Quantifizierung der ergonomischen Verbesserung und betrieblichen Freigabe nach dem Einsatz eines pneumatischen Industriemanipulators

00 Executive Summary

Klassifizieren Sie Bewegungen nach den tatsächlich ausgeübten Kräften, bevor Sie Metriken für den ursprünglichen und geänderten Prozess auswählen. Zum Heben und Senken, bei dem eine Person die gesamte Last mit beiden Händen trägt, verwenden Sie RWL, LI und CLI aus der NIOSH Revised Lifting Equation (RNLE). Sobald der Manipulator die Last trägt, messen Sie die Start-, Brems-, Schub-, Zug-, Dreh- und Positionierungskräfte des Bedieners separat. Wenn der Bediener die horizontale Achse mit beiden Händen und der gesamten Körperkraft antreibt, verwenden Sie ein kalibriertes Kraftmessgerät, HSE RAPP und ISO 11228-2. Wenn ein Motor, Zylinder oder eine andere Energiequelle die horizontale Achse antreibt, gilt RAPP nicht; Nutzen Sie eine dreiachsige Handkraftmessung und eine aufgabenspezifische ergonomische Beurteilung. Bewerten Sie Haltungswinkel während der Anstrengung anhand des ergänzenden internen Kriteriums in diesem Artikel. Jede Konformitätsbewertung nach ISO 11226 oder GB/T 42730 muss die vollständigen Anwendbarkeitsbedingungen der jeweiligen Norm erfüllen.

In diesem Bericht werden das manuelle Heben vor dem Einsatz und die unterstützten Arbeiten nach dem Einsatz getrennt bewertet. Die manuelle Freigabe erfordert FILI und STLI≤1.00 für jede vollständig manuelle Unteraufgabe und CLI≤1.00 für die kombinierte Aufgabe. Nach dem Einsatz müssen die manuellen Lasthubvorgänge während des normalen Zyklus 0 betragen. Bei einer gemischten Belegschaft darf die unsicherheitskorrigierte Start-/Stoppkraft in jedem Zyklus nicht größer als 150 N und die Dauerkraft nicht größer als 70 N sein. Wenn RAPP angewendet wird, müssen alle neun offiziellen Faktoren grün sein und die Gesamtpunktzahl 0; Andernfalls führen Sie eine aufgabenspezifische Bewertung durch. Die für jede Stufe geltenden Anforderungen an Haltung, Datenintegrität und Rest-FMEA müssen ebenfalls erfüllt sein. Das Versagen eines anwendbaren Kriteriums verhindert die Freigabe; Durchschnittswerte, Impressionen und prozentuale Verbesserungen können dies nicht kompensieren.

Im Berechnungsbeispiel mit fester Eingabe umfasst der ursprüngliche Prozess zwei vollständig manuelle, zweihändige Hebe-Unteraufgaben mit unterschiedlichen Geometrien und Lasten mit einer kombinierten Häufigkeit von 2 Hebevorgängen/Minute, gefolgt von einer 45-minütigen Erholung nach 45-minütiger Arbeit. Der ohne Zwischenrundung berechnete CLI beträgt 1.87690861858986 und überschreitet 1.000000, sodass das Ergebnis fehlschlägt. Im Beispiel nach der Bereitstellung wird davon ausgegangen, dass der Manipulator die gesamte Last trägt und die horizontale Achse nicht mit Strom versorgt wird. In der 50-Zyklen-Eingabematrix beträgt die maximal angepasste Start-/Stoppkraft 142 N und die Dauerkraft 61 N; Alle neun RAPP-Faktoren sind grün/0 und manuelles Heben beträgt 0 Hebevorgänge. Das berechnete Ergebnis erfüllt die Kriterien in diesem Artikel. Dieses Beispiel lässt sich wie folgt beschreiben: „Die Belastung durch manuelles Heben von Lasten wurde um 100% eliminiert, nachdem das Schiebe-/Zugtor des Projekts bestanden wurde.“ Das RNLE-Ergebnis nach der Bereitstellung darf nicht als LI=0 gemeldet werden. Die tatsächliche Projektleistung muss durch entsprechende Originalunterlagen belegt werden.

Wichtige Schlussfolgerungen

1. RNLE bewertet nur vollständig manuelles Heben mit zwei Händen; Es bewertet nicht das Drücken, Ziehen, Führen oder Positionieren nach dem Einsatz des Manipulators.
2. Wenn durchschnittliche Masse, maximale Masse, H, V, D, A, Frequenz, Dauer, Erholungszeit oder Kopplungsklassifizierung vor der Bereitstellung fehlen, ist die RNLE-Berechnung ungültig und die Workstation darf nicht freigegeben werden.
3. Bewerten Sie nach dem Einsatz jeden Zyklus anhand seiner maximalen resultierenden Kraft plus U_res. Behalten Sie die Zyklus-für-Zyklus-Ergebnisse im Abnahmeprotokoll bei; Ein Durchschnitt allein reicht nicht aus.
4. Für eine gemischte Belegschaft übernimmt diese Studie die niedrigeren HSE-Richtwerte als Projektkriterien: Start-/Stoppkraft nicht größer als 150 N und Dauerkraft nicht größer als 70 N.
5. Wenden Sie RAPP nur auf vollständig manuelle horizontale Bewegungen mit beiden Händen und gleichmäßiger Ganzkörperanstrengung beim Stehen oder Gehen an. Dies gilt nicht für angetriebene horizontale Bewegungen oder die Steuerung nur der oberen Gliedmaßen. HSE definiert den gesamten RAPP-Score nicht als universellen Handlungsschwellenwert. Für anwendbare Aufgaben erfordert diese Studie separat alle neun Faktoren Grün und eine Gesamtpunktzahl von 0.
6. Eine nachgewiesene Verbesserung erfordert sowohl den Verzicht auf manuelles Heben von Lasten als auch das Bestehen von Kraft-, Haltungs-, Risiko- und Aufzeichnungskontrollen nach dem Einsatz. Verbesserungen in einer Kategorie können Misserfolge in einer anderen nicht ausgleichen.

