豐田汽車使用Xsens幫助其工人降低受傷風險
豐田汽車歐洲公司的健康、安全和人體工程學專家斯圖爾特·巴斯福德（Stuart Bassford）認識到,，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系統(tǒng),，該系統(tǒng)采用精益生產原則,。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線產生影響,。Bassford說：“如果某個東西不合適，你需要額外的三秒鐘來適應它,，那么你就會在裝配過程中落后3秒,?！薄?/p>
如果延遲是由人體工程學問題引起的,，例如難以安裝的零件,，這有可能導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,，當時他在德比附近的伯納斯頓工廠擔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問題后，Bassford與豐田的工程師和設計師合作,，最終公司決定只有符合公司人體工程學力標準的部件才能被認定為合格產品,。
MSDs的潛力在快節(jié)奏的環(huán)境中始終存在，這種環(huán)境結合了“人體工程學三角”的三點：力量,、頻率（和/或長時間的靜態(tài)姿勢）和笨拙的姿勢。
高級管理層認識到,，MSD風險可以通過操作人員在工作站上進行的調整得到超好的緩解,。
Bassford說：“這就是我們對早期癥狀調查的切入點，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,。’”
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,、質量或生產問題時拉動該系統(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或其他健康問題，當他們拉動那根繩子時,，如果車輛到達場地的盡頭,，也就是他們工作結束的地方，如果問題沒有解決,，生產線就會停止,，”豐田安全部門生產工程經理Stefan Adamski說到。
盡管Bassford在過去九年中一直在豐田的歐洲業(yè)務部門工作,，但他仍然在米德蘭斯工廠工作,，該工廠在生產線上雇傭了約2000名工人，每條生產線上約有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入或安裝,，或者不符合正確的力學標準,。沒有他們的參與，我們無法收集我們需要的數據,，如果我們無法收集,，我們就無法通過設計推動變革，”他說,。
現(xiàn)在很少有人因為擔心零件容易裝配而停止生產線,。但如果他們這樣做了，監(jiān)管機構就面臨著采取行動的壓力,?！叭绻悴徊扇⌒袆樱と藗儾粫俑嬖V你,。你必須提供反饋,，”他說?！拔覀儠粩嗵峁┓答?。我們會向他們解釋每一步，比如‘我們現(xiàn)在無法解決問題,，但我們已經讓質量/經濟團隊對照標準進行檢查’,。我們還將讓供應商參與進來，他們將與我們合作,，對零件進行改裝或調整,，使其達到最佳狀態(tài)?！痹S多員工主導的干預措施正在改變整個歐洲的工作方式,，這些干預措施在北威爾士迪塞德的伯納斯頓和發(fā)動機廠進行了測試。
日式管控
豐田的人體工程學風險管理流程以日本的改善理念為基礎,，該理念促進豐田對其生產線進行持續(xù)改進,。Joshi ten（JT）和Shisei Juryo ten（SJT）系統(tǒng)是一種人體工程學負荷分析工具，與早期癥狀調查程序配合使用,。
JT專注于上半身姿勢及其與生產過程的互動,，于1997年引入豐田歐洲汽車工廠。該工具涵蓋關鍵點,，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,、身體扭轉以及身體扭轉和彎曲。
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,，生產線經理和主管或“ergo”團隊對任務進行錄像,，并對姿勢動作計時。雖然系統(tǒng)無法告訴經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對措施并計劃工作,，以減輕人體工程學風險。
“把這個支架放在這輛車上會不會導致工人的背部彎區(qū),？”Bassford問道,。“如果是,，持續(xù)多長時間？如果是紅色（基于系數表）,，我們需要立即采取行動,。如果是黃色，則風險較低,，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量,，這是我們的一部分[長期]戰(zhàn)略?！?/p>
一項被標記為紅色的工作是安裝輔助把手——駕駛員頭部上方的把手,，以幫助他們進出車輛。Bassford說,，這是一個復雜的安裝過程,，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，這可能會讓我們擔心,，因為他們需要重復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行安裝?！?/p>
Bassford說,，人體工程學小組將推動這些部件的設計變更。另一個解決方案是引入應對措施,，重新設計工作站活動,，通常由任務操作員輸入。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問題時發(fā)揮了重要作用,。
