Bir kablo demetleme konveyör hattındaki çalışma duruşlarının AnyBody Modelleme Sistemi ile analizi ve yeni bir hat tasarımı önerisi

Demet Gönen; Hilal Atıcı Ulusu

doi:10.17341/gazimmfd.791702

Bir kablo demetleme konveyör hattındaki çalışma duruşlarının AnyBody Modelleme Sistemi ile analizi ve yeni bir hat tasarımı önerisi

Öz

Emek yoğun işletmelerde ergonomik açıdan uygun olmayan bazı çalışma duruşlarıyla karşılaşılmaktadır. Üretimde bu çalışma duruşları performans, kalite, maliyet ve verimlilik üzerinde olumsuz etki oluşturmaktadır. Bu çalışmada, otomobiller için komple kablo demetleme işlemi yapan bir firmada, kablo demetleme konveyör hattı incelenmiştir. Uygun olmayan duruşların kaslarda yarattığı zorlanmayı değerlendirmek için AnyBody Modelleme Sistemi kullanılmıştır. Analizlerde gövde, omuz, kol ve bacaklarda kas-iskelet sistemi rahatsızlıklarına neden olabilecek yüksek eklem reaksiyon kuvvetleri oluştuğu görülmüştür. Bu nedenle, operatörler üzerindeki iş yükünü azaltabilecek yeni bir konveyör hattı tasarımı önerilmiştir. Önerilen tasarımdaki çalışma duruşları analiz edilmiş ve yeni tasarımın operatörlerin çalışma duruşlarını önemli ölçüde iyileştirdiği tespit edilmiştir. Ardından prototip konveyör hattı üretilerek, bu hat üzerinde de çalışma duruşları incelenmiştir. Analizler ile doğrulanan konveyör hattının imalatı gerçekleştirilmiştir. Son analizler gövde, omuz, kol ve bacaklar üzerindeki iş yükünün azaldığını göstermektedir. Elde edilen kazanımlar ortaya konulduğunda bu imal edilen prototip hattın işletmedeki diğer hatlar için de örnek olduğu ve benzer konveyör hatlarına da uygulanabileceği sonucuna varılmıştır.

Anahtar Kelimeler

Destekleyen Kurum

T.C. Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı

Proje Numarası

0650.STZ.2014

Teşekkür

Katkıları nedeniyle Nursan Kablo Donanımları Sanayi ve Ticaret Anonim Şirketi'ne teşekkür ederiz.

Kaynakça

World Health Organization. Protecting workers' health series no. 5: Preventing musculoskeletal disorders in the workplace. https://www.who.int/occupational_health/publications/en/oehmsd3.pdf. Yayın tarihi 2003. Erişim tarihi 2019.
Korhan, O., & Memon, A. A., Introductory Chapter: Work-Related Musculoskeletal Disorders. In Work-related Musculoskeletal Disorders. IntechOpen, 2019.
Crawford, J. O., Berkovic, D., Erwin, J., Copsey, S. M., Davis, A., Giagloglou, E., ... & Woolf, A., Musculoskeletal health in the workplace. Best Practice & Research Clinical Rheumatology, 101558, 2020.
Edwards K., Winkel J., A method for effect modifier assessment (EMA) in ergonomic intervention research, Appl. Ergon., 72, 113-120, 2018.
Mirka G. A., Ning X., Jin S., Haddad O., Kucera K., Ergonomic interventions for commercial crab fishermen, Int. J. Ind. Ergon., 41(5), 481-487, 2011.
Ramsey T., Davis K., Kotowski S., Anderson V., Waters T., Reduction of spinal loads through adjustable interventions at the origin and destination of palletizing tasks, Human Factors: The Journal of the Human Factors and Ergonomics Society, 56(7), 1222-1234, 2014.
Bernardes J. M., Wanderck C., Moro A., Participatory ergonomic intervention for prevention of low back pain: assembly line redesign case, Work: A Journal of Prevention, Assessment and Rehabilitation, 41, 5993-5998, 2012.
Battini D., Faccio M., Persona A., Sgarbossa F., New methodological framework to improve productivity and ergonomics in assembly system design, Int. J. Ind. Ergon., 41(1), 30-42, 2011.

