Gyártás-ergonómia by laszlo diabolus

gyรกrtรกsergonรณmia

gyártásergonómia

Gyártás-ergonómia A kötetet szerkesztette: Ördögh László A kötetet lektorálta: Eur. Erg. Mischinger Gábor cimzetes egyetemi docens Koloszár Kata, Ördögh László Koloszár Kata, Ördögh László Koloszár Kata, Ördögh László Koloszár Kata, Ördögh László Koloszár Kata, Ördögh László Koloszár Kata, Ördögh László Sándor Tamás Koloszár Kata, Ördögh László Koloszár Kata, Ördögh László Koloszár Kata, Ördögh László Koloszár Kata, Ördögh László Koloszár Kata, Ördögh László Ördögh László Dr Szabó Gyula Dr Szabó Gyula Koloszár Kata, Ördögh László Ördögh László Jármai Zsófia ViVeTech Kft. 2016

Virtuális prototípus Virtuális termékfejlesztés Virtuális verifikáció Virtuális üzembehelyezés Az_emberszimuláció története Az_emberszimuláció működése Gyártásergonómia Gyártásergonómiai értékelő módszerek A munkahelyek elemzése A munkavállalók mozgásának felmérése Idősödő_munkavállalók Megváltozott munkaképességüek ntegrációja A_kollaboratív_felhő Ergonómiai_szabványok 1 Ergonómiai_szabványok 2 Testtatás és testmozgás analízis Ergonómiai kockázatok virtuális értékelése Profilösszehasonlítás

5 11 17 23 31 37 43 49 55 61 67 73 79 93 105 113 123 135

gyรกrtรกsergonรณmia

gyártásergonómia

1. virtuális prototípus Koloszár Kata, Ördögh László

gyártásergonómia

A virtuális prototípuson a termék olyan leegyszerűsített létrehozását, leképzését kell érteni, ami a termék legalább az adott vizsgálat szempontjából lényeges tulajdonságait megfelelő pontossággal adja vissza. Eredetileg fizikai prototípusok jelentették ezeknek a teszteknek az alapját, ilyenkor mindig az adott teszt szempontjából releváns modellt építettek fel, így voltak anyagmodellek, szerkezetmodellek, stb. A „hardware mockup”-ok alkalmazása szükséges de nagyon költséges és körülményes volt. A prototípusok létrehozásának a célja, az volt, hogy a tervezés során előre nem látható tulajdonságok szempontjából is ki tudják próbálni a terméket, végre tudják hajtani rajta a szükséges kísérleteket. A nagyteljesítményű számítástechnikai technológiák tették lehetővé a virtuális prototípusok létrehozását. A virtuális prototípus elkészítése egyszerűen csak egy virtuális objektum létrehozását jelenti, amely a hozzáadott információk és folyamatok révén válik szimulációs rendszerré. Egy virtuális prototípust olyan szimulációként alkalmazhatjuk, amilyenre korábban a fizikai prototípusok voltak csak képesek.

gyártásergonómia

A virtuális prototípus egy olyan modell, azaz adott objektum minden jellemző tulajdonságának reprezentációja, amely biztosítja a tulajdonságok vizsgálhatóságát, a kapcsolódó számítások elvégezhetőségét. A megjelenítés módja a különböző vizsgálati aspektusok szerint különböztethető meg, hiszen az egyes vizsgálati típusoknak más és más megjelenítési követelményei vannak. Az ilyen különböző szempontú megközelítések az úgy nevezett aspektusmodellek. Alkalmazásuk egyrészről könnyíti a vizsgálatok elvégzését, de más szempontok szerint viszont nehezíti a komplex eredmény létrehozását azzal, hogy az egyes modellek tulajdonságainak eredményeinek összefésülése nehézkes. A virtuális prototípus nemcsak a terméket magát, hanem a hozzá kapcsolódó, a környezetben lévő vagy a termékkel interakcióba kerülő tárgyak és emberek modelljeit is tartalmazhatja. Ezen túl még modellezhetőek tevékenységi környezetek és működési környezetek is. Ha egy virtuális prototípus az ember, a termék és a környezet modelljét is magában foglalja, úgy virtuális valóság modellről beszélünk. Mire használják a virtuális prototípust? A prototípusokat arra használják, hogy a tervezett használati rendszer tényleges teljesítményeit összehasonlítsák a követelményekben meghatározott teljesítményekkel. Az ember által tervezett és megvalósított gépek, berendezések célirányos emberi használatra való alkalmasságát a felhasználói követelmények illetve a törvényhozás által alkotott normák ill. szabványok alap-

ján vizsgálják. A használati rendszerek tulajdonságainak követelményekkel illetve normákkal való összehasonlítását az erre a feladatra akreditált szervezetek végzik. A használati rendszerek emberi használatra való alkalmasságát hagyo-mányos módon akkor végzik el, amikor az adott rendszer materiálisan megvalósult. Az esetleges deficitek utólagos korrekciója általában nagyon költséges. A virtuális verifikáció egy költségkímélő alternatívát kínál, mivel a rendszer szimulált tulajdonságait a materiális megvalósítás előtt hasonlítják össze a követelményekkel, a normákkal ill. a szabványokkal. Validáció és verifikáció a minőségbiztosítás és minőségellenőrzés analitikus módszere annak megállapítására, hogy egy termék, szolgáltatás vagy rendszer teljesiti-e a vele szemben támasztott követelményeket. Virtuális verifikációról illetve validációról akkor beszélünk, ha rendelkezésre áll egy számítógéppel támogatott modell és/vagy eljárás amely segítségével egy termék, szolgáltatás vagy rendszer fizikai létrehozása nélkül lehet lefolytatni a követelményekkel való összehasonlítást. Az ember-gép-környezet szimuláció lehetőséget ad arra, hogy a normák és követelmények által definiált küszöbparamétereket összehasonlítsuk a használati rendszer szimulált teljesítményeivel. A rendszernek ez a tulajdonsága nem zárja ki a materiális verifikáció részleges szükségességét.

gyártásergonómia

A virtuális prototípus fajtái A virtuális prototípus készítésének célja a termék bizonyos tulajdonságainak vizsgálata. Ezek a vizsgálatok lehetnek mérnöki számítások és szimulációk, működési szimulációk, illetve szolgálhatnak a termékjellemzők optimalizálására is. Az elemzések egy termék vagy egy termék adott jellemzőjének vizsgálatára összpontosíthatnak. A szimuláció elvégzésének célja, hogy a termék működés közben lejátszódó változások és szituációk hatásait vizsgálják. A felépített modellt az adott szimuláció céljai határozzák meg, ami azt jelenti, hogy a modellre vonatkozó követel-ményeket is ennek fényében határozzák meg. Maga a szimuláció is több szempontra, megközelítésre vonatkozhat, vizsgálhatja egy adott termék használhatóságát a környezetét vagy ezek interakcióját is. Az elemzések során a termék egészének vagy részegységeinek vizsgálata során adott teljesítmények meghatározása a cél. Egy adott állapot azoknak a paramétereknek a csoportja, amelyek az adott értékei adott pillanatban jellemzik a vizsgálat tárgyát. A vizsgálat vagy elemzés célja mindig információnyerés. Azonban azzal is tisztában kell lenni, hogy maga az elemzés nem adja meg a megoldás módját, csak a problémás helyeket jelöli ki. Az elemzés tárgya szinte bármilyen tervezési paraméter lehet.

gyรกrtรกsergonรณmia

gyártásergonómia

2. virtuális termékfejlesztés

Koloszár Kata, Ördögh László

gyártásergonómia

A virtuális termékfejlesztés során a termékeket digitális formában hozzák létre, beleértve azok alakját, anyagát, összeállítási, gyártási jellemzőiket, illetve alkalmazzák rájuk a szükséges ellenőrző eszközöket. A virtuális termékfejlesztés legismertebb, legelterjedtebb eszközei a CAD (Computer Aided Design) rendszerek. A CAD-et egy számítógép alapú kulcstechnológiaként definiálják, ami a termékfejlesztési folyamatban nélkülözhetetlen. Ez a technológia a geometriai modellek előállítását, használatát és megváltoztatását teszi lehetővé a fejlesztési folyamat különböző fázisaiban. A modelleket 2D-ben vagy 3D-ben lehet ábrázolni. A modellekhez különböző kiegészítő jellemzők és egyéb információk rendelhetőek, illetve bizonyos műszaki szerkezeti és konstrukciós analízisek végezhetőek általuk.

Technikai részegység CAD modellje. A metszősíkok alkalmazása lehetőséget ad a szerkezet belső elrendezésének a megértésére.

A modern CAD rendszerek az úgynevezett parametrikus asszociatív konstrukcióval dolgoznak, amit a szerkezetet jellemzően leíró paraméterek segítségével definiál a program. A geometriai elemek közötti as�szociatív kapcsolatok felépítésére van lehetőség. A CAD rendszer célja a koncepció láthatóvá tétele és a törvényeinek, belső előírásoknak a vizsgálata. Azért, hogy a gépek és eszközök prototípusait fejlesszék, nem lehet a 3D-CAD konstrukcióról, mint alapról lemondani. A 3D modellek minden folyamat számára képviselik a teljes Know-How-t. A digitális 3D modell az előállítandó termék teljes képét mutatja. Egyrészt reprezentálja az alkatrészek geometriáját, térfogatát és fe-

gyártásergonómia

lületét a legutolsó részletig, másrészt a tulajdonságokat, mint az anyaguk vagy a felület tulajdonságai, például a színek és a reflexiók. Az anyagot fizikai tulajdonságok egy sora jellemzi, amelyekre szükség van, hogy a végső szimulációk és elemzések elvégezhetőek legyenek. Minden alkatrész pontos képe, illetve meg-értése a virtuális termék hibamentes konstrukciós részegységeihez vezethet. A hiányos vagy helytelen alkatrészlista késedelmet és szükségtelen korrekciót eredményez. A virtuális termék gyakorlatilag hibamentes szerelési egységei mellett a 3D konstrukció további előnyöket is magával hoz, amelyek a következők: •

Néhány parametrizált CAD rendszer felhasználói felülete.

•

• • • • • •

a virtuális modellek korábbi rendelkezésre állása, az összeállítások átvizsgálása (több szempont alapján is) akár egyetlen egy alkatrész elkészítése nélkül, összeállítási vizsgálat a képernyőn, működési teszt és a későbbi termékhasz-nálat majdnem tetszőleges szimulációja, az NC- programok automatikus előállítása, marketingstratégiák korai fejlesztése, a vevőszolgálat korai kiépítése, nagyon előnyös továbbá az a tény, hogy a szűk építési területeket 3D konstrukcióban lényegesen egyszerűbb optimalizálni és kialakítani.

A CAD-ben szereplő funkciók kiegészítői, a további folyamatokkal történő összekapcsolás támogatói, az egyes projektek ke-

zelői az úgy nevezett PDM rendszerek. A technikai adat- és folyamatmenedzsmentet támogató programot rendszerint PDM–nek (Product Data Management) nevezik, ez jelenti a virtuális termékfejlesztés kapcsolódó adatait számon tartó és kezelő rendszert. A PDM a termékadatok kezelését végzi egy központi adatbankon keresztül. A PDM rendszerek az adatokat szisztematikusan mentik el és a folyamatokat precízen definiálják. A termékfejlesztéssel összefüggő adatok tárolása a PDM elsődleges célja. Mivel a PDM rendszer fő feladata minden alkatrész egyértelmű azonosítása és egy központi adminisztráción keresztül történő disztribúciója, minden termék hiánytalan strukturális leképezése, így szükséges egy közös adatbank. A PDM egy új alkatrész vagy részegység létrehozásakor törzsadatokkal látja el azt. Lehetővé kell tennie azt is, hogy a konstrukció részei a különböző vizsgálati aspektusok követelményeinek megfelelően strukturálhatóak legyenek. A PDM megkönnyíti a virtuális termékfejlesztés további menetét azáltal, hogy az egyes elemek, részegységek segítségével minden konstrukció alternatívában egyértelműen azonosítóak. Ezen kívül a PDM egy olyan kapcsolatot épít ki, ami jelzi, hogy melyik elemek és részek léteznek nem csak ugyanannak a konstrukciónak a különböző egységeiben, hanem más konstrukciókban is. Továbbá biztosított, a módosított alkatrészek aktualizálása mindenhol, ahol szükséges. A virtuális termékfejlesztés során a virtuális prototípusok és módszerek alkalmazása előnyt hordoz felhasználói számára. Jelentős a tervezési ciklus rövidülése, hozzákap-

gyártásergonómia

csolódóan pedig a költségek csökkenése. A hibák, hiányosságok korai felismerése az ezek kapcsán szükséges változtatások iránti igény csökkenésével jár együtt. Támogatja a dokumentációt és az adminisztrációt, az egyes termékek minden információjának számontartását. Megteremti a globális együttműködés lehetőségét mind a fejlesztési, mind a termelési fázisokban, így megkönnyíti a nemzetközi terjeszkedést és a helyfüggetlen munkavégzést is. A még gazdaságosabb használatot teszik lehetővé a CAD és PDM rendszerek felhő alapú megvalósításai, amelyek a fent leírt funkciók elérését internet alapon teszik lehetővé, a hozzáférés pedig nem licencvásárlással, hanem használati idő alapú fizetéssel valósul meg. Így az új generációs CAD már bárhonnan elérhető és az alkalmazó cégek számára költséget kifejezetten csak a felhasznált idő és eszközök függvényében jelent.

A PDM (Product Data Management) rendszerek a geometrián túl egy sor egyéb paramétert is tárolnak az adatbankjukban.

gyártásergonómia

Egy személyautó fékberendezésének robbantott ábrája rengeteg segítséget nyujt a szervíz munka során.

gyรกrtรกsergonรณmia

gyártásergonómia

3. virtuális verifikáció Koloszár Kata, Ördögh László

gyártásergonómia

A verifikáció és a validáció egymástól független eljárások, amelyeket együttesen annak ellenőrzésére használnak, hogy egy termék, egy szolgáltatás, vagy egy rendszer megfelel-e az elvárásoknak és a követelményeknek, valamint teljesíti-e a tervezett célt. Ezek az eljárások kritikus elemei a minőségmenedzsment rendszereknek. Általában szokás azt mondani, hogy a validáció kifejezhető a „A megfelelő tevékenységet folytatjuk-e?”, a verifikáció pedig a „Megfelelően folytatjuk-e a tevékenységet?” kérdéssel. A gyakorlatban ezen kifejezések használata változó. Némely esetekben egymás szinonimájaként is használatosak.

A virtuális verifikáció pozícionálása egy használati rendszer életciklusaiban

A verifikáció célja, hogy ellenőrizze, egy termék, szolgáltatás, vagy rendszer (vagy ezek részlete, vagy ezek együttese) megfelel-e az eredeti tervezési specifikációknak, vagy sem. A fejlesztési fázis során a verifikációs folyamatok kapcsán speciális tesztek kerülnek elvégzésre a termék, a szolgáltatás vagy a rendszer egészének vagy részének modellezése vagy szimulálása érdekében, ezt a modellezési folyamat eredményeinek áttekintése vagy elemzése

gyártásergonómia

követi. A fejlesztés utáni fázisban a verifikációs eljárások során olyan tesztek kerülnek rendszeres időközönként elvégzésre, amelyek kifejezetten annak biztosítására szolgálnak, hogy a termék, szolgáltatás, vagy rendszer az idő előrehaladtával továbbra is megfelel az eredeti tervezési követelményeknek, specifikációknak, és szabályozásoknak. A verifikáció történhet akár a fejlesztés során, a sorozatnagyság növelése során, vagy a termelés során is.

A korrekt verifikáció alapja az objektív adatok begyüjtése és integrációja a virtuális modellekbe. A munkát végző személyek mozgását Motion Capture készülék rögzíti.

Teljes mértékben lehetséges, hogy egy termék átmegy a verifikációs eljáráson, de megbukik a validáció során. Ez abban az esetben fordulhat elő, amikor, egy termék a specifikációk szerint kerül megépítésre, de a specifikációk nincsenek kapcsolatban a felhasználó igényeinek kielégítésével. A hibáknak az életciklus korai szakaszában való észlelésére való törekvés gazdasági megalapozottsága igen erős. A tesztelés alkalmazását ezért célszerűbb az életciklus minél előbbi szakaszában elkezdeni annak érdekében, hogy a feltárt hibák javításának relatív költségét a lehető legalacsonyabban tartsuk. Ez azt jelenti, hogy a tesztelést integrálni kell a rendszer tervezési fázisába, hogy így a tervezés korai szakaszaiban lehetséges legyen már a rendszertervet ellenőrizni a követelmények ellenében. A verifikációs tesztelés során számos módszer és eljárás használható a szükségletek függvényében. Egy részük vi-szonylag olcsó és gyors, mint például a szemlézés, míg más módszerek költség- és ráfordítás-igénye magas, mint például a funkciótesztelés. A leggyakrabban hasz-nálatos

verifikációs módszerek a demonstrációs tesztek, a szemlés vizsgálatok, az analízis, a hasonlítás és a tesztelés. Ezek közül azonban nem mindegyik végezhető virtuálisan. Jellemzően a demonstrációs teszt, az analízis és a teszt alkalmas virtuális vizsgálatokra is. A demonstrációs tesztek elvégezhetőek valós vagy virtuális környezetben is. Amennyiben például egy termék követelménye meghatározza, hogy annak egy kézzel kezelhetőnek kell lenni, akkor valószínűleg ennek a követelménynek a tesztelésére a legegyszerűbb módszer, ha valakivel tény-legesen kipróbáltatjuk a terméket. A teszt rögzítésére teljes mértékben megfelelő lehet egy megfigyelő általi tanúsítás vagy egy videofelvétel. A demonstrációs teszt költsége a demonstráció összetettségének függvényében változó, de általában olcsó. Virtuális esetben a használat embermodellek segítségével kerülhet tesztelésre. Az analízis általában egy termék tervezésekor használatos, szintén lehetséges virtuális formája is. Használható a terv verifikációjára is, valamint gyakran a preferált módszer akkor, amikor a tesztelés nem lehetséges vagy a tesztelés költségei nem megengedhetőek és a kockázat minimális. Analízis használatával lehet alátámasztani például egy olyan állítást, hogy egy termék élettartama legalább huszonöt év. A tesztelés potenciálisan az egyik legköltségesebb verifikációs módszer, természetesen a komplexitás, valamint a berendezésbeli és létesítménybeli kívánalmak

gyártásergonómia

függvényében. Némely esetben azonban az egyetlen elfogadható mód egy terv jellemzőinek vizsgálatára. Egy termék követelménye megszabhatja például, hogy a terméknek ki kell bírni a különböző terepeken (pl. földút) való szállítást. E követelmény validálásának a legáltalánosabb módja a szállítási tesztelés, amelyben a terméket egy tesztágyra helyezik, ez pedig fel-le mozgással és rezgéssel szimulálja a legrosszabb szállítási esetet. Bár a teszt viszonylag költséges és specializált berendezés használatát igényli, lehetővé teszi a teszt megfigyelését a kutatók által, valamint gazdaságosabb, mintha egy valódi teherautót használnának egy demonstrációs validálással. Egy adott követelmény vizsgálatához gyakran többféle módszer is hasonlóan megfelelő. Ebben az esetben a teszthez szükséges időt valamint a teszt költségeit kell figyelembe venni a választáshoz. Annak vizsgálatára például, hogy egy termék átfér egy szabvány 80 cm széles és 210 cm magas ajtón, használhatunk szemlézést (megmérjük a termék szélességét és magasságát) vagy demonstrációt (a terméket átmozgatjuk egy ajtókereten keresztül).

Az adatokat a szimulációs rendszerben implementált analízis modulok értékelik ki.

Egyes esetekben szükséges vagy hasznos lehet két vagy több verifikációs módszer együttes használata. Amennyiben például egy termék használható kell hogy legyen minden személy által az első percentilistől a kilencvenkilencedikig, úgy demonstrációt használhatunk a skála két végpontját reprezentáló két személy bevonásával, valamint egy analízist, bizonyítandó hogy a megadott skála közöttük lévő személyek is legalább azonos mértékben tudják

gyártásergonómia

használni. A virtuális verifikáció eszközrendszere már készenáll a használatra, módszeri ismertek, így napjainkban egyre nagyobb mértékben terjed az ipari környezetben lévén a gazdaságossági szempontok minden esetben alátámasztják az alkalmazást. A verifikációs folyamat minden esetben nélkülözhetetlen, amit nemcsak a jogi szabályozások indokolnak, de a tervezési folyamat megfelelő haladása és a már említett pénzügyi előnyök is.

Láthatósági vizsgálat látósugár kollíziós módszerrel

gyártásergonómia

Ember-gép szimulációs modell mozgáskorlátokkal történő vizsgálata

gyártásergonómia

4. virtuális üzembehelyezés Koloszár Kata, Ördögh László

gyártásergonómia

Cella szintű szimulációs modell

Az irodalomban sokféle definíciót találhatunk az üzembe helyezéssel kapcsolatos fogalmakra. Vannak, akik például a termékfejlesztés lezárásaként definiálják az üzembe helyezést, minek során az alrendszerek összekapcsolásával előáll a teljes rendszer. Valamivel átfogóbban határozzuk meg az üzembe helyezést. Az időben átadott, összeállított, működőképes, és működőképességében ellenőrzött termékről beszélhetünk. Ez a működőképesség esetleg az üzembe helyezés során áll elő. Az üzembe helyezés tartalmazza mindazokat a „szükséges tevékenységeket, melyek az előírásszerűen összeállított és irányított építőelemek, gépek, és komplex berendezések indításához és a helyes működésükhöz szükséges”. Ezzel különösen a vezérlésre, és annak hardver és szoftver komponenseire utalunk. Az üzembe helyezés, egy termelési rendszer életciklusában a tervezési és megvalósítási szakasz végét jelenti.

Gyártósor szintű szimulációs modell

Az üzembe helyezés a termelés beindításával képez egy rendszert. Ezt követően az üzemeltető átveszi a gyártóberendezést, és ezzel együtt a kockázatviselés átszáll a gyártóról a vevőre. Ez a szekvenciális

gyártásergonómia

megközelítés feltételezi, hogy az üzembe helyezés időben a berendezés legyártása és összeszerelése után történik. A virtuális üzembe helyezés, mint fogalom, a Digitális Gyárak kutatási területéről származik. A Német Mérnökök Egyesülete (VDI) szerint a digitális gyár „egy általános összefoglaló fogalom, amely digitális modellekből, módszerekből, és eszközökből áll, beleértve a szimulációt, és a három dimenziós megjelenítést is, ami a folyamatos adatmenedzsment integrálásával valósítható meg”. A virtuális üzembe helyezés a digitális gyárak eszköze, amely a berendezés tervezési fázisában kap szerepet, és így időben az összeszerelési és üzembe helyezési fázis elé kerül. A virtuális üzembe helyezés nem helyettesíti a valódit, hanem a fejlesztési folyamat korai szakaszában kap szerepet. A módszer fókusza az irányítástechnika üzembe helyezésén van. A virtuális gépmodell és a valódi vezérlés összekapcsolását “hardver a ciklusban” szimulációnak hívjuk. Ez lehetővé teszi a vezérlés valós idejű üzembe helyezését. Ezzel szemben a teljes szimulációnak is nevezett “szoftver a ciklusban” szimuláció esetén a vezérlés is egy virtuális modell segítségével valósul meg. Konvencionális üzembehelyezés Az üzembe helyezés szisztematikus javítását, és különösen a szükséges idő csökkentésére irányuló tevékenység motivációját az üzembe helyezés egyre nagyobb szerepe adja a gyártóberendezések előállí-

tása esetén. A folyamatosan szélesedő termékpaletta az egyre rövidebb innovációs ciklussal, és a berendezések növekvő bonyolultságával összepárosítva együttesen azt eredményezik, hogy az üzembe helyezéshez szükséges idő részesedése a teljes berendezés-előállításból az egekbe szökik. A növekvő komplexitás különösen jól látható egy berendezés teljes fejlesztési költségein belül, a szoftverfejlesztés kiadásainak emelkedése kapcsán. Az erősen ingadozó üzembe helyezési idők azt jelzik, hogy egy nem teljesen kézben tartható folyamatról van szó. Ez azt is jelenti, hogy az üzembe helyezés gyakran egy nem előre látható költség- és időfaktort jelent. A tevékenységek egy része egyébként sem tervezhető előre, de hibák és zavarok esetén eseményvezéreltté is válnak. A konvencionális üzembe helyezés egyben az alrendszerek együttműködésének első tesztje is. A korábbi fejlesztési szakaszok során elkövetett hibák is itt kerülnek először felismerésre, majd magas költségen kijavításra. A leggyakoribb üzembe helyezés során előkerülő hibák az irányító szoftverekben vannak. A VDI felmérése szerint ezen hibák kijavítása teszi ki az üzembe helyezés idejének 70%-át, ami az egész projektre szánt idő akár 15%-a is lehet. A már egyébként is sok tőkét felemésztő termékek esetén ez a késlekedés különösen fájdalmas tud lenni. A berendezés átadásának túlzott késlekedése ráadásul kötbér fizetéséhez is vezethet. További hátrány, hogy a szűkös időkeretnek köszönhetően elégtelenül, vagy a berendezés

gyártásergonómia

Üzem szintű logisztikai szimulációs modell

gyártásergonómia

károsodásától való félelem miatt egyáltalán nem lehet a konvencionális üzembe helyezés keretein belül bizo-nyos meghibásodási és kiesési forgatóköny-veket letesztelni. Az üzembe helyezés a megbízás teljesítésének utolsó szűk keresztmetszete a gyártó részéről. A konvencionális üzembe helyezés fent megnevezett hátrányai elkerülhetetlenné teszik a jelenlegi helyzet javítását.

jóval pontosabban tervezhetővé válik. Ez a határidők pontosabb betartásához vezet azzal, hogy biztosítja a jobban kalkulálható időszükségletet. Végül a gyártóberendezés virtuális modellezésével lehetővé válik a sokféle kiesési- és zavarszituációk tesztelése, amik egy valós berendezésen az emberi és anyagi kockázatok miatt, esetleg az idő szűkössége miatt egyáltalán nem lennének lehetségesek.

