豐田汽車使用Xsens幫助其工人降低受傷風(fēng)險
豐田汽車歐洲公司的健康,、安全和人體工程學(xué)專家斯圖爾特·巴斯福德（Stuart Bassford）認(rèn)識到，如果部件不能順利安裝到位,，汽車裝配線工人將面臨壓力,。該公司的所有工廠都遵循豐田生產(chǎn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用精益生產(chǎn)原則,。這一制度的根本是要有一支靈活,、熟練和健康的技工隊伍。
由于許多操作人員的工作時間僅為66秒“節(jié)拍時間”——即開始組建一個單元和下一個單元之間的時間——任何輕微的延遲都會對整個生產(chǎn)線產(chǎn)生影響,。Bassford說：“如果某個東西不合適,，你需要額外的三秒鐘來適應(yīng)它，那么你就會在裝配過程中落后3秒,。”,。
如果延遲是由人體工程學(xué)問題引起的,，例如難以安裝的零件，這有可能導(dǎo)致員工因疲勞而受傷,。這就是在這家日本汽車制造商工作了25年的巴斯福德在2004年觀察到的情況,，當(dāng)時他在德比附近的伯納斯頓工廠擔(dān)任車間安全小組組長。疲勞案例報告的增加促使管理層重新評估裝配線操作,，目的是將肌肉骨骼疾?。∕SDs）的風(fēng)險降至最低。
在確定將某些零件裝配在一起所花費的精力是一個人體工程學(xué)問題后，Bassford與豐田的工程師和設(shè)計師合作,，最終公司決定只有符合公司人體工程學(xué)力標(biāo)準(zhǔn)的部件才能被認(rèn)定為合格產(chǎn)品,。
MSDs的潛力在快節(jié)奏的環(huán)境中始終存在，這種環(huán)境結(jié)合了“人體工程學(xué)三角”的三點：力量,、頻率（和/或長時間的靜態(tài)姿勢）和笨拙的姿勢,。
高級管理層認(rèn)識到，MSD風(fēng)險可以通過操作人員在工作站上進(jìn)行的調(diào)整得到超好的緩解,。
Bassford說：“這就是我們對早期癥狀調(diào)查的切入點,，因為我們希望員工有信心對他們的主管說，‘這感覺真的不對或這個過程或部分在我的工作中有問題,?！?/p>
在七個國家擁有九家工廠的豐田歐洲汽車公司（Toyota Motor Europe）擁有安登（Andon）報警系統(tǒng)，工人們可以在安全安全,、質(zhì)量或生產(chǎn)問題時拉動該系統(tǒng),。此外他們還有一個被稱為“隱形Andon”的程序，在這個程序中,，如果操作員有人體工程學(xué)或其他健康問題,，當(dāng)他們拉動那根繩子時，如果車輛到達(dá)場地的盡頭,，也就是他們工作結(jié)束的地方,，如果問題沒有解決，生產(chǎn)線就會停止,，”豐田安全部門生產(chǎn)工程經(jīng)理Stefan Adamski說到,。
盡管Bassford在過去九年中一直在豐田的歐洲業(yè)務(wù)部門工作，但他仍然在米德蘭斯工廠工作,，該工廠在生產(chǎn)線上雇傭了約2000名工人,，每條生產(chǎn)線上約有40道工序。在從車間一路爬上來之后,，他能夠理解特工們所面臨的挑戰(zhàn),。Stefan Adamski說：“員工是裝配過程中的專家，他們會確切地知道為什么有些東西不能正確進(jìn)入或安裝,，或者不符合正確的力學(xué)標(biāo)準(zhǔn),。沒有他們的參與，我們無法收集我們需要的數(shù)據(jù),，如果我們無法收集,，我們就無法通過設(shè)計推動變革，”他說,。
