ŠKODA AUTO VYSOKÁ ŠKOLA, O. P. S. B A K A L Á Ř S K Á P R Á C E

Transkript

1 ŠKODA AUTO VYSOKÁ ŠKOLA, O. P. S. B A K A L Á Ř S K Á P R Á C E 2014 Radomír Popek

2 ŠKODA AUTO VYSOKÁ ŠKOLA, O. P. S. Studijní program: B6208 Ekonomika a management Studijní obor: 6208R088 Podniková ekonomika a management provozu HODNOCENÍ ERGONOMICKÝCH RIZIK S VYUŽITÍM NÁSTROJŮ DIGITÁLNÍ TOVÁRNY Radomír Popek Vedoucí práce: Ing. David Staš, Ph.D

3 ŠKODA AUTO VYSOKÁ ŠKOLA o.p.s. Katedra logistiky a řízení kvality ŠKODA AUTO VYSOKÁ ŠKOLA o.p.s. 2014/2015 ZADÁNÍ BAKALÁŘSKÉ PRÁCE Autor práce: Studijní program: Obor: Název tématu: Radomír Popek Ekonomika a management Podniková ekonomika a management provozu Hodnocení ergonomických rizik s využitím nástrojů digitální továrny Cíl: Cílem práce je porovnání existujících metod pro hodnocení ergonomických rizik na pracovišti a nových metod, které využívají nejmodernější technologie, jako jsou počítačové vizualizace, digitální továrna a systém Motion Capture. Rozsah práce: stran Rámcový obsah: 1. Shrňte současné poznatky v problematice hodnocení ergonomie pracovišť. 2. Proveďte analýzu ergonomie vybraného pracoviště pomocí nástrojů digitální továrny. 3. Získané výsledky porovnejte a vyhodnoťte. Seznam odborné literatury: CHUNDELA, L. Ergonomie. Praha: České vysoké učení technické v Praze, s. ISBN BRACHT, U. -- GECKLER, D. -- WENZEL, S. Digitale Fabrik Methoden und Praxisbeispiele. Heidelberg: Springer, s. ISBN RODGERS, S H. -- BERNARD, T E. -- CHENGALUR, S N. Kodak's ergonomic design for people at work. New Yersey: Wiley, s. ISBN CHAFIN, D. Digital human modeling for vehicle and workplace design. Warrendale: SAE, s. ISBN

4 Ing. David Staš, Ph.D. Vedoucí práce doc. Ing. Radim Lenort, Ph.D. Vedoucí katedry Mgr. Petr Šulc Prorektor ŠAVŠ Radomír Popek Autor práce

5 Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci vypracoval samostatně s použitím uvedené literatury pod odborným vedením vedoucího práce. Prohlašuji, že citace použitých pramenů je úplná a v práci jsem neporušil autorská práva (ve smyslu zákona č. 121/2000 Sb., o právu autorském a o právech souvisejících s právem autorským). V Mladé Boleslavi, dne Radomír Popek 3

6 Na tomto místě bych rád poděkoval za cenné rady, pomoc a ochotu při řešení veškerých problémů vedoucímu bakalářské práce panu Ing. Davidu Stašovi, Ph.D. Dále své rodině a přátelům za trpělivost a podporu, které si mi dostalo. 4

7 Obsah Seznam použitých zkratek a symbolů... 6 Úvod Východiska pro hodnocení ergonomických rizik Ergonomie Hodnocení ergonomie dle České legislativy Kategorizace prací dle České legislativy Mezinárodní metody ergonomického hodnocení pracovních činností Způsoby měření a hodnocení pracovišť Možnosti analýz připravovaných pracovišť Hodnocení pracovišť pomocí nástrojů Digitální továrny Případová studie na vybraném pracovišti Popis vybraného pracoviště Ergonomické hodnocení a návrh na úpravu pracoviště Hodnocení ergonomických rizik papírovou formou Hodnocení ergonomických rizik s využitím ergonomického softwaru Hodnocení ergonomických rizik s využitím Motion Capture Shrnutí použitých metod na úpravu vybraného pracoviště Návrh na úpravu vybraného pracoviště Doporučení vhodných metod pro hodnocení ergonomických rizik Rozhodovací kritéria Ukázka výběru metody Zhodnocení metod Závěr Seznam literatury Seznam obrázků a tabulek Seznam příloh