01Aufgabenklassifizierung und Entscheidungslogik

1.1 Modellieren Sie die beiden Expositionstypen separat

Die Einordnung richtet sich nach der tatsächlichen Lastverteilung, nicht nach der Gerätebezeichnung. Ein Abschnitt des normalen Arbeitszyklus gilt nur dann als Schieben, Ziehen oder Führen, wenn alle drei Bedingungen erfüllt sind: Der Manipulator oder Greifer trägt das Werkstückgewicht in einem geschlossenen Lastpfad; die Bedienperson stützt das Werkstück nicht mit den Armen gegen Herabfallen; das Werkstück bleibt auch ohne Handkontakt kontrolliert. Sobald eine Bedingung nicht erfüllt ist, liegt gemeinsame Lastaufnahme oder vollständig manuelles Heben vor. Eine RNLE-Aufgabe darf nur für eine einzelne Bewegung definiert werden, bei der die Vorrichtung vom Werkstück getrennt ist und die Bedienperson dessen gesamtes Gewicht mit beiden Händen trägt. Solange die Vorrichtung einen Teil der Last übernimmt, ist RNLE als „nicht anwendbar“ zu kennzeichnen; stattdessen sind dreiachsige Handkraftmessungen und eine aufgabenspezifische biomechanische Bewertung erforderlich.

Die Anwendbarkeit von RAPP ist gesondert anhand der horizontalen Bewegung zu prüfen. Abschnitt A gilt, wenn der horizontale Antrieb keine Kraft abgibt (Antriebsleistung 0), die Bedienperson steht oder geht, beide Hände verwendet und vor dem Körper gleichmäßig mit dem ganzen Körper Kraft ausübt. RAPP ist als „nicht anwendbar“ zu kennzeichnen, sobald eine der folgenden Bedingungen vorliegt: horizontale Antriebsleistung ungleich 0; sitzende Bedienperson; einhändige Bedienung; Kraftausübung ausschließlich mit den oberen Gliedmaßen; oder Abhängigkeit von einer äußeren Körperabstützung. Ein Wert von 0 Punkten ersetzt keine aufgabenspezifische Bewertung.

1.2 Alle anwendbaren Kriterien müssen erfüllt sein

Die einzelnen Bedingungen werden durch logisches UND verknüpft, um die Freigabe zu ermitteln:

Wenn ein Unter-Gate falsch ist, gilt „Release=Fail“. Prozentuale Verbesserungen, Zufriedenheit, Produktionssteigerungen oder die Leistung einzelner Zyklen können ein nicht bestandenes Kriterium nicht ausgleichen.

02Standards, Editionen und Anwendungsregeln

GB/T 31054-2014, Mechanische Produkte – Computergestütztes Engineering – Terminologie für numerische Finite-Elemente-Berechnungen, ist ein Dokument zur Finite-Elemente-Terminologie und wird in diesem Artikel nicht für die Bewertung der manuellen Handhabung verwendet. Manuelles Heben und Tragen wird gemäß GB/T 31002.1-2014 im angegebenen Geltungsbereich analysiert.

Dieser Artikel unterscheidet Methodenquellen von internen Akzeptanzbedingungen. Internationale und nationale Standards definieren Anwendbarkeit und Bewertungsrahmen; CDC/NIOSH stellt die RNLE-Berechnung bereit; und HSE stellt Referenz-Druck-/Zugkräfte und RAPP-Klassifizierungen bereit. Die 150 N- und 70 N-Kriterien, vollständig grün/0 Bewertung, 50 Zyklen, 100 Hz Abtastrate, resultierende Kraftunsicherheit, Haltungswinkel, FMEA-Schwellenwerte, Neubewertung nach Änderungen und jährliches Intervall sind die Annahmebedingungen für diese Studie. Die NIOSH-, HSE-, ISO- und GB/T-Dokumente werden dabei nicht als gesetzliche Arbeitsplatzgrenzwerte in China interpretiert. HSE-Werte wie 150 N und 70 N sind Richtwerte, keine Gewichtsgrenzen oder genehmigten Sicherheitsgrenzen.

03Baseline für manuelles Heben vor der Bereitstellung: RNLE

3.1 Erforderliche Eingaben

Ursprungs- und Zielgeometrie sowie Aufgabenbedingungen separat für jede Hebe-Unteraufgabe aufzeichnen. Die folgenden Felder sind erforderlich:

RNLE-Daten sind ungültig, wenn die Originalaufzeichnungen unvollständig sind, Messgeräte keine gültige Kalibrierung haben, Ursprung und Ziel nicht unterschieden werden oder nur eine einzige Körperhaltung aufgezeichnet wird. Die Aufgabe kann keinen vorübergehenden Abschluss erhalten.

