Cuantificación de la mejora ergonómica y la liberación operativa después de implementar un manipulador industrial neumático

00 Resumen ejecutivo

Clasificar los movimientos según las fuerzas realmente soportadas antes de seleccionar métricas para el proceso original y modificado. Para levantar y bajar en los que una persona sostiene toda la carga con ambas manos, use RWL, LI y CLI de la Ecuación de elevación revisada de NIOSH (RNLE). Una vez que el manipulador soporta la carga, mida las fuerzas de arranque, frenado, empuje, tracción, giro y posicionamiento del operador por separado. Cuando el operador impulsa el eje horizontal con ambas manos y con esfuerzo de todo el cuerpo, utilice un dinamómetro calibrado, HSE RAPP e ISO 11228-2. Cuando un motor, cilindro u otra fuente de energía impulsa el eje horizontal, no se aplica RAPP; Utilice una medición de la fuerza manual de tres ejes y una evaluación ergonómica específica de la tarea. Evalúe los ángulos de la postura durante el esfuerzo según el criterio interno complementario de este artículo. Cualquier evaluación de conformidad según ISO 11226 o GB/T 42730 debe satisfacer todas las condiciones de aplicabilidad de la norma respectiva.

Este informe evalúa el levantamiento manual previo al despliegue y el trabajo asistido posterior al despliegue por separado. La liberación de elevación manual requiere FILI y STLI≤1.00 para cada subtarea completamente manual y CLI≤1.00 para la tarea combinada. Después del despliegue, los elevadores manuales de carga durante el ciclo normal deben ser iguales a 0. Para una fuerza laboral mixta, la fuerza de inicio/parada con corrección de incertidumbre no debe ser mayor que 150 N en cada ciclo, y la fuerza sostenida no debe ser mayor que 70 N. Cuando se aplica RAPP, los nueve factores oficiales deben estar en verde y la puntuación total 0; de lo contrario, complete una evaluación de la tarea específica. También deben cumplirse los requisitos de postura, integridad de los datos y FMEA residuales aplicables a cada etapa. El incumplimiento de cualquier criterio aplicable impide la liberación; los promedios, las impresiones y la mejora porcentual no pueden compensarlo.

En el ejemplo de cálculo de entrada fija, el proceso original tiene dos subtareas de elevación totalmente manuales con dos manos con diferentes geometrías y cargas, a una frecuencia combinada de 2 levantamientos/min, seguidas de 45 min de recuperación después de 45 min de trabajo. El CLI, calculado sin redondeo intermedio, es 1.87690861858986, superando 1.000000, por lo que el resultado es un error. El ejemplo posterior a la implementación supone que el manipulador soporta toda la carga y el eje horizontal no está alimentado. En la matriz de entrada de 50-ciclos, la fuerza máxima de arranque/parada ajustada es 142 N y la fuerza sostenida es 61 N; los nueve factores RAPP están en verde/0 y el levantamiento manual es 0 levantamientos. El resultado calculado supera los criterios de este artículo. Este ejemplo puede describirse como “la exposición al levantamiento manual de carga eliminada en un 100%, con el proyecto empujando/tirando de la puerta pasado”. El resultado RNLE posterior a la implementación no se debe informar como LI=0. El desempeño real del proyecto debe estar respaldado por los registros originales correspondientes.

Conclusiones clave

1. RNLE evalúa únicamente el levantamiento con dos manos totalmente manual; no evalúa empujar, tirar, guiar o posicionar después del despliegue del manipulador.
2. Si falta algo de masa promedio, masa máxima, H, V, D, A, frecuencia, duración, tiempo de recuperación o clasificación de acoplamiento antes del despliegue, el cálculo del RNLE no será válido y la estación de trabajo no se liberará.
3. Después del despliegue, evalúe cada ciclo utilizando su fuerza resultante máxima más U_res. Conservar los resultados ciclo por ciclo en el registro de aceptación; un promedio por sí solo es insuficiente.
4. Para una fuerza laboral mixta, este estudio adopta los valores guía de HSE más bajos como criterio del proyecto: fuerza de arranque/parada no mayor que 150 N y fuerza sostenida no mayor que 70 N.
5. Aplique RAPP solo para movimientos horizontales totalmente manuales utilizando ambas manos y un esfuerzo constante de todo el cuerpo mientras está de pie o caminando. No se aplica al movimiento horizontal motorizado ni al control exclusivo de las extremidades superiores. HSE no define la puntuación total del RAPP como un umbral de acción universal. Para las tareas aplicables, este estudio requiere por separado los nueve factores en verde y una puntuación total de 0.
6. La mejora demostrada requiere tanto la eliminación del levantamiento manual de carga como el paso de fuerza, postura, riesgo y controles de registros posteriores al despliegue. La mejora en una categoría no puede compensar el fracaso en otra.