Shin W., Park M., Ergonomic interventions for prevention of work-related musculoskeletal disorders in a small manufacturing assembly line. International Journal of Occupational Safety and Ergonomics, . 25(1), 110-122, 2019.
Kee D., Kamalinia M., Oliaee M., Daneshmandi H., Mohammadi H., An ergonomic intervention to relieve musculoskeletal symptoms of assembly line workers at an electronic parts manufacturer in Iran, Work: A Journal of Prevention, Assessment and Rehabilitation, 61(4), 515-521, 2018.
Yeow P. H. P., Sen R. N., Quality, productivity, occupational health and safety and cost effectiveness of ergonomic improvements in the test workstations of an electronic factory, Int. J. Ind. Ergon., 32, 147-163, 2003.
Gonen D., Oral A., Yosunlukaya M., Computer-aided ergonomic analysis for assembly unit of an agricultural device, Hum. Factors Ergon. Manuf. Serv. Ind., 26(5), 615-626, 2016.
Zare M., Black N., Sagot J. C., Hunault G., Roquelaure Y., Ergonomics interventions to reduce musculoskeletal risk factors in a truck manufacturing plant. Int. J. Ind. Ergon., 75, 1-12, 2020.
Sundin A., Christmansson M., Larsson M., A different perspective in participatory ergonomics in product development improves assembly work in the automotive industry, Int. J. Ind. Ergon., 33(1), 1-14, 2004.
Candan, S. A., Sahin, U. K., & Akoğlu, S., The investigation of work-related musculoskeletal disorders among female workers in a hazelnut factory: Prevalence, working posture, work-related and psychosocial factors. Int. J. Ind. Ergon., 74, 102838, 2019.
Chryssolouris G., Mavrikios D., Fragos D., Karabatsou V., A virtual reality-based experimentation environment for the verification of human-related factors in assembly processes, Rob. Comput. Integr. Manuf., 16(4), 267-276, 2000.
Mgbemena, C. E., Tiwari, A., Xu, Y., Prabhu, V., & Hutabarat, W., Ergonomic evaluation on the manufacturing shop floor: A review of hardware and software technologies. CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology, 2020. https://doi.org/10.1016/j.cirpj.2020.04.003
Ma L., Chablat D., Bennis F., Zhang W., Guillauma F., A new muscle fatigue and recovery model and its ergonomics application in human simulation, Virtual and Physical Prototyping, 5(3), 123-137, 2010.
Regazzoni D., Rizzi C., Digital human models and virtual ergonomics to improve maintainability, Comput.-Aided Des. Applic., 11(1), 10-19, 2014.
Chang S., Wang M., Digital human modeling and workplace evaluation: Using an automobile assembly task as an example, Hum. Factors Ergon. Manuf. Serv. Ind., 17(5), 445-455, 2007.
Spada S., Sessa F., Corato F., Virtual reality tools and statistical analysis for human movements simulation: Application to ergonomics optimization of workcells in the automotive industry, Work: A Journal of Prevention, Assessment and Rehabilitation, 41, 6120-6126, 2012.
Zhu, W., Fan, X., & Zhang, Y., Applications and research trends of digital human models in the manufacturing industry. Virtual reality & intelligent hardware, 1(6), 558-579, 2019. https://doi.org/10.1016/j.vrih.2019.09.005.
Polášek P., Bureš M., Šimon M., Comparison of digital tools for ergonomics in practice, Procedia Eng., 100, 1277-1285, 2015.
Wirsching H.J., Human Solutions RAMSIS, DHM and Posturography, 1, Editörler: Sofia Scataglini, Gunther Paul, Academic Press, A.B.D, 49-55, 2019.
Rasmussen J., Vondrak V., Damsgaard M., De Zee M., Christensen S. T., Dostal Z., The AnyBody Project - computer analysis of the human body. Biomechanics of Man., 270-274, 2002.
Cadova, M. (2013). Use of OpenSim and AnyBody modelling software for dynamic simulation of the human masticatory system. 18th International Symposium on Computational Biomechanics CBU 2013, 37-38, Ulm.
Özoğul B., Çimen B., Kahya E., Bir metal sanayi işletmesinde ergonomik risk analizi, Journal of Engineering Sciences and Design, 6, 159-175, 2018.
Chaffin D. B., The evolving role of biomechanics in prevention of overexertion injuries, Ergonomics, 52(1), 13-14, 2009.
Damsgaard M., Tørholm S., Rasmussen J., An Efficient Numerical Algorithm for Solving The Muscle Recruitment Problem in Inverse Dynamics Simulations, International Society of Biomechanics 18th Congress, Zürih-İsviçre, Ocak, 2001.
Carbes S., Tørholm S., Telfer S., Woodburn J., Oosterwaal M., Rasmussen J., A New Multisegmental Foot Model and Marker Protocol for Accurate Simulation Of The Foot Biomechanics During Walking, International Society of Biomechanics 23rd Congress, Brüksel, Belçika, 3-7 Temmuz, 2011.
Cao E., Inoue Y., Liu T., Shibata K., Estimate muscle forces of ankle joint with wearable sensors. Journal of Biomechanical Science and Engineering, 6(4), 299-310, 2011.
Nolte D., Andersen M., Rasmussen J., Al-Munajjed A., Development of a Patient-Specific Musculoskeletal Model of a Healthy Knee to Analyze Hard and Soft Tissue Loading, 21th Annual Symposium on Computational Methods in Orthopeadic Biomechanics, Texas, A.B.D, 25 Ocak, 2013.