現(xiàn)在很少有人因為擔(dān)心零件容易裝配而停止生產(chǎn)線,。但如果他們這樣做了,，監(jiān)管機構(gòu)就面臨著采取行動的壓力?！叭绻悴徊扇⌒袆?，工人們不會再告訴你。你必須提供反饋,，”他說,。“我們會不斷提供反饋,。我們會向他們解釋每一步,，比如‘我們現(xiàn)在無法解決問題，但我們已經(jīng)讓質(zhì)量/經(jīng)濟團隊對照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查’,。我們還將讓供應(yīng)商參與進(jìn)來,，他們將與我們合作，對零件進(jìn)行改裝或調(diào)整,，使其達(dá)到最佳狀態(tài),。”許多員工主導(dǎo)的干預(yù)措施正在改變整個歐洲的工作方式,，這些干預(yù)措施在北威爾士迪塞德的伯納斯頓和發(fā)動機廠進(jìn)行了測試,。
日式管控
豐田的人體工程學(xué)風(fēng)險管理流程以日本的改善理念為基礎(chǔ)，該理念促進(jìn)豐田對其生產(chǎn)線進(jìn)行持續(xù)改進(jìn),。Joshi ten（JT）和Shisei Juryo ten（SJT）系統(tǒng)是一種人體工程學(xué)負(fù)荷分析工具,，與早期癥狀調(diào)查程序配合使用。
JT專注于上半身姿勢及其與生產(chǎn)過程的互動,，于1997年引入豐田歐洲汽車工廠,。該工具涵蓋關(guān)鍵點，如肘部高于肩高的運動,、手動工具的形狀和重量（2.5 kg是手動工具的極限,，是工程置換的觸發(fā)器）、手腕姿勢,、拇指和手指的推力以及頸部偏差,。SJT涵蓋下半身和各種動作，如背部彎曲,、舉重,、身體扭轉(zhuǎn)以及身體扭轉(zhuǎn)和彎曲。
JT/SJT系統(tǒng)包括四個計分要素：手臂抬高,；手臂抬起和手的姿勢；背屈和體重,；和后彎姿勢,。每個得分元素以綠色,、黃色和紅色燈格式表示。在員工同意的情況下,，生產(chǎn)線經(jīng)理和主管或“ergo”團隊對任務(wù)進(jìn)行錄像,，并對姿勢動作計時。雖然系統(tǒng)無法告訴經(jīng)理是否有操作人員會開發(fā)MSDs,，但它確實使制造商能夠確定應(yīng)對措施并計劃工作,，以減輕人體工程學(xué)風(fēng)險。
“把這個支架放在這輛車上會不會導(dǎo)致工人的背部彎區(qū),？”Bassford問道,。“如果是,，持續(xù)多長時間,？如果是紅色（基于系數(shù)表），我們需要立即采取行動,。如果是黃色,，則風(fēng)險較低，如果是綠色,，可以繼續(xù)使用,，但仍然值得一看。我們的主要優(yōu)先事項是減少整個歐洲的紅色流程數(shù)量,，這是我們的一部分[長期]戰(zhàn)略,。”
一項被標(biāo)記為紅色的工作是安裝輔助把手——駕駛員頭部上方的把手,，以幫助他們進(jìn)出車輛,。Bassford說，這是一個復(fù)雜的安裝過程,，因為它是錨定在汽車的車頂,，零件必須被推入之間的窗簾側(cè)氣囊和車頂襯里的地方。
“我們在每輛車上安裝了四個這樣的裝置,，因此,，如果我們讓一名員工安裝所有四個裝置，這可能會讓我們擔(dān)心,，因為他們需要重復(fù)4次,，”Bassford說?！拔覀兯龅氖菍⑺鼈兎珠_,，這樣每個裝置都由不同的員工在不同的流程中進(jìn)行安裝?！?/p>
Bassford說,，人體工程學(xué)小組將推動這些部件的設(shè)計變更,。另一個解決方案是引入應(yīng)對措施，重新設(shè)計工作站活動,，通常由任務(wù)操作員輸入,。這方面的一個例子是豐田在土耳其的工廠，那里的工人在解決焊接車間的人體工程學(xué)問題時發(fā)揮了重要作用,。
Bassford負(fù)責(zé)監(jiān)督豐田公司在九家工廠實施的人體工程學(xué)戰(zhàn)略,；一個關(guān)鍵的優(yōu)先事項是減少JT/SJT系統(tǒng)編碼為紅色的進(jìn)程。當(dāng)他在2009年上任時,，他的第一份工作是審核每個站點,，考慮到不同的生產(chǎn)線布局和流程。豐田成立了一個工效學(xué)工作組,，該工作組由各工廠負(fù)責(zé)工效學(xué)的指定人員組成,。與Bassford一起，他們?yōu)槌掷m(xù)改進(jìn)做了頭條報道,。該小組每月舉行視頻會議,，分享最佳做法，突出共同問題,。