01Clasificación de tareas y lógica de decisión

1.1 Modele los dos tipos de exposición por separado

Clasifique el movimiento según el reparto real de fuerzas, no según el nombre del equipo. Un tramo del ciclo normal se considera empuje, tracción o guiado únicamente si se cumplen estas tres condiciones: el manipulador o el útil soporta el peso de la pieza mediante una trayectoria de carga cerrada; el operador no sostiene la pieza con los brazos para evitar su caída; y la pieza permanece controlada al retirar el contacto de las manos. Si alguna condición no se cumple, existe soporte compartido de la carga o elevación completamente manual. Solo puede definirse una tarea RNLE para un movimiento separado en el que el dispositivo está desacoplado de la pieza y el operador soporta todo su peso con ambas manos. Mientras el dispositivo siga soportando parte de la carga, registre RNLE como «no aplicable» y utilice medición de fuerzas manuales en tres ejes y una evaluación biomecánica específica de la tarea.

Determine por separado la aplicabilidad de RAPP a partir del movimiento horizontal. Utilice la sección A cuando la salida del accionamiento horizontal sea 0 y el operador, de pie o caminando, use ambas manos y aplique un esfuerzo uniforme de todo el cuerpo por delante de él. Registre RAPP como «no aplicable» si se da cualquiera de estas condiciones: salida del accionamiento horizontal distinta de 0; operador sentado; operación con una sola mano; uso exclusivo de las extremidades superiores; o movimiento dependiente de un apoyo externo del cuerpo. Una puntuación de 0 no sustituye una evaluación específica de la tarea.

1.2 Todos los criterios aplicables deben aprobarse

Las condiciones individuales se combinan usando AND lógico para determinar la liberación:

Si alguna subpuerta es falsa, Liberar=Falla. La mejora porcentual, la satisfacción, las ganancias en la tasa de producción o el rendimiento de los ciclos individuales no pueden compensar un criterio fallido.

02Estándares, ediciones y reglas de aplicación

GB/T 31054-2014, Productos mecánicos—Ingeniería asistida por computadora—Terminología para el cálculo numérico de elementos finitos, es un documento de terminología de elementos finitos y no se utiliza para la evaluación del manejo manual en este artículo. El levantamiento y transporte manual se analizan según GB/T 31002.1-2014, dentro de su alcance declarado.

Este artículo distingue las fuentes del método de las condiciones de aceptación interna. Las normas internacionales y nacionales definen los marcos de aplicabilidad y evaluación; CDC/NIOSH proporciona el cálculo del RNLE; y HSE proporciona fuerzas de empuje/tracción de referencia y clasificaciones RAPP. Los criterios 150 N y 70 N, puntuación totalmente verde/0, 50 ciclos, 100 Hz frecuencia de muestreo, incertidumbre de la fuerza resultante, ángulos de postura, FMEA umbrales, reevaluación después de cambios e intervalo anual son condiciones de aceptación adoptadas para este estudio. Los documentos NIOSH, HSE, ISO y GB/T no se interpretan como límites legales de exposición ocupacional en China. Los valores HSE como 150 N y 70 N son cifras orientativas, no límites de peso ni límites de seguridad aprobados.

03Línea base de elevación manual previa a la implementación: RNLE

3.1 Entradas requeridas

Registre la geometría de origen y destino y las condiciones de la tarea por separado para cada subtarea de elevación. Los siguientes campos son obligatorios:

Los datos del RNLE no son válidos si los registros originales están incompletos, el equipo de medición carece de una calibración válida, no se distinguen el origen y el destino, o solo se registra una única postura. La tarea no puede recibir una conclusión aprobatoria.

