Industrial Engineering Arbeitswissenschaft I / Betriebsorganisation Lehreinheit 9 Produktionsergonomie Wintersemester 2009/2010 Dipl.-Ing. Jan A. Neuhöfer Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft RWTH Aachen Bergdriesch 27 52062 Aachen Tel.: 0241 80 99 492 E-Mail: j.neuhoefer@iaw.rwth-aachen.de
Übungsaufgabe Bestimmung der Maximallast An einem Arbeitsplatz werden Pakete einer visuellen Qualitätskontrolle unterzogen. Jedes Paket wiegt durchschnittlich 8,7 und läuft über ein Band an dem Arbeitsplatz des Qualitäts- Inspektors vorbei. Auffällige Pakete werden von dem unteren Band auf ein oberes Band gehoben. Alle zwei Minuten wird durchschnittlich ein Hebevorgang ausgeführt. Die Handhabung der Pakete ist mittelmäßig, es treten keine scharfen Kanten auf. Die Koordinaten vom Boden bzw. von der Körperachse zu den Werkstücken lauten: unteres Band: horizontaler Abstand: 25 cm vertikaler Abstand: 55 cm oberes Band: horizontaler Abstand: 50 cm vertikaler Abstand: 123 cm Berechnen Sie mit dem NIOSH-Verfahren, ob diese Arbeit ohne Gesundheitsgefährdung ausgeführt werden kann. Bestimmen Sie dazu für die oben angegebenen Bedingungen den Lifting Index LI. Welche Schlussfolgerungen ziehen Sie aus dem Ergebnis? Altersdifferenzierung nach Jäger Ermitteln Sie, ob es nach Jäger bezüglich der Arbeitsperson Einschränkungen gibt. 9-2
Skizze V H 9-3
Eintragen der gegebenen Daten V H 50cm 8,7 D 68cm V 123cm H 25cm V 55cm H 9-4
NIOSH: Übersicht Berechnungsvorschriften Jedes Paket wiegt durchschnittlich 8,7 [ ] Alle zwei Minuten wird durchschnittlich ein Hebevorgang ausgeführt [ ] Die Handhabung der Pakete ist mittelmäßig, [...] unteres Band: oberes Band: horizontaler Abstand: 25 cm; vertikaler Abstand: 55 cm horizontaler Abstand: 50 cm; vertikaler Abstand: 123 cm 6,76 /kn 3,4 kn 23 V<75cm V>75cm gut 1 1 mittel 0,95 1 schlecht 0,90 0,90 1 für H < 25cm 25/H für 25cm > H < 63 cm 0 für H > 63 cm Anzahl der Lifts pro min V > 75 cm V < 75 cm < 0,2 0,95 0,95 0,5 0,92 0,92 1 0,88 0,88 2 0,84 0,84 3 0,79 0,79 1 - (0,003 ( V - 75 )) für V < 175cm 0 für V > 175cm (1 0,0032 A) für A< 135 0 für A > 135 1 0,82 + (4,5 / D) 0 für D < 25cm für 25cm < D < 175cm für D > 175cm 9-5
NIOSH: Berechnungsschablone Da es neben der vertikalen auch eine horizontale Richtungskomponente gibt, muß der LI für die Ausgangsund die berechnet werden! LI L LI LI 9-6
Lastkonstante vertikal Konstante max. Kompressionsbelastung der Wirbelsäule Bei NIOSH gilt: 6,76 /kn 3,4 kn 23 Folie 22: horizontal 9-7
Lastkonstante Da es neben der vertikalen auch eine horizontale Richtungskomponente gibt, muß der LI für die Ausgangsund die berechnet werden! 23 23 LI L LI LI 9-8
Hand-Objekt Güte vertikal Hand-Objekt Güte (scharfkantig, mit Griff etc. ) V 55cm V 123cm Kopplung des Handgriffs V<75cm V>75cm V gut 1 1 mittel 0,95 1 schlecht 0,90 0,90 horizontal 9-9
Hand-Objekt Güte Da es neben der vertikalen auch eine horizontale Richtungskomponente gibt, muß der LI für die Ausgangsund die berechnet werden! 23 0,95 23 1 LI L LI LI 9-10
Horizontal-Faktor vertikal H 25cm H 50cm 1 für H < 25cm 25/H für 25cm < H < 63cm 0 für H > 63cm horizontal H horizontal Lage 9-11
Horizontal-Faktor Da es neben der vertikalen auch eine horizontale Richtungskomponente gibt, muß der LI für die Ausgangsund die berechnet werden! 23 0,95 1 23 1 0,5 LI L LI LI 9-12