Bassford負責監(jiān)督豐田公司在九家工廠實施的人體工程學戰(zhàn)略；一個關鍵的優(yōu)先事項是減少JT/SJT系統(tǒng)編碼為紅色的進程,。當他在2009年上任時,，他的第一份工作是審核每個站點，考慮到不同的生產線布局和流程,。豐田成立了一個工效學工作組,，該工作組由各工廠負責工效學的指定人員組成。與Bassford一起,，他們?yōu)槌掷m(xù)改進做了頭條報道,。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)域人體工程學數據庫，該數據庫整理了歐洲各地引入的遏制和應對措施的實例,。開發(fā)新車型時,，該小組參考數據庫，以記錄在生產類似車型時出現(xiàn)的問題,。
生產線
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，并供應給裝配線,，在這些裝配線中,，大部分工作需要手工進行。這些工廠的設置幾乎相同,，根據他們建造的模型略有不同,。在每個工廠內還有輔助活動：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地的舉措來管理MSD風險。豐田汽車歐洲公司希望采用負擔分析工具作為標準,，以確保評分的一致性并提供可比數據,。
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課程,。他與當地ergo團隊分析了工作站數據,，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,。我們會一直進行評估,，直到我對這套技能感到滿意，并對他們理解的細節(jié)感到滿意,?！敝钡浆F(xiàn)在Bassford仍然每年對歐洲工廠進行審計，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課程,，然后主管將關鍵學習點傳達到生產現(xiàn)場,。英國管理團隊認為培訓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)進行,，約有500名主管參加,。學習要點也已傳達給歐洲的其他汽車制造公司。
JT/SJT工具在評估重復性,、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,。物流領域就是一個很好的例子。亞當斯基說：“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,。你還需要知道它有多重,，以及它要達到的高度和距離?！?/p>
由荷蘭Xsens開發(fā)的運動捕捉傳感器技術已與JT/SJT評分相結合,，豐田公司與Xsens達成合作以提高豐田人機工程學評估的準確性。
Adamski說：“Xsens使用運動捕捉傳感器將人體運動數字化并進行分析,。當你輸入人體測量數據時,，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，所以這兩個項目結合在一起,?！拔覀円呀浗⒘艘粋€軟件來連接他們。這讓我們能夠準確地了解員工在裝配過程中的姿勢,。這對我們來說至關重要,。系統(tǒng)會告訴你‘該員工正在彎曲超過30度’，而當我們用JT/SJT系統(tǒng)對過程進行錄像時,，有時很難做到這一點,。因為車輛的定位方式和姿勢會導致人體模型變形?！?/p>
這項技術已經在英國和土耳其進行了試驗,。它提供的數據使Bassford能夠與豐田的設計師合作，進一步調整生產線,。
另一個進步是零重力技術的應用,，這種技術通常用于電影制作和體育產業(yè),。足球迷們可能已經注意到，攝影師帶著彈簧平衡臂沿著球場一側奔跑拍攝,。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,，但我們將它固定在生產線上,。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向一側,，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)域也相當大,。”
通過部署Zero G工具臂,，豐田減輕了工作負擔,。那么為什么豐田不使用更多的機器人來降低MSD風險呢？Bassford說：“進入汽車內部是很棘手的,。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雜。但豐田公司已經引進了一些協(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,。”
熱身活動
生產操作人員在換班前進行熱身和伸展運動,，以將疲勞風險降至最低,。理療師將評估每條線，以確保操作人員針對其活動進行正確的練習,。
Bassford說：“每天早上7:30準時開始排隊,，工人們需要熱身，準備出發(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,，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,，并保持生產線運行,。”
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,，生產時間也無法適應,。無論年齡大小，每個人都必須在一個過程中達到相同的節(jié)拍時間,，這進一步強調了良好的人體工程學的重要性,。
“我們已經與其他汽車行業(yè)討論過這一點，我們都認識到這項工作實際上讓人們保持健康,，”他說,。“這是一項體力勞動,，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,，人體工程學活動現(xiàn)在已經成為日常業(yè)務的一部分。
“我們投資于新技術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,，他們提供了偉大的想法，在幫助我們進一步改善業(yè)務方面具有,，所有人的健康,、福利和生產力都得到了改善。
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