Kasal A., Yüksel M., Kılıç H., Ergun M. E., Ozcan C., Oturma mobilyası tasarımında bilgisayar destekli ergonomik analiz, Selçuk-Teknik Dergisi, 14(2), 26-44, 2015.
Cao E., Inoue Y., Liu T., Shibata K., An inverse dynamic approach for quantitative muscle force estimation during human standing-up process, Journal of Biomechanical Science and Engineering, 8(1), 63-78, 2013.
Stambolian D., Eltoukhy M., Asfour S., Development and validation of a three dimensional dynamic biomechanical lifting model for lower back evaluation for careful box placement. Int. J. Ind. Ergon., 54, 10-18, 2016.
Andersen M., Rasmussen J., Ramsey D., Benoit D., Validation of knee joint models - an in vivo study, IFMBE Proceedings, 31, 1288-1291, 2010.
Oosterwaal M., Telfer S., Tørholm S., Carbes S., van Rhijn L., Macduff R., Woodburn J., Generation of subject-specific, dynamic, multisegment ankle and foot models to improve ortotic design: a feasibility study, BMC Musculoskeletal Disorders, 12(1), 256, 2011.
Sandholm A., Schwartz C., Pronost N., de Zee M., Voigt M., Thalmann D., Evaluation of a geometry-based knee joint compared to a planar knee joint, The Visual Computer, 27(2), 161-171, 2011.
Kim S., Nussbaum M. A., Jia B., Low back injury risks during construction with prefabricated (panelised) walls: Effects of task and design factors, Ergonomics, 54(1), 60-71, 2011.
Rasmussen J., Olesen C., Lund M., Andersen M., Farahani S., De Zee M., Prediction of motion in musculoskeletal models. ISB Technical Group on Computer Simaluation Symposium, Leuven, Belçika, 30 Haziran – 2 Temmuz, 2011.
Pontonnier C., de Zee M., Samani A., Dumont G., Madeleine P., Strengths and limitations of a musculoskeletal model for an analysis of simulated meat cutting tasks, Appl. Ergon., 45(3): 592-600, 2014.
Hopkins A., Emmenegger D., Stroud L., Schärer C., Lovem B., Holt C., Seebeck J., Generation of Subject Specific Kinematic Models From Motion Capture Data and AnyBody Simulation, ISB Technical Group on Computer Simaluation Symposium, Leuven, Belçika, 30 Haziran – 2 Temmuz, 2011.
Cutlip K., Nimbarte A., Chowdhury S., Jaridi M., Evaluation of shoulder stability during forceful arm exertions, Industrial and Systems Engineering Review, 3(1), 49-58, 2015.
Møller S. P., Brauer C., Mikkelsen S., Alkjær T., Koblauch H., Pedersen E. B., Simonsen E. B., Thygesen L. C., Risk of subacromial shoulder disorder in airport baggage handlers: Combining duration and intensity of musculoskeletal shoulder loads, Ergonomics, 61(4), 576-587, 2018.
Nimbarte A., Sivak-Callcott J., Zreiqat M., Chapman M., Neck postures and cervical spine loading among microsurgeons operating with loupes and headlamp, IIE Trans. Occup. Ergon. Hum. Factors., 1(4), 215-223, 2013.
De Zee M., Hansen L., Wong C., Rasmussen J., Simonsen E., A generic detailed rigid-body lumbar spine model, J. Biomech., 40(6), 1219-1227, 2007.
Zander, T., Dreischarf, M., Schmidt, H., Bergmann, G., Rohlmann, A., Spinal loads as influenced by external loads: A combined in vivo and in silico investigation, J. Biomech., 48, 578–584, 2015.
Galibarov P., Dendorfer S., Rasmussen J., Two Computational Models of the Lumbar Spine: Comparison and Validation, Orthopaedic Research Society 2011 Annual Meeting, Long Beach, A.B.D, Ocak, 2011.
Graichen S., Stein T., Deml B., Adaptive workplace design based on biomechanical stress curves, Advances in Production Technology, 175-183, 2014.
Gönen D., Oral A., Bir Tarım Aleti Montaj Ünitesinin Bilgisayar Destekli Ergonomik Analizi, 18. Ulusal Ergonomi Kongresi, Gaziantep, Türkiye, 16-18 Kasım, 2012.
Gönen D., Oral A., Özcan C., Analysis of working postures in the assembly process of wheel hay rake using Anybody Modelling System. Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 32(3), 651-660, 2017.
Sugiono S., Efranto R.Y., Budiprasetya A.R., Reducing musculoskeletal disorder (MSD) risk of wiring harness workstation using workplace ergonomic risk assessment (WERA) method. Scientific Review - Engineering and Environmental Sciences, 27(4), 536-551, 2018.
Delfs N., Bohlin R., Gustafsson S., Mårdberg P., Carlson J., Automatic creation of manikin motions affected by cable forces, Procedia CIRP, 23, 35-40, 2014.
Waters T. R., Putz-Anderson V., Garg A., Fine L. J., Revised NIOSH equation for the design and evaluation of manual lifting tasks, Ergonomics, 36, 749-776, 1993.
Callaghan J. P., McGill S. M., Intervertebral disc herniation: studies on a porcine model exposed to highly repetitive flexion/extension motion with compressive force, Clin. Biomech., 16(1), 28-37, 2001.
Atıcı H., Gönen D., Oral A., Kaya B., Ergonomic Analysis of an Assembly Line Using the AnyBody Modeling System, 3rd World Congress on Mechanical, Chemical, and Material Engineering (MCM'17), Roma, İtalya, 8 – 10 Haziran, 2017.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yazarlar