該工作組利用了一個區(qū)域人體工程學(xué)數(shù)據(jù)庫,，該數(shù)據(jù)庫整理了歐洲各地引入的遏制和應(yīng)對措施的實例。開發(fā)新車型時,，該小組參考數(shù)據(jù)庫,，以記錄在生產(chǎn)類似車型時出現(xiàn)的問題。
生產(chǎn)線
豐田汽車歐洲公司擁有六個汽車裝配廠和三個零件工廠,，發(fā)動機和變速器在這些工廠制造,，并供應(yīng)給裝配線，在這些裝配線中,，大部分工作需要手工進(jìn)行,。這些工廠的設(shè)置幾乎相同,，根據(jù)他們建造的模型略有不同,。在每個工廠內(nèi)還有輔助活動：沖壓,、焊接、油漆,、塑料和裝配車間以及物流區(qū),。
正如Bassford解釋的那樣，車輛工廠遵循相同的生產(chǎn)順序：裝飾線,、發(fā)動機線和底盤線,。每個車型必須按照相同的順序制造。
他的審計表明,，盡管一些工廠完全采用了JT/SJT系統(tǒng),，但其他工廠則依靠當(dāng)?shù)氐呐e措來管理MSD風(fēng)險,。豐田汽車歐洲公司希望采用負(fù)擔(dān)分析工具作為標(biāo)準(zhǔn)，以確保評分的一致性并提供可比數(shù)據(jù),。
2011年，Bassford為不熟悉JT/SJT系統(tǒng)的工廠舉辦了為期一周的培訓(xùn)課程,。他與當(dāng)?shù)豦rgo團隊分析了工作站數(shù)據(jù),，并解釋了得分情況?！拔視屗麄兣臄z一個過程,，回來給它打分。然后我會單獨評估,。我們會一直進(jìn)行評估,，直到我對這套技能感到滿意，并對他們理解的細(xì)節(jié)感到滿意,?！敝钡浆F(xiàn)在Bassford仍然每年對歐洲工廠進(jìn)行審計，以檢查它們是否正確使用了該工具,。在英國,，他開發(fā)了一個針對主管的定制培訓(xùn)課程，然后主管將關(guān)鍵學(xué)習(xí)點傳達(dá)到生產(chǎn)現(xiàn)場,。英國管理團隊認(rèn)為培訓(xùn)有外部驗證非常重要,，因此他們聯(lián)系HSE的健康和安全實驗室，并制定了一個為期一天的課程,。
2012年,，該課程繼續(xù)進(jìn)行，約有500名主管參加,。學(xué)習(xí)要點也已傳達(dá)給歐洲的其他汽車制造公司,。
JT/SJT工具在評估重復(fù)性、短周期工作的姿勢變化時最為有效,，但對于持續(xù)時間超過五分鐘的活動則不太有用,。物流領(lǐng)域就是一個很好的例子。亞當(dāng)斯基說：“你可以讓一名員工駕駛牽引車,。他站在車上,，他后面拖著帶著箱子的手推車。他會在生產(chǎn)線停下來,，交付貨物,，然后繼續(xù)前行。
“為了評估這一點,，傳統(tǒng)上,，你必須有人在車間里用攝像機跟蹤他,。然后，對于每個箱子,，你必須知道他從什么高度抬起,，離身體有多遠(yuǎn)。你還需要知道它有多重,，以及它要達(dá)到的高度和距離,。”
由荷蘭Xsens開發(fā)的運動捕捉傳感器技術(shù)已與JT/SJT評分相結(jié)合,，豐田公司與Xsens達(dá)成合作以提高豐田人機工程學(xué)評估的準(zhǔn)確性,。
Adamski說：“Xsens使用運動捕捉傳感器將人體運動數(shù)字化并進(jìn)行分析。當(dāng)你輸入人體測量數(shù)據(jù)時,，他們的傳感器會生成一個能夠重現(xiàn)工人搬運或裝配動作的虛擬人,。”,。
“因為我們在觀察JT/SJT系統(tǒng)中的運動,，所以這兩個項目結(jié)合在一起?！拔覀円呀?jīng)建立了一個軟件來連接他們,。這讓我們能夠準(zhǔn)確地了解員工在裝配過程中的姿勢。這對我們來說至關(guān)重要,。系統(tǒng)會告訴你‘該員工正在彎曲超過30度’,，而當(dāng)我們用JT/SJT系統(tǒng)對過程進(jìn)行錄像時，有時很難做到這一點,。因為車輛的定位方式和姿勢會導(dǎo)致人體模型變形,。”