Virtuális üzembehelyezés célja

Alkalmazási területek

A virtuális üzembe helyezés alapötlete az, hogy előre hozza a hagyományos üzembe helyezés azon tevékenységeit, amelyekhez a valódi berendezésekre nincs szükség.

A virtuális üzembe helyezés alkalmazási területeihez tartozik alapvetően az automatizálás minden ága, így például a szerszámgépek és gyártástechnológia is valamint a virtuális üzemeltetési vizsgálatok általában. A virtuális üzembe helyezés irányítástechnikai szintje alatt nem csak a gyártóberendezéseket értjük, hanem a gép- és a cellaszintek rendszerét is.

A tevékenységek szekvenciális kezelése helyett a virtuális üzembe helyezéssel bizonyos dolgok párhuzamosíthatók úgy, hogy azokat egy virtuális berendezésmodellen előre elvégzik. Az üzembe helyezés ezzel nem fog megrövidülni, csupán előbb lehet hozzákezdeni. A berendezés virtuális modellezése növeli a költségeket. Ezek a feladatok párhuzamosan zajlanak a berendezésfejlesztéssel, ezért nem jelentik az össz lefutási idő meghosszabbodását. A virtuális üzembe helyezés potenciális tevékenységei közt a teljes rendszer irányítástechnikájának implementálása a legfontosabb. Az irányítástechnikai üzembe helyezés előrehozása, és a modellezés azt eredményezik, hogy a valós üzembe helyezés során kevesebb hibára lehet számítani, és így az

A virtuális üzembe helyezés javarészt olyan szituációkban kerül felhasználásra, ahol a rendszer teljes funkcionalitásának (mechanika, elektronika, folyadéktechnika, irányítástechnika) jelentős részét teszi ki az irányítástechnikai szoftver implementálása. Ahogy ez általánosságban egyre nagyobb részt tesz ki, úgy nő a virtuális üzembe helyezés alkalmazási területeinek száma is.

Ráfordítások A legnagyobb ráfordítást, és ezzel együtt a legnagyobb költséget a virtuális üzembe

helyezésnél a szimulációs modell létrehozásával és karbantartásával megbízott képzett szakemberek jelentik. Ez rendszerint a viselkedés és a megjelenítés modellezéséből tevődik össze. A modell célja és a megkövetelt részletesség határozza meg a modellezés költségét. Minél komplexebb projektről van szó, annál nagyobb ráfordításra van szükség. A kezdeti kihívás abban található, hogy kompromisszumra kell jutni a modell pontossága, és az előállítás költségei között. A ráfordítás mértéke a szimulálandó termelő rendszer komlexitásából adódik. Nagyon bonyolult rendszereknél az is előfordulhat, hogy a modellezés költségei annyira magasak, hogy a virtuális üzembe helyezés megvalósítása nem lenne gazdaságos. A ráfordítások lényeges része a sokféle adatforrásból a szükséges információk kinyerésének költsége. Ezek a modellezés alapjai. A ráfordítás leginkább attól függ, hogy mely adatok érhetők el korábban is, mivel minél több részt kell újból előállítani, annál magasabbak lesznek a ráfordítások. Egy ilyen adatbank karbantartása a másik oldalról viszont ráfordítást igényel. Jelentős időmegtakarítás érhető el egy virtuális projekt kapcsán, mikor nagymértékben szabványosított modell készlet állt rendelkezésre. Sztandardizált szimulációs építőelemek felhasználásával csökkenthetők a szükséges előkészületek az automatizált, vizualizációval együttes modellgeneráláshoz. Ez a mechanikai és elektronikai CAD-re és az absztrakt funkcióleírásokra alapul. Ezen túlmenően elképzelhetőek olyan különböző bonyolultságú összeköthető részmodellek,

gyártásergonómia

melyek a modellezés költségeit jelentősen csökkentik. Végül munkával jár maga a szimuláció, és a tulajdonképpeni virtuális üzembe helyezés megvalósítása is. Ehhez adódik hozzá a felmerülő illesztések és optimalizálások költsége. Gazdasági haszon

Gyártósor előkészített sztandardizált szimulációs robot modellekkel.

A virtuális üzembe helyezés haszna az idő, költség, és minőség alapján értékelendő, ahol a költség a legkritikusabb paraméter, mivel az idő és a minőség változása végül közép- illetve hosszútávon a költségek változásaként fog megjelenni. Az idő- és költségelőnyök a konvencionális üzembe helyezéshez képes a fel nem merülő ráfordításokban van. Az irányítástechnikai üzembe helyezés előre hozásával, és a növekvő párhuzamosítással a virtuális üzembe helyezés igen jelentős időmegtakarítást jelent. Az üzembe helyezéshez szükséges idő virtuális üzembe helyezés segítségével átlagosan 75%-al csökkenthető. A tevékenységek párhuzamosítása arról is gondoskodik, hogy az irányítástechnika üzembe helyezése akár több időt is igény-be vehessen, mivel a virtuális üzembe helyezés már nem szükségszerűen a termékfejlesztési folyamat kritikus útvonalán foglal helyet. A korai interdiszciplináris együttműködés gondoskodik arról, hogy a különböző részlegek között jobb legyen a kommunikáció. Hibák, amik egyébként csak a konvencionális üzembe helyezés

Gyártó cella betanítás közben

gyártásergonómia

során a vásárlónál derültek volna ki, a „a virtuális engineering process“ révén korábban felismerhetőek. A vezérlő szoftver fejlesztése közelebb hozza egymáshoz a mechanikus és elektronikus komponenseket. A minőséget úgy definiáljuk, mint a követelmények teljesítésének mértékét. Virtuális üzembe helyezés segítségével a valós üzembe helyezés kezdeténél már a megkövetelt funkcionalitás 84%-a rendelkezésre áll, míg a konvencionális megközelítés esetén ez az érték csupán 34%. A végső haszonelemzésnél különbséget tehetünk a termelő berendezés előállítója és üzemeltetője közt. A gyártó számára rövidebb átfutási idő adódik a teljes fejlesztési folyamatra. Ez biztosítja az alacsony költségeket. A rövidebb és kisebb szórású üzembe helyezési idő a határidők pontosabb betartásához és magasabb tervezhetőséghez vezet. A magasabb minőségű vezérlőszoftver a beállítása során költségmegtakarítást eredményez, és ráadásul a reputációra is jó hatással van. Ehhez adódik hozzá, hogy a virtuális üzembe helyezés nem a megrendelő szeme előtt történik, hanem saját üzemben. A gyártó kockázata részletes kiesési és zavartesztekkel így csökkenthető. Az üzemeltető haszna a gyártóberendezés korábbi szállításából adódik. Ez által korábban meg tudják kezdeni a gyártást, ami egy dinamikus piacon egyre nagyobb jelentőséggel bír. A magasabb berendezésminőség és jobb elérhetőség biztosítja a rövidebb holtidőt üzem közben, és így a nagyobb produktivitást. A beren-

dezés potenciálja jobban kihasználható, ha a teljesítőképesség határai már korábban le lettek tesztelve. Kisebb a túlméretezés veszélye. A virtuális berendezésen továbbá tesztelhetőek az üzem közbeni szoftverváltoztatások is, ami szintén rövidebb holtidőhöz vezet. Mindezeken felül a virtuális modell oktatási célokra is használható. Költség haszon elemzés A hatékonyság mérésének problémáira való tekintettel egy alternatív módszer javallott, ami a virtuális üzembe helyezés gazdaságosságát még annak bevezetése előtt vizsgálni tudja. Egy olyan megközelítés képzelhető el, ami a költséget és várható hasznot összeveti, és ezeket egy gazdasági portfólió választékába helyezi. A virtuális üzembe helyezés haszna ezek szerint együtt nő a következő indikátorokkal: • • •

Projektméret illetve projektérték Az alrendszerek jelentősége a teljes rendszerben A vezérlés fejlesztési ideje a teljes fejlesztési időhöz képest.

Láthatjuk, hogy a különösen nagy és jelentőségteljes projekteket, ill. részprojekteket a virtuális üzembe helyezéssel kell kivitelezni, mivel itt érhető el a legnagyobb megtakarítás a költségvetés terén. A nagyüzemek komplexitása ezenkívül a következő mennyiségekkel meghatározható és relatíve összehasonlítható:

- Elemek száma - Kapcsolatok száma - Kapcsolatok különbözősége

gyรกrtรกsergonรณmia

gyártásergonómia

5. az emberszimuláció története Koloszár Kata, Ördögh László

gyártásergonómia

A számítógéppel támogatott tervezési technikák egy speciális, válfaját képezik a számítógéppel támogatott antropometriai és ergonómiai módszerek, amelyek mindazon területek emberközpontú megközelítésével foglalkoznak, amelyek gép- és berendezéstervezési hátterét a CAD és CAM rendszerek látják el. Geometriailag helyes modellek kezelése – mérnöki program lévén – az alkalmazás alapkövetelményei közé tartozik. Alkalmazásának célja az ember környezetének, a tervezett tárgyaknak a mérethelyes modellezése, igényekhez alakítása. Használata fontos, hiszen ha az épített környezet, tárgyak nem illeszkednek az ember adottságaihoz, képességeihez az használatbeli és egészségügyi problémák kialakulását eredményezheti. Ezen szoftveres megoldások feladata az ember adottságainak vizsgálata az embergép rendszer kontextusban, testméretek, élettani jellemzők és perceptuális jellemzők szintjén.

RAMSIS (Human Solutions Kaiserslautern)

Az első emberi modellező szoftverek csakúgy, mint a CAD rendszerek az 1960-as években indultak fejlődésnek, miután az autó- és repülőgépipar fellelkesült a tervezés gyorsításának és olcsóbbá tételének lehetőségétől. Az első embermodellt

gyártásergonómia

(Boeman) a Boeing fejlesztette ki pilótafülkéinek jobb tesztelhetősége érdekében. Boeman 50 percentilisnek megfelelő adatokkal rendelkezett, és az egyes felépítő részegységeinek hossza változtatható volt. A környezettel és a manequinnel kapcsolatos adatok betáplálása után a megjelenítés nyomtatott formában történt. Később ez a modell fejlődött tovább és belőle lett a Combiman (Computerised Biomechanical Man Model). A Combiman segítségével már 6 antropometriai adatbázis adatainak felhasználásával tudtak létrehozni modelleket, 12 testméret alapján. Ez a program már képes volt megmutatni az elérési tartományt és a látóteret, figyelembe véve a ruházat korlátozó mivoltát is. Sőt tapasztalati vizsgálatokon alapuló erőbecslésre is alkalmas volt.

First man ,SAMMIE, Ergonaut

Autós környezetre az első modellt a 70-es években fejlesztette ki a Chrysler, amelynek méreteit már 15 testméret alapján határozták meg, a csuklópontok kényszereinek híján viszont nagy figyelmet kellett fordítani a funkcionális testhelyzetek kialakításakor a testrészek helyes elhelyezkedésére. Ezek alapján is látszik, hogy az embermodellek korai fázisában az egyes manequineket a feladatukhoz alakították ki: pilótának, autós ütközésvizsgálathoz, stb. A modernkori rendszerekben inkább jobban alakítható, beállítható, multifunkcionális embermodellek létrehozására törekednek a fejlesztők. . A modernkori emberi modellező rendszerek közé tartozik többek között a MannequinPro, ami a 1990-es évektől van jelen a piacon és már személyi számítógépen való használatra tervezték. A szoftver

már képes volt női és férfi modellek létrehozására, 11 féle populáció, antropometriai felmérésen alapuló adatai alapján, beleértve a NASA által gyűjtött adatokat is. Egyegy modell létrehozásához elég volt az általa képviselt percentilisérték megadása, 2,5-től egészen 97,5 percentilisig, továbbá az egyes csuklók engedte mozgástartományokat is nagyobbrészt helyesen határozták meg és még néhány ergonómiai elemző eszköz is elérhető volt rajta keresztül. Egy másik szoftver a Jack a pensylvaniai egyetemen fejlesztése, az 1980-as években, célul az ember-gép interfész javítását tűzték ki. Fejlesztéséhez szintén támogatást nyújtott a NASA és az amerikai hadsereg is, széles alkalmazói körének pedig olyan nagy cégek is tagjai, mint például a John Deere traktorgyártó cég. JACK A modernkori embermodellező rendszerek közé sorolható a RAMSIS is, amit szintén az 1980-as években fejlesztettek ki a német autógyártók és a müncheni egyetem közösen. Legszélesebb körben az autóiparban használják, jármű belsőterek és külső kialakításokhoz, olyan nagynevű cégek, mint a BMW, Audi, Volkswagen, Daewoo, Ford vagy a Honda (stb.). További ismert rendszer még a SAFEWORK, ami szintén az autóipar és a gyártástervezés területén is használatos kanadai fejlesztés. A SAMMIE nevű szoftvert pedig az ember-gép interakció javításának céljával fejlesztették ki a notthingami egyetemen, azóta pedig több területen is kipróbálták a használhatóságát.

gyártásergonómia

Az 1980-as években fejlesztett Anybody a modellkialakítás egyediségével, az inverz biomechanikai modell megalkotásával emelkedett ki. Az Autocad rendszerbe integrált módon használható az Anthropos, amelyben több emberi testalkat használata is lehetséges volt, már realisztikusan jelenítette meg a képernyőn a modellt, beleértve annak ruházatát is. 1996-ban az Ergonauttal megszületett a virtuális munkás, amely megváltoztatta a virtuális és a valós közti határok helyzetét, azzal, hogy a mérnökök számára lehetővé tette a virtuális világban való egyszerűbb módosításokat. Az Ergomax az Anthropos 3DsMax változata a 2000-es években jelent meg és már képes volt külső erők és szomatikus kapcsolatok értelmezésére, és a mérnökök már szabadon módosíthatták a mozgásokat és az embermodellt körülvevő környezetet is.

JACK (Siemens) Safework (Dassault Systèmes) Anthropos Catia 4 (Airbus)

gyรกrtรกsergonรณmia

Ergomax, Ergonaut Santos Human Anthropos Catia4, Virtual anthropos, Anthropos Cadkey

gyรกrtรกsergonรณmia

William Fettter: First Man (Boeing Company)

gyártásergonómia

6. az emberszimuláció működése Koloszár Kata, Ördögh László

gyártásergonómia

Az ember-szimuláció a műszaki tervezési területek kiegészítéseként fejlődött ki, majd nőtte ki magát önálló tudományterületté. Célja kezdetben főképp a termékek jobb illesztése volt a felhasználói tulajdonságokhoz, azonban hamarosan a termék fogalmát kiszélesítve egyre több terület embereknek való megfelelése lett a vizsgálatok tárgya. A munkahely tervezési feladatok során sok tényező és több tudományterület által alkotott szabályok figyelembevételével kell eljárni. A folyamattal, az eszközökkel, a gépekkel, a feladatokkal és a dizájn feltételekkel kapcsolatos kívánalmakat is megfelelő mélységben kell ismerni a megfelelő munkahely kialakításhoz, amelynek során szintén nem szabad megfeledkezni a használhatósági, ergonómiai kritériumokról, továbbá a felhasználói paraméterek figyelembevételéről. Mindezen feltételeknek való megfelelés vizsgálatában nyújt segítséget a szimuláció.

Példák a testméretek mérési módszereire

Az ember-szimulációs szoftverek segítségével valós vagy tervezett munkafolyamatok és munkakörnyezetek vizsgálatát hajthatjuk végre annak érdekében, hogy

gyártásergonómia

azok megfelelését vizsgáljuk, hibáit, gyenge pontjait feltárjuk. Ehhez a programban igénybe veszünk a valós munkatárssal azonos tulajdonságokkal rendelkező embermodellt vagy tervek vizsgálata esetén a potenciális munkavégzők csoportját reprezentáló embermodelleket, illetve a környezetüket jelentő digitális objektumokat. Az ember-szimulációs programok felhasználásának segítségével meghatározhatóak termékjellemzők, például nyílások minimális méretei, megfogási alak és méretek, kezelőelemek elhelyezése, pozícionálhatóak munkafelületek és kijelzők. Készíthető illesztés és értékelés a segítségükkel.

Testméret különbségek: 95%-os férfi és 5%-os nő szimulációs modellje.

Az embermodellek kapcsán a programmal szemben nagyon magasak az elvárások, bennük többé-kevésbé valósághű embermodellek jelennek meg, amelyek fizikai sajátosságaikat tekintve ugyan nem azonosak az ember megjelenésével, de a teljesebb megismerést segítő szerepük nagy, hiszen egyes szimulációs feladatok megkövetelik ezt. Például az ütközésvizsgálatokkor és az elérés analízis esetében nem tekinthetünk el a vizsgálni kívánt emberi test kiterjedésétől, alakjától. Az embermodell geometriája ezekben az esetekben is az ellenőrzéshez megfelelő és biomechanikai vizsgálatok is végezhetők általuk. Az embermodellek felépítéséhez az ember fizikai tulajdonságainak nagy skáláját szük-séges ismerni és definiálni. A megjelenés mögött mindig egy meghatározott adatbázis áll, amelynek adatai kiterjednek a nemzetiségre, nemre, életkorra, testméretekre és testtípusra is. Ezek alapján egy potenciális embermodell felépíthető. Korábban az adatbázisokat pusztán mérésekkel hoz-ták létre, azonban napjainkra ez a megismerni

kívánt populáció egy reprezentatív sokaságának 3D szkennelésével is lehetséges. Ezen adatok lehetőséget adnak arra, hogy egy-egy populációt előzetes mérések által betáplált információk alapján lehessen modellezni, a környezetet hozzá illeszteni, a program segítségével. Azonban maga a modell a legtöbb szoftver esetében kön�nyen megszemélyesíthet egy-egy konkrét személyt, azzal, hogy az ő testméreteit, életkor és testtípus adatait táplálják be. Így tehát lehetőség van egy személy pontos méretviszonyainak betáplálására is egyéni termékek, környezetek elemzéséhez. Különböző nemű (férfi, nő, UHP), életkorú, percentilis értékű, nemzetiségű és szomatotípusú embermodellek a ViVeLab rendsz-erben A felépítésen túl nagy jelentősége van az egyes testrészek mozgathatóságának, mozgási határainak reális mivoltának, a funkcionális testhelyzetek pontos beállíthatósága érdekében. Az ilyen jellegű információk a modellépítés részét képezik, a sajátosságoktól, mint testmagasság stb. nem függenek. Azonban egy-egy modell személyre szabását azzal is elérhetjük, ha annak speciális mozgási tulajdonságit figyelembe vesszük a testhelyzetek beállításakor. Például, ha a karját csak 40°-ban képes megemelni, akkor ennél nagyobb szög beállítását kerüljük minden helyzetben. Az ember-szimuláció magas követelményekkel bír nemcsak az embermodell, de a manipulálhatóság és a szimulációs eszközök területén, illetve az analízis eszközök tekintetében is.

gyártásergonómia

Testalkati variációk megjelenítése a ViVeHuman rendszerben

A megfelelő illesztési feltételek létrehozásához fontos egy ember-szimulációs programnak tartalmaznia az egyes testhelyzetek (funkcionális testhelyzetek) beállításának importálhatóságának lehetőségéit. A létrehozott embermodellhez a testi sajátosságokon túl hozzárendelhetjük, leprogramozhatjuk a szükséges mozgást. A mozgás forrása lehet a testhelyzetek egymás utáni beállításával létrehozott mozgássorozat vagy motion capture technikákkal rögzített valós mozgás átvitele is. A testhelyzetek beállítása során a létrehozott embermodell testrészeit transzformációk és rotációk, esetleg szabad elmozgatás által a kívánatos pozícióba igazítjuk. Az összes testrészt beállításával áll elő a testhelyzet. Egy testhelyzet beállítása lehető-

Kézi animáció a testtartások gyors előállítására

gyártásergonómia

séget ad ennek a beállított pozíciónak az értékelésére, ugyanakkor több testhelyzet egymás utáni beállításával, az időtengelyen való rögzítésével mozgást hozhatunk létre, amely szintén értékelés tárgya lehet. Ez különösen a tervezett munkahelyeken történő munkavégzés szimulálásához jelent nagy segítséget, esetleg különböző kialakítási variációk összehasonlításához. Másrészről különböző motion capture technikák segítségével már létező munkahelyeken végzett mozgás egy az egyben beolvasható a létrehozott embermodellre, amely a különböző testhelyzetek időtengelyen való automatikus rögzítését jelenti. Az időtengelyre kódolt mozgás alapján végezhetőek el egyes vizsgálatok, a szükséges környezeti elemek együttesével.

Természeten a szoftverek alkalmazása nem váltja ki a felhasználók megkérdezésének szükségességét, csak támpontot, segítséget adhat jobb körülmények megteremtéséhez. Így tehát a szimuláció során a valósnak megfeleltethető ember- és környezetmodell és a köztük lévő interakció felhasználása segítségével vonhatunk le következtetéseket, végezhetünk értékeléseket, amelyeket a valós körülmények javítására használhatunk fel. A megfelelő eredmények, kellően hasznos következtetések levonásához a megfelelő eszközök használata szükséges.

Motion capture technikával rögzített mozgás megjelenítése a ViVeLab rendszerben Az értékelés feltétele a környezeti objektumok létrehozhatósága vagy importálhatósága is. Ezen túl pedig bizonyos esetekben szükséges a vizsgálati környezet megteremtése, amely lehetővé teszi a mozgás értelmezése mellett a nem megfelelően elhelyezett elemek felismerését is, azaz a munkahely hibáinak felismerését. Ezek együttese pedig lehetővé teszi számunkra a szimulációs eszközkészlet alkalmazását. A programok tartalmának meghatározói azon elemzési folyamat lépései, amelynek során az értékelt helyzet pozitív és negatív eredménnyel járhat. Az előbbi az illeszkedés, míg az utóbbi a hibák felismerését teszi lehetővé, ennek köszönhetően a hibák kijavítására ad lehetőséget.