Die Eingabedomäne ist ebenfalls ein Hard Gate. H darf nicht größer als 63 cm sein; V muss innerhalb von 0–175 cm liegen; D darf nicht größer als 175 cm sein; und A muss innerhalb von 0–135° liegen. Die Frequenz muss innerhalb der offiziellen FM-Tabelle für die ausgewählte V- und Dauerkategorie liegen. Extrapolieren Sie einen Multiplikator nicht über eine beliebige Grenze hinaus; RNLE als nicht anwendbar eintragen und den Antrag nicht über RNLE freigeben. Behalten Sie den Rohmassendatensatz für jeden Artikel bei und berechnen Sie L_avg und L_max direkt aus diesen Datensätzen. Die Geometrie nutzt in gültigen Zyklen die größte Belastung; Nennmaße ersetzen nicht die Messung. Wenn das Ziel ein erneutes Ergreifen, ein kurzes Halten, eine präzise Platzierung oder eine Handführung erfordert, behalten Sie eine vollständige Berechnungskette für Ursprung und Ziel bei und verwenden Sie min(RWL_origin, RWL_destination). Wenn alle vier fehlen, vermerken Sie „Zielberechnung nicht erforderlich“ mit der unterstützenden Feststellung.

3.2 RWL und LI

Bei Verwendung von Zentimetern und Kilogramm:

Erhalten Sie FM aus der offiziellen NIOSH-Frequenztabelle nach V, Frequenz, Dauer und Wiederherstellungsbedingung. Beziehen Sie CM aus der offiziellen Kopplungstabelle. Interpolieren Sie nicht linear und weisen Sie keinen Multiplikator aufgrund Ihrer Erfahrung zu. Wenn eine Zielberechnung erforderlich ist, berechnen Sie den RWL am Start- und Zielort getrennt und verwenden Sie den kleineren RWL, der den größeren LI ergibt. Akzeptanz verwendet immer ungerundete Ergebnisse; Zwei Dezimalstellen dienen nur der Anzeige. Jede ungerundete Projekt-Gate-Metrik größer als 1.000000 schlägt fehl; genau 1.000000 ist zulässig.

RNLE hat explizite Anwendungsgrenzen: Zwei Hände tragen eine kontrollierbare Last vollständig, während sie in der angegebenen Industrieumgebung stehen. Wenden Sie die Gleichung nicht direkt auf einhändiges Heben, Arbeiten im Sitzen oder Knien, Teamhandling, statisches Halten, gemeinsames Tragen von Lasten zwischen Person und Ausrüstung, Tragen beim Gehen, Schieben/Ziehen, Schaufeln, vertikale Bewegungen schneller als 76 cm/s, einen statischen Reibungskoeffizienten zwischen Schuh und Boden unter 0.4 oder eine instabile Last an. Bewerten Sie die horizontale Tragweite, die Frequenz und die kumulative Masse separat gemäß ISO 11228-1/GB/T 31002.1. Außerhalb der Grenzen keine ungefähren LI angeben; Erfassen Sie RNLE als nicht anwendbar und führen Sie eine aufgabenspezifische Bewertung durch.

04CLI bei mehreren Teilaufgaben und Vollständigkeit der Eingabedaten

Wenn ein Auftrag zwei oder mehr unterschiedliche Lasten, Frequenzen, Geometrien, Kopplungsbedingungen oder Zielhöhen umfasst, teilen Sie ihn in Unteraufgaben auf und berechnen Sie die CLI. Notieren Sie L_avg und L_max für jede Unteraufgabe. Setzen Sie FM auf 1, um das frequenzunabhängige empfohlene Gewicht FIRWL zu berechnen, und verwenden Sie dann L_max für FILI. Wenden Sie die Häufigkeit jeder Unteraufgabe an, um STRWL zu erhalten, und verwenden Sie L_avg für STLI. Ordnen Sie Unteraufgaben nach absteigendem ungerundetem STLI. Wenn die STLI-Werte gleich sind, wird die Unteraufgabe mit der höheren Frequenz zuerst eingestuft.

FM_(1...i) ist der Multiplikator für die kumulative Häufigkeit durch Teilaufgabe i. Suchen Sie anhand der V-Kategorie, der Dauer und der Wiederherstellungsbedingungen der hinzugefügten Unteraufgabe nach. Ersetzen Sie CLI nicht durch den mittleren oder maximalen LI. Jede Unteraufgabe erfordert ungerundetes FILI≤1.000000 und STLI≤1.000000; Die Gruppe erfordert ungerundete CLI≤1.000000. Wenn die Dauer oder Häufigkeit die offizielle Tabelle überschreitet oder die kumulative Häufigkeit kein gültiges FM aufweist, schlägt die RNLE-Veröffentlichung fehl. Ein fehlender FM darf nicht als 1 behandelt werden.

Wenden Sie unabhängige Prüfungen auf die Daten an: Der Rekorder ist für Originalmessungen verantwortlich, der Rechner für Formeln und Tabellensuchen und der unabhängige Prüfer für Aufgabenzerlegung und Einheiten. Die Aufzeichnungen müssen alle drei Namen, Daten und Versionsnummern enthalten. Sperren Sie Tabellenformelzellen und behalten Sie Eingaben, Suchquellen und Berechnungsergebnisse bei. Screenshots können nicht die komplette Berechnungsdatei ersetzen.