這項技術(shù)已經(jīng)在英國和土耳其進(jìn)行了試驗,。它提供的數(shù)據(jù)使Bassford能夠與豐田的設(shè)計師合作,，進(jìn)一步調(diào)整生產(chǎn)線。
另一個進(jìn)步是零重力技術(shù)的應(yīng)用,，這種技術(shù)通常用于電影制作和體育產(chǎn)業(yè),。足球迷們可能已經(jīng)注意到，攝影師帶著彈簧平衡臂沿著球場一側(cè)奔跑拍攝,。手臂支撐攝像機,，減輕攝像機重量和振動。
Adamski說：“我們使用了類似的技術(shù),，但我們將它固定在生產(chǎn)線上,。如果沒有大量投資，我們無法避免工人在車輛下方工作。你會看到其他車輛制造商會將車輛轉(zhuǎn)向一側(cè),，因此操作人員在車輛旁邊工作,，但即使這樣，從底部到頂部的工作區(qū)域也相當(dāng)大,?！?/p>
通過部署Zero G工具臂，豐田減輕了工作負(fù)擔(dān),。那么為什么豐田不使用更多的機器人來降低MSD風(fēng)險呢,？Bassford說：“進(jìn)入汽車內(nèi)部是很棘手的。機器人需要很長時間才能完成這項工作,，而自動化程度的提高也使管理變化變得更加復(fù)雜。但豐田公司已經(jīng)引進(jìn)了一些協(xié)作機器人,，以幫助操作人員執(zhí)行諸如在部件上涂抹粘合劑等任務(wù),。”
熱身活動
生產(chǎn)操作人員在換班前進(jìn)行熱身和伸展運動,，以將疲勞風(fēng)險降至最低,。理療師將評估每條線，以確保操作人員針對其活動進(jìn)行正確的練習(xí),。
Bassford說：“每天早上7:30準(zhǔn)時開始排隊,，工人們需要熱身，準(zhǔn)備出發(fā),，就像職業(yè)運動員在比賽前一樣,。”,。
在豐田的許多工廠,，提供小型熱浴，以幫助工人充足熱身,。他說：“工人們把手放進(jìn)去,，他們的手部肌肉會感到溫暖?！?。
為了支持精益制造系統(tǒng)，所有操作人員都接受了輪換培訓(xùn),，每班輪換幾道工序,，最多五道工序。在計劃一天的輪換模式時,，每位主管不僅要考慮缺勤,，還要考慮因工作以外而受傷的員工以及職業(yè)健康人員的定制建議。
“如果有人肩部受傷，他們可能會說,，‘禁止肩部以上的工作’,，我們可以將（工人）轉(zhuǎn)移到另一個流程，”Bassford說,。
“我們并不使用一名員工一個流程的裝配方式,，因此，如果我們有一名員工由于某種原因無法執(zhí)行流程,，其他人將選擇該流程,，以暫時減少他們的輪換，并保持生產(chǎn)線運行,?！?/p>
在歐洲工廠的員工隊伍中，伯納斯頓工廠的平均年齡最高,。而且非常穩(wěn)定,，許多40多歲或50多歲的工人從十幾歲起就為豐田工作。然而,，巴斯福德說,，即使勞動力老齡化，生產(chǎn)時間也無法適應(yīng),。無論年齡大小,，每個人都必須在一個過程中達(dá)到相同的節(jié)拍時間，這進(jìn)一步強調(diào)了良好的人體工程學(xué)的重要性,。
“我們已經(jīng)與其他汽車行業(yè)討論過這一點,，我們都認(rèn)識到這項工作實際上讓人們保持健康，”他說,?！斑@是一項體力勞動，而不是過度消耗,，員工每天都會消耗大量卡路里,。”
他說,，作為豐田在歐洲的長期戰(zhàn)略的一個組成部分,，人體工程學(xué)活動現(xiàn)在已經(jīng)成為日常業(yè)務(wù)的一部分。
“我們投資于新技術(shù)的資源主要是為了改善我們操作人員的長期健康狀況,。他們是我們的頭號資產(chǎn),，他們提供了偉大的想法，在幫助我們進(jìn)一步改善業(yè)務(wù)方面具有,，所有人的健康,、福利和生產(chǎn)力都得到了改善。
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