A testtájak pozícióját jellemző kifejezések . A megnevezéseket az orvosi gyakorlatból vették át az ergonómusok.

gyรกrtรกsergonรณmia

CharAT Ergonomics 3d geometria modellje

gyártásergonómia

7. ergonómia, mint megtérülő beruházás Sándor Tamás

gyártásergonómia

Az ergonómia, mint megtérülő beruházás Amikor ergonómiáról beszélünk, akkor mindenki tudja, miről van szó, de csak a vele közvetlen kapcsolatban lévő dolgokra tud asszociálni, például a gépkocsira, ahol olyan érzése van az embernek, hogy minden kézre esik, akár egy kistermetű nő akár egy mackós férfi számára is. Az ergonómia alkalmazásánál sokkal inkább észre lehet venni annak hiányát, próbáljuk csak meg 10 cm-el előrébb vagy hátrébb tolni az autóban az ülést és máris kényelmetlennek érezzük majd, ráadásul ez negatív hatással lesz a vezetésre is, hiszen nem érjük el a pedálokat vagy a kormány a térdünkbe ütközik. Az autógyárak és repülőgépgyárak komplett osztályokat foglalkoztatnak, akik az ember- gép- környezet kapcsolatát vizsgálják. Az előbbi gondolatmenetet folytatva egy gyárban lévő munkaállomást nézve annak kapcsán sokkal rosszabb tapasztalatokról számolhatunk be. A kényszeres, helytelen testtartásokat indukáló munkahelyek elfárasztják az ott dolgozókat.

gyártásergonómia

A következmények: • a gyártás során keletkező több hibás termék, • a gyakoribb betegszabadságok, • a váltószemélyzet és a leállások magasabb költségei stb. • Amennyiben az ergonómia szempontjainak alkalmazása miatt az egészségi romlás krónikussá válik, azon mindenki csak veszít. • veszít a gyártó, hiszen a kieső termelési érték mellett, egyre nehezebb munkaerőt találni, • veszít a munkavállaló, mert az egészsége romlik, és adott esetben ez bizonyos munkák elvégzésére képtelenné teszi, • és veszít az állam, mert a táppénzre többet költ, illetve egy esetlegesen kialakuló krónikus betegség miatt a dolgozó előbb távozik a munkaerőpiacról. A leggyakrabban előforduló szimulációs feladat: gyártósori munkahely

De mit tehetünk mi mérnökök, hresek, munkavédelmisek? A válasz egyszerű, vigyázzunk jobban az emberek egészségére! Magyarországon a KSH 2025-ös előrejelzése szerint a 45 éves, tehát aktív munkavállaló korosztály száma kb. 150000 fő lesz, míg a munkaerőpiacra éppen belépő 20 éves korosztály számát 94 200 főre jósolják. A statisztika nem számol az elvándorlással sem egyéb negatív tényezőkkel. Világosan látszik, hogy az aktív munkára alkalmas egyének száma összességében csökkenni, azon belül a munkavállalók átlagéletkora növekedni fog. A jelenlegi termelékenységi szint megtartásához, sokkal tovább kellene aktívan munkában maradniuk a munkavállalók-

nak, tehát ez is azt mutatja, hogy érdemes az egészségük megtartásába befektetni. Ki lehet számolni, ha egy munkahelyet ergonómiai szempontból optimálisan alakítunk ki, és feltételezzük, hogy ennek hatására a dolgozónk 5 évvel tovább marad egészséges, akkor ez mennyi költséget takarít meg. Németországban ezt a problémákat felismerték, és a munkahelyekre egy kötelező felelősségbiztosításhoz hasonlító díjat fizetnek a munkáltatók. Ha egy munkahelyen érezhetően megemelkedik a táppénzes napok vagy az egészségügyi panaszok száma, ott a hatóság közbelép. Amennyiben a panaszok a munkahely kialakítás ergonómiai problémáira vezethetőek viszsza, akkor a cég biztosítási díját megemelik. Ezzel ösztönzik a munkaadót, hogy a munkahelyet fejlesztve jobb körülményeket és ezáltal hatékonyabb munkavégzést biztosítson. Ezzel teremtve meg mind három fél számára előnyös együttműködést. Az ergonómia az egyik legegyszerűbben megtérülő beruházás. Az ergonómiai szempontokat érdemes már a munkahely tervezésénél szem előtt tartani. Ehhez viszont szemléletváltozásra van szükség, amit munkahelyeket tervező mérnököknek szánt oktatással érhetünk el. A cél az, hogy a mérnökök a tervezéskor tartsák szem előtt, hogy ott élő emberek fognak dolgozni. A fizikai, és elektronikai kialakítás mellett vegyék figyelembe a gyártás ergonómiai szempontjait is. Eléri a gombot? Lehetne kevesebb törzsfordítással csinálni? A monitor elhelyezése megfelelő? Beveri a fejét, ha lehajol? Kell-e a karját a váll magassága fölé emelni? Egyszerű kérdések, de nem

gyártásergonómia

mindig pozitív a válasz. A Lean-nel foglalkozó szakemberek, illetve folyamatmérnökök szempontjából is érdekes lehet a téma. A digitális gyártásergonómiát, a mozgásból, túlterhelésből adódó veszteségek minimalizálására is fel lehet használni. A munkahelyek szimulációs technikákkal történő, megvalósítás előtti vizsgálata lehetővé teszi a hibák korai kiszűrését. Itt gondoljunk arra, hogy mennyi ideig szeretnénk egy munkahelyet üzemeltetni. Ha csak annyit tettünk, hogy az ergonómiai eredetű problémákat felderítettük, kijavítottuk - ezáltal azon a munkahelyen hoszszabb ideig tudunk munkában tartani egy idősebb, tapasztalt dolgozót, már megtérül a ráfordítás. Világosan le lehet számokra fordítani, hogy ez mit jelentett volna toborzási, betanulási, és egyéb költségekben. Szembeállítva az ilyen kiadásokat egy ergonómiai mérés vagy szimuláció és fejlesztés költségeivel egyértelmű a nyereség.

Autojavító szerviz munkafolyamat szimuláció.

gyรกrtรกsergonรณmia

gyártásergonómia

8. munkahely értékelő módszerek Koloszár Kata, Ördögh László

gyártásergonómia

Mindennapi életünk legtöbb területén megjelenik az ergonómia alkalmazása a körülvevő tárgyak és környezet jobb kialakítása érdekében. A ma embere életének meghatározó részét tölti a munkával, az egészsége szempontjából pedig kiemelkedő jelentősége van a munkavégzés módjának és a körülményeinek. A munkavégzés ergonómiai tényezőinek értékelésére többféle mód-szer áll rendelkezésre. Közülük a gyártás-ergonómiai értékelő módszerek pedig a munka egy speciális területével a gyártási folyamatok során végzett munkafolyamatok vizsgálatával foglalkoznak.

RULA (Rapid Upper Limb Assessment munkahelyi kockázat értékelő módszer adatfelvételi és kiértékelő lapja.

A gyártás-ergonómiai módszerek több területre terjednek ki, segítségükkel értékelhetők statisztikai méretjellemzők, testsúly és testméret adatok felhasználásával, a testhelyzetek, helyszükséglet és ütközés jellemzők, továbbá elérhetőségi vizsgálatok is végezhetők. Figyelembe veszik a munkavégzésben releváns kijelzők, jelölések elhelyezését, láthatóságát is. A testhelyzetek értékelése mellett erőjellemzők is vizsgálhatóak, azonban a legtöbb módszer fő szempontként a munkavégzés során előforduló testhelyzeteket veszi figyelembe, illetve ezeket lebontva az egyes testrészek pozícióit. Ezen felül vizsgálja a

gyártásergonómia

testhelyzetek kitartásának időtartamát, illetve az esetleges ismétlés gyakoriságát. Az értékelés kimenetét befolyásolja még a munkaidő teljes hossza és a közben tartott pihenőidőké is.

A munkahelyeken felvett Motion Capture felvételeket különböző kiértékelő módszerekkel analizálhatjuk. A ViVeHuman 5 különböző testtartás analízist alkalmaz. NASA-OBI, RULA, OWAS, ISO11226, ISO 1005-4

A módszerek tekintetében nagyon széles skálát alkalmaznak, nem ritka, hogy a nagyobb vállalatok több módszer összedolgozásával saját rendszert dolgoznak ki a problémák feltárására. Ennél egyszerűbb megoldást jelent azonban a már kész és elterjedt módszerek alkalmazása. A módszerek között vannak olyanok, amelyek esetében a probléma megállapítása és az értékelés elvégzése szakértői munkát igényel, azonban vannak olyan egyszerű módszerek, amelyek laikusként is sok információt szolgáltatnak a vizsgált munkahely fejlesztésére. A különböző módszerek közül mindig érdemes a vizsgálat tárgyának függvényében választani, a célnak legjobban megfelelő típust. Például, az összeszerelő munkahelyek esetében alkalmas RULA módszer kiemelten foglalkozik a kar és a kéz terhelésének vizsgálatával. RULA (Rapid Upper Limb Assessment) módszer Az extrém testtartások és testhelyzetek kerülendőek. A testhelyzet (ülés, állás, térdelés stb.) általában egyéni, a megmunkálandó termék illetve a munkafeladat által meghatározott és a munkadarab helyzetének változtatásával befolyásolható. Ezzel szemben a munkafeladat mind a testtartást, mind a testhelyzetet befolyásolja. Fix rendszereknél a testtartást és a test-helyzetet a rendszer és a munkavégzés kötött

helye is befolyásolhatja. A munkadarab kedvezőtlen helyzete, illetve a munkafolyamat során végzett mozgás kedvezőtlen testtartásba kényszerítheti a felhasználót. Ebben az esetben meg kell változtatni a munkahely kialakítását vagy a munkafolyamat lefolyását. Amennyiben a testtartás általános megfelelése adott, azonosításra kerülnek a specifikált felhasználói kontextusban releváns tartási tulajdonságok. A mozgáslefutáson és a testtartáson túl az ezeket befolyásoló kezelőelemek, illetve optikai kijelzők, képernyők is vizsgálat alá kerülhetnek a fényviszonyok és látási körülmények függvényében. A módszerek a tényezők alapján deficiteket és/vagy relatív pontokat határoznak meg, amelyek összesítés után megadják adott munkahely megfelelési kategóriáját. Egyes módszerek elfogadható-nem elfogadható kategóriákat állapítanak meg, míg mások több szintű skálákat használnak. Ezek alapján lehet megállapítani a probléma súlyosságát és az intézkedés sürgősségét. Jellemzően a gyakorlatban már meglévő munkahelyek javítási paramétereinek meghatározásakor használják hazánkban az ergonómiai értékeléseket, azonban sok esetben előnyös lenne a külföldi gyakorlatot követve, már a tervezés fázisában elvégezni őket és módosítani a munkahelyet. Mindkét esetben, a tervezési folyamat során, illetve a már létező munkahelyek fejlesztésekor rendelkezésre állnak digitális eszközök is. Ezek a digitális megoldások pontosabb értékelést tesznek lehetővé. A meglévő munkahelyek értékelése esetén a szakértői megfigyelés és videoelemzés

gyártásergonómia

bevett módszerek, azonban pontosságukat tekintve kívánnivalót hagynak maguk után. A digitális megoldások esetében a terv fázisban a mozgás leprogramozható embermodellre, míg a valós esetekben a mozgás motion capture technikával rögzíthető, majd beolvasható a megfelelő szoftver eszközbe, amely aztán illeszti a mozgást az embermodellre, ezen keresztül automatikusan elvégzi az értékeléseket, kijelzi a hibákat. A szoftver pontosan számítja a testhelyzeteket adó testszögeket és a kitartásuk idejét is méri. Az értékelés digitális környezetben párhuzamosan több mód-szer segítségével is elvégezhető, amelyek eredményei összevethetőek és kiküszöbölik egymás hiányosságait. További előnye az ergonómiai módszerek digitális alkalmazásának, hogy segítségével egyszerűbben elvégezhetőek a tervezési fázisban végzett analízisek, hiszen lehetőségünk van a munkaállomás modellje és a tervezett moz-dulatsor által az elemzés teljes értékű elvégezésére, a potenciális megvalósítható változatok értékelésére és összehasonlítására is.

Gépjármű szervíz inspekciós munkafolyamatról készült Motion Capture felvétel elemzése.

gyártásergonómia

Motion capture technikával felvett mozgás elemzése a ViVeLab rendszerbe épített ISO11226 szabvány szerint A gyártás-ergonómiai módszerek használata ma Magyarországon kevésbé elterjedt lévén a szabályozási környezet nem írja elő kötelező használatukat. A munkavállaló jobb közérzetének megteremtése érdekében Európa más országaiban, például Németországban az ergonómiai alapelvek használata a munkahelytervezésnél sokkal nagyobb hangsúlyt kap. Tekintve a módszerek elérhetőségét és a munkavállaló, illetve a vállalat számára kínált előnyöket a gyártás-ergonómiai módszerek alkalmazásának gyors terjedése várható.

Gyártó cella munkafolyamatáról készült Motion Capture felvétel elemzése

gyรกrtรกsergonรณmia

gyártásergonómia

9. a munkahelyek elemzése Koloszár Kata, Ördögh László

gyártásergonómia

A munkahelyek elemzésének módszerei Két választás lehetséges, amikor ergonómiai elemzésről beszélünk. Az egyik, amikor a megszokott és hagyományos megoldást választjuk: szakértőket kérünk fel, hogy megfigyeléses módszerek segítségével elemezzék a munkahelyeket és ennek alapján adjanak javaslatokat változtatásokra. A másik út, amikor nyitunk az újabb technológiára és az azáltal adott javaslatokra, értékelési eredményekre támaszkodva hajtjuk végre a fejlesztéseket. Természetesen maga a döntés nem egyszerű, számtalan tényezőt kell figyelembe venni, ahhoz, hogy a számukra ideálisat válasz-szuk. Összehasonlíthatjuk a lehetőségeinket a két megoldás elvégzésének menetét véve alapul. A munkára felkért cég munkatársai mindkét esetben helyszíni bejárást végeznek. Az elemezni kívánt munkahelyek, munkakörülmények megismerése nélkülözhetet-len a vizsgálatok tervezéséhez, a felmérés menetének megállapításához. A hagyományos módszerek előkészítése során már ebben a fázisban szükséges kiválasztani az elemzési módszereket, hi-

CharAT Egonomics NASA-OBI analízis rendszerének grafikus kijelző diagrammja.

gyártásergonómia

szen a szakértő ezek alapján jár el a vizsgálata során. Az új technológia esetében viszont a módszerekkel nem szükséges előkészülni, a rendelkezésre állók közül bármelyik kiválasztható később is. Sőt, az utóbbi esetben amennyiben nem megfelelően mértük fel a módszertani szükségletet, úgy azt módosítani is tudjuk egy gombnyomással az elemzés során bármikor. A megfigyeléses módszerek esetében a szakértők minden esetben résztvevői a vizsgálatnak , hiszen jelenlétük szükséges az elemzés megfelelő lefutásához. Az új módszer esetében a megrendelő megfelelőképp felkészített munkatársai is elvégezhetik a felmérést, amelynek elemzése történhet szakértői segítséggel vagy a virtuális környezetben a munkatársak maguk is meglehetősen pontos elemzést tudnak végezni, amely alapján már csak a javaslatok megadásához lehet szükség szakmai segítségre.

ViVeLab immerziv sztereo powerwall realtime elemző rendszere XSENSE motion capture direkt avatár vezérléssel. Az aktív sztereo rendszer ART kamera trackerekkel müködik.

A munkahelyek elemzésére használt módszerek többsége a munkafolyamat során végzett mozdulatsort és a munkatevékenység közben előforduló funkcionális testhelyzeteket veszi alapul. Ezeket az alapegységeket, a testhelyzeteket, értékeli egy előre definiált pontozórendszer alapján. Végül pedig megfelelési szintet ad eredményül, amely jelzi az intézkedés sürgősségét. A megfigyeléses módszer alkalmazásakor a szakértő mindazon módszerek alkalazását előkészíti, amelyeket a tervezés során kitűzött. A módszerekhez tartozó értékelést a munkafolyamat (munkaciklus)

többszöri megfigyelése alapján végzi el. A legtöbb esetben az utómunka támogatására a helyszínen videofelvétel (lehetőleg több nézőpontból) is készül. Egyes esetekben maga a videofelvétel szolgál az értékelés alapjául, kiegészítésképp pedig helyszíni jegyzeteket használnak. Az új technológia esetében azonban, bár videofelvétel is készül, az inkább csak támogató célú. Az elemzés alapjául a motion capture technikával felvett mozgássor szolgál, amely aztán az elemzésre szolgáló szoftverben létrehozott embermodellre kerül beolvasásra. Itt az elemzést az adott mozgássor konkrét adatainak mérése alapján végzi el a rendszer. A felvett mozgás, valós, minden oldalról vizsgálható a modelltérben és a programban szereplő módszerek bármelyikével vizsgálható. A két lehetőség legjelentősebb különbségét az elemzés elvégzésének módja adja meg, hiszen, míg az első esetben a szakértő a helyszínen a szemére hagyatkozva végzi az értékelést a másik esetben a pontozás alapjául a precízen mért és számított testszögek szolgálnak. Az előbbi esetben előnyt jelenthet a szakértő tapasztalata, azonban a mérések precizitását nem képes felülmúlni. További különbség, hogy a szakértői elemzéskor a pontozás alapjául szolgáló egység a ciklus, a különböző terhelések előfordulását ezen belül vizsgálja, így akár egyszer, akár tízszer fordul elő az adott probléma, az csak egyszer jelenik meg a pontozásban. Azonban az új rendszer a pontozásos megoldásokat kiegészítve, a jobb értelmezhe-

gyártásergonómia

tőség és átláthatóság jegyében kiegészítő statisztikai modulokat is tartalmaz. Így lehetőséget biztosít a kritikus tevékenységek egyszerű kiszűrésére. Ennek alapjául pedig az előre definiált gyakoriságú testhelyzet-pontozások szolgálnak, amelyek így az egy cikluson (vagy a vizsgált időtartamon) belüli összes probléma feltárására, azonosítására megfelelőek. • A megfigyeléses módszerek eredménye függhet a szakértő személyétől. Tekintve, hogy a módszer alapja a szemrevételezés eltérő szakértők eltérő pontozást készíthetnek. • Az új technológia esetében viszont minden elemzés alapja a mozgássor felvétele, így az elemzés ismételt lefutása változatlan eredményt szolgáltat. Az értékelés menetéhez kapcsolódóan az eredmények kommunikálásának módja is eltérő a két esetben. • A szakértői módszerek többnyire leírás formájában adják meg az értékelésüket, amelynek során kitérnek a problémákra és lehetséges megoldásokra is. Azonban minél több munkahely elemzése kerül leírásra annál több időt vesz igénybe a folyamat, illetve annál nehezebb az egyes eredmények összehasonlítása például egy cselekvési terv létrehozásához. • Az új technológia ezzel szemben többszintű dokumentációt képes szolgáltatni az elvégzett vizsgálatok alapján, amelyek a megrendelői igények alapján egyszerűen össze is hasonlíthatóak, illetve szükség esetén szöveges elemzéssel is kiegészül-

gyártásergonómia

hetnek. • A megfigyeléses módszerek javaslatait szükséges megvalósítani, a munkahelyeket módosítani, hogy az elemzés ismételten elvégezhető legyen, így alkotva egy folyamatos optimalizálást szolgáló kört. • Azonban az új technológia esetén a felvett mozgás módosítható, kiegészíthető a javaslatokhoz, így a fejlesztési variációk már digitálisan értékelésre kerülhetnek és közülük csak a legjobb kerül fizikai kivitelezésre. Míg a hagyományos módszerek feltétlenül igénylik a szakértői közreműködést, addig az új technológia lehetővé teszi a megfelelően felkészített dolgozók számára, hogy különböző szintig maguk végezzék az elemzést. Ha pedig mégis kérdés merül fel, bármely ponton kérhetik szakértő segítségét. A módszerválasztás tekintetében az új technológia több teret enged a régivel szemben, illetve az elemzések végén kinyerhető információ mennyisége nagyságrendileg több és statisztikailag megbízhatóbb. Az értékelés kommunikálása és a fejlesztések beépítése terén pedig bár az eredmény egyformán jó lehet, az elérés módja és a ráfordítás mértéke különbözteti meg a két lehetőséget. Természetesen bizonyos körülmények között a hagyományos módszer megvalósítása logikus, azonban a legtöbb esetben az érveket figyelembe véve az új technológia alkalmazása a kézenfekvő.

gyรกrtรกsergonรณmia

gyártásergonómia

10. az emberi mozgás elemzése Koloszár Kata, Ördögh László

gyártásergonómia

A munkavállalók mozgásának objektív felmérése és elemzése

XSENSE kábel nélküli Motion Capture rendszer 60 fps maximális felvételi sebességgel.

A gyártás-ergonómiai módszerekkel való értékelés alapjául a munkavállalók által végzett mozgás számít. Minden módszer a munkavállalók és az általuk felvett pozíciók és testhelyzetek figyelembe vételével adja meg a vizsgált folyamat kapcsán annak megfelelőségi szintjére vonatkozó értékelését. Korábban jellemzően a módszerekkel szakértők vagy szakértői csapatok dolgoztak, akik akár a helyszínen, akár videofelvétel képsorainak elemzésével a módszerek iránymutatásának megfelelően kiértékelték a mozgássorokat. Ezen munka során nagyon jelentős szerepe volt a tapasztalatnak. Sok esetben még mindig használják a szakértői technikát, azonban egyre elterjedtebbé válik az ezt technológiájában meghaladó, objektív módszerek használata. Az objektív módszerek lényegét a mozgás közben felvett testhelyzeteket alkotó testszögek pontos mérése jellemzi, a folyamat teljes időtartama alatt. A mozgás felvételére alkalmas digitális eszközök a felvételt rögzítik is, gyakran pedig valamilyen kapcsolódó program segítségével a mozgást modellre adaptálják, az analízist automatikusan futtatják. Az utóbbi esetben

gyártásergonómia

lényegében a szakértői tudás és tapasztalat főképp az ellenőrzés céljára szolgál. A mozgás rögzítésére, nemcsak az ergonómiai értékelések területén, gyakran alkalmaznak úgy nevezett Motion Capture (továbbiakban: MoCap) technikákat. A MoCap technológia első megoldásait a 1970-1980as években fejlesztették ki biomechanikai vizsgálatok végzéséhez, a fotogrammetria módszerének továbbfejlesztéseképpen. A MoCap digitális moz-gásrögzítést jelent, amelynek során valamilyen technikai megoldás segítségével rögzítik az ember mozgását, majd azt egy, az annak megfelelő digitális modellre ültetik át. Képes rögzíteni olyan részleteket is, mint az ujjak, test, az arc mozgásai. A digitális karakter animálására használják a felvett mozgást, a felhasználó szakterület függvényében vizsgálják vagy módosítják tovább ezeket a felvett mozgásadatokat. Problémát jelenthet azonban a mozgás átültetésekor a fiktív modell testarányainak nagymérvű eltérése a mozgást végző alanyétól. Alapvető előnyei közé sorolják a gyorsaságot és a valósághű mozgások rögzítését, hiszen a testmozgás komplex-itását kézi eszközökkel a digitális modellhez adni nagyon nehéz. Egyik legnagyobb előnyének számít továbbá az, hogy a mozgás átültetése után a digitális modell minden szögből vizsgálható. Hátránya pedig a felvett mozgások, körülmények módosításának nehézkessége és a speciális eszközök szükségessége.

XSENSE kábeles Motion Capture rendszer 240 fps maximális felvételi sebességgel.

Bár korábban elsősorban a szórakoztatóipar használta ki a technológia előnyeit, napjainkra egyre népszerűbb az orvostudomány területén is, kisebb mértékben pedig használja a hadsereg és a sport világa is.