05Zweihändige Push/Pull- und Führungskraftbewertung

5.1 Bewegungssegmente

Zeichnen Sie jeden Zyklus nach der Auslösung in sechs Phasen auf: Annäherung an den Griff, Starten, gleichmäßige Führung, Drehen/Höhenverstellung, Stoppen/Feinpositionierung und Lösen. Bewerten Sie die Spitzenkräfte beim Starten und Stoppen, die anhaltenden Kräfte beim gleichmäßigen Führen, Drehen und Höhenverstellen sowie die Körperhaltung und unbeabsichtigte Lastunterstützung beim Anfahren und Lösen. Zwischen Spannen und Lösen muss die kumulierte Zeit, die für das manuelle Stützen des Werkstücks aufgewendet wird, 0 s betragen, und die Anzahl der manuellen Lastaufnahmevorgänge muss 0 betragen.

5.2 Instrumente und Berechnungen

Verwenden Sie ein kalibriertes dreiachsiges Kraftmessgerät mit einem Bereich von mindestens ±500 N pro Achse, einer Auflösung von nicht mehr als 1 N, einer Abtastung von mindestens 100 Hz und einer Kalibrierungsgültigkeit von nicht mehr als 12 Monaten. Definieren Sie Fx entlang des Verfahrwegs, Fy horizontal über den Verfahrweg und Fz vertikal. Installieren Sie den Sensor im Lastpfad von Hand zu Griff, ohne die Griffhöhe, den Griffabstand oder den Bewegungswiderstand zu ändern. Null vor und nach jedem Testsatz. Wenn die Nullpunktdifferenz einer Achse im absoluten Wert 2 N überschreitet, entwerten Sie den gesamten Satz und wiederholen Sie ihn.

Berechnen Sie die resultierende erweiterte Unsicherheit U_res, anstatt Zertifikatswerte für eine Achse direkt hinzuzufügen. Dividieren Sie die erweiterte Unsicherheit jeder Achse bei k=2 durch 2, um u_x, u_y und u_z zu erhalten, und berücksichtigen Sie dann die Standardunsicherheit von Nullversatz, Ausrichtung und Wiederholbarkeit:

Verwenden Sie die maximal berechnete U_res innerhalb jedes Entscheidungsfensters; sie darf 5 N nicht überschreiten. Bei Fres=0 setzen Sie Richtungsableitungsterme auf 0 und behalten Sie Null-, Ausrichtungs- und Wiederholbarkeitsbeiträge bei. Wenn die Führung weniger als 1.0 s dauert, verwenden Sie den Mittelwert aller Fensterstichproben plus U_res,sus. Das Startfenster läuft von der ersten Fres>10 N bis die Geschwindigkeit für 0.5 s innerhalb von ±5% ihrer Einstellung bleibt. Das Stoppfenster beginnt 1.0 s vor der Ankunft und endet, nachdem die Geschwindigkeit 0 für 0.5 s bleibt. Synchronisieren Sie Video-, Bewegungs- und Kraftsignale innerhalb von 0.1 s. Vergleichen Sie die angegebene Kraft plus U_res mit dem Schwellenwert. Fügen Sie niemals Unsicherheit hinzu, nachdem Sie die Entscheidung getroffen haben.

Die HSE-Anleitung vergleicht die minimale Schub- oder Zugkraft, die zum Starten der Ladung erforderlich ist, mit ihren Richtwerten. In diesem Artikel wird stattdessen die maximale dreiachsige resultierende Kraft während des Normalbetriebs plus U_res als internes Expositionskriterium verwendet, was sich von der ursprünglichen HSE-Messmethode unterscheidet. Die Werte 150 N und 70 N sind numerische Schwellenwerte, die für diesen Artikel ausgewählt wurden, keine gesetzlichen Grenzwerte.

5.3 Testabdeckung

Verwenden Sie für jede Entwurfsrandbedingung 5 qualifizierte Bediener aus dem tatsächlichen Auftrag, die jeweils 10 aufeinanderfolgende vollständige Zyklen abschließen, also insgesamt 50 gültige Zyklen. Die Stichprobe umfasst die kleinsten und größten Personen auf der Stellenliste; Zeichnen Sie die Höhen aller 5 Operatoren in ganzen Zentimetern auf. Wenn Frauen in der Stelle arbeiten, müssen mindestens 2 der 5 Betreiberinnen Frauen sein. Die Randbedingungen müssen mindestens die maximale Nennmasse des Werkstücks, den maximalen Arbeitsradius, die minimal und maximal zulässigen Griffhöhen, beide Bewegungsrichtungen und den niedrigsten zulässigen Luftversorgungsdruck oder Leistungszustand umfassen. Führen Sie 50 Zyklen unabhängig für jede Randbedingung durch. Bedingungen nicht kombinieren.

Jeder gültige Zyklus muss Folgendes erfüllen:

Die Schwellenwerte 150 N und 70 N verwenden HSE-Richtwerte für Frauen und gelten hier für eine gemischte Belegschaft. Jeder gültige Zyklus, der einen der Schwellenwerte überschreitet, schlägt fehl. Mittelung, P95 oder Ausschluss des Operators, der einen Grenzwert überschritten hat, können dieses Ergebnis nicht ändern. Die einseitige 95% binomiale Ausfallrate-Obergrenze für 50/50 Zyklen ohne Ausfälle beträgt 1−0.05^(1/50)=5.82%.