8 Seznam použitých zkratek a symbolů EAWS LED MC MOST MPU MTM NASA NIOSH OWAS RULA SW Wi-Fi Europen Assembely Worksheed Light-Emitting Diode Motion Capture Maynard Operation Sequence Technique Main Process Unit Methods Time Measurement National Aeronautics and Space Administration National Institute of Occupational Safety and Health Ovako Working Posture Analysis System Rapid Upper Limb Assessment Software Wireless Fidelity 6

9 Úvod V současnosti probíhá ergonomické hodnocení u již existujících pracovišť pozorováním pracovních činností, zaznamenání času a polohy v neergonomických pozicích se provádí pomocí stopek a goniometru. Při návrhu nového pracoviště se v minulosti využívaly šablony a náčrt pracoviště v měřítku. V současnosti se při jednání technologů, průmyslových inženýrů a ergonomů, kteří rozhodují o podobě nových pracovišť, využívá tvorba kartonových modelů nového pracoviště nebo skicování návrhu nového pracoviště na již hotovém podobném pracovišti. Tím ale nemusí dojít k odhalení všech nedostatků na plánovaném pracovišti. Cílem této bakalářské práce je porovnání existujících metod pro hodnocení ergonomických rizik na pracovišti a nových metod, které využívají nejmodernější technologie jako je počítačová vizualizace, digitální továrna a Motion Capture systém. Bude vytvořen digitální model pracoviště zakládání dílů na dopravník a bude provedena analýza pracovních poloh a ergonomických rizik na pracovišti, s využitím Motion Capture systému a dalších simulačních nástrojů. V bakalářské práci bych chtěl ukázat praktické využití možnosti simulačního softwaru a zhodnotit návrh pracoviště, zda odpovídá platným zákonům, normám a podnikovým směrnicím s ohledem na ergonomii a bezpečnost práce. Následně budou zhodnoceny přínosy využití těchto nástrojů v porovnání s ostatními v současnosti využívanými nástroji a metodami v ergonomii. Nové nástroje pro hodnocení ergonomie umožňují jak 3D návrh pracoviště, zhodnocení zatížení pracovníka a zjištění zorných úhlů, pracovních rovin a rizik pro různé pracovníky v populaci. Navržení ergonomického pracoviště již na počátku návrhu pracoviště má potenciál snížit náklady na kompenzace nemoci z povolání a pozdější úpravy pracoviště. 7

10 1. Východiska pro hodnocení ergonomických rizik 1.1. Ergonomie Neustálý rozvoj vědy i techniky přináší nové stroje, nové technologie, zařízení i metody práce. Může tedy vznikat nepoměr mezi nároky, které nové činnosti či nová technika vyžadují a možnostmi a schopnostmi člověka. Následkem je přetížení člověka, což vede buď k jeho únavě, selhání či dokonce ke zranění nebo nemoci z povolání. Úlohou ergonomie je navržení techniky tak, aby vycházela již při koncepci a projektování techniky (pracoviště) z toho, že respektuje všechna omezení a možnosti člověka. Definice ergonomie: Ergonomie je interdisciplinární systémový vědní obor, který komplexně řeší činnost člověka i jeho vazby s technikou a prostředím, s cílem optimalizovat jeho psychofyzickou zátěž a zajistit rozvoj jeho osobností. Ergonomie je vědní disciplína, optimalizující interakci mezi člověkem a dalšími prvky systému a využívající teorii, poznatky, principy, data a metody k optimalizaci pohody člověka a výkonnosti systému (Chundela, 2013, str. 7). Obr. 1 Náklady při neřešení ergonomie 8