El dominio de entrada también es una puerta dura. H no será superior a 63 cm; V estará dentro de 0–175 cm; D no será mayor que 175 cm; y A estará dentro de 0–135°. La frecuencia estará dentro de la tabla oficial de FM para la categoría V y duración seleccionada. No extrapoles un multiplicador más allá de ningún límite; registre el RNLE como no aplicable y no publique la moción a través del RNLE. Conserve el registro de masa bruta para cada artículo y calcule L_avg y L_max directamente a partir de esos registros. La geometría utiliza la mayor exposición en ciclos válidos; Las dimensiones nominales de diseño no reemplazan la medición. Si el destino implica volver a agarrar, una sujeción breve, una colocación precisa o una guía manual, conserve una cadena de cálculo completa para el origen y el destino y utilice min(RWL_origin, RWL_destination). Si los cuatro están ausentes, registre “no se requiere cálculo de destino” con la determinación de respaldo.

3.2 RWL y LI

Cuando se utilizan centímetros y kilogramos:

Obtenga FM de la tabla de frecuencia oficial de NIOSH por V, frecuencia, duración y condición de recuperación. Obtenga CM de la tabla de acoplamiento oficial. No interpolar linealmente ni asignar ningún multiplicador por experiencia. Cuando se requiere un cálculo de destino, calcule el RWL en el origen y el destino por separado y utilice el RWL más pequeño, que produce el LI más grande. La aceptación siempre utiliza resultados no redondeados; dos decimales son sólo para visualización. Cualquier métrica de puerta de proyecto no redondeada mayor que 1.000000 falla; exactamente 1.000000 está permitido.

RNLE tiene límites de aplicación explícitos: dos manos soportan completamente una carga controlable mientras se está de pie en el entorno industrial especificado. No aplique la ecuación directamente a levantar objetos con una sola mano, trabajar sentado o arrodillado, manipular objetos en equipo, sostener objetos estáticos, soportar cargas compartidas entre una persona y un equipo, transportar mientras camina, empujar o tirar, palear, movimientos verticales más rápidos de 76 cm/s, un coeficiente de fricción estático entre el zapato y el piso inferior a 0.4 o una carga inestable. Evalúe la distancia de transporte horizontal, la frecuencia y la masa acumulada por separado según ISO 11228-1/GB/T 31002.1. Fuera de los límites, no reporte un LI aproximado; registrar el RNLE como no aplicable y realizar una evaluación específica de la tarea.

04Índice compuesto de levantamiento (CLI) e integridad de los datos de múltiples tareas

Cuando un trabajo incluye dos o más cargas, frecuencias, geometrías, condiciones de acoplamiento o alturas de destino diferentes, divídalo en subtareas y calcule CLI. Registre L_avg y L_max para cada subtarea. Configure FM en 1 para calcular el peso recomendado independiente de la frecuencia FIRWL, luego use L_max para FILI. Aplique la frecuencia de cada subtarea para obtener STRWL y use L_avg para STLI. Clasifique las subtareas mediante STLI descendente no redondeado; cuando los valores STLI son iguales, clasifique primero la subtarea de mayor frecuencia.

FM_(1...i) es el multiplicador de la frecuencia acumulada a través de la subtarea i. Búsquelo utilizando la categoría V, la duración y las condiciones de recuperación de la subtarea agregada. No sustituya CLI por LI medio o máximo. Cada subtarea requiere FILI≤1.000000 y STLI≤1.000000 sin redondear; el grupo requiere CLI no redondeado≤1.000000. Si la duración o la frecuencia excede la tabla oficial, o la frecuencia acumulada no tiene un FM válido, la publicación del RNLE falla. Un FM faltante no debe tratarse como 1.

Aplicar verificación independiente a los datos: el registrador es responsable de las mediciones originales, la calculadora de fórmulas y búsquedas de tablas, y el revisor independiente de la descomposición de tareas y unidades. Los registros deben incluir los tres nombres, fechas y números de versión. Bloquee las celdas de fórmulas de la hoja de cálculo y conserve las entradas, las fuentes de búsqueda y los resultados de los cálculos. Las capturas de pantalla no pueden reemplazar el archivo de cálculo completo.