06RAPP, Routen und Haltungsbewertung

Stellen Sie zunächst fest, ob RAPP gilt. Verwenden Sie RAPP-Abschnitt A, wenn die horizontale Achse keine Antriebsleistung hat und der Bediener im Stehen oder Gehen und mit beiden Händen und der Ganzkörperanstrengung die Hängeschiene oder Geräte auf Rädern reibungslos bewegt. Wenn die horizontale Achse über eine Kraftleistung verfügt, die Bewegung nur von den oberen Gliedmaßen ausgeführt wird, die Bedienung einhändig oder im Sitzen erfolgt oder die Person auf externe Körperunterstützung angewiesen ist, dokumentieren Sie RAPP als nicht anwendbar und verwenden Sie eine dreiachsige Handkraftmessung sowie eine aufgabenspezifische ergonomische Bewertung. Die Arbeit wird erst freigegeben, wenn diese Bewertung abgeschlossen ist; ein RAPP-Score von 0 kann dies nicht ersetzen.

Für Bewegungen innerhalb des Geltungsbereichs von RAPP verwenden Sie die offiziellen Farbklassifizierungen: Grün bedeutet geringes Risiko, gelb mittleres Risiko, rot hohes oder sehr hohes Risiko und lila inakzeptables Risiko. Der HSE-Gesamtscore unterstützt den Vergleich und die Priorisierung; es handelt sich nicht um eine universelle Handlungsschwelle. Dieser Artikel erfordert außerdem, dass alle neun Faktoren, A-1 bis A-9, grün sind und einzeln mit 0 bewertet werden, mit einer Gesamtpunktzahl von 0. Jeder bernsteinfarbene, rote oder violette Faktor führt zu einem Fehler.

Vorwärtsflexion 20°, Rotation 10°, Handgelenksflexion/-extension 15° und radiale/ulnare Abweichung 10° sind interne zusätzliche Tore in dieser Studie. Bewerten Sie Kraft-Phasen-Winkel gegenüber diesen Toren. Bewerten Sie die Konformität mit ISO 11226 und GB/T 42730 nur unter den vollständigen Anwendbarkeitsbedingungen jedes Standards. Verwenden Sie den maximalen absoluten Winkel über den gesamten Zyklus, keinen durchschnittlichen Zykluswinkel. Die Nennkapazität der Ausrüstung ist ein separates hartes Tor: Die maximale Werkstückmasse darf den niedrigsten Wert der Ausrüstung, Endeffektorwerkzeuge, Hebepunkte und Anschlüsse nicht überschreiten. Wenn RAPP gilt, ist das Überschreiten einer Gerätebewertung lila/inakzeptabel und erfordert einen sofortigen Stopp.

07Testdesign, Datenqualität und Rückverfolgbarkeit

Das Release-Paket muss alle unten aufgeführten Datensätze enthalten. Jede Auslassung erfüllt das Datenkriterium nicht:

1. Gemessene Masse jedes Werkstücks, L_avg, L_max, Schwerpunktbereich, Greifpunkte, Arbeitsstationszykluszeit und Schichtdauer;
2. Rohdaten H, V, D, A, F, Dauer, Wiederherstellung, Zielkontrollentscheidung und Kopplungsklassifizierung für jede Unteraufgabe vor der Bereitstellung;
3. Nennkapazitäten und zulässige Druck-/Spannungsbereiche des Manipulators, der Werkzeuge, Hebepunkte und Verbindungen;
4. Seriennummer des Kraftmessgeräts, Kalibrierungszertifikat, u_x/u_y/u_z, u_zero, u_align, u_repeat, U_res, Abtastrate, Installationsfotos und Nullpunktaufzeichnungen;
5. Anonymisierte Bediener-ID, Größe, Berufsqualifikation und Testbedingungen;
6. Ursprüngliche dreiachsige Zeitverläufe, Segmentmarkierungen und ungerundete Fstart,c und Fsus,c für jeden Zyklus, neben der Zusammenfassung;
7. Synchronisiertes Video über den gesamten Zyklus, RAPP-Anwendbarkeitsentscheidung, anwendbare A-1 bis A-9-Aufzeichnungen, aufgabenspezifische Bewertung, Haltungswinkel und Routenfotos;
8. RNLE-Arbeitsblätter, FMEA, Abweichungsaufzeichnungen, Überprüfungssignaturen, Software-/Formularrevisionen und endgültige Entscheidung.

Nur eine Geräteunterbrechung, ein Synchronisierungsfehler oder eine eindeutig identifizierte externe Unterbrechung, die nichts mit dem Prozess zu tun hat, kann einen Zyklus ungültig machen, und der Grund muss während des Tests aufgezeichnet werden. Übermäßiger Kraftaufwand, erschwerte Bewegungen und Fehlhaltungen dürfen nicht als Ausschlussgründe herangezogen werden. Wiederholen Sie ungültige Zyklen, bis 50 gültige Zyklen für jede Randbedingung erhalten wurden, und behalten Sie alle ausgeschlossenen Originaldateien bei.