Az orvosi alkalmazás aránya olyan mértékben megnőtt, hogy van olyan cég, aki éves szinten több kamerát értékesít klinikáknak, mint stúdióknak. A felvenni kívánt mozgás rögzítésére léteznek optikai és nem optikai módszerek is. A mérések általános esetben érzékelők, úgy nevezett „markerek” felhelyezése által nyert adatok alapján a csontváz helyzetét adják meg, ezt ültetik át a modell csontvázára. A felhasznált markerek kétfélék lehetnek: aktívak és passzívak. Az aktív markerek jelet bocsátanak ki, míg a passzívak csak visszaverik a jeleket. Az aktívak közé tartoznak a például az akusztikus, a gyorsulásérzékelős, a LED-es megoldások, a mágneses jelforrások, illetve ezek kombinációi. A passzívak általában a fényt verik vissza, anyaguk segítségével, amit a kamerák érzékelnek. Azonban léteznek félpasszív markerek is, ezek a fotoszenzitív markerek, amelyeket csak az optikailag bekódolt térben helyeznek el egyes rendszereknél. A passzív markerek esetében az azt felvevő kamerák érzékelési tartománya állítható, hogy például a bőr és a ruha vis�szaverő képességét kiküszöbölje a felvétel során. A markeres optikai rendszer már 6 kamerával is működhet, míg vannak egé-szen nagy 300 kamera adatai alapján dolgozó rendszerek is. Általánosságban a 8-24 kamerát szerelnek fel egy rendszer működtetéséhez. Egy-egy marker helyzetének meghatározásakor elegendő, ha az adott pillanatban két kamera látja, így már a koordinátái a háromdimenziós térben meghatározhatóak, az idő függvényében pedig a mozgása is. Azért kell több kamerát

gyártásergonómia

XSENSE kábel nélküli Motion Capture rendszer felhelyezése.

alkalmazni, mert gyakran előfordulhatnak takarások, az alany saját mozgása vagy több alany egyidejű rögzítése esetén is. Optikai rendszerek markerei nemcsak passzívak lehetnek, de az aktívak közül a LED-es megoldások is közéjük tartoznak. A nem optikai rendszerek közé tartoznak az elektromágneses, a mechanikai mozgásos technológiák. Az elektromágneses technológia markerei olyan testre felerősíthető kicsi rádióadókból állnak, amelyek alacsony frekvenciás jeleket sugároznak a pozíció és az orientáció mérésére. Léteznek gyorsulásmérő alapú mozgásrögzítő rendszerek, amelyek az adatokat kábel nélkül továbbítják a számítógépes rendszernek, ahol a mozgás rögzítése vagy vizsgálata történik. A mérések alapjául apró gyorsulás érzékelők is szolgálnak, biomechanikai modellek és a kettő összekapcsolását segítő algoritmusok tartoznak a használathoz. A mozgást inercia érzékelőkön keresztül rögzítő megoldás is létezik, ebben az esetben az érzékelők egy ruházaton keresztül csatlakoznak az emberi testre. A módszer nem használ kamerákat és nem korlátozza a mozgást, kinti és benti használata is lehetséges. A mechanikai mozgásrögzítő rendszerek alkalmazása során közvetlenül az ízületi szögeket, azok változását mérik. A mozgás rögzítéséért felelős eszköz ebben az esetben egy olyan testfelületre rögzíthető külső váz, amely leképzi az emberi csontvázat, a testre rögzítve, azzal együtt mozogva rögzíti az adatokat. Ebben az úgy nevezett külső vázban az egyes csuklók potenciométerrel működnek. A módszer alapvető eleme, hogy relatív elmozdulásokat mér, kalibráció minden esetben szükséges az abszolút pozíció meghatározá-

gyártásergonómia

sához. A mágneses rendszerek esetében a kimeneti értékek hat szabadságfoknak felelnek meg, a markereket a fém tárgyak leárnyékolhatják, mágnesességre érzékeny tárgyak esetében (pl. bankkártya) problémákat okozhatnak, továbbá a körülvevő fém tárgyak hatására interferencia is keletkezhet. Az objektív felmérés és értékelés tehát egy olyan két tényezős folyamat, amelynek során az előbbiekben, a teljesség igénye nélkül, felsorolt eszközök valamelyikével a mozgássor adatait rögzítik, majd pedig szoftver eszközökkel kiértékelik őket. A felvételek készítése során a vizsgálandó mozgást végző személy kerül felvételre, az ő mozgásának adatait továbbítják a testarányainak, a testfelépítésének és a testméreteinek megfelelő modellre. Végül pedig a felhasznált modellező rendszer segítségével az ergonómiai értékeléseket lefuttatják a mozgássoron. Az eredmény azon kritikus pontok konkrét, pontos meghatározása, amelyek a munkavállaló számára az egészsége szempontjából negatív hatással vannak. Ilyen módon egyszerű és célirá-nyos fejlesztést tesznek lehetővé.

XSENSE kábeles Motion Capture rendszer használata immerzív sztereo analízis rendszerrel.

gyรกrtรกsergonรณmia

gyártásergonómia

11. az idősödő munkavállalók Koloszár Kata, Ördögh László

gyártásergonómia

Az idősödő munkaerőt ugyan ugy terhelik a munkahelyeken mint a fiatalokat. Néha a munkahelyek minimális átalakításával az idősek számára is elviselhetővé lehet tenni a munkát.

A fejlett országokat egyre nagyobb mértékben érinti a lakosságának változó, egyre idősödő demografiai összetétele. Ennek oka nemcsak a csökkenő születési arány, hanem a lakosság átlagéletkorának növekedése is, amely együttesen hatással van a gazdaságra is. Ugyanakkor a kitolt nyugdíjazási korhatár miatt a munkavállalók magasabb átlagéletkora részben ellensúlyozza a gazdasági hatásokat. A növekvő átlagéletkor a termelés, társadalombiztosítás, szociális ellátások területére is hat. Ez tehát azt jelenti, hogy a munka világában egyre gyakrabban találkozhatunk az idősebb korosztály képviselőivel, akik a fiataloktól és a középkorúaktól eltérő adottságokkal, képességekkel rendelkeznek. A WHO az öregedést az életszakaszok alapján határozza meg: 50-60 év az áthajlás kora, 60-75 év az idősödés kora, a 75-90 év az időskor, 90 év fölött aggkor és 100 év felett matuzsálemi kor. Nyilvánvaló, hogy a teljes életen át tartó munkavégzés képtelenség, azonban nem elképzelhetet-len, hogy ugyan képességváltozásokkal, de 75 éves korig a munkaaktivitás fenntartható. A magasabb életkorral együtt jár a munkavállalók egészségi kockázatának növekedése és esetleges már meglévő egészségügyi problémáik súlyosbodása, amelyek csök-

gyártásergonómia

kentésére mindenképp hangsúlyt kell fektetni a munkahelyek, környezetek kialakításakor, a munkafolyamatok tervezésekor.

Átképzéssel, megfelelő munkaszervezéssel a munkahely módosításával vagy egyéni intézkedésekkel idősödő munkaerők számára is elviselhetővé lehet tenni a munkavégzést.

Az aktív öregedés folyamata során szükséges az egészség, a társadalmi részvétel és a biztonság lehetőségei között az optimális egyensúly megtalálása, hogy az emberek megtarthassák megszokott életminőségüket. A WHO dokumentum szerint az aktív öregedésre építő politikákat három alappillérre kell építeni: társadalmi részvétel, biztonság és egészség. Nemcsak hazánkban, de egész Európában a korai nyugdíjazás jelenti lesürgetőbb problémát, amely nemcsak a gazdaság-nak jelent bevételkiesést, hiszen nem csupán a nyugdíjkifizetések megemelkedésének pénzügyi következményei lehetnek drámaiak, hanem az adott ország humánerőforrásának kihasználatlansága is okozhat jelentős károkat. Jellemzően a fog-lalkoztatáspolitika elsődleges iránya a nyugdíjkorhatár felemelése, hogy az idősebb korosztály tagjait minél nagyobb mértékben dolgozhassanak, amely a korábbi fiatalok foglalkoztatását előtérbe helyező megközlítésekkel szemben alapvető szemléletmódbeli változást jelent. Korábban az idősekkel kapcsolatos politika célja hosszú időn keresztül döntően az egészségre – és szociális gondoskodásra helyezte a hangsúlyt. Továbbá az új irányzat kiemelt irányvonala, a munkakörülmények javításán túl az élet-hosszig tartó tanulás ösztönzése, amely több lehetőséget ad az idősödő munkavállalók kezébe. A magasabb korral egyre gyakoribbak a betegségek, amely lehet egyéni jellemző, de összességében okozhatja a munkahelyi körülményeknek, terhelésnek való ma-

gasabb kitettség is. Ez annak alapján is feltételezhető, hogy a munkavállalói megbetegedések között nagyon magas arányban szerepelnek a váz- és izomrendszeri megbetegedések. Amellett, hogy a munkavégzés fokozott terhet ró a munkavállalókra, teljesítőképességük sok szempontból az életkor előrehaladtával csökkenhet. Például megváltozhatnak az érzékelési képességeik, rosszabbul látnak, esetleg nem hallanak meg bizonyos jelzéseket, stb. Mindezek együttesen okozhatják azt, hogy a munkavállaló csak korlátozottan tud megfelelni a követelményeknek, így a foglalkoztatása során ezeket a problémákat figyelembe kell venni. Lehetséges, hogy a megváltozott képességeik miatt nem tudják teljesíteni a 8-10 órás munkaidőt vagy a megkövetelt normaidőket. Az idősödő munkavállalók számára kialakitott kevesebb fizikai erőfeszítést igénylő munkahelyek A társadalom és így a munkavállalók egyre idősödő összetétele indokolja, hogy a munkahely kialakítás során már a kezdeteknél vegyék figyelembe a jelenlétüket, ami már a fiatalabb korosztály megóvása érdekében is lényeges szempont. Általánosságban az ergonómia és a munkapszichológia területe foglalkozik a munkahelyek megfelelő kialakításával, mind szociális mind pedig a fizikai környezetet tekintve. Fontos, hogy a munkahely kialakítással kapcsolatos pozitív hozzáállás a vállalat egészében jelen legyen. Hiszen az egészség megőrzésére irányuló törekvések kifizetődnek és nemcsak a betegállomány csökkenését hozzák, hanem ezzel együtt pénzügyi meg-

gyártásergonómia

A profilösszehasonlítás módszer segít abban, hogy a munkahelyek követelményei szerint minden munkavállalónak megtalálják azt a munkahelyet amely a legalkalmasabb számára

gyártásergonómia

takarítást is jelentenek. A munkahely optimalizálás és kialakítás kapcsán a cégek különböző stratégiákat követnek. A munkatársak mielőbbi bevonása a legsikeresebb stratégia. A leginkább érintettek megkérdezésével naprakész információkhoz jutnak a munkahely tervezésével megbizott munkatársak. A célirányosabb megoldások mellett a munkavállalók részéről tapasztalható ellenállás is kisebb lesz. Az említett különbségek főleg gyártó, termelő környezetben jelentkeznek fokozottan. Ezeket a munkahelyet jellemzik a rövid normaidők és az ismétlődő, ciklikus tevékenységek, amelyek egyirányú terhelést jelentenek az ott dolgozók számára. Azonban a különböző munkahelyek, munkaállomások közötti váltogatás, úgy nevezett rotáció jelentősen csökkentheti az egyoldalú terhelés okozta egészségkárosodást. Az idősebb munkavállalói korosztály esetében nemcsak a rotáció, de a csökkentett munkaidő és a képességeiknek szigorúan megfelelő munkahelyen végzett munka is segíti a számukra elviselhető terhelés mértékének megállapítását. A képességek függvényében való beosztás során tekintettel kell lenni a szociális környezet negatív hatására is. A munkatársak néha elítélően, lekicsinylően nyilatkoznak a megváltozott képességekkel rendelkezőkről. Ezáltal növelik annak valószínűségét, hogy a megváltozott munkaképességü munkavállaló a felmerülő problémáit eltitkolja. A képességek változásának megállapítása az üzemorvos feladata, aki így a személy egészségügyi profiljának megfelelő tevékenységet rendelhet számára, a képes-

ségeinek megfelelő munkavégzésre oszthatja be. A növekvő átlagéletkor kapcsán jellemzően egyre nagyobb kihívást jelent a munkavállalók megfelelő beosztása. Egyre több tényezős lesz a feladatmegoldás, egyre több speciális követelmény jut ugyanannyi speciálisan kialakított munkahelyre. Az életkorral járó változások kezelésében nemcsak a munkaadó felelőssége jelentős. A munkavállaló is felelős a lehetséges egészséges életmódbeli gyakorlatok alkalmazásáért, illetve a munkaadó által biztosított egészségmegőrző programokban való részvételért.

A kollektívák konstruktív összefogása is jelentősen támogathatja az idősödő munkaerők munkában tartását.

A profilösszehasonlítás szempontjából nagyon fontos az üzemorvos munkája aki a munkaváallalók képesség, teljesítmény profiljának az elkészítéséért felelős.

gyรกrtรกsergonรณmia

40 50

gyártásergonómia

12. a megváltozott munkaképesség Koloszár Kata, Ördögh László

gyártásergonómia

Henry Dreyfuss Humanscale. Segédlet a megváltozott munkakképességű és idősödő emberek környezetének a tervezéséhez.

gyártásergonómia

A megváltozott képesség lehet veleszületett, balesetből vagy betegségből kifolyólag kialakult képességváltozás, ami miatt a megváltozott munkaképességű személy feladatait nem képes vagy nem olyan módon képes elvégezni, mint a hozzá korban, nemben és képzettségben hasonló társai. A munkaképesség megváltozásához nagyon sokféle állapot vezethet, nemcsak a fogyatékosságok, hanem betegségek és balesetek is okozhatják a kialakulását. A komplex rehabilitáció négy területe közül különösen a gyógypedagógiai rehabilitáció az, amely a megmaradt képességekre, erősségekre helyezi hangsúlyt, amely alapul szolgálhat a társadalmi reintegrációhoz, és így a foglalkozási rehabilitációhoz is. Napjainkban a foglalkoztatási rehabilitáció területét még nem az erősségfókusz jellemzi, az esélyegyenlőség megvalósulásához azonban a megmaradt képességek középpontba he-

lyezése szükséges. Ennek szem előtt tartásával lehetséges egy olyan szociális és fizikai környezet kialakítása, amelyben a megváltozott munkaképességű munkavállalók teljes életet tudnak élni. A foglalkozási rehabilitáció célja a megváltozott munkaképességű emberek tartós integrációja a munka világába, a számukra szükséges minimumfeltételek megteremtésével. Ez magában foglalja a körülmények olyan módon való kialakítását, hogy ők maguk is érdekeltté váljanak a tartós foglalkoztatásban maradásban. Mindemellett cél a többi munkavállaló elfogadási hajlandóságának növelése is. A személy biológiai állapotán túl a környezet támogató vagy akadályozó mivolta befolyásolja a munkavégzés minőségét. Minél inkább akadálymentes a fizikai környezet és támogató a szociális környezet, annál kevésbé tűnik fel a megváltozott képesség. A megváltozott munkaképesség kifejezés egy fajta képességcsökkenést, negatív változást sugall azonban személyeszköz-környezet rendszer tulajdonsága a fogyatékosság, annak együttes működéséhez köthető, nem a személy jellemzője. A megváltozott munkaképesség fogalma kifejezetten a munka világához kapcsolódik, hiszen a betegség, a fogyatékosság vagy a rokkantság az egyén munkavállalását, foglalkoztathatóságára gyakorolt hatását minősíti. A törvény megváltozott munkaképességűnek minősíti azt, aki testi vagy szellemi fogyatékos vagy akinek az orvosi rehabilitációt követően munkavállalási és munkahely-megtartási esélyei testi vagy szellemi károsodása miatt csökkennek.

A munkahelyi körülmények fejlesztéséhez, a jobb körülmények megteremtéséhez a társadalomból jövő befogadó kezdeményezésekre van szükség a fentről lefelé ható irányelveken túl. A társas és társadalmi akadálymentesítésben, foglalkoztatási rehabilitációban kiemelkedő szerepe lehet a befogadó munkahelyeknek. A megváltozott munkaképességű személyek alkalmazása, főleg a kezdeti időszakban mind erőforrásbeli, mind pedig gazdasági ráfordítást igényel a cégektől, amely főleg a kialakítás felülvizsgálatát és a kockázatok felmérését jelenti. A megváltozott munkaképességű személyek alkalmazása esetén az egyes személyekre való odafigyelés, a jogszabályi háttérnek való megfelelés, a felvételi eljárás során a kiválasztás és a felvétel után a beillesztés mind nagyobb odafigyelést, körültekintést igényelnek, mint az ép munkavállalók esetében. A munkaszervezési nehézségeken túl megjelennek a fizikai és az infokommunikációs többletfeladatok is. A megváltozott munkaképességű személyek sikeres foglalkoztatásához szükséges a megfelelő előkészítés, a tervezés, a munkakörök kiválasztása, kialakítása, ezekre a munkakörökre jól átgondolt beillesztési programok kidolgozása és megvalósítása. A munkakör kialakítás magában foglalja a megváltozott képességprofilhoz kapcsolódó speciális szükségletek figyelembe vételét. A cég minden más szempontból egyforma elbírálást biztosít, mint a többi munkavállalónak, ami által a rendszerben egyenlőként jelennek meg a munkatársak minden tekintetben. A szervezeti kultúra ezáltal új értékekkel bővül, jellemzően javul az egymásra való

gyártásergonómia

Henry Dreyfuss Humanscale. Segédlet a kerekes szék felhasználó emberek környezetének a tervezéséhez.

gyártásergonómia

odafigyelés mértéke is. A munkahelyek, munkakörök adaptálása során figyelembe kell venni a kommunikációs, közlekedési és munkavégzéssel kapcsolatos nehézségeiket. Ugyanakkor a részleteket minden egyes megváltozott munkaképességű munkavállaló esetében egyénileg szükséges elbírálni. A cél olyan munkahely kialakítás, ahol a megváltozott munkaképességű személy állapotának romlása nélkül tud dolgozni, a társadalmi presztízse pedig eközben előnyösen változik a foglalkoztatás hatására. A fizikai környezet kialakítása során szükséges biztosítani számukra a kiválasztott munkahelyre való eljutást, ott pedig a biztonságos munkavégzést. A megváltozott munkavállalók esetében a munkahely megfelelő kialakítása, az ott végzett biztonságos munka feltétele. Így tehát érdemes felmérni a munkaköröket és megállapítani a munkavégzés szükségleteit ezáltal segítve a megváltozott munkaképességű munkavállaló képességprofiljával történő egyeztetést, a legjobb párosítás megtalálása végett. Szükség lehet a környezet módosításakor a látási viszonyok módosítására, de ugyanúgy előfordulhat, hogy a munkaidő vagy annak szünetei kell, hogy

eltérő elbírálás alá essenek, esetleg a rövid ciklusidők változtatása is megoldás lehet egyes esetekben. Mindezeket összefoglalva a cégek számára befektetés és erőfeszítés a megváltozott munaképességű személyek foglalkoztatása, azonban ennek oka a jelenleg még kezdetleges kiválasztási, beillesztési, adaptálási rendszer. Azonban ezek továbbgondolásával és bizonyos, az egész vállalatot érintő proaktív fejlesztésekkel, amelyek a munkaerő jobb képességkihasz-nálását célozzák egyre jobb eredmények érhetők el. Így tehát érdemes a munkaerő egészségmegőrzése és a jobb termelékenység érdekében bevezetni a profilozást, amely jobb kihasználtsághoz és így gazdasági előnyhöz is vezet.

Német statisztikai adatok a megváltozottt munkaképesség okairól

gyártásergonómia

Múzeumi tárgymegjelenítő képernyő kerekes székes felhasználók szemmagasságának figyelembevételével.

gyártásergonómia

13. a kollaboratív felhő Ördögh László

gyรกrtรกsergonรณmia

gyártásergonómia

váció, ellenben a megvalósítása már igen. Régen a kutatások és fejlesztések területein, a komplexebb számítások elvégzésére nagyteljesítményű számítógépekre volt szükség, vagy több személyi számítógépet kapcsoltak össze egy közös hálózatba, viszont ezt a feladatot már a felhő is képes elvégezni. Számos felhasználó ismer már néhány felhő-szolgáltatást, melyek közül tán a legismertebbek a Google Docs, vagy számos e-mailszolgáltatás a Gmx-től, Yahoo-tól, vagy a Web.de szolgáltatóktól. A valós idejü kollaborativ szimulációs platformok A számítógépes erőforrások gazdaságos használata egyre nagyobb fontosságot nyer a vállalatok körében. A Cloud Computing ez esetben nem csak egy újszerű technológia, hanem egy üzleti terv is egyben, aminek segítségével az említett kihívások megoldásra találnak. Az IT-infrastruktúrának az erőforrásainak így nem szükséges helyben biztosítottnak lennie az adott munkahelyen, hanem könnyen online lekérhetőek. Fizetni pedig csak a ténylegesen használt szerverkapacitásért kell. A felhő A klasszikus személyi számítógép és a szerverek illetve a saját szerverközpontban lévő nagyteljesítményű számítógép kapcsolattípusa mellett, a felhő rendszer egy újabb megközelítési módszert jelent az IT- infrastruktúra kialakítására. Habár még nincs egységes definíció a rendszerre, a Cloud Computing gyakran, mint “adatokat, alkalmazásokat és hardvert, az internet-re vagy külső szolgáltatóhoz kiszervező program”-ot jelenti. Az ötlet maga nem új inno-

A technika jelenlegi állapota Minden felhő-szolgáltató alapjait a virtualizációs technika alkotja. Ez alatt egy PC komplett hardverjének szoftveralapú emulálását értjük. A koncepció szerint több, úgynevezett virtuális gép között oszlik meg egy fizikai szerver számítási teljesítménye. A felhasználó rendszerint nem vesz észre különbségeket a valós és virtuális számítógépek között. Ennek a technológiának a segítségével a felhő-szolgáltatóknak lehetőségük nyílik a multi-ügyfélrendszerek felépítésére, amelyeken belül több felhasználó között oszlik meg ugyanaz az infrastruktúra. A nagy Cloud computing szolgáltatóknak, mint az Amazonnak, a Microsoftnak és Google-nek van egy közös tulajdonságuk: Nagy számítógépközpontokkal rendelkeznek és csak másodlagos bérbeadói az ITinfrastruktúrának. Ezeknek a szolgáltató vállalatoknak kiemelt fontosságú, hogy ne lépjenek fel kapacitáshiányok a számítógépközpontjaikban. A számítógép kapacitások tehát egy átmeneti csúcsterhelésnek

vannak kitéve. Mivel a csúcskapacitásokat viszont csak ritkán érik el, a fennmaradó erőforrások üzemen kívül vannak a futamidő további részében. Egy vállalat a következő kategóriákból választhat az ITinfrastruktúrájával kapcsolatos döntések meghozatalához: Kapacitás csökkentése: Az erőforrásokat a minimális, létfontosságú értékre redukálják, amivel még éppen fenntartható az üzemképesség. A felső kapacitás határokon viszont már várakozási idők keletkeznének. Kapacitás kiépítése: A már meglévő kapacitáshoz még nagyobb infrastruktúrát szükséges vásárolni. Ennek köszönhetően pedig még a terhelési határnál sem lesz kihasználva a teljes kapacitás. Amennyiben a második alternatíva mellett dönt egy vállalat, az esetben ő maga is felhő-szolgáltatóvá válhat és az éppen fölösleges számítási teljesítményét bérbe adhatja. Ez egy lehetőséget kínál sok kisés középvállalkozás számára, az olyan dinamikusan átfogó források használatára, mint a Felhő. A felhő rendszereknek több fajtáját különböztethetünk meg. Biztonságtechnikai szempontból tekintve, különbséget tehetünk a privát, nyilvános és hibrid felhőtípusok között. A nyilvános felhők esetén, a felhasználó az adatait egy külső szolgáltatónál tárolja. Ez esetben a szolgáltatók és felhasználók különböző cégek. A privát felhők esetén a felhő-szolgáltató és a felhasználó u-gyanazon

gyártásergonómia

szervezeten belül található. Az alkalmazási területek szerint előfordulhat viszont ennek a két fajtának a keveréke is. Ezeket nevezzük hibrid felhőknek. Technikai szempontból tekintve megkülönböztethetőek az infrastruktúra-szolgáltatás, a platform-szolgáltatás és a szoftver-szolgáltatás rendszerek. Az infrastruktúra-szolgáltatásnak nevezett rend-szer esetében rendelkezik a felhasználó a legnagyobb szabadsággal, a felhő alkalmazását illetően. A szolgáltató ebben az esetben mindössze az IT-infrastruktúrát biztosítja. Az operációs rendszert a felhőn belüli virtuális számítógépeken a felhasz-náló maga választhatja ki. Ezzel ellentétben, a platformszolgáltatást biztosító szolgáltatók csak egy futamidős, vagy fejlesztési környezetet biztosítanak a felhasz-nálók számára. A szoftver-szolgáltatású rendszerek esetében pedig csak a használt felhő-alkalmazásokat választhatja ki a felhasználó, a magasabb felépítési területekbe már nincs beleszólási joga. Lehetőségek és kockázatok

A jogosultságok definiálása a kollaborativ környezetben C designer B mérnök a motor konstrukcióért felelős A mérnök az alváz és futóművek felelőse

gyártásergonómia

Az alkalmazási területektől függően, másmás lehetőségek állnak a felhasználók rendelkezésére. Az alkalmazási területnek közös tulajdonsága, hogy a hardverkarbantartást maga a felhő szolgáltatója végzi, majd ezt a virtuális meghajtókon keresztül bővítményként elérhetővé teszi. Ezen felül,a felhő-szolgáltatók rendszerint azonos árakon tudnak magasabb szintű rendszereket is szolgáltatni. A rend-szerszint besorolásánál a számítóközpontok üzemkiesés-biztonsági és redundancia szempontból négy eltérő szintre oszthatók be. Egy rendszerszint alatt, egy adott alkalmazás elérhetőségének biztosítását értjük. Miközben az 1-es rendszerszinten (Tier 1) az infrastruktúrának nincs redundanciája, így minden karbantartáskor le kell állítani a rendszert, ezzel szemben a 4-es rendszerszint esetében egy 2x(N+1) redundanciát kapunk, továbbá nem korlátoz-zák a karbantartási folyamatok a rendszer elérhetőségét.

Infrastruktúra-szolgáltatás: Ennél a felhő-modellnél a szolgáltató mindössze az infrastruktúrát biztosítja. A spektruma egy online-merevlemez tárhely bérbeadásától, teljesen egy komplett vizuális számítógépig terjed, amelyen a felhasználó a saját operációs rendszerét kezelheti. Az onlinemerevlemez megoldás esetén a felhasználó hozzáférési engedélyt kap a felhőben található tárhelyhez. Ez különböző előnyöket és hátrányokat von magával.