05Evaluación de fuerza de guía y empuje con dos manos

5.1 Segmentos de movimiento

Registre cada ciclo posterior al despliegue en seis fases: aproximación al mango, arranque, guía constante, giro/ajuste de altura, parada/posicionamiento fino y desenganche. Evalúe las fuerzas máximas durante el arranque y la parada, las fuerzas sostenidas durante la guía constante, el giro y el ajuste de altura, y la postura y el soporte de carga no intencionado durante la aproximación y el desenganche. Entre la sujeción y la liberación, el tiempo acumulado dedicado a soportar manualmente la pieza de trabajo debe ser 0 s, y el número de elevaciones de carga manual debe ser 0.

5.2 Instrumentos y Cálculos

Utilice un medidor de fuerza de tres ejes calibrado con un rango de al menos ±500 N por eje, una resolución no más gruesa que 1 N, un muestreo de al menos 100 Hz y una validez de calibración de no más de 12 meses. Defina Fx a lo largo del recorrido, Fy horizontalmente a lo largo del recorrido y Fz verticalmente. Instale el sensor en la ruta de carga de mano a manija sin cambiar la altura de la manija, el espacio de agarre o la resistencia al movimiento. Cero antes y después de cada conjunto de prueba. Si la diferencia cero de algún eje excede 2 N en valor absoluto, invalide y repita todo el conjunto.

Calcule la incertidumbre expandida resultante U_res en lugar de agregar directamente los valores de certificado de un eje. Divida la incertidumbre expandida de cada eje en k=2 por 2 para obtener u_x, u_y y u_z, luego incluya las incertidumbres estándar de desplazamiento cero, alineación y repetibilidad:

Utilice la U_res máxima calculada dentro de cada ventana de decisión; no debe exceder 5 N. En Fres=0, establezca los términos de derivada direccional en 0 y conserve las contribuciones de cero, alineación y repetibilidad. Si la guía dura menos de 1.0 s, utilice la media de todas las muestras de ventanas más U_res,sus. La ventana de inicio se ejecuta desde el primer Fres>10 N hasta que la velocidad se mantiene dentro de ±5% de su configuración durante 0.5 s. La ventana de parada comienza 1.0 s antes de la llegada y termina después de que la velocidad se mantiene 0 durante 0.5 s. Sincronice señales de vídeo, movimiento y fuerza en 0.1 s. Comparar la fuerza indicada más U_res con el umbral; Nunca agregue incertidumbre solo después de tomar la decisión.

La guía HSE compara la fuerza mínima de empuje o tracción necesaria para iniciar la carga con sus cifras orientativas. En cambio, este artículo utiliza la fuerza resultante máxima en tres ejes durante el funcionamiento normal más U_res como criterio de exposición interna, que difiere del método de medición HSE original. Los valores 150 N y 70 N son umbrales numéricos seleccionados para este artículo, no límites legales.

5.3 Cobertura de prueba

Para cada condición límite de diseño, utilice 5 operadores calificados del trabajo real, cada uno de los cuales complete 10 ciclos completos consecutivos, para un total de 50 ciclos válidos. La muestra incluirá a las personas más bajas y más altas en la lista de trabajo; Registre las alturas de todos los operadores 5 en centímetros enteros. Si hay mujeres en el puesto de trabajo, al menos 2 de los 5 operadores deberán ser mujeres. Las condiciones límite deben cubrir al menos la masa nominal máxima de la pieza de trabajo, el radio de trabajo máximo, las alturas de mango mínima y máxima permitidas, ambas direcciones de desplazamiento y la presión de suministro de aire o el estado de potencia más bajo permitido. Complete 50 ciclos de forma independiente para cada condición de contorno; no combine condiciones.

Todo ciclo válido debe satisfacer:

El 150 norte y 70 Los umbrales N utilizan valores orientativos de HSE para mujeres y se aplican aquí a una fuerza laboral mixta. Cualquier ciclo válido que supere cualquiera de los umbrales falla. Promedio, P95, o excluir al operador que superó un límite no puede cambiar ese resultado. El unilateral 95% límite superior de tasa de falla binomial para 50/50 ciclos sin fallas es 1−0.05^(1/50)=5.82%.