Korrigieren Sie die Aufwärm- und Testbedingungen der Ausrüstung: Führen Sie Startprüfungen gemäß den Angaben des Herstellers durch; Luftdruck, Spannung, Schmierung, Bremsung und Lastzustand aufzeichnen; Verwenden Sie die maximale Werkstückmasse im Designbereich. und erhöhen Sie die Unterstützungseinstellungen nicht vor formellen Tests. Erfassen Sie Parameterwerte, Softwareversion, Balance-Einstellung und Geschwindigkeitseinstellung in der Konfigurationsbasislinie. Exportieren Sie sie nach dem Test erneut zum Vergleich. Jeder Unterschied macht den Testsatz ungültig.

08Anhebungsberechnung vor der Bereitstellung durchgeführt

In diesem Abschnitt wird die Basisberechnung mit festen Eingaben veranschaulicht. Die beiden vollständig manuellen, zweihändigen Hebe-Teilaufgaben unterscheiden sich in der Last-, H-, V-, D-, A- und Kupplungsklassifizierung. Jeder tritt bei 1 Hebungen/Minute auf, was einer kombinierten Häufigkeit von 2 Hebungen/Minute entspricht. Kontinuierliches Heben für 45 Minuten, gefolgt von 45 Minuten sitzender Überwachung, was eine Erholungszeit/Arbeitszeit =1.0 ergibt, ohne dass danach ein weiteres Heben erfolgt; Daher wird die Kurzzeit-FM verwendet. Für beide Aufgaben ist kein erneutes Greifen, Festhalten, genaues Platzieren oder Handführen am Ziel erforderlich, daher wird nur der Ursprung berechnet.

8.1 Multiplikatoren und Einzelaufgabenergebnisse

Berechnen Sie jeden Multiplikator aus der exakten Eingabe, niemals durch Rückberechnung eines gerundeten Anzeigewerts. Nutzen Sie die volle Tabellenkalkulationsgenauigkeit für FIRWL-, FILI-, STRWL-, STLI- und CLI-Entscheidungen. Beim absteigenden, ungerundeten STLI steht A an erster Stelle und B an zweiter Stelle. A überschreitet 1.000000 sowohl für FILI als auch für STLI und schlägt fehl; B besteht beide.

8.2 Composite Lifting Index

Das Hinzufügen von B ergibt eine kumulative Häufigkeit von 2 Hebungen/Minute. Suchen Sie die inkrementelle FM mithilfe der V-Kategorie von B: für kurze Dauer und V≥75 cm, vorherige Frequenz ΣF_A=1 Hub/Min ergibt FM_B(ΣF_A)=0.94; Die kombinierte Frequenz Σ(F_A+F_B)=2 Aufzüge/Minute ergibt FM_B[Σ(F_A+F_B)]=0.91:

Die ungerundete Basis-CLI ist 1.87690861858986 und Teilaufgabe A überschreitet sowohl die FILI- als auch die STLI-Grenzwerte. Die Eingabebedingung schlägt daher die Freigabe für manuelles Heben fehl. Eine Last von 18 kg, die unter 23 kg liegt, stellt keinen Durchgang dar, da 23 kg die Lastkonstante ist. Nach Berücksichtigung von Geometrie, Asymmetrie, Frequenz und Kopplung beträgt die STRWL für Teilaufgabe A 9.76811733625 kg.

09Push/Pull und Leitberechnung nach der Bereitstellung funktionierten

Werkstückmasse bleibt 18 kg. Während des normalen Zyklus tragen Manipulator und Werkzeug unabhängig voneinander das Gewicht des Werkstücks. Die manuelle Stützzeit beträgt 0 s und die manuelle Lastaufnahmefrequenz beträgt 0 Hebevorgänge/Minute. Das Gerät unterstützt die vertikale Achse und die Antriebsleistung der horizontalen Achse ist auf 0 festgelegt. Der Bediener steht oder geht, hält beide Hände am Griff und nutzt die gesamte Körperkraft zum Anfahren, 2 m horizontalen Führen, Lenken, Anhalten und Positionieren. Dieser Antrag erfüllt daher die Anwendbarkeitsbedingungen von RAPP Abschnitt A in diesem Bericht; RNLE wird nicht berechnet.

In diesem Abschnitt werden Berechnungseingaben aus dem Maximum jeder Person über 10 Zyklen erstellt. U_res wird für jedes Ergebnis auf 3 N gesetzt, und der angepasste Wert ist das Eingabemaximum plus 3 N. Das folgende Beispiel veranschaulicht die Datenaggregation und -auswertung.

Über die angenommenen 50 Zyklen hinweg betragen die korrigierten Maxima 142 N und 61 N:

Verwenden Sie im Beispiel die neun offiziellen Abschnitt-A-Faktoren. Die bewegliche Hängeschienenbaugruppe und die Werkzeugausstattung betragen insgesamt 22 kg; Durch Addition des 18 kg Werkstücks ergibt sich eine 40 kg bewegte Masse, die innerhalb der für das Gerät zulässigen 60 kg liegt.