Az Amazon például az Elastic Cloud szolgáltatásával egy 99,95%-os elérhetőséget biztosít, ami a 3-as rendszerszintnek felel meg. Hogy egy vállalat milyen rendszerszinttel rendelkezik, nem általánosítható. Az vi-szont biztosan állítható, hogy a specializált IT-szolgáltatóknál egy sokkal magasabb elérhetőség biztosítható, mint a kis vállalatoknál, ahol sokszor csak egy ITfoglalkoz-tatott van, és nem rendelkeznek főállású IT-felelőss

Hátrányok - Szolgáltatótól való függés - Az adatok külső szolgáltatóknak lesznek átadva - Csak online hozzáférhetőek az adatok - Az adatok részben az EU-n kívül találhatóak

Infrastruktúra és szolgáltatás

A Felhő-adattárolás előnyei és hátrányai Előnyök - Redundáns adatmentés - Mentesség a berendezések és a szerver adminisztrációs költségeitő - Online-adathozzáférés a világ bármely pontjáról - Az adattárolás és használati hely fizikailag különálló

A infrastruktúra-szolgáltatás legfontosabb tulajdonsága viszont nem az online tárhelyben rejlik, hanem egy virtuális számítógépközpont felépítésében. A szolgáltató a felhasználó számára biztosít egy interfészt a virtuális számítógépekhez. Ennek segítségével a ügyfél maga döntheti el,

hogy melyik a számára legkedvezőbb operációs rendszer. Mindemellett az adminisztrációs költségek a ügyfél számára, mindössze a szoftverre korlátozódnak, mivel a hardver a szolgáltatónál található. Amennyiben már megtörtént a virtuális gépezet üzembe helyezése, kialakítható belőle egy Basisimage, amely szükség szerint másolható és bármely más virtuális gépen futtatható. Szolgáltatótól függően ez a skálázás automatikusan a kihasználtságtól függően végrehajtásra kerül. A fizikai számítógépekkel ellentétben az installációs és konfigurációs költségek csak egy gépre vonatkoznak, amelyet ezt követően egyszerűen másolhatunk. A típus legközismertebb példái közé tartozik az Amazon Elastic Cloud felhője. Ennek a szolgáltatásnak az előnye az igény szerinti, az adott alkalmazási területnek megfelelő számítógép kapacitás. A felhasznált kapacitás utáni számlázás pedig egy költségoptimalizált üzletet biztosít. Főleg a kis- és középvállalkozásoknak rejt sok kockázatot egy saját számítógépközpont kiépítése. A magas beruházási és üzemeltetési költség mellett általában az üzemeltetés alatt és az elvárt kihasználtság terén is adódhatnak ismeretlen problémák. Amennyiben például egy ütközési szimulációt próbál egy OEM-beszállító üzem fejlesztési részlege lefuttatni, az csak ideiglenesen teszi ki magas követelményeknek az IT-infrastruktúrájának a teljesítőképességét, a további időben viszont a gépek csak átlagos kihasználtsággal futnak. Ebben az esetben nem csak költségtechnikai okokból előnyös számítógép kapacitást bérelni. A Cloud Computing elképzelései alapján, a számítógép kapacitás dinamikusan biztosítva lesz, valamint csak a ténylegesen használt

gyรกrtรกsergonรณmia

gyártásergonómia

mennyiség után számláznak. Ennek köszönhetően a beszállító üzemnek lehetősége nyílik az említett kihasználatlansági probléma megoldására. Például mivel a szimuláció esetében nem okoz többletköltségeket egy virtuális gépet 24 órán keresztül dolgoztatni, vagy 24 virtuális gépet egy órán át dolgoztatni egy számítási feladaton, a nyereség a produktivitás terén szinte garantált. További előnyök, a szükségtelenné váló ITinfrastruktúra beruházási költségeiből, valamint a mindössze az operációs rendszerbe szükséges beavatkozásokból és az alkalmazási szintre korlátozódó adminisztratív költségekből adódnak. A fő hátrányok egyike a felhő-szolgáltatótól való függésben rejlik. Az IT területén, éppen a hiányzó szabványok miatt lényeges problémák keletkeznek szolgáltató váltás esetén, amik részben akár ellehetetleníthetik a váltást. Egy másik hátránya a szolgáltatásnak, a bizalmas vállalati adatok külső tárolása, valamint a hardver ellenőrzési vesztesége.

Platform szolgáltatás Platform-szolgáltatások: Ez alatt a modell alatt egy futamidős, vagy fejlesztési környezet biztosítását értjük. Ebben az esetben egy felhőn belül egy platformot biztosítanak a fejlesztőknek és a felhasználóknak egyaránt. Ellentétben az infrastruktúra-szolgáltatással, a felhasználóknak ebben az esetben nem kell törődniük az adott számítógép felügyeletével, hanem minden figyelmét az alkalmazására koncentrálhatja. Ezt a technikát rendszerint az internet alapú alkalmazásoknál használják. Ez a szolgáltatás főként az adatbank

felhasználásoknál érdekes. A legnagyobb szolgáltatók közé tartozik a Microsoft Azure, és a Googles Appengine. A biztosított platformok segítségével megvalósítható egy vállalat számára, hogy olyan adatbank alkalmazásokat hozzanak létre, amelyek képesek még az erősen ingadozó kihasználtság esetén is helytállni. Ezen a területen még újnak számítanak például a Siemens által kínált termék életciklus management megoldásai. Ezek a Microsoft Azure alapján üzemelő alkalmazások lehetővé teszik a minőségmanagement-információk és a gyártási információ valós idejű összekapcsolását. Siemens továbbá egy olyan rendszeren dolgozik, ami képes a 3D-termékadathalmazok az OEM-gyártók és a beszállítók közötti cseréjére. Az adminisztratív feladatok ennél a modellnél, mindössze az alkalmazási szintre korlátozódnak. Szoftver mint szolgáltatás Szoftver, mint szolgáltatás: Amíg az infrastruktúra-szolgáltatás esetén még az alkalmazás kialakítása állt előtérben, addig a szoftver-szolgáltatás esetén, már csak az alkalmazások használatában van érdekeltség. A szoftver-üzleti modellek manapság nem különböztetik meg, hogy egy szoftvert csupán tíz percen át, vagy éppen napi nyolc órát használunk. A licencköltségek átalánydíjak, melyeknek nagysága a szükséges licencmennyiségtől függ. A szoftverszolgáltatással egy új utat próbáltak nyitni. Szoftverek lesznek használva szükség esetén, tehát a felhőn keresztül, melynek költségét a valósan használt időtartam alapján számítják. A szoftver eközben a

felhőn belül alkalmazásra kerül, a „Bevitel - Feldolgozás - Kiadás“ rendszerfolyamat lekorlátozódik csak a bevitelre és a kiadásra, hiszen a feldolgozás folyamatát a felhő végzi. A felhasználók és a felhő rendszer közötti interfésznek rendszerint internetes keresőket használnak. Mivel az adott számítógép számítókapacitását már az adatfeldolgozási folyamat nem foglalja le, meghosz-szabbítható a vállalaton belüli számítógépek használati ideje. A szoftverek telepítése és karbantartása sem a helyi számítógépeken történik, hanem csupán egy alkalommal, felhasználó nélkül, a felhőn belül. Ez további előnnyel jár az úgynevezett PC-Pool-ok adminisztrációjánál, amelyek a kis- és középvállalkozásoknál is könnyen kialakíthatóak néhány tucat PCből. Ezen felül minden felhasználó ugyanazzal a szoftververzióval dolgozik, kizárva ezzel a verzióeltérésből adódó konfliktusokat. A ráfordított munka is jelentősen csökkenthető ezzel, a fejlesztések vagy patchek telepítésénél, hisz csak a felhő rendszerén lévő szoftveren kell változtatni. A szoftverszolgáltatásra az egyik legismertebb példa a Google Docs. Ez esetben egy online Office- megoldásról beszélhetünk. Az Officemegoldás egyik speciális előnye, hogy lehetőséget nyújt arra, hogy a világ bármely pontjáról és akár egyidejűleg több felhasználó is dolgozhasson ugyanazon a dokumentumon. A Microsoft Office csomagba ezt az opciót csak a 2010-es verzióval vezették be Office 365 névvel. Egy újabb példa erre a szolgáltatásra az Autodesk Labs- alkalmazások. Ezek az alkalmazások viszont jelenleg még csak Amerika és Kanada területén elérhetők. Egy kereső-

gyártásergonómia

bővítmény alkalmazásával, ami mindös�sze körülbelül négy megabyte, rövid időn belül átalakítható az internetes kereső egy teljes értékű jelprogrammá. A bővítmény feladata, hogy biztosítsa a kommunikáció lehetőségét a felhő rendszerrel. Ennek segítségével az AutoCAD 2010 alapértelmezett telepítésében található minden funkció használható. Továbbá jó minőségű képek is formázhatóak a felhőben. Ehhez mindössze fel kell tölteni a felhőbe a megfelelő adatokat. Végezetül kiválasztásra kerül a kamera pozíció. A számításokat követően letölthetővé válnak a képek. Ezt követően nincs szükség a helyi számítógépen további számítások elvégzésére.

Privát felhő Azoknak a vállalatoknak, akik különösen bizalmas adatokkal dolgoznak, vagy stratégiai okokból kifolyólag nem akarnak nyilvános felhőkön keresztül dolgozni, lehetőségük van egy privát felhő rendszer kiépítésére. Ez a megoldás mindössze nagy vállalatok számára lehet érdekes, akik ennek segítségével jobban kihasználhatják számítóközpontjaikat. A privát felhő esetén, a szolgáltató és a felhasználó ugyanazon cégen belül található. Ennek köszönhetően végrehajthatók a felhőn belül, közös munkával, a fejlesztéssel kapcsolatos alkalmazások és komplex számítások. Amennyiben korábban ezeket az alkalmazásokat különálló fizikai számítógépeken végezték el, most mindezt egyszerre lefuttatható a Felhőn belül. Ez lehetővé teszi a skálaeffektek használatát, ugyanis a fizikai számítógépnek mindössze az a szerepe,

A kollaborativ környezetben a földrajzi lokációnak semmi jelentőségee

gyártásergonómia

hogy kapcsolatot létesítsen a felhő-környezetével. Pont olyan vállalatoknak a legalkalmasabb ez az eljárás, akik kritikusan tekintenek a felhő-technológiára. A felhő rendszer kezeléséhez szükséges képzettséget viszont magának a cégnek kell biztosítania. A felhő valós helyzetét továbbá a vállalat határozhatja meg. Ennek a megoldásnak egy jelentős hátránya, hogy a felhő rendszer teljesítménye nem bővíthető több virtuális gép hozzácsatolásával. Növekvő követelmények esetén több fizikai számítógépet kell biztosítani és üzemeltetni. Nyilvános felhő Nyilvános felhő alatt egy harmadik fél által használatra bocsátott erőforrásokat értjük. Ez a – folyamatosan egy üzleti modellen – alapuló típus, különböző előnyökkel és hátrányokkal összekötött. Ennek a felhőtípus általában nagy ügyfélkörrel rendelkezik és a szolgáltatók is jó szaktudásról tanúskodnak a számítóközpontok kiépítésével és karbantartásával kapcsolatban. Még ha különböző felhasználók is dolgoznak ugyanazon a fizikai felhő-szerveren belül, mégis mindegyikük egy a saját elkülönített területén dolgozhat, így alapvetően kizárt a véletlenszerű hozzáférés más felhasználók adataihoz. Az esetleges problémák egy nyilvános felhőrendszer esetében akkor keletezhetnek, hogy a céges adatok geográfiailag már nem az EU-n belül helyezkedhetnek el, hanem a világ bármely pontján lévő szerveren szétszórva találhatók. Ez viszont EU-jog elleni törvényszegésnek bizonyul, így előtte mindenképpen szerződésbe kell foglalni. Mint azt már a bevezetésben is említettem, a nagy Felhőszolgáltatók olyan vállalatok, amelyek a fő

vállalati céljuk nevezetesen nem a Cloud Computing. Vegyük például az Amazon esetét: Az Amazon vállalat elsődleges aktivitása az internetes áruértékesítésben rejlik. Ennek keretében a szervereknek másodpercenként több ezer kérést kell feldolgozniuk. A szerverek nagyobb kihasználatlanságának idejére viszont a felhő rendszer egy optimális bázist teremt arra, hogy a fel nem használt szerverkapacitást hasznosan kihasználhassák. Amennyiben viszont egy nagy keresetű termék kiadás előtt áll, máris megnő a szolgáltató teljesítményszükséglete, így a kellő szerverteljesítményt a felhőből meríti. Ennek következményeképpen a felhő rendszere elesik egy bizonyos mennyiség számítókapacitástól és lelassul. Ez az időszak alkalmazástól függően kritikusra is fordulhat. Éppen ezért nem ajánlott bármely alkalmazási területre ez a típus. Az internetes támadások esetén ugyanazok a veszélyek állnak fenn a virtuális számítógépekre, mint a fizikai gépekre is. Amennyiben már a támadó megszerezte egy virtuális gép fölött az irányítást, az még nem jelent veszélyt a virtuális számítógép felhasználójára tekintve. Kockázatok akkor léphetnek fel, ha a támadás nem közvetlenül a virtuális gépekre, hanem magára a szervergépre irányul. Ha egy ilyen szervert feltörnek, akkor azon keresztül bármelyik virtuális gépet befolyásolhatja a támadó. Hybrid felhő A hibrid felhő típus, a nyilvános és privát felhő keverékének nevezhető. azzal a céllal született, hogy mindkét típusnak az előnyei kihasználhatók legyenek. Egy tipi-

kus alkalmazási helyzete például az lenne, ha egy cég a saját privát felhő rendszerét alkalmazná, viszont hirtelen megnőtt kihasználtság esetén további kapacitást vásárolhatna a már meglévőhöz. A nyilvános felhő használata így nem tartósan használt lenne, hanem mindössze szükség esetén aktiválható. Mivel a vállalat legtöbb adata a privát felhőn belül található, így csökkennek a nyilvános felhő használatával ös�szekötött kockázatok. Emellett lehetséges, hogy több vállalat is összekapcsolja rendszerét és egy közös felhőt hozzon ezzel létre. Ez kifejezetten olyan vállalkozások számára kedvező, akik biztonságtechnikai okokból kifolyólag nem szeretnék a nyilvános felhőket alkalmazni. Ez a megoldás főként két egymással nem versenyző cég esetén elképzelhető. A rendszer így védve lenne ismeretlenek hozzáférésétől. Munka a kollaboratív környezetben A virtuális világ valóban életképes környezet a munkához? A legújabb felmérések szerint a virtuális rendszerek használata, a virtuális környezet alkalmazása egyre növekvő méreteket ölt a marketing, képzés és együttműködés területén is. Egy felhasználók körében végzett felmérés szerint a a válaszadók 60 százaléka tervezi növelni virtuális környezetekre vonatkozó invesztícióit a következő 5 évben.

gyรกrtรกsergonรณmia

gyártásergonómia

A felmérésben körvonalazott virtuális tevékenységek bontása a következőket foglalja magában: - oktatás (42 százalék); - fogyasztói kommunikáció (36 százalék) - együttműködés beszállítókkal és partne rekkel (34 százalék); - vezetői kommunikáció (29 százalék); - és műszaki tervezői hálózatszervezés (8 százalék). A virtuális munkához kapcsolódóan a virtuális világban fellelhető néhány tevékenység: Team meeting-ek. Számos szervezet kihasználja a „jelenlét” érzékelésének előnyét a virtuális világban, hogy effektív virtuális team meetingeket tartsanak. Meg kell említenünk a céges meetingek helyszíneit a vezetői teamek és részvényesek számára, mint például az Air France-KLM találkozóhelye. Kis virtuális teamek hozzák össze a globális team tagokat „face-toface” (szemtől szemben) eszmecserére, amelyeket a virtuális világban tartanak. A kommunikáció a virtuális világ audió és IM chat eszközeinek segítségével, valamint a multimédiás prezentációs anyagok révén könnyen létre tud jönni. Team gyűlések. Akár meglévő kolaboratív virtuális helyszíneken tart kapcsolatot a csapatával, mint például amit az Orange22 Design Lab LLC alkot, akár a nulláról indul és biztosítja csapata számára azokat az eszközöket, hogy együtt alkossák és építsék meg a környezetet. A virtuális világ olyan képességeket

biztosít a számukra, amivel a való világ korlátait figyelmen kívül hagyhatják. Ha „sandbox”-ot biztosítunk egy virtuális világban, létrejön egy kísérletező innovatív környezet. Képzési és tanulási események. A virtuális környezetben lefolytatott tanulás történhet formális osztályokban, osztályteremben vagy előadótermi beállításban. Virtuális egyetemi területek bőségesen vannak, például az UWA (University of Western Australia). Hibrid virtuális és „való világ” események. Számos konferencián virtuális komponensekkel egészítik ki a való világ eseményeit. Ezen események online verziói rendszerint egy kerekasztal-beszélgetésből és az alaphang megadásából (vezérszónoklatból) állnak, amit a való világ eseményéből a virtuális világba építenek be. Cégek gyakran kész konferenciákat és virtuális eseményekhez konvencionális környezeteket kínálnak. Az Open Simulator, egy nyílt forráskódú több-platformos, több-felhasználós 3D alkalmazási környezet, vagy használhatják a speciális virtuális meeting és esemény platformokat, amelyeket például az Unisfair, VenueGen, Kitely kínál. Míg a virtuális meetingek, képzések és események kevesebb útiköltséggel járnak, kihívásokkal is találkozhatunk, mint például a kapcsolódási témák és a figyelem hiánya.

gyรกrtรกsergonรณmia

gyártásergonómia

14. ergonómiai szabványok 1 Eur. Erg. Dr. Szabó Gyula,

Óbudai Egyetem, Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar, Gépszerkezettani és Biztonságtechnikai Intézet, Munkavédelmi Kiemelt Szakcsoport

gyártásergonómia

GÉPEK BIZTONSÁGA BEVEZETŐ A munkaeszközök használata során előforduló balesetek jelentős része vezethető vissza a gép tervezési hibáira. A kockázatcsökkentési elvek elsődlegesen műszaki megoldások alkalmazását, azaz a beépített biztonság megvalósítását követelik, azaz a várható operátori tevékenységnek megfelelő kezelői felület és felhasználói interakció helyes kialakítását. A munkagépek biztonságos használatához a baleset-megelőzési elvek a kollektív védelmet, a beépített biztonságot követelik meg. Számos olyan szabványos ergonómiai módszer elérhető, mely segíti a felhasználói viselkedés megismerését, és az előre látható viselkedés, beleértve az operátori hibázások feltérképezését.

ISO 5006-os szabvány vizsgálatára összeállított assembly

Áttekintjük a meghatározó szabályozást és ebben a kezelői felülettel és használati móddal kapcsolatos ergonómia követelmények érvényesülését, majd bemutatjuk a részletes előírásokat tartalmazó szabványcsoportokat.

gyártásergonómia

ERGONÓMIA A MUNKAHELYEN Közismert, hogy a munkahelyi megbetegedések többsége a rossz munkakialakításra vezethető vissza. Közvetlen okként jellemzően a rossz testtartást, a túlzott erőkifejtéseket, a kézi anyagmozgatást és a nagy gyakorisággal ismétlődő mozdulatokat szokták azonosítani, mely kézre és egésztestre ható rezgéssel, szélsőséges klimatikus viszonyokkal párosul. Beavatkozásra a közvetett kockázati tényezők megváltoztatása ad lehetőséget, azaz a munkahely méreteinek a dolgozó méreteihez megfelelő megválasztására, a bútorzat és eszközök helyes elrendezésére. A klasszikus munkahely-ergonómiai intézkedés mellett még hatásosabb lehet, ha a termékek tervezésben is figyelembe ves�szük az operátor fizikai és pszichés jellemzőit, azaz a terméket az összeszerelésre is tervezzük.

ERGONÓMIA A GÉPTERVEZÉSBEN A munkahelyek ergonómiai értékelésére kifejlesztett Összetett Ergonómiai Kockázatbecslés [4] alkalmazásakor még nem találkoztunk olyan esettel, amikor az értékelés ne mutatott volna elfogadhatatlan kockázatot. Ez a módszer azonban annak a B típusú, gépek biztonsága szabványnak az egyszerűsített alkalmazását teszi lehetővé, mely az ember fizikai teljesítőképességé-

nek figyelembe vételére irányul. A kivétel nélkül megjelenő nem megfelelések tehát azt jelentik, hogy a gyakorlatban a biztonságosként értékelt gépek valójában túlzott igénybevételt jelentenek. A gépek és operátorok fizikai adottságainak megfeleltetése általában a legkönnyebben teljesülő követelmény, és nehezebb az információfeldolgozással kapcsolatos követelmények kielégítése. Több oka is van, hogy a szabályozás és a szabványok ellenére ergonómiai problémák vannak a gépekkel. Sok esetben a gyártó nincs is tisztában azzal, hogy a gép gyártójává vált, és az előállított gép megfelelőségével foglalkoznia kellene. Gyakori ugyanis, hogy a termeléshez házilag előállított, vagy részekből ös�szerakott gépek megfelelőségi eljárását elhagyva történik meg az üzembe helyezés. Ebben a helyzetben teljesen eseteleges, hogy milyen ergonómiai szempontok merülnek fel, és milyen megoldások születnek. Gyakori, hogy nem kerül a gép tervező látókörébe az egyébként releváns ergonómiai szabvány, még akkor sem, ha egyébként valóban megtörténik a gép kockázatértékelése, és a megfelelőségi eljárást lefolytatják. Ilyenkor, annak ellenére, hogy egyébként rendelkezésre áll a tudás, és elvárt lenne az alkalmazása, mégsem hasznosul, és nehezen használható gépek születnek. C típusú szabványok alkalmazásakor az ergonómiai követelmények annak függvényében teljesülnek, hogy az adott szabványban azok milyen szinten jelennek meg.

gyártásergonómia

OPERÁTORI HIBÁZÁSOK Még alapos vizsgálatok után is a géphasználattal kapcsolatos balesetek gyökér okaként sokszor az operátor hibázását, az emberi viselkedést határozzák meg. Például véletlenül sem okoz közlekedési balesetet rossz közlekedésszervezés, hiszen az esetek 95 %-ban a járművezetők a felelősek [1], és a sérült figyelmetlensége volt 66,6%ban a munka-balesetek oka 2008-ban a faipari munkáltatók szerint [2], és 2016-ban az Országos Katasztrófavédelemi Főigazgatóságnál is. [3] Valójában a balesetek nagyon sok kisebbnagyobb lappangó veszély és aktív hibázás következményeként jönnek létre, és a kiemelt gyökér ok mellett számos további, a megelőzéssel, szervezéssel-ellenőrzéssel, vagy akár a szervezeti környezettel kapcsolatos további okokra vezethetők vissza. [4]

ISO 5006-os szabvány vizsgálatára összeállított assembly

Egy szabványos módszertannal [5] készült felmérés adatai szerint [6] a személyzettel kapcsolatos problémák az esetek 22%ában voltak a balesetért felelősek, a folyamatkialakítás 24%, szerkezeti és anyagproblémák 20%, képzési és felkészítési hiányosságok 20%, vezetési hiányosságok 9%, tervezési problémák 9% mértékben játszottak szerepet. Összességében az emberi tényezővel kapcsolatos probléma az esetek négyötödében tehető felelőssé azért, ha valami elromlik, ebből azonban csak a kisebbik részt jelenti maga a gép használata, az operátori hiba, jelentősebb a gép kialakításával, védelmeinek felépí-

gyártásergonómia

tésével, a dokumentációval vagy a kezelési-karbantartási utasításokkal kapcsolatos tervezési, irányítási problémák aránya.

BIZTONSÁGOS GÉPHASZNÁLAT A magyar jogrendbe a 16/2008. (VIII. 30.) NFGM a gépek biztonsági követelményeiről és megfelelőségének tanúsításáról szóló rendeletként bevezetett Gépekről szólón irányelv [7], illetve az alkalmazását segítő útmutató [8] határozza meg az európai egységes piacon a gépek forgalomba hozatalának folyamatait és követelményeit. A szabályozás külön foglalkozik egyes magas kockázatú gépcsoportokkal, és jellegzetes veszélyforrásokkal. A szabályozás frissen tartása az Európai Bizottság feladata, mely ehhez egy munkacsoportot (Machinery Working Group) tart fenn, amelyben a nemzetállami képviselők mellett helyet kapnak az irányelv alkalmazásában és szabványalkotásban érintett gépipar képviselői továbbá a gépek használóinak szervezetei, pl. munkáltatók, szakszervezetek, fogyasztói csoportok. Az ergonómiai szempontok érvényesülése annak is köszönhető, hogy a munkacsoportban állandó tanácskozási joggal vesz részt az Európai Ergonómiai Társaságok Szövetsége. A biztonságos géphasználat kulcseleme a megfelelőségi eljárás, melyben meghatározott gépcsoportoknál kijelölt szervezetek is szerepet kapnak, hazánkban a Magyar Kereskedelmi Engedélyezési Hivatal felügyelete mellett.