Vertikal-Faktor vertikal V 55cm V 123cm 1 - (0,003 ( V - 75 )) für V< 175cm 0 für V > 175cm V vertikale Lage horizontal H horizontal Lage 9-13
Vertikal-Faktor Da es neben der vertikalen auch eine horizontale Richtungskomponente gibt, muß der LI für die Ausgangsund die berechnet werden! 23 0,95 1 0,94 23 1 0,5 0.86 LI L LI LI 9-14
Vertikaler Differenz-Faktor vertikal D V Höhendifferenz vertikale Lage D 68cm D 0cm 1 für D < 25cm 0,82 + (4,5 / D) für 25cm < D < 175cm 0 für D > 175cm horizontal H horizontal Lage 9-15
Vertikaler Differenz-Faktor Da es neben der vertikalen auch eine horizontale Richtungskomponente gibt, muß der LI für die Ausgangsund die berechnet werden! 23 0,95 1 0,94 0.89 23 1 0,5 0.86 1 LI L LI LI 9-16
Asymmetrie-Faktor A: Asymmetriewinkel in der Sagittalebene (in ) (1 0,0032 A) für A< 135 0 für A > 135 A 0 A Asymmetriewinkel 9-17
Asymmetrie-Faktor Da es neben der vertikalen auch eine horizontale Richtungskomponente gibt, muß der LI für die Ausgangsund die berechnet werden! 23 0,95 1 0,94 0.89 1 23 1 0,5 0.86 1 1 LI L LI LI 9-18
Frequenz-Faktor vertikal Alle zwei Minuten wird durchschnittlich ein Hebevorgang ausgeführt [ ] D V Höhendifferenz vertikale Lage Anzahl der Lifts pro min V 55cm V 123cm V > 75 cm V < 75 cm < 0,2 0,95 0,95 0,5 0,92 0,92 1 0,88 0,88 2 0,84 0,84 3 0,79 0,79 horizontal H horizontal Lage 9-19
Frequenz-Faktor Da es neben der vertikalen auch eine horizontale Richtungskomponente gibt, muß der LI für die Ausgangsund die berechnet werden! 23 0,95 1 0,94 0.89 1 0,92 23 1 0,5 0.86 1 1 0,92 LI L LI LI 9-20
Berechnung und LI Da es neben der vertikalen auch eine horizontale Richtungskomponente gibt, muß der LI für die Ausgangsund die berechnet werden! 23 0,95 1 0,94 0.89 1 0,92 16,82 23 1 0,5 0.86 1 1 0,92 9,1 LI L 8,7 LI 0,52 < 1 LI 0,96 < 1 9-21
Berechnung der Lastkonstante nach Jäger k CF (maximale Kompressionsbelastung [kn] der Wirbelsäule ) Die maximale Kompressionsbelastung kann ermittelt werden: nach NIOSH: CF 3,4 kn (Alter < 50 Jahre) oder: altersdifferenziert nach Jäger aus Tabelle 1 Alter Frauen Männer 20 Jahre 4,4 kn 6,0 kn 30 Jahre 3,8 kn 5,0 kn 40 Jahre 3,2 kn 4,0 kn 50 Jahre 2,6 kn 3,0 kn > 60 Jahre 2,0 kn 2,0 kn Tabelle 1: maximale Kompressionsbelastung (nach JÄGER 1996) Frage: Für welche Altersgruppen (Frauen und Männer) ist die in der Aufgabenstellung beschriebene Tätigkeit uneingeschränkt geeignet? Bestimmen Sie hierzu die korrigierte Lastkonstante korr! 9-22
Korrigierte Lastkonstante Lc korr und max. Kompression 1. Für die tatsächliche Last einsetzen: korr 0,95 1 0,94 0,89 1 0,92 8,7 korr 1 0,5 0,86 1 1 0,92 8,7 f f H1 H 2 0,731 0,396 2. Nach korr umstellen und ausrechnen: korr 11,9 korr 21,97 3. Maximale Kompression CF für ungünstigeren Fall (höheres korr ) ausrechnen: CF korr 6,76 kn 21,97 6,76 kn CF 3,25 kn 9-23
Ermittlung der geeigneten Altersgruppen korr Kompressionsbelastung für den ungünstigeren Fall ( ): 6, 76 kn 3,25 kn Alter Frauen Männer 20 Jahre 4,4 kn 6,0 kn 30 Jahre 3,8 kn 5,0 kn 40 Jahre 3,2 kn 4,0 kn 50 Jahre 2,6 kn 3,0 kn > 60 Jahre 2,0 kn 2,0 kn Tabelle 1: maximale Kompressionsbelastung (nach JÄGER 1996) Richtwerte für Einschränkungen der Arbeitsbedingungen nach Jäger:...für Frauen bis 30 Jahre und für Männer bis 40 Jahre uneingeschränkt geeignet! 9-24