Mit den festen Eingaben und der 50-Zyklus-Zusammenfassungsmatrix in diesem Abschnitt durchläuft die Berechnung jedes Projekttor. Null Ausfälle in 50/50 verdeutlichen die Akzeptanz der Projektstichproben; Interpretieren Sie die Populationsausfallrate anhand der statistischen Obergrenze in Abschnitt 5.3. Es zeigt nicht, dass ein tatsächliches Projekt die Validierung abgeschlossen hat. Die Verbesserung in diesem Beispiel besteht darin, dass „die Häufigkeit des manuellen Hebens von Lasten von 2 Hebevorgängen/Minute auf 0 Hebevorgänge/Minute reduziert wurde, was einer Eliminierungsrate von 100% entspricht; die Druck-/Zugkraft nach dem Einsatz und die RAPP-Projekttore wurden bestanden.“ Melden Sie nicht „CLI reduziert von 1.87690861858986 auf 0 oder „LI verbessert um 100%“, da RNLE nach der Bereitstellung nicht anwendbar ist.

10Verbesserungsmetriken, Freigabekriterien und Entscheidungserklärungen

10.1 Quantitative Metriken

Melden Sie die folgenden Verbesserungsmetriken nebeneinander und behalten Sie dabei die Einheiten und die Bewertungsbasis jeder Metrik bei:

Wenn nach dem Einsatz noch diskrete, vollständig manuelle Hebevorgänge verbleiben, berechnen Sie FILI, STLI und CLI für diese Aufgaben neu und melden Sie die verbleibende Hebehäufigkeit. Die Eliminierung liegt dann unter 100%, Sie können also keinen Anspruch auf vollständige Eliminierung erheben. Verwenden Sie für die gemeinsame Lastaufnahme eine dreiachsige Handkraftmessung und eine aufgabenspezifische biomechanische Bewertung, nicht RNLE. Eine Force-Marge unter 0 schlägt fehl. Eine positive Marge bedeutet, dass das Kriterium erfüllt ist; Es handelt sich hierbei weder um eine Nennkapazität noch um einen Sicherheitsfaktor.

10.2 Freigabekriterien – jedes anwendbare Element muss bestehen

Aus den Ergebnissen aller Untergatter die entsprechende Schlussfolgerung ziehen:

• Bestanden: „Alle G1–G9-Kriterien sind für die angegebenen Betriebsbedingungen erfüllt. Die Aufgabe wird innerhalb dieser Bedingungen freigegeben; darüber hinausgehende Änderungen erfordern eine Neubewertung.“
• Fehlgeschlagen: „G [Nummer] ist nicht erfüllt. Die Aufgabe ist nicht freigegeben. Schließen Sie die Korrekturarbeiten ab und wiederholen Sie den vollständigen Testplan, bevor Sie die Freigabe beantragen.“

Notieren Sie die endgültige Entscheidung als „Bestanden“ oder „Nicht bestanden“.

11Risikoanalyse und FMEA

Bewerten Sie den Schweregrad S, das Vorkommen O und die Erkennung D von 1 bis 5 und berechnen Sie RPN=S×O×D. Der verbleibende RPN muss unter 20 liegen. Ein S=5-Ausfall erfordert zwei unabhängige Kontrollen, eine präventive und eine erkennende oder isolierende, selbst wenn die verbleibende RPN unter 20 liegt. Verwenden Sie die folgenden festen Bewertungsdefinitionen:

O oder D dürfen nur reduziert werden, wenn die Kontrollarchitektur, Testaufzeichnungen und Überprüfungssignaturen alle verfügbar sind. Wenn Beweise fehlen, behalten Sie die Anfangswerte bei. Die folgende Tabelle ist ein FMEA-Berechnungsbeispiel mit festem Eingang, das zeigt, wie sich Kontrollmaßnahmen auf das Restrisiko auswirken.

E1–E7 definieren die Nachweise, die zur Reduzierung von O/D erforderlich sind. Verwenden Sie eine aufgelistete Restpunktzahl erst, nachdem diese Aufzeichnungen vollständig und überprüft wurden; andernfalls verwenden Sie die anfängliche Punktzahl. FMEA, Kraftmessungen und anwendbare RNLE-Berechnungen bilden den Freigabenachweis. Berechnen Sie nach jeder Kontrolländerung das Restrisiko neu und wiederholen Sie G1–G9; Ändern Sie nicht einfach die RPN-Nummer.

12Änderungskontrolle, regelmäßige Überprüfung und Betriebsanweisungen

Jede der folgenden Änderungen oder Anomalien macht die bestehende Version sofort ungültig und erfordert eine vollständige Wiederholung von G1–G9:

1. Die Masse des Werkstücks überschreitet das freigegebene Maximum oder sein Schwerpunkt verlässt die zulässige Raumhülle;
2. Radius, Griffhöhe, Verfahrweg, Geschwindigkeit oder Beschleunigung verlassen den getesteten Minimal- bis Maximalbereich;
3. Die Zyklushäufigkeit, die Dauer der kontinuierlichen Arbeit, die Erholungszeit oder das Schichtmuster überschreiten die RNLE/RAPP-Bewertungseingaben;
4. Änderungen am Manipulator, Werkzeug, Hebepunkten, Griffen, Bremsen, Schienen, Schläuchen, Kabeln, Luftdruck, Spannung, Geschwindigkeit oder Steuerrezept;
5. Neue Steigungen, Stufen, Kurven, rutschige Bedingungen oder Hindernisse auf der Route;
6. Eine fallengelassene Last, ein Zusammenstoß, ein Greifversagen, übermäßiger Start oder anhaltende Krafteinwirkung oder eine ergonomische Verletzung;
7. Ungültige Kalibrierung des Kraftmessgeräts, verlorene Rohdaten oder ein identifizierter Berechnungs- oder Aufgabenzerlegungsfehler.