06RAPP, rutas y evaluación de postura

Primero determine si se aplica RAPP. Utilice la Sección A de RAPP cuando el eje horizontal no tenga potencia de salida y el operador, de pie o caminando y utilizando ambas manos y el esfuerzo de todo el cuerpo, mueva suavemente el riel elevado o el equipo con ruedas. Si el eje horizontal tiene salida eléctrica, el movimiento se realiza solo con las extremidades superiores, la operación se realiza con una sola mano o sentada, o la persona depende de un soporte corporal externo, registre el RAPP como no aplicable y utilice una medición de la fuerza de la mano en tres ejes más una evaluación ergonómica específica de la tarea. El trabajo no se entregará hasta que se complete esa evaluación; una puntuación RAPP de 0 no puede sustituirla.

Para movimientos dentro del alcance del RAPP, utilizar las clasificaciones de colores oficiales: verde indica riesgo bajo, ámbar riesgo medio, rojo riesgo alto o muy alto y violeta riesgo inaceptable. La puntuación total de HSE respalda la comparación y la priorización; no es un umbral de acción universal. Este artículo además requiere que los nueve factores, A-1 hasta A-9, sean verdes y tengan una puntuación individual de 0, con una puntuación total de 0. Cualquier factor ámbar, rojo o morado resulta en falla.

La flexión hacia adelante 20°, la rotación 10°, la flexión/extensión de la muñeca 15° y la desviación radial/cubital 10° son puertas suplementarias internas en este estudio. Evaluar los ángulos de fase de fuerza contra estas puertas; Evaluar la conformidad con ISO 11226 y GB/T 42730 solo bajo las condiciones completas de aplicabilidad de cada estándar. Utilice el ángulo absoluto máximo durante todo el ciclo, no un ángulo promedio del ciclo. La capacidad nominal del equipo es una puerta dura separada: la masa máxima de la pieza de trabajo no debe exceder la clasificación más baja entre el equipo, las herramientas de efector final, los puntos de elevación y los conectores. Cuando se aplica RAPP, exceder la clasificación de un equipo es violeta/inaceptable y requiere una parada inmediata.

07Diseño de pruebas, calidad de datos y trazabilidad

El paquete de lanzamiento debe contener todos los registros siguientes. Cualquier omisión no cumple con el criterio de datos:

1. Masa medida de cada pieza de trabajo, L_avg, L_max, rango del centro de masa, puntos de agarre, tiempo del ciclo de la estación de trabajo y duración del turno;
2. H, V, D, A, F, duración, recuperación, decisión de control de destino y clasificación de acoplamiento sin procesar para cada subtarea previa al despliegue;
3. Capacidades nominales y rangos de presión/voltaje permitidos del manipulador, herramientas, puntos de elevación y conexiones;
4. Número de serie del dinamómetro, certificado de calibración, u_x/u_y/u_z, u_zero, u_align, u_repeat, U_res, frecuencia de muestreo, fotografías de instalación y registros de cero;
5. ID del operador anónimo, altura, calificación laboral y condiciones de prueba;
6. Historiales de tiempo originales de tres ejes, marcadores de segmento y Fstart,c y Fsus,c no redondeados para cada ciclo, junto con el resumen;
7. Vídeo sincronizado de ciclo completo, decisión de aplicabilidad de RAPP, registros aplicables de A-1 a A-9, evaluación de tareas específicas, ángulos de postura y fotografías de ruta;
8. Hojas de trabajo de RNLE, FMEA, registros de desviaciones, firmas de revisión, revisiones de software/formularios y decisión final.

Sólo la desconexión del instrumento, la falla de sincronización o una interrupción externa claramente identificada y no relacionada con el proceso pueden invalidar un ciclo, debiendo registrarse el motivo durante la prueba. La fuerza excesiva, la dificultad para moverse y las malas posturas no deben utilizarse como motivos de exclusión. Repita los ciclos no válidos hasta que se hayan obtenido 50 ciclos válidos para cada condición de contorno y conserve todos los archivos originales excluidos.