Amikor a gépeket munkavégzésre használják, akkor munkaeszközzé is minősülnek, azaz elvárás lesz a vonatkozó munkavédelmi keretszabályozás – a 89/391/EGK irányelv [9] illetve a Munkavédelmi törvény [10] – és a specifikus szabályozások [11] [12] alkalmazása is. Összességében egy gép munkaeszközként történő használatát igen alapos folyamatnak kell megelőznie, mely egyrészt tartalmaz egy kockázatértékelésen és tervezési követelményeken alapuló megfelelőség tanúsítási eljárást is, másrészt munkaeszközök használati követelményein alapuló előzetes biztonsági felülvizsgálatot és üzembe helyezési eljárást. Munkahelyi géphasználatnál is kiemelt szerepe van a megelőzési elvek betartásának, mely tartalmazza a veszélyek kiküszöbölését, a kockázatértékelést, a technikai vívmányainak alkalmazását és műszaki megoldások előnyben részesítését a. Ezek a követelmények teljesen egybevágnak azzal az elvárással, hogy a géptervezés során az egészségvédelmi és biztonsági követelményeket a tervezett mellett az és�szerűen előrelátható rendellenes géphasználat során is biztosítani, kell.

HARMONIZÁLT SZABVÁNYOK Az irányelv bevezeti a harmonizált szabvány fogalmát, mely egy meghatározott szabványügyi testület által elfogadott, és az Európai Unió Hivatalos Lapjában kihirdetett szabvány. A harmonizált szabvá-

nyok alkalmazása nem kötelező, de a megfelelőség feltétele a bennük megfogalmazott alapvető egészségvédelmi és biztonsági követelmények teljesítése az irányelv I. mellékletének megfelelően. A gépek biztonsága szabványokat három kategóriába sorolják. Az egyetlen A típusú harmonizált szabvány a MSZ EN ISO 12100:2011 Gépek biztonsága. A kialakítás általános elvei. Kockázatértékelés és kockázatcsökkentés (ISO 12100:2010) az összes gépkategóriára fogalmaz meg előírásokat. A B típusú szabványok a gépek biztonságának egyes tényezőjére vagy a több gépkategóriánál is alkalmazható biztonsági megoldásokra vonatkoznak. Jelenleg a CEN által kiadott 94 és tíz CENELEC szabvány tartozik ide. Példaként friss elfogadású B típusú szabvány az MSZ EN ISO 14122-1:2016 Gépi berendezések helyhez kötött feljárói sorozat és az MSZ EN ISO 19353:2016 Gépek biztonsága. Tűzmegelőzés és tűzvédelem szabványok. C típusú szabványok a gépek egy maghatározott körére vonatkoznak, és ezekre részletes specifikus követelményeket írnak elő. A CEN 593, a CENELEC 116 harmonizált szabványt jegyez. Példaként friss elfogadású C típusú CEN szabvány az MSZ EN ISO 4254-14:2016 Mezőgazdasági gépek. Biztonság. 14. rész: Bálacsomagolók vagy az MSZ EN 16743:2016 Élelmiszeripari gépek. Automata ipari szeletelőgépek. Biztonsági és higié-

100

gyártásergonómia

niai követelmények vagy az MSZ EN ISO 17916:2016 Termikus vágógépek biztonsága CEN szabvány.

GÉPEK BIZTONSÁGA SZABVÁNYOK Természetesen nem minden szabványt harmonizálnak, így számos további nemzeti és nemzetközi szervezet által elfogadott gépek biztonságával foglalkozó szabvánnyal dolgozhatunk. A szabványok nemzetközi osztályozási rendszere (ICS) szerint a „13. Környezet. Egészségvédelem. Biztonság” területen belül találhatók a 13.110 Gépek biztonságával és az 13.180 Ergonómiával foglalkozó szabványok.

Magyar gépek biztonsága szabványok Az érvényes gépek biztonsága szabványok közül 48 csak angolul elérhető, ezek mind MSZ EN vagy MSZ EN ISO jelzettel szerepelnek. Magyarul a kilencvenes évek előttről származó, csak MSZ jelzettel 115, míg újabb keletű nemzetközi szabványfordítás 25 darab található. A rendszerváltást követően a gépek biztonsága csoportban egyetlen egy magyar szabvány készült 2002-ben [13]. ISO 5006-os szabvány vizsgálatára összeállított assembly

CEN gépek biztonsága szabványok Az Európai Szabványügyi Bizottság Gépek Biztonsága bizottsága (CEN/TC 114 SAFETY OF MACHINERY) működése

gyártásergonómia

alatt 40 szabványt bocsátott ki, de jelenleg átszervezés alatt áll. ISO gépek biztonsága szabványok A Nemzetközi Szabványügyi Szervezet Gépek Biztonsága bizottsága (ISO/TC 199 – Safety of machinery) 41 szabványt bocsátott ki. Albizottságai: • • • • • • • •

Gépek tervezésének és kockázatértékelésének általános elvei Biztonsági távolságok és ergonómiai szempontok Reteszelések Biztonsági berendezések Nyomás-érzékeny védőberendezések Tűzvédelem és tűzmegelőzés Gépek rögzített feljárói Ember-gép kölcsönhatások

ERGONÓMIAI SZABVÁNYOK A 13.110 Gépek biztonságánál több, a 13.180 Ergonómia csoportban is szereplő érvényes magyar szabvány is található, és ezek közül harmonizáltak az alábbiak: Az ember fizikai teljesítménye: • • • •

Fogalom meghatározások [14] A gépek és a géprészek kézi kiszolgálása[15] A gépkezeléshez ajánlott erőhatárok[16] A géphez viszonyított, munka közbeni testtartások és mozgások értékelése[17]

Az emberi test méretei: •

• •

Alapelvek a nyílások szükséges méreteinek meghatározásához gépeken az egész testtel való bejutás céljából [18] A hozzáférési nyílások méretezésének alapelvei [19] Testméretek [20]

A kialakítás ergonómiai alapelvei: • • • • • • • • •

Szakkifejezések és általános alapelvek [21] A gépek és a munkafeladatok kialakítása közötti kölcsönhatások [22] A kijelzők és a kezelőelemek tervezésének ergonómiai követelményei: A kijelzőkkel és a kezelőelemekkel való emberi kölcsönhatások általános elvei [23] Kijelzők [24] Kezelőelemek [25] A kijelzők és a kezelőelemek elhelyezése és elrendezése [26]

A magyar besorolás szerint még további ergonómiai szabványokat is találunk, melyek jól tükrözik a CEN illetve az ISO ergonómiai bizottságainak felépítését. CEN ergonómiai tevékenység CEN/TC 122 Ergonómia bizottság eddig 101 szabványt bocsátott ki, és az alábbi munkacsoportokban működik:

101

Antropometria • Fizikai környezet ergonómiája • Integrált egyéni védőeszközök ergonómia kialakítása és értékelése • Ergonómiai tervezési elvek • Bio-mechanika • Ember-rendszer kölcsönhatás ergonómiája ISO ergonómiai tevékenység A Nemzetköz Szabványügyi Szervezet ISO/ TC 159 Ergonómia bizottsága 128 szabványt bocsátott ki, és húsz munkacsoportja az alábbi négy albizottsághoz tartozik: • • • •

Általános ergonómia elvek Antropometria és a bio-mechanika Ember-rendszer kölcsönhatás ergonómiája Fizikai környezet ergonómiája

Magyar ergonómiai szabványok Érvényes, kizárólag MSZ jelzettel rendelkező ergonómiai szabvány az ICS 13.180-ban nem található, de pusztán a gépek biztonságával foglalkozók közt 15 tartalmazza már címében is az ergonómia kifejezést. Nemzetközi ergonómiai szabvány száz angolul, tíz fordításban érvényes jelenleg. Meghatározó az MSZ EN ISO (MSZ EN ISO 26800:2012 Ergonómia. Általános megközelítés, alapelvek és koncepciók (ISO 26800:2011) [27], melynek magyar változatát a Magyar Ergonómiai Társaság készítette. Ez a szabvány tartalmazza többek közt az ember-rendszer, a terhelés-igénybevétel,

102

gyártásergonómia

hozzáférhetőség és a használhatóság koncepcióját. Munkaeszközként használt gépek esetén a használhatóság azt fejezi ki, hogy a dolgozó az adott gépet mennyire hatékonyan, hatásosan és kielégítően tudja használni a munkafeladat elérésére meghatározott munkakörülmények között. Gépek kockázatértékelése során rendeltetésszerű használatként a meghatározott munkafeladatot, míg ésszerűen előrelátható rendellenes használatként minden más tevékenységet tekinthetünk, amelyet akár balesetelemzésekből, hasonló termékek elemzéséből, vagy használhatósági vizsgálatokból határozhatunk meg. Van érvényes szabványunk az ergonómiai szabványok géptervezésben való alkalmazásához [28], illetve az ergonómiai elvek alkalmazására munkarendszerek tervezésekor [29]. Ez utóbbi ismerteti a munkahely – környezet – tevékenység struktúrát, melyben a részleteket a korábban említett szabványok [22 … 26] is követik. Az ISO/TC 159 felépítésének megfelelően a fontosabb további hazai ergonómiai szabványok célterületei: • • • • • • • ISO 5006-os szabvány vizsgálatára összeállított assembly

mentális munkaterhelés irányító központok tervezése képernyős terminállal végzett irodai munka hőmérsékleti környezetek ergonómiája közúti járművek ergonómiája antropometriai és bio-mechanika hozzáférhető kialakítás

gyártásergonómia

ELŐRE LÁTHATÓ VISELKEDÉS Láthattuk, hogy sokszor a felhasználói viselkedés megismerése alapvető a tervezési folyamatban, így erre rendelkezésre áll a tudás, és akár szabványok formájában is megismerhető. A gépek biztonságos kialakítását, a tervezőknek az előre látható viselkedések megismerését teszi lehetővé a tervezés támogatásához kidolgozott munkaelemzési módszertan, melynek alkalmazása szükségessé is vált a harmonizált szabványként történő megjelentetéssel [30].

A feedback módszer konkrét alkalmazási példái alapján állapították meg, hogy az alkalmas • • •

a tervezési vagy akár a szabványban lévő hibák azonosítására a már a tervezés során, a meglévő eredmények valósságának igazolására és a munkahatékonyság javulásának nyomon követésére. [32]

Tagadhatatlan, hogy az említett módszerek idő és munkaigényesek, de ezek teszik lehetővé a várható operátori tevékenység megismerését.

103

Cambridge University Press; 1990. [5] DOE-NE-STD-1004-92 DOE GUIDELINE ROOT CAUSE ANALYSIS GUIDANCE DOCUMENT, (letöltve: 2016. október 5. http://energy.gov/sites/prod/files/2013/07/f2/ nst1004.pdf) [6] Drew Troyer: Human Factors Engineering: The Next Frontier in Reliability, Machinery Lubrication March 2010, (letöltve: 2016. október 5. http://www.machinerylubrication. com/Read/23904/human-factorsengineering-reliability) [7] AZ EURÓPAI PARLAMENT ÉS A TANÁCS 2006/42/EK IRÁNYELVE (2006. május 17.) a gépekről és a 95/16/EK irányelv módosításáról (átdolgozás)m kihirdetve: 16/2008. (VIII. 30.) NFGM rendelet a gépek biztonsági követelményeiről és megfelelőségének tanúsításáról

A szabvány alapját a munkaelemzés és a dolgozói / felhasználói bevonás jelentik. Keretet ad a munkatevékenység teljes körű megismerésére, és a módszerek, erőforrások, eredmények, következmények hatásának feltárására. A szabvány a munkatevékenység elemzésére a megfigyelés, a leírás és az értelmezés módszerét határozza meg.

[1] Közlekedési baleseti statisztikai évkönyv, 2014, Központi Statisztikai Hivatal, Budapest, 2015 (letöltve: 2016. október 5. https://www.ksh.hu/docs/hun/xftp/idoszaki/ baleset/baleset14.pdf)

A mellékletben a munkaelemzés lépései és folyamata, illetve a tervezés során az ergonómiai megközelítés és elemzés lehetséges megvalósítási módja is helyt kapott.

[2] TAVALY IS VOLT HALÁLOS MUNKABALESET, faipar.hu (letöltve: 2016. október 5. https://faipar.hu/hirek/gazdasag/110/ tavaly-is-volt-halalos-munkabaleset)

A szabvány segíti a kockázatértékelési szabvány alkalmazását, és az előre látható viselkedés tényleges, módszeres feltárását. Bár önmagában is használható, a szabványsorozat másik eleme [31] részleteiben is bemutatja a feedback eljárást, és alkalmazási példával segíti a tervezőket a géphasználat megismerésében.

[3] Humán Szolgálat Országos Egészségügyi, Pszichológiai és Munkabiztonsági Ellátó Központ, http://www. katasztrofavedelem.hu/ (letöltve: 2016. október 5. http://www.katasztrofavedelem. hu/index2.php?pageid=szervezet_ munkavedelem_fobb_feladatok)

[9] A TANÁCS IRÁNYELVE (1989. június 12.) a munkavállalók munkahelyi biztonságának és egészségvédelmének javítását ösztönző intézkedések bevezetéséről (89/391/EGK)

[4] Reason J. Human error. New York:

[11] AZ EURÓPAI PARLAMENT ÉS A TA-

IRODALOM

[8] Útmutató a gépekről szóló 2006/42/EK irányelv alkalmazásához, Második kiadás, 2010. június (letöltve: 2016. október 5. http:// ec.europa.eu/Docs Room/documents/16164/attachments/1/ translations/)

[10] 1993. évi XCIII. Törvény a munkavédelemről

104

gyártásergonómia

NÁCS 2009/104/EK IRÁNYELVE (2009. szeptember 16.) a munkavállalók által a munkájuk során használt munkaeszközök biztonsági és egészségvédelmi minimumkövetelményeiről (második egyedi irányelv

elvei

[12] 10/2016. (IV. 5.) NGM rendelet a munkaeszközök és használatuk biztonsági és egészségügyi követelményeinek minimális szintjéről

[21] MSZ EN 614-1:2006+A1:2009 Gépek biztonsága. A kialakítás ergonómiai alapelvei. 1. rész: Szakkifejezések és általános alapelvek

[13] MSZ 20358:2002 Ipari és ipari jellegű búvármunkák munkavédelmi követelményei

[22] MSZ EN 614-2:2000+A1:2009 Gépek biztonsága. A kialakítás ergonómiai alapelvei. 2. rész: A gépek és a munkafeladatok kialakítása közötti kölcsönhatások

[14] MSZ EN 1005-1:2001+A1:2009 Gépek biztonsága. Az ember fizikai teljesítménye. 1. rész: Fogalom meghatározások [15] MSZ EN 1005-2:2003+A1:2009 Gépek biztonsága. Az ember fizikai teljesítménye. 2. rész: A gépek és a géprészek kézi kiszolgálása

[20] MSZ EN 547-3:1996+A1:2009 Gépek biztonsága. Az emberi test méretei. 3. rész: Testméretek

[23] MSZ EN 894-1:1997+A1:2009 Gépek biztonsága. A kijelzők és a kezelőelemek tervezésének ergonómiai követelményei. 1. rész: A kijelzőkkel és a kezelőelemekkel való emberi kölcsönhatások általános elvei

[16] MSZ EN 1005-3:2002+A1:2009 Gépek biztonsága. Az ember fizikai teljesítménye. 3. rész: A gépkezeléshez ajánlott erőhatárok

[24] MSZ EN 894-2:1997+A1:2009 Gépek biztonsága. A kijelzők és a kezelőelemek tervezésének ergonómiai követelményei. 2. rész: Kijelzők

[17] MSZ EN 1005-4:2005+A1:2009 Gépek biztonsága. Az ember fizikai teljesítménye. 4. rész: A géphez viszonyított, munka közbeni testtartások és mozgások értékelése

[25] MSZ EN 894-3:2000+A1:2009 Gépek biztonsága. A kijelzők és a kezelőelemek tervezésének ergonómiai követelményei. 3. rész: Kezelőelemek

[18] MSZ EN 547-1:1996+A1:2009 Gépek biztonsága. Az emberi test méretei. 1. rész: Alapelvek a nyílások szükséges méreteinek meghatározásához gépeken az egész testtel való bejutás céljából

[26] MSZ EN 894-4:2010 Gépek biztonsága. A kijelzők és a kezelőelemek tervezésének ergonómiai követelményei. 4. rész: A kijelzők és a kezelőelemek elhelyezése és elrendezése

[19] MSZ EN 547-2:1996+A1:2009 Gépek biztonsága. Az emberi test méretei. 2. rész: A hozzáférési nyílások méretezésének alap-

[27] MSZ EN ISO (MSZ EN ISO 26800:2012 Ergonómia. Általános megközelítés, alapelvek és koncepciók (ISO 26800:2011)

[28] MSZ EN 13861:2012 Gépek biztonsága. Irányelvek az ergonómiai szabványok géptervezésben való alkalmazásához [29] MSZ EN ISO 6385:2004 Angol nyelvű! Ergonómiai elvek munkarendszerek tervezéséhez (ISO 6385:2004) [30] MSZ EN 16710-2:2016 Ergonómiai módszerek. 2. rész: Munkaelemzési módszertan a tervezés támogatásához. [31] CEN/TR 16710-1:2015 Ergonomics methods – Part 1: Feedback method – A method to understand how end users perform their work with machines [32] Strambi, F., Bartalini, M., Boy, S., Gauthy, R., Landozzi, R., Novelli, D., Stanzani, C. End users “feedback” to improve ergonomic design of machinery (2012) Work, 41 (SUPPL.1), pp. 12121220. (DOI: 10.3233/WOR-2012-03051212) [33] Szabó Gyula: Ergonómiai szabványok váz-izomrendszeri kockázatok csökkentésére gépek tervezésekor, Munkavédelem és biztonságtechnika XXIII:(1) pp. 17-20. (2011) [34] Szabó G , G. Mischinger , I. Moharos , M. Mochnács Váz-izomrendszeri kockázatok értékelése és csökkentése gépek tervezésekor GÉP LXI:(9) pp. 98-101. (2010) [35] Az ergonómia szerepe a hazai gépiparban, GÉP 3-4: pp. 42-43. (2015)

gyรกrtรกsergonรณmia

105

106

gyรกrtรกsergonรณmia

gyártásergonómia

107

15. ergonómiai szabványok 2 Eur. Erg. Dr. Szabó Gyula,

Óbudai Egyetem, Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar, Gépszerkezettani és Biztonságtechnikai Intézet, Munkavédelmi Kiemelt Szakcsoport

108

gyártásergonómia

VÁZ-IZOMRENDSZERI KOCKÁZATOK CSÖKKENTÉSE GÉPEK TERVEZÉSEKOR Eur. Erg. Dr. Szabó Gyula, Óbudai Egyetem, Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar, Gépszerkezettani és Biztonságtechnikai Intézet, Ergonómiai laboratórium BEVEZETÉS A legújabb európai kutatások is bizonyítják, hogy a váz-izomrendszeri – azaz hát, nyak és felső végtagi – megbetegedések továbbra is meghatározó egészségi és költség problémát jelentenek, és jelentőségük növekvőben van. Ezt jelzi az is, hogy a munkahelyi biztonsággal és egészségvédelemmel összefüggésben az európai vállalatoknál a váz- és izomrendszeri megbetegedések három legtöbb aggodalmat okozó tényező között szerepelnek. ISETRA utastér helyszükséglet vizsgálat

MUNKAHELYI SZABÁLYOZÁSOK Magyarországon a munka világában az Európai Uniós irányelvekkel összhangban a váz-izomrendszeri sérülések és foglalko-

gyártásergonómia

zási megbetegedések megelőzésére többirányú szabályozás létezik a munkavédelmi törvényben, [1] vagy felhatalmazása alapján. 2.1. Létesítési szabályok A munkahelyek létesítésére vonatkozó törvénycikk előírja, hogy a munkahelyek, munkaeszközök kialakítása, telepítése, továbbá a munka megszervezése során az ergonómiai szempontokat is figyelembe kell venni. A munkáltató felelős azért, hogy a munkaeszköz, a munkahely (munkakörnyezet) és a munkavállaló közötti kapcsolatrendszer kialakítása során az ergonómia és az ergonómiai szempontok érvényesüljenek. [2] A váz-izomrendszeri sérülések vonatkozásában szorosan kapcsolódik ide a kézi tehermozgatás minimális egészségi és biztonsági követelményeinek szabályozása [3], mely a munkáltatók kötelmei mellett a hát-, derék- és deréktáji sérülések kockázatát megnövelő általános és egyéni tényezőket is tartalmazza. 2.2. Üzembe helyezési szabályok

Testerő kifejtés és látótér vizsgálatok virtuális infrastruktúrája

A Munkavédelmi törvény szerint munkaeszközt üzembe helyezni, valamint használatba venni csak abban az esetben szabad, ha az egészséget nem veszélyeztető és biztonságos munkavégzés követelményeit kielégíti, és rendelkezik az adott munkaeszközre, mint termékre, külön jogszabályban meghatározott gyártói megfelelőségi nyilatkozattal, illetve a megfelelőséget tanúsító egyéb dokumentummal, meghatározott esetekben megfelelőségi tanúsítvánnyal. A 2006/42/EK irányelv meghatározza a gép

109

fogalmát, mely szerit a gép alapvetően az olyan, nem közvetlenül emberi vagy állati erőt alkalmazó hajtási rendszerrel felszerelt vagy felszerelésre szánt, összekapcsolt alkatrészek és alkotóelemek együttese, amelyek közül legalább egy mozog, és amelyeket valamely meghatározott felhasználás céljából kapcsoltak össze. [4] Az irányelv a megfelelőségi nyilatkozatot helyezi középpontba, hangsúlyozva a gyártó felelősségét a tervezés, gyártás, kialakítás, forgalomba hozatal során. A gép tervezése során követelmények teljesítésének egyik célszerű eleme a honosított harmonizált szabványok megismerése és alkalmazása, hiszen ezzel a szabvány által lefedett alapvető biztonsági és egészségvédelmi követelmények teljesítettnek tekinthetők.

EGONÓMIAI IRÁNYELVEK A GÉPTERVEZÉSBEN A 2006/42/EK irányelv melléklete az alapvető biztonsági és egészségvédelmi követelmények közt foglalkozik többek közt a világítás, munkaállások, ülés és a vezérlőberendezések kialakítási kérdéseivel. Az ergonómiai alkalmazásának célja az irányelv alapján az, hogy a rendeltetésszerű használat körülményei között a kezelő személyt érő kényelmetlenség, fáradtság, valamint fizikai és lelki megterhelés a lehető legkisebbre csökkenjen. Az 1. ábra az ergonómiai tényezők rendszerét és hatásmechanizmusát mutatja az alkalmazási útmutató alapján [5]. A fizikai körülmények, a dolgozók jellemzői és az

110

gyártásergonómia

ember-gép kapcsolatot meghatározó tényezők itt öt csoportban jelennek meg. A munka fizikai és pszichológiai jellegű terheléseket jelent, melynek hatására a kényelmetlenség, fáradtság jön létre. A gép tervezőinek tehát kötelességük a jogszabályokban meghatározott, ezek hiányában a tudományos, technikai színvonal mellett elvárható követelmények megtartásával a kezelők igénybevételének csökkentése, esetünkben a váz-izomrendszeri kockázatok csökkentése. ERGONÓMIAI SZABVÁNYOK

Ergonómiai tényezők a 2006/42/EK irányelv alapján

Az ergonómiai ismeretek alkalmazásának – a többi követelményhez hasonló – lehetősége a harmonizált szabványok követése, vagy azzal egyenértékű egyéb megoldások alkalmazása. Az Ergonómiai elvek munkarendszerek tervezéséhez [6] szabvány keretet nyújt az ergonómiai ismeretek megismeréséhez, az elvek, módszerek alkalmazásához a munka világában és a lakossági termékek tervezésében egyaránt. A munkarendszer tervezésének lépései: • • • • • •

cél meghatározás (követelményelemzés), funkcióelemzés és kiosztás, koncepciótervezés, részlettervezés, kivitelezés, bevezetés, igazolás, értékelés.

