kcal预测模型进行手工搬运作业负荷的仿真和评估分析。利用ERGO软件、人体动作能耗预测模型以及Kcal模型,提出Kcal/ERGO总体流程设计方案,并对各个部分设计进行了详细的描述。结果表明:该设计在软件中直观地反映了工人在工作中的每一个动作和流程能量消耗的情况,通过能量消耗值的大小判断该工序是否属于工人的承受范围之内以使生产环境符合人因工程设计,保证工人能在安全、健康、舒适的工作条件下工作。

搬运作业能量消耗模型及仿真研究

为预防手工搬运工人因疲劳引发的职业性肌肉骨骼损伤(WMSDs),综合考虑生产效率和人因工程2个因素,提出考虑搬运时间和能量消耗的双目标模型;采用IGRIP/ERGO和、Matlab软件,设计交互式仿真平台;以某汽车刹车片制造公司的手工搬运作业(MMH)为例,应用上述模型进行模拟仿真,得出最优解。结果表明:投入材料数量和生产工序均对能量消耗和作业时间有显著影响,并且能耗和时间的变化率负相关;该模型兼顾生产效率和人因工程2个因素,能够得出最优作业方案;交互式仿真平台有助于控制并预防现代工业生产中的WMSDs风险,使工作环境和作业设计达到人因工程要求。