Arreglar las condiciones de prueba y calentamiento del equipo: completar las verificaciones de inicio según lo especificado por el fabricante; registrar la presión del aire, el voltaje, la lubricación, el frenado y el estado de carga; utilizar la masa máxima de la pieza de trabajo en el envolvente de diseño; y no aumentar la configuración de asistencia antes de las pruebas formales. Registre los valores de los parámetros, la versión del software, la configuración del equilibrio y la configuración de la velocidad en la línea base de configuración. Exportarlos nuevamente después de la prueba para compararlos; cualquier diferencia invalida el conjunto de prueba.

08Cálculo de elevación trabajado previo a la implementación

Esta sección demuestra el cálculo de referencia con entradas fijas. Las dos subtareas de elevación totalmente manuales y con las dos manos se diferencian por la carga, H, V, D, A y la clasificación del acoplamiento. Cada uno ocurre a 1 levantamiento/min, para una frecuencia combinada de 2 levantamiento/min. El levantamiento continuo durante 45 min es seguido por 45 min de monitoreo sentado, lo que proporciona un tiempo de recuperación/tiempo de trabajo =1.0, sin más levantamientos posteriores; por tanto, se utiliza la FM de corta duración. Ninguna tarea requiere volver a agarrar, sostener, colocar con precisión o guiar la mano en el destino, por lo que solo se calcula el origen.

8.1 Multiplicadores y resultados de una sola tarea

Calcule cada multiplicador a partir de la entrada exacta, nunca calculando hacia atrás un valor de visualización redondeado. Utilice la precisión total de la hoja de cálculo para tomar decisiones FIRWL, FILI, STRWL, STLI y CLI. El STLI descendente no redondeado coloca A en primer lugar y B en segundo lugar. A excede 1.000000 tanto para FILI como para STLI y falla; B pasa ambos.

8.2 Índice de elevación compuesto

Agregar B da una frecuencia acumulada de 2 levantamientos/min. Busque el FM incremental usando la categoría V de B: para una duración corta y V≥75 cm, la frecuencia anterior ΣF_A=1 elevación/min da FM_B(ΣF_A)=0.94; La frecuencia combinada Σ(F_A+F_B)=2 elevaciones/min da FM_B[Σ(F_A+F_B)]=0.91:

La CLI de referencia no redondeada es 1.87690861858986 y la subtarea A excede los límites de FILI y STLI. Por lo tanto, la condición de entrada no permite la liberación para elevación manual. Una carga de 18 kg estando por debajo de 23 kg no establece un pase, porque 23 kg es la carga constante. Después de tener en cuenta la geometría, la asimetría, la frecuencia y el acoplamiento, el STRWL para la subtarea A es 9.76811733625 kg.

09Cálculo de guía y empuje posterior a la implementación trabajado

La masa de la pieza de trabajo sigue siendo 18 kg. A lo largo del ciclo normal, el manipulador y las herramientas soportan de forma independiente el peso de la pieza de trabajo; El tiempo de soporte manual es 0 sy la frecuencia de elevación manual con carga es 0 elevaciones/min. El equipo admite el eje vertical y la salida del variador del eje horizontal está fijada en 0. El operador se para o camina, mantiene ambas manos en el mango y utiliza todo el cuerpo para arrancar, 2 m de guía horizontal, dirección, parada y posicionamiento. Por lo tanto, esta moción cumple con las condiciones de aplicabilidad de la Sección A del RAPP en este informe; RNLE no se calcula.

Esta sección construye entradas de cálculo a partir del máximo de cada persona en 10 ciclos. U_res se establece en 3 N para cada resultado y el valor ajustado es el máximo de entrada más 3 N. El siguiente ejemplo demuestra la agregación y evaluación de datos.

En los 50 ciclos supuestos, los máximos corregidos son 142 N y 61 N:

Utilice los nueve factores oficiales de la Sección A en el ejemplo. El conjunto del riel superior móvil y las herramientas totalizan 22 kg; al agregar la pieza de trabajo de 18 kg se obtiene una masa en movimiento de 40 kg, dentro de los 60 kg permitidos por el equipo.