Míg a fenti szabvány az elvek megértését és tervezési folyamatot segíti elsősorban, A fizikai teljesítménytényezők megjelenítése szabványokban

gyártásergonómia

és nem ad a meglévő kialakítások utólagos értékeléséhez követelményeket, addig a már harmonizált szabványnak is minősülő a kialakítás ergonómiai alapelvei [7] szabvány már a gépek biztonsága sorozat része, és szerepel a kockázatértékelésben [8]. Ez a szabvány gyakorlatilag a munkahelyek kialakítására alkalmazza és részletezi a korábban megfogalmazott elveket. A váz-izomrendszeri tényezőkre fókuszálva csak megemlítjük, hogy az ergonómiai harmonizált szabványok [9] közt (ICS 13.180 Ergonómia) szerepelnek, pl. hangjelzésre, kezelőelemekre, hőmérsékleti tényezőre vonatkozóak is, és a szabványok közötti eligazodást külön szabvány segíti [10]. Az emberi testméretek és fizikai teljesítőképesség ismerete alapján tartalmaznak szabványok előírásokat a testrészek ös�szenyomódásának elkerüléséhez, [11] biztonsági távolságok méretezéséhez [12]. Az ember – gép – környezet rendszer egységes tervezése során a gép tervezőjének célszerű a gépek kezelői munkahelyeinek kialakítására [13] vonatkozó szabvány alkalmazása, hiszen a kezelési környezetre tartalmaz előírásokat. Ezen előírásoknak egyrészt közvetlenül is teljesülniük kell a gép kockázatértékelésben, másrészt közvetve is, mivel behatárolják a gép kialakítását, az előírt kezelési módot, a műszaki dokumentációt. FIZIKAI TELJESÍTMÉNYTÉNYEZŐK A vázi-izomrendszeri sérülések és foglalkozási megbetegedések megelőzésében

egyértelmű a gyártói felelősség, annak ellenére, hogy a különböző halmozódó mozgásszervi megbetegedések kockázatai a napi gyakorlatban a munkahely általános ergonómiai kockázatai közt szoktak megjelenni. Kevésbé ismertek a 2. ábrán [14] látható, gépek biztonsága harmonizált szabványok, melyek (vagy egyenértékű módszerek) alkalmazása a gépek tervezése során elengedhetetlen. Az itt megjelenő követelmények teljesülése azt jelenti, hogy a gép előírt használata mellett a mozgásszervi sérülések és megbetegedések kiküszöbölésére az intézkedések megtörténtek, ide értve, pl. a kézi teheremelésből, gépkezeléshez szükséges erőkifejtésből, testtartásból, nagyszámú ismétlődő mozgásból eredő veszélyeket. Az emberi test méretei EN 547 szabványban [15] a strukturális testméreteknek történő megfelelés követelményei szerepelnek, első sorban az egésztest-hozzáférési helyek és a hozzáférési nyílások méreteinek meghatározásához. A biztonsági szempontok érvényesítésén túl azért is érdemes megismerkedni az egyes kezelőelemek kiválasztásáról, tervezéséről, és elhelyezéséről szóló EN 894-3 szabvánnyal [16], mert szinte minden alkalmazható formai és működési kialakítást tartalmaz. A váz-izomrendszeri sérülések és foglalkozási megbetegedések ügyében talán legnehezebben használható az EN 1005, mely a gépek biztonsága témakörben egy B típusú szabvány. Az első rész fogalom

111

meghatározás, és előírás a testhelyzetek leírási módjairól. [14] A gépek kiszolgálásáról, azaz a kézi anyagmozgatásról szóló második részben [17] egy elmélyülő kockázatértékelési megközelítés szerepel a NIOSH-féle módosított emelési egyenlet alapján. Ez azért is figyelemre méltó, mert a 25/1998. (XII. 27.) EüM rendelet előírásai is ezt a megközelítést tükrözik. [3] A gépkezeléshez ajánlott erőhatárok szabvány [18] a kezelőelemek követelményeit egészíti ki a kiválasztott felhasználói kör biomechanikai adatainak meghatározásával. Bár a testtartás munka közbeni megítélése jelenthet nehézséget, összességében egyszerű és igen hasznos a géphez viszonyított, munka közbeni testtartások és mozgások értékelése. [19] A szabványrész alkalmazásával a feltárhatók és számszerűen értékelhetők a kényelmetlen, csavart, kifeszített, természetellenes testtartások, illetve a statikus terhelések. Hatályos, de nem harmonizált a szabvány utolsó része a nagy gyakorisággal ismétlődő tevékenységek kockázatfelméréséről. [20] A halmozódó mozgásszervi megbetegedések – pl. ínhüvelygyulladás, teniszkönyök – kialakulásának feltételei • • • •

magas ismétlődési szám, a rossz testhelyzet, erőkifejtés, pihenő hiánya.

A veszély kizárható, ha nem ciklikus a munka, vagy ha a szellemi tevékenység a meghatározó és a kézmozgás csekély. Elfogadható a

112

gyártásergonómia

kockázat, ha mindkét felső végtag esetében • • • • •

megadott értéknél kisebb az erő, nincs szélsőséges testhelyzet, alacsony az ismétlődés, nincs túl sok művelet percenként, nincsenek környezeti nehezítések.

Ha nem bizonyul elfogadhatónak a kockázat, akkor egy lényegesen bonyolultabb eljárást kell alkalmazni a kockázati szint meghatározásához. Az EN 1005 szabványok alkalmazása természetesen nem reked meg a kockázatok meghatározásánál, hanem tartalmazzák a gépek tervezésekor és kockázatkezelésekor megszokott visszacsatolásokat, tervezési elveket is a veszélyek kiküszöbölése vagy a kockázatok elfogadható szintre csökkentése érdekében.

IRODALOM [1] 1993. évi XCIII. Törvény a munkavédelemről 18.§ [2] 3/2002. (II. 8.) SzCsM-EüM együttes rendelet a munkahelyek munkavédelmi követelményeinek minimális szintjéről [3] 25/1998. (XII. 27.) EüM rendelet az elsősorban hátsérülések kockázatával járó kézi tehermozgatás minimális egészségi és biztonsági követelményeiről Járművek SAE szabvány szerinti virtuális vizsgálati környezetei

[4] AZ EURÓPAI PARLAMENT ÉS A TANÁCS 2006/42/EK IRÁNYELVE (2006.

gyártásergonómia

május 17.) a gépekről és a 95/16/EK irányelv módosításáról (átdolgozás)m kihirdetve: 16/2008. (VIII. 30.) NFGM rendelet a gépek biztonsági követelményeiről és megfelelőségének tanúsításáról [5] EUROPEAN COMMISSION ENTERPRISE AND INDUSTRY: Guide to application of the Machinery Directive 2006/42/EC, 2nd Edition, June 2010

[11] MSZ EN 349:1993+A1:2008 Gépek biztonsága. Legkisebb távolságok a testrészek összenyomódásának elkerüléséhez [12] MSZ EN ISO 13857:2008 Gépek biztonsága. Biztonsági távolságok a veszélyes terek felső és alsó végtaggal való elérése ellen (ISO 13857:2008)

[6] MSZ EN ISO 6385:2004 Ergonómiai elvek munkarendszerek tervezéséhez (ISO 6385:2004)

[13] MSZ EN ISO 14738:2009 Gépek biztonsága. A gépkezelési munkahelyek tervezésének antropometriai követelményei (ISO 14738:2002, tartalmazza a Cor 1:2003 és a Cor 2:2005 helyesbítést)

[7] MSZ EN 614-1:2006+A1:2009 Gépek biztonsága. 1. rész: Szakkifejezések és általános alapelvek

[14] MSZ EN 1005-1:2001+A1:2009 Gépek biztonsága. Az ember fizikai teljesítménye. 1. rész: Fogalom meghatározások

MSZ EN 614-2:2000+A1:2009 Gépek biztonsága. A kialakítás ergonómiai elvei. 2. rész: A gépek és a munkafeladatok kialakítása közötti kölcsönhatások

[15] MSZ EN 547-1:1996+A1:2009 Gépek biztonsága. Az emberi test méretei. 1. rész: Az egésztest-hozzáférési helyek méretei meghatározásának alapelvei gépi munkahelyeken

[8] MSZ EN ISO 14121-1:2008 Gépek biztonsága. Kockázatfelmérés. 1. rész: Elvek (ISO 14121-1:2007) [9] A Bizottság közleménye az Európai Parlament és a Tanács 2006/42/EK irányelve (2006. május 17.) végrehajtása keretében a gépekről és a 95/16/EK irányelv módosításáról (átdolgozás) (EGT-vonatkozású szöveg) (Az irányelv értelmében összehangolt szabványok címeinek és hivatkozásainak közzététele) (2010/C 136/01) [10] MSZ EN 13861:2003 Gépek biztonsága. Irányelvek az ergonómiai szabványok géptervezésben való alkalmazásához

MSZ EN 547-2:1996+A1:2009 Gépek biztonsága. Az emberi test méretei. 2. rész: A hozzáférési nyílások méretezésének alapelvei [16] MSZ EN 894-3:2000+A1:2009 Gépek biztonsága. A kijelzők és a kezelőelemek tervezésének ergonómiai követelményei. 3. rész: Kezelőelemek [17] MSZ EN 1005-2:2003+A1:2009 Gépek biztonsága. Az ember fizikai teljesítménye. 2. rész: A gépek és a géprészek kézi kiszolgálása [18] MSZ EN 1005-3:2002+A1:2009 Gépek

113

biztonsága. Az ember fizikai teljesítménye. 3. rész: [19] MSZ EN 1005-4:2005+A1:2009 Gépek biztonsága. Az ember fizikai teljesítménye. 4. rész: A géphez viszonyított, munka közbeni testtartások és mozgások értékelése [20] MSZ EN 1005-5:2007 Gépek biztonsága. Az ember fizikai teljesítőképessége. 5. rész: A nagy gyakorisággal ismétlődő tevékenységek kockázatfelmérése

114

gyártásergonómia

Járművek SAE szabvány szerinti virtuális vizsgálati környezete (PHIAMO elektromos kisteherauto)

gyártásergonómia

115

16. testtartás és testmozgás analízis Koloszár Kata, Ördögh László

116

gyártásergonómia

Bevezetés

Tengeri olajfúró platform darukezelői munkahely megközelítése tüzoltó felszerelésben.

Magyarországon az elmúlt harminc évben a munkabalesetek száma mintegy negyedére csökkent, 2014-ben azonban 14 százalékkal nőtt az előző évhez képest. Ez a közel húszezer[1] munkahelyi baleset és az ebből adódó munkaidő kiesés, valamint az ezen felül egyéb okokból a munkahelyről hiányzó napok száma ugyanebben az évben meghaladta a húszmilliót[2]. Hogy ez mekkora kiesést jelent, ahhoz a munkahelyi balesetekből származó munkaképtelenséget időtartamuk alapján[3] is súlyozva kell figyelembe vennünk. Ha az ismeretlen időtartamú munkanap kieséssel járó munkabaleseteket nem is vesszük figyelembe (ami nyilván torzítja a végeredményt), akkor az adódik, hogy egy évben a munkabalesetek miatt 1500-3000 fő teljes, egy évben ledolgozott munkaideje esik ki a magyar gazdaságban. Ennek a számnak az érzékeltetésére elég azt meggondolnunk, hogy ha a magyar gazdaság egyik meghatározó jelentőségű, az autóiparban mintegy 11 ezer főt foglalkoztató nagyvállalatát[4] vesszük, amelyik az adók befizetése mellett a közéletben is (adományok, támogatások stb.) nagy szerepet vállal, úgy ennek az egész éves árbevételének

gyártásergonómia

Testtartások ábrázolása munkahelyeken

különböző

durván ötödét, azaz 350 milliárd forint termelékenységi kiesést jelent. Ez már önmagában is elég nyomós érvnek számít, hogy a munkavédelem, a munkahelyi ergonómia nagyobb hangsúlyt kapjon. Ezen a területen az ipari termelés fokozódásával megjelenő atipikus foglalkoztatási formák, valamint a munkahelyi stresszel összefüggő kockázatok erősödése teremt egyre több feladatot. (A munkáltatók egyébként gyakran nehezebbnek tartják ez utóbbi kockázatok kiküszöbölését, mint a hagyományos munkavédelmi problémák megoldását.) Hazánkban egyre nagyobb szerepet kap a többműszakos munkarend, a túlórázás és az esti, hétvégi munkavégzés. Ezek a jellegzetesen atipikus foglalkoztatási formák egyik fő előfordulási helyei a „szalagszerű” termelést folytató vállalatok. Ezeknél az egyik munkahelyen történt szerelés eredményét folytatólagosan átveszi a következő, és folytatja azt újabb munkafázisokkal. Ilyen gyártósorokkal találkozhatunk az autóiparban, a gépgyártásban, a folytonosan működő ipari üzemekben stb. Ez igen nagyszámú dolgozót érinthet, hiszen a 2015-ös mintegy 4,2 millió foglalkoztatottat alapul véve, abból 1,27 millió dolgozik az ipari szektorban[5]. A hazai vállalkozások számát tekintve is indokolható a projektben tervezett munkahely-analízisek pilot-szintű elvégzése. A Magyarországon 2015-ben bejegyzett mintegy 1,7 millió vállalkozásból[6] az iparban mintegy 78 ezer tevékenykedik, azonban ez a szám a gépjárműjavítással foglalkozókat is ideértve csaknem 90 ezerre nő. Munkavédelem és ergonómia A munkavédelem megfelelő kezelése ér-

117

telemszerűen tehát versenyképességi tényező is. Mégis, gyakran ez a terület nem kap kellő hangsúlyt – különböző okok miatt. Miután a vállalatok piaci döntéseinek döntő részét a „minél nagyobb profit” megszerzése határozza meg, így ezen „árközpontú” szemléletmódban a költségek lefaragásának egyik tárháza lehet a munkavédelem „csorbítása”. Sikert lehet elérni a munkavédelmi ráfordítások negligálásával elért árcsökkentéssel. A megrendelő számára sok esetben nem szempont a beszállító, alvállalkozó viszonya munkavállalói egészségéhez és biztonságához. Sok helyen rendezetlenek a munkaügyi viszonyok, nem elvárt a jogkövető munkaadói magatartás. A rendezetlen munkaügyi viszonyokból következően a munkavédelmi előírásoknak való maradéktalan megfelelés teljesítése, ergonómiai szempontokból is jó munkahelyek kialakítása nem minden vállalatnál elsődleges. Gyakran maguk a munkavállalók sincsenek tisztában, hogy a munkahelyükön milyen, az egészségüket veszélyeztető kockázatok vannak, vagy ezeket ugyan ismerik, de nem mernek ezért szólni, az állásuk elvesztésétől félve. Egy adott ponton túl a „kritikus” munkahelyeken dolgozók számára azonban nem tarható tovább a helyzet, vagy azért, mert valamiféle balesetet, egészségkárosodást szenved, illetve egészségügyi panaszokkal orvoshoz fordul, vagy azért, mert a nem az ergonómiai szempontoknak megfelelően kialakított munkahelyen való munkavégzés túlzottan nagy stresszt, idegeskedést, rossz közérzetet okoz. Így vagy úgy, ez a dolgozó kiesik a munkából, és ettől a pillanattól fogva komoly, pénzben mérhető veszteséget jelent munkaadójának. Ilyen költségeket generálnak a balesetek és egészségkáro-

118

gyártásergonómia

sodások közvetlen költségei, az ezek miatt nem tervezett, de szükségessé váló fejlesztések, átalakítások ráfordításai, ide kell sorolnunk az elmaradt hasznot is, de végső soron a vállalat „goodwilljének”, jó hírnevének romlása, az emberi sorsok, tragédiák társadalmi hatása forintosítható. Munkahelyek optimalizálása A munkahelyek optimalizálása, azaz ergonómiailag a lehető legjobbá tétele – az adott munkahely életciklusát tekintve – alapvetően kétféle módon történhet. A korrektív változtatások jelentik a már meglévő, üzembe állított munkahelyen végrehajtott változtatásokat. Nyilvánvalóan, az ilyenek gyakran nagyon költségesek (pl. a gyártósor vagy az üzemrész leállásával, lassulásával járnak), néha nem is lehetségesek. Célszerű mindezt a tervezési, konceptív fázisban „végrehajtani”. Az ismert „frontloading” projektszemlélet szerint egy projekt (pl. egy munkahely kialakítása) költségei között a tervezés átlag 5-8%-ot képvisel, míg hatásaiban 70-80%-ot is kitehet. Törekedni kell tehát minél inkább a konceptív ergonómiai vizsgálatokra. A vállaltoknál, de a nagyobb ipariaknál döntően léteznek különféle módszerek az egyes munkahelyek ergonómiai szempontú felmérésére. Ezek a módszerek legtöbbje „kézi”, azaz vala-

Testtartások optimalizálása RULA illetve NASA-OBI visszajelzés segítségével

gyártásergonómia

miféle adatlap, kockázatfelmérő táblázat kitöltését jelentik, és legtöbbször korrektív célzatúak, azaz már létező munkahelyre irányulnak. Az ergonómiai munkahely értékelések csak kevés esetben egészülnek ki mérésekkel, pl. a dolgozókra elhelyezett markerek vagy szenzorok észlelésével, fotometrikus elemzésével. A tényleges, mért adatok (testrész-helyzetek, elfordulások, szögek, terhelések stb.) megfelelő interfészelése, majd matematikai alapokon álló, megbízható adatbázisokon alapuló számítógépes feldolgozása és kiértékelése rendkívül ritka, pedig ez küszöböli ki leginkább az „emberi tényezők” bizonytalanságát, s biztosítja annak egzaktságát, hitelességét. Projektünkben éppen ilyen módszert kívánunk alkalmazni. Alapfogalmak Képzeljük el, hogy egy bonyolultabb berendezés (pl. egy személyautó) valamely részének (pl. motorblokk) összeszelésére egy új munkahelyet kell tervezni, majd létrehozni és üzembe állítani. A motor összeszerelésének az egyes lépéseit ún. munkautasítás írja le, ami a ténylegesen elvégzendő részműveleteket, „fogásokat” tartalmazza. (Pl. „fogd meg a tengelyt és illeszd be a horonyba”.) Nyilván ezek között szerepelne olyanok is, amikor valamilyen eszköz segítségével kell valamilyen műveletet végrehajtani. (Pl.: „az elektromos csavarozóval hajtsd be a hatlapú csavart a menetbe”.) Bármelyikről is legyen szó, a munkautasításban szereplő lépések mindegyike egészen kicsi, elemi részmozdulatokra bontható. A kézi mozgásfolyamatok szinte teljes egészében összeállíthatóak 5 alapmozdu-

119

latból: nyúlni-megfogni-mozgatni-illesztenielengedni. Ezeken felül további elemi kéz-, kar-, illetve testmozdulatokat is lehet még ezekhez adni. Minden egyes elemi mozdulathoz – nagyszámú, mérésen és statisztikus eljárásokon alapuló – teljesítményidőt rendeltek. Ez a módszer az ún. MTM (Method Time Mesurement – módszeridő meghatározás) módszere. Az elemi mozdulatok idejének összegzéséből megállapítható, hogy a munkautasításban leírt munkafolyamat mennyi ideig tart. Animáció a virtuális munkakörnyezetben Általánosságban az MTM-re épülő munkautasítások összeállítása lehetővé teszi egy munkaállomáson végzett műveletek időbeli definícióját. Az MTM alapon összeállított munkautasítás azonban semmit nem mond el arról, hogy az ember-gép együttműködésnek milyenek lesznek a minőségi mutatói. Egy tervezés alatt álló (azaz még nem megvalósított) munkaállomás komponenseinek elhelyezése alapvetően az ott dolgozó emberek tulajdonságaitól és képességeitől függnek. Ezeknek a tényezőknek a megállapítására általában számítógéppel támogatott szimulációs eszközöket alkalmazunk. Egy alkalmas analízis modellnek tartalmaznia kell az ember a gép és a környezet szimulációs modelljét. Az említett három alapkomponens legkomplexebb alkotóeleme az ember szimulációs modell. Ahhoz, hogy egy ember szimulációs modell alkalmas legyen a munkautasításban leírt műveletek ellenőrzésére az időbeli információkat ki kell egészíteni a szükséges térbeli pozíciók definícióival. Ennek a

Testtartások deficit különböző munkahelyeken

ábrázolása

120

gyártásergonómia

feladatnak az elvégzésére jelenleg három technika létezik: • • •

Manuális animáció Motion capture animáció Autonóm animáció

Animáció A manuális animáció során a szimulációt programozó mérnök az ember által elvégzendő feladatok téridő paramétereit kézi módszerekkel oldja meg. A valóságos embert helyettesítő virtuális ember (avatar) minden egyes apró mozdulatát létre kell hozni a számítógép megfelelő alkalmazásával, majd ezeket összefűzve jön létre a virtuális mozgás. Ez a módszer nagyon munkaigényes és sok szubjektív elemet tartalmazhat. Ennél lényegesen gyorsabb, de főleg pontosabb az ún. motion capture (mozdulat leképező) módszer. Ennek során az emberi test jellegzetes testrészeire (fej, alkar, felkar, mellkas, hát, csípő, comb, lábszár, lábfej) jeladókat helyeznek el. Ezek által sugárzott jeleket megfelelő vevőegységen keresztül számítógépes alkalmazás dolgozza fel. A valóságos emberi mozdulatokból így számítógépes adatbázis keletkezik, ami az ember mozgása minden pillanatában (a másodperc töredé-

Testtartások deficit különböző munkahelyeken

ábrázolása

gyártásergonómia

ke) az emberi test részeinek pontos helyét és helyzetét tartalmazza. Ezen adatbázist beolvasó alkalmazásban már a virtuális avatar mozgása jelenik meg. A konceptív motion capture animációs módszer összekapcsolja a virtuális térben felépített gép és környezeti modellt egy valós térben mozgó emberrel, és annak mozgási adatait átadja egy a virtuális térben mozgó embermodellnek. A munkautasítás egyes lépéseit a valóságos ember hajtja végre egy real time real scale (valós idejű valós mértékű) projekciós térben. Ez a módszer gyors és objektív, hátránya, hogy nagyon költséges eszközök kellenek a megvalósításhoz. Az autonóm animáció lényege, hogy a munkautasítás mozgáselemeit és tér-idő paramétereit a szimuláció embermodelljei implicit tartalmazzák. Ez azt jelenti, hogy a számítógépes alkalmazásbeli avatar mozgása elemi, a program által „tudott” mozgáskomponensekből rakható össze. Ezeket az autonóm mozgáselemeket a munkautasítás fűzi össze a kívánt animációvá. Ennek a módszernek nagy előnye, hogy az embermodellek definiált mozgáskészlete miatt nincs szükség sem kézi animációra, sem motion capture eszközökre. Mozgásanalízis

A három animációs metodika csak a munkaállomáson végzett emberi mozgásokat képezi le. Semmit nem mond arról, hogy az adott mozgás a munkás számára ké-

121

nyelmes vagy éppen káros hatású. Ennek megállapítására alkalmazzuk a virtuális embermodellek testtartásait és mozgását kiértékelő analízis rendszereket. Ezeknek az a feladatuk, hogy kiszűrjék az emberi mozgásszervekre káros mozgásokat, illetve testtartásokat. Az elemző szoftverek a mozgás minden egyes pillanatában a test minden részére (minden csontra, illetve ízületre) kiszámítja a ható erőket, a fellépő forgatónyomatékokat és az ízületi nyomásokat. Ismerve azt, hogy az emberi test részei mekkora határig terhelhetők (pl. a karunk meddig emelhető fel), számítható az adott tartás „kényelmetlensége”. Az analízis eredménye egy riport, amely meghatározza azokat a pozíciókat, melyeket a mérnököknek módosítani kell a munkahely minőségének javítása érdekében. Mozgásoptimalizálás Sok esetben azonban a mérnökök nem rendelkeznek ergonómiai ismeretekkel. Ezért nem tudják, hogy mit kell tenniük a munkahely minőségének javítása érdekében. Ennek a feladatnak a megkönnyítésére szolgálna a kifejlesztendő testtartás optimalizáló rendszer, mely az adott ember-gép-környezet szituációt figyelembe véve javaslatokat tesz a munkás testtartásának javítására, és ezzel a munkahely komponenseinek módosítására.

[1] A Nemzetgazdasági Minisztérium 2015 első félévre 8057 bejelentett balesetet dolgozott fel.