Demet Gönen
0000-0003-1997-6719
Türkiye

Hilal Atıcı Ulusu ^*
0000-0001-8347-0806
Türkiye

Yayımlanma Tarihi

24 Mayıs 2021

Gönderilme Tarihi

8 Eylül 2020

Kabul Tarihi

18 Ocak 2021

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2021 Cilt: 36 Sayı: 3

DOI

https://doi.org/10.17341/gazimmfd.791702

IZ

https://izlik.org/JA77DC94KM

Kaynak Göster

RIS / Bibtex

APA

Gönen, D., & Atıcı Ulusu, H. (2021). Bir kablo demetleme konveyör hattındaki çalışma duruşlarının AnyBody Modelleme Sistemi ile analizi ve yeni bir hat tasarımı önerisi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 36(3), 1303-1318. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.791702

AMA

1.Gönen D, Atıcı Ulusu H. Bir kablo demetleme konveyör hattındaki çalışma duruşlarının AnyBody Modelleme Sistemi ile analizi ve yeni bir hat tasarımı önerisi. GUMMFD. 2021;36(3):1303-1318. doi:10.17341/gazimmfd.791702

Chicago

Gönen, Demet, ve Hilal Atıcı Ulusu. 2021. “Bir kablo demetleme konveyör hattındaki çalışma duruşlarının AnyBody Modelleme Sistemi ile analizi ve yeni bir hat tasarımı önerisi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 36 (3): 1303-18. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.791702.

EndNote

Gönen D, Atıcı Ulusu H (01 Mayıs 2021) Bir kablo demetleme konveyör hattındaki çalışma duruşlarının AnyBody Modelleme Sistemi ile analizi ve yeni bir hat tasarımı önerisi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 36 3 1303–1318.

IEEE

[1]D. Gönen ve H. Atıcı Ulusu, “Bir kablo demetleme konveyör hattındaki çalışma duruşlarının AnyBody Modelleme Sistemi ile analizi ve yeni bir hat tasarımı önerisi”, GUMMFD, c. 36, sy 3, ss. 1303–1318, May. 2021, doi: 10.17341/gazimmfd.791702.

ISNAD

Gönen, Demet - Atıcı Ulusu, Hilal. “Bir kablo demetleme konveyör hattındaki çalışma duruşlarının AnyBody Modelleme Sistemi ile analizi ve yeni bir hat tasarımı önerisi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 36/3 (01 Mayıs 2021): 1303-1318. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.791702.

JAMA

1.Gönen D, Atıcı Ulusu H. Bir kablo demetleme konveyör hattındaki çalışma duruşlarının AnyBody Modelleme Sistemi ile analizi ve yeni bir hat tasarımı önerisi. GUMMFD. 2021;36:1303–1318.

MLA

Gönen, Demet, ve Hilal Atıcı Ulusu. “Bir kablo demetleme konveyör hattındaki çalışma duruşlarının AnyBody Modelleme Sistemi ile analizi ve yeni bir hat tasarımı önerisi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, c. 36, sy 3, Mayıs 2021, ss. 1303-18, doi:10.17341/gazimmfd.791702.

Vancouver

1.Demet Gönen, Hilal Atıcı Ulusu. Bir kablo demetleme konveyör hattındaki çalışma duruşlarının AnyBody Modelleme Sistemi ile analizi ve yeni bir hat tasarımı önerisi. GUMMFD. 01 Mayıs 2021;36(3):1303-18. doi:10.17341/gazimmfd.791702