Con las entradas fijas y la matriz de resumen de 50-ciclos en esta sección, el cálculo pasa por todas las puertas del proyecto. Cero fallas en 50/50 ilustra la aceptación del muestreo del proyecto; Interprete la tasa de fracaso de la población utilizando el límite superior estadístico en la Sección 5.3. No demuestra que un proyecto real haya completado la validación. La mejora en este ejemplo es "la frecuencia de elevación manual con carga reducida de 2 elevaciones/min a 0 elevaciones/min, una tasa de eliminación de 100%; la fuerza de empuje/tracción posterior al despliegue y las puertas del proyecto RAPP pasaron". No informe "CLI reducido de 1.87690861858986 a 0” o “LI mejorado en un 100%”, porque RNLE no es aplicable después de la implementación.

10Métricas de mejora, criterios de publicación y declaraciones de decisión

10.1 Métricas cuantitativas

Informe las siguientes métricas de mejora una al lado de la otra, conservando las unidades de cada métrica y la base de evaluación:

Si quedan elevaciones discretas totalmente manuales después del despliegue, vuelva a calcular FILI, STLI y CLI para esas tareas e informe la frecuencia de elevación residual. La eliminación es entonces inferior al 100%, por lo que no reclame la eliminación completa. Para soporte de carga compartido, utilice una medición de la fuerza manual de tres ejes y una evaluación biomecánica específica de la tarea, no RNLE. Un margen de fuerza inferior a 0 falla. Un margen positivo significa que se cumple el criterio; no es la capacidad nominal del equipo ni un factor de seguridad.

10.2 Criterios de publicación: todos los elementos aplicables deben cumplir

Emitir la conclusión correspondiente a partir de los resultados de todas las sub-puertas:

• Aprobado: "Todos los criterios G1 a G9 se cumplen para las condiciones operativas especificadas. La tarea se libera dentro de esas condiciones; los cambios más allá de ellas requieren una reevaluación".
• Fallo: "G [número] no está satisfecho. La tarea no se libera. Complete el trabajo correctivo y repita el plan de prueba completo antes de solicitar la liberación".

Registre la decisión final como aprobada o reprobada.

11Análisis de Riesgos y FMEA

Califique la gravedad S, la ocurrencia O y la detección D de 1 a 5 y calcule RPN=S×O×D. El RPN residual debe estar por debajo de 20. Una falla S=5 requiere dos controles independientes, uno preventivo y otro de detección o aislamiento, incluso cuando el RPN residual está por debajo de 20. Utilice las siguientes definiciones de puntuación fija:

O o D se pueden reducir solo cuando la arquitectura de control, los registros de prueba y las firmas de revisión estén disponibles. Si falta alguna evidencia, conserve los valores iniciales. La siguiente tabla es un ejemplo de cálculo de AMEF de entrada fija que muestra cómo las medidas de control se relacionan con el riesgo residual.

E1–E7 definen la evidencia requerida para reducir la O/D. Utilice una puntuación residual listada sólo después de que esos registros estén completos y revisados; de lo contrario, utilice la puntuación inicial. FMEA, mediciones de fuerza y ​​cálculos RNLE aplicables forman la evidencia de liberación. Después de cualquier cambio de control, vuelva a calcular el riesgo residual y repita G1-G9; no cambie simplemente el número RPN.

12Control de cambios, revisión periódica e instrucciones de funcionamiento

Cualquiera de los siguientes cambios o anomalías invalida inmediatamente la versión existente y requiere que G1–G9 se repita en su totalidad:

1. La masa de la pieza de trabajo excede el máximo liberado o su centro de gravedad sale de la envoltura tridimensional aprobada;
2. El radio, la altura del mango, la distancia recorrida, la velocidad o la aceleración abandonan el rango mínimo a máximo probado;
3. La frecuencia del ciclo, la duración del trabajo continuo, el tiempo de recuperación o el patrón de turnos exceden las entradas de la evaluación RNLE/RAPP;
4. Cambios en el manipulador, herramientas, puntos de elevación, manijas, frenos, rieles, mangueras, cables, presión de aire, voltaje, velocidad o receta de control;
5. Nuevas pendientes, escalones, esquinas, condiciones resbaladizas u obstáculos en la ruta;
6. Una carga caída, colisión, falla de agarre, arranque excesivo o fuerza sostenida, o lesión ergonómica;
7. Calibración del dinamómetro no válida, datos sin procesar perdidos o un error de cálculo o descomposición de tareas identificado.

