笨重的手持式焊枪构成人体工程学上的主要挑战

作者:Remus Hotca,Molex 全球产品经理 发布时间:2017-12-14
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正是由于轻型车的营运成本较低、内在的机械性能良好,以及产量不断提高,全球的焊接产品市场大幅增长已成定势,将从 2015 年的 118.2 亿美元增长至 2025 年 197.6 亿美元的规模。

正是由于轻型车的营运成本较低、内在的机械性能良好,以及产量不断提高,全球的焊接产品市场大幅增长已成定势,将从 2015 年的 118.2 亿美元增长至 2025 年 197.6 亿美元的规模。预计在市场的增长过程中,亚太和欧洲地区将占最主要的部分,推动力则主要来自于技术创新、最终用户的整体增长和较低的生产成本。

尽管机器人焊机在北美和西欧已被普遍采用,在亚洲、东欧和拉丁美洲,手动焊枪仍然是主要采用的焊接方式。手动焊枪的成本仅为机器人焊枪的五分之一左右,在制造的灵活性上具有明显的优势,所以将继续作为汽车白车身的一种主要生产工具。

研究职业性 MSD 的根源

手动焊枪的重量通常在 60 和 92 千克之间,对于操作人员的疲劳度和工伤,可以构成主要的挑战。有些单元的重量可达 135 千克,所以甚至需要采取重量管理解决方案才能使这类工具发挥功能。

波兰一家汽车部件生产厂在 2016 年开展了一次研究,检验了与操作焊机姿势不当和操作人员运动的可重复性有关的人体工程学上的风险。在检查了 45 个焊接工作站和操作人员演示的 291 个焊接姿势后,研究人员发现在不适宜的体力负荷与正确姿势逐渐变差之间存在着相关性,将会提高罹患职业性的骨骼肌肉疾病 (MSD) 的风险。姿势笨拙,或者需要拉伸到身体的物理极限而不受支持的身体位置,可造成神经受压和肌腱刺激。

除了姿势笨拙以外,职业性 MSD 的主要风险因素还包括重复动作、过度的物理负荷以及运动的持续时间。这类伤害最终可导致生产时间损失、增加工作人员的赔偿要求,以及保险费用提高。根据美国劳工部劳工统计局的报道,包括用力过度的提升动作造成的扭伤和拉伤等在内,MSD 在 2015 年占全体工人提出的全部索赔情况的 31%(356,910 件)。罹患 MSD 的私企工作人员平均需要 12 天的时间来恢复,然后才能返回工作,而对于全部的需休假职业伤病发生情况,则只需要八天的时间。

据估计,职业性 MSD 对经济的影响在工作人员赔偿中占约高达 200 亿美元的成本,而每年引起的间接成本也高达 800 亿美元。对于这种对自身业务底线构成的威胁,商业上的应对措施是寻求各种方式来减少或消除工业总装环境中常见的重复性作业所造成的人身伤害。

为工作人员减负

在亚太、东欧和拉丁美洲不断增长的焊接产品市场上,实现现有最佳的人体工程学设计的一种低成本的途径就是有效的利用工具支持系统。平衡器和相关的悬挂功能可以让操作人员几乎感觉不到手动焊枪和其他装配工具的重量。通过使操作人员在提升作业时不再遇到拉伤以及消除了焊枪掉落的可能性,可以极大的降低操作人员的疲劳度并减少常见创伤的发生,从而良好的改善生产力与生产效率。

具有出色的悬挂系统的平衡器可以配合工业中的任何工作空间使用,设计上往往集成了多种安全功能。在单元张力损失或动力弹簧断开的情况下,内置的手动和自动安全锁可以将负载保持到位,并且便于快速安全的更换刀具,而不存在电缆回扫到操作人员的风险。几乎每家主流的焊枪制造商和汽车业的 OEM 都采用平衡器来作为一种提高工人工作效率与舒适度的方法。

配有平衡器的手动焊枪在需要制造柔性的应用中,相对于机器人焊枪也具有众多的优势。在巴西等国,已经开发出了混合方法,采用机器人来操控汽车底盘和其他大型部件,而战略性的将手动焊枪站布置在工人在同一装配线上最多可以为五辆汽车进行点焊的位置处。

尽管这一精益的制造方法可以改善生产效率并提高收益,而波兰的研究人员同时发现,灵活高效的生产系统可造成操作人员执行的作业中出现变异性,潜在的影响到操作人员的作业姿势并提高发生 MSD的风险,而这又会促进更加高效的使用工具支持系统。

稳妥的投资

在为苛刻、恶劣的重型工业环境选用平衡器及其他工具支持产品时,重要的一点在于,选择的系统需经过专门的设计以实现出色的耐久性并提供极长的生命周期。如果产品配有压铸的铝制厚外壳,而且电缆和电缆卷筒采用了基于陶瓷的环氧树脂涂层,那么就可以免受过早失效的影响,最终可以缩短生产停机时间并为客户节省大量的成本。动力弹簧失效可造成整条装配线停机,对利润产生不利影响,导致需要为客户进行更多的作业。

在工作场所的安全性计划中大力投入,已被证明可以对公司的财务绩效产生积极影响。根据利宝互助保险的工作场所安全指数,61% 的企业主管人员表示,在工作场所安全的改善方面每投入 1 美元,其企业即可获得 3 美元及以上的收益。

应用良好而又稳妥的工作场所人体工程学设计可以减少工伤的数量,并且潜在的带来财务效益,此外还有助于向员工展现出,企业一直在致力于尽自身的力量来确保安全、健康的工作条件。

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