Kein prozentualer Zuschlag oder keine Maßtoleranz befreit eine Überschreitung von der Neubewertung. Wenn der eingefrorene Bereich um 1 Mindestaufzeichnungseinheit überschritten wird, wird die Freigabe ungültig. Wenden Sie keine Ausnahmen von 5%, 50 mm, 100 mm oder 10% außerhalb des genehmigten Bereichs an.

Überprüfen Sie auch ohne Änderungen vor jeder Schicht Ausrüstung, Werkzeuge, Bremsen, Schienen und Routen. Wiederholen Sie jährlich 50 Zyklen für den eingefrorenen Zustand, der das größte Fstart,c oder Fsus,c ergibt, und aktualisieren Sie RAPP, Haltungsdatensätze und FMEA. Zählen Sie den Zeitraum ab dem offiziellen Datum der Veröffentlichungsunterschrift. Wenn die erneute Prüfung länger als 12 Monate überfällig ist, wird die Aufgabe nicht freigegeben.

Die Standardarbeitsanweisung vor Ort muss die maximale Werkstückmasse, den zulässigen Arbeitsradius, den Griffhöhenbereich, den zulässigen Druck/die zulässige Spannung, das Geschwindigkeitsrezept, den normalen Bewegungsablauf, das Verbot des manuellen Hebens, das Verfahren bei abnormalem Stopp und die Inspektionspunkte vor der Schicht angeben. Ein Schulungsprotokoll beweist nur, dass eine Schulung stattgefunden hat; es begründet keine Kompetenz. Ein Bediener ist für den Job erst qualifiziert, wenn er 10 aufeinanderfolgende Zyklen unter kontrollierten Bedingungen abgeschlossen hat und alle Kraft- und Haltungsgrenzen erfüllt sind.

13 Schlussfolgerung

Die ergonomische Beurteilung sollte die Bewegungsänderungen vor und nach dem Einsatz berücksichtigen. Legen Sie zunächst RNLE-Basislinien für RWL, FILI, STLI und CLI für vollständig manuelles Heben mit zwei Händen fest und prüfen Sie dann, ob die manuelle Lastunterstützung eliminiert wurde. Nutzen Sie eine dreiachsige Handkraftmessung und eine aufgabenspezifische biomechanische Beurteilung zur gemeinsamen Lastunterstützung. Messen Sie beim Schieben und Ziehen mit vollständig vom Manipulator unterstützter Last die Start-/Stoppspitzen und die anhaltende Kraft in jedem Zyklus und wählen Sie RAPP oder eine aufgabenspezifische Bewertung aus, je nachdem, ob die horizontale Achse angetrieben wird. Kombinieren Sie die Kraftergebnisse mit Körperhaltung, Nennkapazität, Datenvollständigkeit und FMEA-Ergebnissen, um die Freigabe zu bestimmen.

Kriterien für die eigentliche Aufgabe auswählen. Vollständig manuelles Heben mit zwei Händen verwendet RNLE mit ungerundetem FILI, STLI und CLI≤1.000000. Vollständig unterstützte Arbeiten nach dem Einsatz erfordern eine manuelle Lastaufnahmefrequenz von 0 Hebevorgängen/Minute. Jeder Zyklus muss die resultierende Start-/Stoppkraft plus U_res≤150 N und die anhaltende resultierende Kraft plus U_res≤70 N erfüllen. Anwendbare RAPP-Faktoren müssen alle grün sein und insgesamt 0 betragen; andernfalls muss eine aufgabenspezifische Beurteilung bestanden werden. Interne Haltungsgrenzen sind Vorwärtsbeugung ≤20°, Rotation ≤10°, Handgelenksbeugung/-streckung ≤15° und radiale/ulnare Abweichung ≤10°. Die verbleibende RPN muss <20 betragen und das Beweispaket muss vollständig sein. Die Nichterfüllung eines anwendbaren Kriteriums verhindert die Freigabe.

Das Beispiel mit fester Eingabe liefert die folgenden Ergebnisse: Vor der Bereitstellung hat Unteraufgabe A FILI=1.73216592487162 und STLI=1.84272970731024 und die Zwei-Aufgaben-CLI=1.87690861858986, was zu einem Fehler führt. Die Eingaben nach dem Einsatz ergeben eine Eliminierungsrate des manuellen Hebens von 100%, eine maximal angepasste Start-/Stoppkraft von 142 N, eine Dauerkraft von 61 N, alle neun RAPP-Faktoren grün und eine Gesamtpunktzahl von 0, was ein Bestehen der aufgeführten Kriterien bedeutet. Diese Ergebnisse gelten nur für die Betriebsbedingungen und Berechnungseingaben in diesem Artikel. Interpretieren Sie die Populationsausfallrate anhand der einseitigen 95%-Obergrenze in Abschnitt 5.3. Tatsächliche Projekte müssen anhand vollständiger Test- und Überprüfungsaufzeichnungen eine „Bestanden“- oder „Nicht bestanden“-Schlussfolgerung ziehen.

Referenzen

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