Ningún porcentaje de tolerancia o tolerancia dimensional exime un exceso de reevaluación. Exceder el rango congelado en 1 unidad de registro mínima invalida la liberación. No aplique exenciones de 5%, 50 mm, 100 mm o 10% fuera del rango aprobado.

Incluso sin cambios, inspeccione el equipo, las herramientas, los frenos, los rieles y las rutas antes de cada turno. Repita anualmente 50 ciclos para la condición congelada que produce el mayor Fstart,c o Fsus,c, y actualice RAPP, registros de postura y FMEA. Cuente el intervalo desde la fecha de firma del comunicado formal. Si la repetición de la prueba se retrasa más de 12 meses, la tarea no se libera.

Las instrucciones de trabajo estándar en el sitio deberán indicar la masa máxima de la pieza de trabajo, el radio de trabajo permitido, el rango de altura del mango, la presión/voltaje permitido, la receta de velocidad, la secuencia de movimiento normal, la prohibición de elevación manual, el procedimiento de parada anormal y los elementos de inspección previos al turno. Un registro de capacitación prueba únicamente que se realizó la capacitación; no establece competencia. Un operador está calificado para el trabajo solo después de completar 10 ciclos consecutivos en condiciones controladas con cada fuerza y ​​postura satisfechas.

13 Conclusiones

La evaluación ergonómica debe seguir los cambios en el movimiento antes y después del despliegue. Primero establezca líneas de base RNLE para RWL, FILI, STLI y CLI para levantamiento totalmente manual con dos manos, luego verifique si se ha eliminado el soporte de carga manual. Utilice una medición de la fuerza manual de tres ejes y una evaluación biomecánica específica de la tarea para el soporte de carga compartida. Para empujar y tirar con la carga totalmente soportada por el manipulador, mida los picos de arranque/parada y la fuerza sostenida en cada ciclo, seleccionando RAPP o una evaluación específica de la tarea según si el eje horizontal está motorizado. Combine los resultados de la fuerza con la postura, la capacidad nominal, la integridad de los datos y los resultados del FMEA para determinar la liberación.

Seleccionar criterios para la tarea real. El levantamiento totalmente manual con dos manos utiliza RNLE con FILI, STLI y CLI≤1.000000. El trabajo posterior a la implementación totalmente asistido requiere una frecuencia de carga manual de 0 elevaciones/min. Cada ciclo debe satisfacer la fuerza resultante de inicio/parada más U_res≤150 N y la fuerza resultante sostenida más U_res≤70 N. Todos los factores RAPP aplicables deben estar en verde con un total de 0; de lo contrario, se debe aprobar una evaluación específica de la tarea. Los límites de la postura interna son flexión hacia adelante≤20°, rotación≤10°, flexión/extensión de muñeca≤15° y desviación radial/cubital≤10°. El RPN residual debe ser <20 y el paquete de pruebas debe estar completo. El incumplimiento de cualquier criterio aplicable impide la liberación.

El ejemplo de entrada fija proporciona los siguientes resultados: antes de la implementación, la subtarea A tiene FILI=1.73216592487162 y STLI=1.84272970731024, y la CLI de dos tareas=1.87690861858986, dando un error. Las entradas posteriores a la implementación dan una tasa de eliminación de elevación manual de 100%, una fuerza máxima de arranque/parada ajustada de 142 N, una fuerza sostenida de 61 N, los nueve factores RAPP en verde y una puntuación total de 0, lo que da un aprobar según los criterios enumerados. Estos resultados se aplican únicamente a las condiciones de operación y los datos de cálculo de este artículo. Interprete la tasa de fracaso de la población utilizando el límite superior unilateral 95% en la Sección 5.3. Los proyectos reales deben emitir una conclusión de "Aprobado" o "Reprobado" a partir de registros completos de pruebas y revisiones.

Referencias

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2. CDC/NIOSH. Manual de aplicaciones para la ecuación de elevación revisada de NIOSH, publicación DHHS (NIOSH) n.° 94-110, revisada en septiembre 2021. https://www.cdc.gov/niosh/docs/94-110/default.html
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