Testtartások deficit különböző munkahelyeken

ábrázolása

122

gyártásergonómia

[2] Központi Statisztikai Hivatal adatai alapján 2014-ben 21,5 millió nap [3] ismeretlen időtartam, 3 napon belül, 4-6 nap távollét, 7-13 nap, 14-21 nap, 1 hónap, 3 hónap stb. [4] AUDI Hungária Kft., 2014-ben 11300 fő, 1738 milliárd forintos nettó árbevétel [5] https://www.ksh.hu/docs/hun/xstadat/ xstadat_evkozi/e_qlf005e.html [6] https://www.ksh.hu/docs/hun/xstadat/ xstadat_evkozi/e_qvd019c.html

gyรกrtรกsergonรณmia

123

124

gyรกrtรกsergonรณmia

gyártásergonómia

123

17. a virtuális ergonómiai eszközök Ördögh László

124

gyártásergonómia

Ergonómiai kockázatok mérése, értékelése a virtuális ergonómia eszköztárával Bevezetés

Az ergonómia kerék tartalmazza mindazokat a területeket melyeket érdemes egy munkahely kapcsán megvizsgálni

Az alábbiakban részletesen megmagyarázzuk a “Human Engineering” a “használhatóság” és a használattal kapcsolatos kockázat fogalmát. Mind a mindennapi életben, mint az irodalomban különböző definíciókat találhatunk. A normakutatás azt mutatja, hogy azonos fogalmaknak különböző definíciói lehetnek és ugyanazon tényállásokra különböző fogalmak léteznek. Az ergonómia (human engineering) legelterjedtebb definíciója a DIN EN ISO 6385:2004 – ben, míg a használhatóságé a DIN EN ISO 9241-11:1999-be található. A két norma és a részletesebb magyarázatuk pontosabb megfigyelésével láthatjuk, hogy a különböző definíciók ellenére lényegi mondanivalók végülis összhangban vannak. A termékminőség (használhatóság, normáknak való megfelelés) vizsgálatának az az elsődleges célja, hogy csökkentsük egy termék vagy szolgáltatás használatávla kapcsolatos kockázatokat. Álatalában min-

gyártásergonómia

den termék vagy szolgáltatás előállitója törekszik arra, hogy teljesítse a felhasználók és a törvényhozók által impllikált követelményeket. Az akreditált minőségbiztosítók feladata elsősorban az, hogy a törvényhozók által definiált követelmények paramétereit hasonlítsa össze a termékek, szolgáltatások teljesitményparamétereivel. A termékekkel kapcsolatban megalkotott szabványoknak nyilvánvalóan az a célja, hogy a szabványok által definiált normaparaméterek betartására ösztönözze az előállítókat arra, hogy az adott termék vagy szolgáltatás használatával kapcsolatos kockázatokat minimalizálja. A verifikációs követelményrendszerrel nemcsak a virtuális verifikáció során alkalmazható eljárásokat vesszük figyelembe, hanem a materiálisan végrehajthatókat is. Ezt azért tesszük, mert a virtuális verifikációs eljárások fejlödésével egyre több ma még materiálisan elvégezhetö teszteljárást kivánunk behelyettesiteni virtuális módszerekkel. Ezért egyfajta módszertani teljességre törekedtünk. A “használhatóság” alatt általában egy terméktulajdonságot értünk, miközben az “ergonómia” fogalma az ehhez kapcsolódó tudományágat takarja.

A virtuális verifikáció kezdetei: 1995 Airbus Industries A319 digital mockup projekt

A már említettek mellett különböző körökben további definíciók léteznek az ergonómia és használhatóság fogalmára. Mivel ezek a fent említett forrásokkal tartalmilag nem kerülnek ellentmondásba, így itt csak megemlítésre kerülnek: “HASZNÁLHATÓSÁG: tulajdonság, mely a HATÉKONYSÁGOT , EREDMÉNYESSÉGET, KOCKÁZATMENTESSÉGET és a tanulhatóságot a

125

felhasználón keresztül állapítja meg. (DIN EN 60601-1-6:2006) “Egy termék használhatósága, annak alkalmazkodása egy meghatározott felhasználási célhoz, ami objektívan vagy szubjektívan megállapítható használati szükségleteket tulajdonságokon alapul, és amelynek megítélése egyéni szükségletekből ered.” (DIN 66050:1980) Az ergonómiai alaptézisek munkarendszerek kialakításánál való használatával kapcsolatosan fontos, hogy az emberi képességeket, készségeket, határokat és szükségleteket figyelembe vegye, amen�nyiben az ember, technológia és a munkakörnyezet egymásra gyakorolt hatását vizsgáljuk. (DIN EN 13861:2000) Ha a használati rendszerek, szolgáltatások nem felelnek meg az emberi képességeknek, készségeknek hármas kockázatot hordoznak magukban: Mivel a felhasználó nem képes a használati rendszer teljesítményeit optimálisan használni, az ember-gép rendszer hatékonysága csökkenhet mely gazdasági kockázatot jelent. Az ember tulajdonságait figyelmen kívül hagyó használati rendszer időlegesen vagy tartósan károsíthatja az emberi szervezetet és ezzel veszélyezteti a felhasználót magát. Ezt nevezzük az életminőséggel kapcsolatos kockázatnak. (fizikai, fiziológiai és pszichológiai aspektusok). A rosszúl müködő ember-gép rendszerek egyben a környezeti kockázatokat is hordoznak magukban. Minél komplexebb és

126

gyártásergonómia

minél veszélyesebb technológiáról van szó annál nagyobbak a kockázatok. Egy használati rendszer fejlesztésének célja, hogy az ötlettől, azaz az absztrakt virtuális állapottól eljussunk a realizált, a követelmények szerint működő rendszerig. A felhasználóknak az az elemi érdeke, hogy egy realizált használati rendszer megfeleljen egyrészt a felhasználói követelményeknek és egyben teljesítse a normákban előirt paramétereket is. A vizsgálatoknak az egyik módja amikor a realizált használati rendszer tulajdonságait mérőeszközökkel megvizsgáljuk és a kapott eredményeket összehasonlítjuk a követelményekben és normákban meghatározott értékekkel. A virtuális verifikáció során az eljárás azonos de a tervezési folyamat egy sokkal korábbi szakaszában preventív módon lehet végrehajtani. Ebben az esetben a szimulált teljesítmények paramétereit hasonlítjuk össze a követelmények és normák paramétereivel. A módszertani megközelítés azonban mindkét esetben azonos. Egy vizsgálat lefolyása Hogy egy termék vizsgálata során a vizsgálótól független, összehasonlítható és valós eredményeket kapjunk, strukturált eljárásra van szükség. Egy vizsgálat lefolyása virtuális környezetben. Fent ISO 5006 vizsgálat virtuális assembly. Lent: Mercedes LM Powertrain Quality Gate assembly

Előkészítés (vizsgálati követelmények definiálása) A vizsgálat kezdetén meg kell állapítani és dokumentálni kell a vizsgálat célját és ezzel összekapcsolva a vizsgálat terjedelmét.

gyártásergonómia

Ez a megállapítás különösen külső vizsgálatok esetén fontos, mivel közvetlen befolyással bír a vizsgálat eredményére (vizsgálati kijelentésekre), amelyet a vizsgálat lezárásakor teszünk.

források a termékdokumentáció, illetve a felhasználó maga.

Általában a cél egy termék használatóságának vizsgálata. Bizonyos indokoktól függően a cél korlátozható. Így elképzelhető a vizsgálat szűkítése akár a használhatóság részterületeire is, mint például hatékonyság, vagy a felhasználási kontextus egyes területeire, mint például meghatározott felhasználócsoportok.

A felhasználási kontextusból megállapíthatóak a vizsgálandó termékkel kapcsolatos elvárások. A gyakorlatban a használati elvárások levezetésével kapcsolatosan a kontextusra épülő eljárások bizonyítottak. A “Felhasználási kontextus” elnevezésű vizsgalati elemben kifejtésre kerül, hogy a kiemelt kontextus szcenáriókból a mindenkori tevékenységgel kapcsolatos igényeket vezethetjük le.

Végül a vizsgálandó terméket kell pontosan specifikálni. Az alábbi kérdések hasznosak lehetnek: • • • •

A termék mely összetevőit szükséges vizsgálni? Mely (opcionális) tartozékokat szükséges figyelembe venni? A termékdokumentációnak mely részei relevánsak a vizsgálathoz? Vannak-e oktatási dokumentációk, amelyeket figyelembe kell venni?

A felhasználási kontextus specifikálása Egy vizsgálat levezetése mindig a felhasználási kontextus meghatározásával/specifikációjával kell kezdődjön: mely felhasználók, mely feladatokat milyen környezetben látnak el. Csak a termék felhasználási kontextusának megértése után van a vizsgáló abban a helyzetben, hogy megfelelő felhasználási elvárásokat levezesse és vizsgálja. A felhasználási kontextus specifikációjához használt központi információ-

127

Termékelvárások analizálása

Az összetevők azonosítása Amennyiben a vizsgálandó terméket specifikáltuk, a következő lépésben az ös�szetevőket kell azonosítani, amelyeknek közvetlen hatásuk van a termék használhatóságára. A termék egyes összetevői általában nyilvánvalóan első pillantásra felismerhetőek. Egyéb összetevők azonban csak a felhasználási kontextusból és az ott specifikált feladatokból adódnak. Fogófelületeket részben csak úgy tudunk azonosítani, ha a felhasználót a konkrét feladat feldolgozása közben megfigyeljük. Az ös�szetevőket az azonosítás után egyértelmű elnevezéssel kell megjelölni, hogy a kommunikációban egyetlen projektrésztvevő számára se keletkezzenek félreértések és összetévesztések. Ésszerű egy termék összetartozó összetevőit egy alkotócsoportba összefoglalni. Például több kapcsoló, gomb, felirat ös�-

Egy vizsgálat lefolyása virtuális környezetben. Flydeck / hangar operation

128

gyártásergonómia

szefoglalható egy kezelőfelületként, mivel egyes jegyek alapján (pl.: elrendezési logika és összetartozás) csak együttesen értékelhetőek és minősíthetőek. Összetevők követelményeinek analizálása Amennyiben az egyes összetevőket azonosítottuk, a következő lépésben az összetevőkkel szembeni elvárásokat kell analizálni. Ehhez megvizsgálásra kerül, hogy mely elvárási kategóriák vonatkoznak az adott összetevőre. Kialakul egy vizsgálati mátrix, amelyben minden termékösszetevő egy vagy több ergonómiai elvárási kategóriához kerül hozzárendelésre. Amennyiben egy összetevő egyetlen kategóriához sem rendelhető hozzá, úgy ez azt jelenti, hogy nem kell elkülönítve figyelembe venni. Még akkor is, ha egyes összetevőknek látszólag nincs közvetlen befolyása a termék használhatóságára, a vizsgálat eredményei nem vehetők figyelembe, ha ezeket az ös�szetevőket egy másikra cserélik ki. Így egy összetevő például a súlyán keresztül befolyásolhatja másik összetevők értékelését (pl.: fogantyúk) és így a használhatósággal kapcsolatos összefoglaló értékelést is. Az elvárási analízis alapvető lefolyása azonos; függetlenül az összetevőktől és az érintett elvárási kategóriáktól. A lefolyás négy lépésből áll. Az összetevők osztályozása Egy vizsgálat lefolyása virtuális környezetben. Fent: Boeing 777 CharAT láthatósági vizsgálat virtuális assembly. Lent: JCB Vibromax ergonómia Quality Gate assembly

Első lépésként az összetevőket leírási jellegzetességek alapján osztályozzák. Pél-

gyártásergonómia

dául a használati- és kezelő szervekkel kapcsolatosan ezek a leírási jellegzetességek tipikusan: mozgási jellegzetességek (transzlatorikus vagy rotarikus mozgás), fogantyú típus (érintő-, befogó-, átfogó fogantyú) vagy az erőkifejtés fajtája (alakzáró vagy erőzáró). Amennyiben egy összetevőhöz van meghatározott típus-megjelölés, akkor ezt kell felhasználni a vizsgálat során, mivel ez megkönnyítheti a lehetséges elvárások keresését. Az általános alkalmasság vizsgálata Részben már a második lépésnél a leírási jellegzetességek alapján vizsgálhatjuk, hogy az összetevők általánosan megfelelnek-e a felhasználási kontextusban specifikált feladatnak. Így például egy visszatükröződő kijelző nem megfelelő összetevő, amennyiben a felhasználási kontextusból az következik, hogy ez a kijelző a termék sötét környezetben történő felhasználása esetén is leolvasható kell legyen. A releváns jellemzők azonosítása Amennyiben adott egy általános alkalmasság, akkor a következő lépésben az összetevők releváns kialakítási jellemzői kerülnek azonosításra. Adott esetben vizsgálni kell, hogy mely kialakítási jellemzők relevánsak a konkrét használati kontextusban. A fogantyúkon és fogófelületeken például az alábbiakat kell figyelembe venni: méretek, átvitt erők, alak, elrendezés vagy akár a felhasznált anyag. Ha a kialakítási jellemzők azonosítása

megtörtént, akkor meg kell határozni ezen jellemzők jellegzetességéhez kapcsolódó a megfelelő elvárásokat. Három lehetséges kimeneteli szituációval kell számolni: Már léteznek ismert elvárások egy összetevő kialakítási jellemzőire; léteznek megalapozott adatgyűjtemények, amelyekből az elvárások levezethetőek, nincsenek konkrét adatok, így a felhasználóteszthez, mint információforráshoz kell visszanyúlni. a) Ismert követelmények Amennyiben vannak ismert követelmények, úgy vizsgálni kell, hogy a szóban forgó felhasználási kontextusban is érvényesek és felhasználhatóak-e. Lehetséges hogy a követelményeket adaptálni kell. Például ha egy olyan hordásra tervezett fogantyút kell értékelni, amelynek a tipikus felhasználói nők, akkor azokat a maximális erőre vonatkozó követelményeket, amelyek a fogantyúk maximális erejével kapcsolatosan csak férfiakat vesznek figyelembe és csak ezzel kapcsolatosan állnak rendelkezésre vizsgálatok, megfelelően adaptálni kell, hiszen a nők ennek a maximális erőnek csak bizonyos százalékát tudják teljesíteni. b) Adatgyűjtemények állnak rendelkezésre bocsájtott követelmények Amennyiben nem ismertek a követelmények, lehetőség van rá, hogy adatgyűjteményeket használjuk, hogy ezekből vezessük le az elvárásokat. Így az irodalomban alig van konkrét elvárás a fogófelületekkel kapcsolatosan. De antropometriai adatgyűjtemények segítségével az emberi kéz

129

130

gyártásergonómia

Az egyik legismertebb és az ergonómusok és designerek által is szivesen használt adatgyüjtemény a Dreyfuss Humanscale 1-9

gyártásergonómia

méreteiből levezethetőek a fogófelület hosszúságával kapcsolatos megfelelő elvárások. Fontos vizsgálni, hogy a rendelkezésre álló adatgyűjtemények a szóban forgó felhasználási kontextusban is felhasználhatóak-e, vagyis, hogy az az embercsoport, amelynek az adatait felhasználjuk megfelel-e a tipikus felhasználok körének. c) Felhasználói teszt Amennyiben nem ismertek a követelmények és semmilyen elvárást nem tudunk levezetni sem, az értékeléshez már csak egy út marad: a felhasználói teszt. Minden összetevő és követelménykategória alapján különböző elvárások adódhatnak a felhasználói teszt kialakítására és levezetésére. A felhasználói tesztben különböző összetevők értékelése kombinálhatóak. Fontos, hogy a felhasználói teszt ne legyen túl szorosan behatárolva adott összetevőre, vagy követelménykategóriára, mert gyakran egy elkülönítetten vizsgálat ös�szetevő másként kerül megítélésre, mintha egy termék részeként tekintenénk rá. A felhasználói teszt nem csak a követelmények levezetését és vizsgálatát szolgálja. Fontos eszköz arra is, hogy ismert, adaptált és levezetett követelményeket valós felhasználókkal validáljon. Az összetevőket általában nem lehet a terméktől elkülönítetten értékelni. Gyakran adódnak más vizsgálandó összetevőkhöz kapcsolódási pontok. Ez a nézőpont különösen fontos tekintetbe véve a hasonló összetevők konzisztenciájára és a különböző összetevők kölcsönhatására. Így egy

összetevő mozgásiránya és egy információ hirdetése önmagában megfigyelve értelmes lehet, míg ezen két összetevő összejátszásával felhasználási problémák keletkeznek. A vizsgáló tapasztalata mellett, a lehetséges kapcsolódási pontok felismeréséhez hasznosak lehetnek az ellenőrzési listák is. A termék- és összetevő követelmények analizálásával létrejön egy úgy nevezett követelménykatalógus. Ezután a vizsgálat keretein belül egy terv-tény analízis következik. Követelménytípustól függően a vizsgálati szemle, mérés vagy felhasználói teszt formájában kerül levezetésre. Ezeket a vizsgálatokat materiális vagy virtuális módszerekkel folytathatjuk le. Amennyiben a felhasználási követelmény egy megfigyelhető tulajdonság, akkor szemle keretében vizsgáljuk. A szemle lehet materiális vagy virtuális. Az eredmény objektivitását az alkalmazott módszer nem befolyásolhatja. Ezek akkor kerülnek bevetésre, ha nincsenek olyan követelmények, amelyeket pusztán megfigyeléssel vagy méréssel vizsgálhatunk. Ezen felül a felhasználói tesztet a felállított követelmények validálására is használhatjuk. Ezen vizsgálati fázis eredménye egy olyan lista, amely tartalmazza a mérési – és vizsgálati eredményeket az adott elvárt követelményekkel összevetve. Az eredmények összefoglalása és értékelése

131

Amennyiben rendelkezésre áll a mérési – és vizsgálati eredményeket tartalmazó lista, akkor meg kell vizsgálni ezek hatását a termék használhatóságával kapcsolatosan. Minden olyan felhasználási követelmény esetén, amelynél a vizsgálati – és mérési eredmények nem egyeznek meg az elvárt követelményekkel, megerősítő vizsgálattal kell számolni. A megerősítő vizsgálat célja, annak megállapítása, hogy ezek az eltérések jelentős használhatóság csökkentést mutatnak-e. Második lépésben az eltéréseket súlyozhatjuk és a kockázatát is felbecsülhetjük. Dokumentáció Nagyon fontos a vizsgálatnál a vizsgálat és a vizsgálati eredmények teljes körű dokumentációja. A vizsgálati dokumentáció az alábbi minőségi kritériumoknak kell megfeleljen: • • • •

Teljeskörűség Egyértelműség Nyomon követhetőség Reprodukálhatóság

132

gyártásergonómia

Egy vizsgálat lefolyása virtuális környezetben. F35 részegység csere végrehajthatósági vizsgálat virtuális assembly. Műtéti assembly

gyรกrtรกsergonรณmia

133

134

gyรกrtรกsergonรณmia

gyártásergonómia

135

18. profilösszehasonlítás Jármai Zsófia

136

gyártásergonómia

Profilozás A profilozás lényege, hogy a munkaállomás követelményeiből és a munkavállaló képességeiből azonos szempontlista szerint egy-egy profilt állítsunk össze, majd a létrejött két profil összehasonlításából megkapjuk a deficiteket. A mérnökök, akik a munkagépeket tervezik, pontosan tudják, hogy hogyan kell megtervezni a gépet, hogy az utána rendeltetésszerűen működjön. Azonban épp csak azt felejtik el sokszor, hogy ezeken a gépeken emberek fognak dolgozni, és nem gondolnak arra, hogy különböző testméretekkel és képességekkel rendelkező egyéneknek egyaránt kell dolgozniuk azon a munkaállomáson. A profilozás segít abban, hogy a már meglévő munkaállomások vizsgálatával és a munkavállalók felmérésével meghatározzuk, kinek melyik munkahely alkalmas. Továbbá az összehasonlító módszer segítséget nyújthat abban, hogy

gyártásergonómia

megváltozott munkaképességűeket visszaintegráljunk a munka világába. Profilösszehasonlítási módszerekből nem sok létezik és használatunk nem túl elterjedt. Ismertebbek közé tartozik az IMBA, Melba, Aba, Ergos módszerek. Az egyszerűbb profilozási módszerek becslésen alapszanak, a szempontokat egy skálán értékelik, azonban ez az értékelés nagyon szubjektív és pontatlanná teszik a végeredményt. IMBA Követelmény profil, Képesség profil és Összehasonlító lapja A pontosabb felmérés érdekében olyan profil lista alkalmazása célszerű, melyben a szempontok mérhető paraméterekkel vannak kifejezve és ezeknek a paramétereknek meghatározott mértékegységük és a küszöbértékeik vannak. A követelmény és a képesség oldalon azonos mértékegységeket kell használni. A profilozás folyamata: 1. Profilok létrehozása: A munkavállaló képességprofilját az üzemorvos állítja ki, miután felmérte a dolgozó fizikai és szellemi képességeit. Fizikai képességeknél (pl. karemelés, törzshajlás) a kényelmesen végrehajtható értéket veszik figyelembe. A munkaállomás követelményprofilját a felmérő csoport tölti ki. Az elvégzendő feladat során az előforduló legmagasabb értékeket tüntetik fel (pl. egy munkaciklus alatt a leg-

137

138

gyártásergonómia

nagyobb megemelt súly). 2. Profilok összehasonlítása: A követelmény és képességprofilok ugyanazon szempontjai kerülnek összehasonlításra. Például ha a munkagép megköveteli, hogy 60°-os törzshajlás szükséges a feladat elvégzéséhez, de a munkavállaló az üzemorvos általi felmérés alapján csak 40°-ot képes kényelmesen elvégezni, akkor a munkavállaló erre a munkaállomásra nem állítható be. Profilösszehasolnításnál elvégezhetjük a teljes üzem kiosztását, melyik munkavállaló hol fog dolgozni, de egy munkavállalóhoz is kereshetünk ideális, neki megfelelő munkahelyet vagy akár fordítva is, vagyis hogy egy adott munkaállomáshoz kik azok, akik beállíthatók. Ez azért is fontos, mert ha egy munkavállaló kiesik betegség miatt, akkor gyorsan és könnyedén találunk olyat, aki majd elvégzi a feladatát. A profilösszehasonlítás megkönnyítése érdekében célszerű az adatokat számítástechnikai eszközök támogatásával kiértékelni. 3. Intézkedések levezetése és végrehajtásuk: A létrejött profilösszehasonlításból szükség esetén az intézkedések is levezethetők. Ha egy munkaállomásra alig találunk olyan dolgozót, akit beállíthatnánk oda, akkor célszerű a munkaállomás felülvizsgálata és a probléma kiderítése után szervezeti (pl. részfeladatok kiosztásának újraszervezése), technikai (pl. munkagép átalakítása biztonság, hatékonyság, kényelem érdekében) vagy egyéni intézkedéseket (pl. a munkavállaló helyes testtartásra való megtanítása) végrehajtani.

gyártásergonómia

A ViVeTech Kft. kidolgozta saját profilösszehasonlító módszerét, mely egyaránt alkalmas egészséges, megváltozott munkaképességű és idős munkavállalók felmérésére és hogy mindenkinek a megfelelő munkaállomást megtaláljuk. Mindez 50 szempont vizsgálatával kerül eldöntésre. Excel tábla alkalmazásával a fehér cellákban választófül segítségével lehet értéket választani adott szempontnak, a kék cellákba pedig konkrét szám írható be.

Munkaállomás követelményeit felmérő lap Munkavállalók képességeit értékelő lap Excelt használva, képletek segítségével automatikusan megkapjuk az eredményt, hogy adott munkavállaló adott munkaállomáson annak a szempontnak megfelelt (I) vagy nem (N). Munkavállalók értékelése az egyes szem-

139

140

gyรกrtรกsergonรณmia

gyártásergonómia

pontoknak megfelelően munkaállomásonként Végeredményül pedig egy olyan mátrixot kapunk, melyben láthatjuk, hogy a munkavállalók hány „nem megfeleltet” kaptak az egyes munkaállomásokra, mindez színekkel megsegítve. A példatáblázat szerint az 1-es számú munkaállomáson Viktor tud megfelelően dolgozni, illetve Imrét és

Kázmért érdemes beállítani még erre a munkaállomásra. Xavért viszont semmiképp sem ajánlott, számára megerőltető és egészségére káros lehet az 1-es számú munkaállomáson való munkavégzés. Ha egy munkaállomás mellett túl sok pirossal és naranccsal jelzett számot látunk, akkor ajánlott a munkaállomás felülvizsgálata és a problémának megfelelően szervezeti,

141

műszaki vagy egyéni intézkedéseket végrehajtani. Munkások és munkaállomások összerendelése

142

gyรกrtรกsergonรณmia

143

144

gyรกrtรกsergonรณmia