11 1.2. Hodnocení ergonomie dle České legislativy Dle České legislativy se hodnotí pracovní polohy pracovníka v charakteristické směně a dále se hodnotí ruční manipulace s břemeny a hygienické limity. Pracovní polohy Pracovní polohy se člení dle Nařízení vlády č. 361/2007 Sb. na přijatelné, podmíněně přijatelné a nepřijatelné. Nařízení vlády jednoznačně definuje jednotlivé pracovní polohy a přípustné doby práce v nich. Přijatelná pracovní poloha znamená, že zdravotní riziko je považované za nízké nebo zanedbatelné pro téměř všechny zdravé dospělé osoby. Podmíněně přijatelná pracovní poloha znamená, že je zvýšené zdravotní riziko buď pro celou skupinu pracovníků, nebo její část. Riziko se musí analyzovat a co nejdříve snížit, pokud to není možné, pak se musí přijmout jiná opatření. Práce v podmíněně přijatelných pracovních polohách nesmí překročit 160 minut za charakteristickou směnu. Nepřijatelná pracovní poloha znamená, že zdravotní riziko je nepřijatelné pro jakoukoliv skupinu pracovníků. Je nutná úprava pracoviště vedoucí ke zlepšení pracovního prostoru. Celková doba práce v charakteristické směně v nepřijatelné poloze nesmí překročit 30 minut. Charakteristická směna je definována v 2, odst. 2, vyhlášky č. 432/2003 Sb., kterou se stanoví podmínky pro zařazování prací do kategorií. Za charakteristickou směnu se pokládá směna, která probíhá za obvyklých provozních podmínek, při níž doba výkonu práce s jednotlivými rozhodujícími faktory v daném časovém úseku odpovídá celoročně nebo v rozhodujícím období skutečné míře zátěže těmto faktorům. (Česká republika, 2003) Přijatelné pracovní polohy se hodnotí u následujících částí těla: Hlava krk Podmíněně přijatelná a nepřijatelná poloha je dána předklonem hlavy a krku vůči trupu a dále úklonem hlavy do strany a také rotací hlavy. Pokud je předklon hlavy větší než 25 bez opory trupu a úklon a rotace hlavy větší než 15 pak se jedná o práce v nepřijatelných polohách. Podmíněně přijatelné polohy jsou v rozmezí pro předklon a 5 15 pro úklon do strany a rotaci (viz obrázek v příloze 1). 9

12 Trup Při hodnocení se vychází z neutrální polohy člověka při stání. Podmíněně přijatelná a nepřijatelná poloha je dána úhlovou odchylkou při předklonu a případně záklonu trupu a také se hodnotí odchylka úklonu nebo pootočení do strany. Při práci je zakázán předklon větší než 60 a je zakázáno pootočení trupu větší než 20. Při hodnocení pracovní polohy se bere v úvahu, zda je pracovník vybaven zádovou opěrou či nikoliv (viz obrázek v příloze 1). Horní končetiny Při hodnocení podmíněně přijatelných a nepřijatelných pracovních poloh jsou hodnoceny úhlové výchylky v ramenním kloubu, lokti a zápěstí. Pro hodnocení loketních kloubů se používá tabulka definující ostatní části těla. U zápěstí se hodnotí ohyb zápěstí a dále natočení a náklon zápěstí (viz obrázek v příloze 1). Při práci je zakázáno předpažení před trup a upažení do strany při úhlové výchylce od trupu větší než 60 Dolní končetiny U kolen se vychází z polohy, ve které je úhel mezi stehnem a lýtkem 90. U kotníků se hodnotí ohnutí kotníku vůči lýtku a natočení kotníku do strany (viz obrázek v příloze 1). Ruční manipulace s břemeny Ruční manipulací s břemeny se dle nařízení vlády 361/2007 Sb. rozumí: Přepravování nebo nošení břemene jedním nebo současně více zaměstnanci včetně jeho zvedání, pokládání, strkání, tahání, posunování nebo přemisťování, při kterém v důsledku vlastností břemene nebo nepříznivých ergonomických podmínek může dojít k poškození páteře zaměstnance nebo onemocnění z jednostranné nadměrné zátěže. Za ruční manipulaci s břemenem se pokládá též zvedání a přenášení živého břemene. (Česká republika, 2010) Hygienický limit Hygienické limity slouží k hodnocení stavu pracovního prostředí z hlediska zdraví zaměstnanců. Porovnáním zjištěných hodnot rizikového faktoru s hygienickým limitem lze získat představu o možném ohrožení zdraví člověka daným faktorem. Hygienické limity jsou např. pro látky, prach, vibrace, hluk. 10

13 1.3. Kategorizace prací dle České legislativy Kategorizace prací slouží k hodnocení vlivu práce na zdraví. Povinnost kategorizovat je dána zákonem a legislativně jsou dány základní podmínky pro kategorizaci. Dle faktorů ovlivňujících zdraví zaměstnanců, jsou práce zařazovány do kategorií. Dle vyhlášky 432/2003 Sb. jsou čtyři kategorie: Kategorie 1 poškození zdraví se nepředpokládá. Kategorie 2 u některých jedinců se může poškození zdraví vyskytnout. Kategorie 3 riziko poškození u všech exponovaných jedinců. Kategorie 4 představuje nejzávažnější riziko, které nelze vyloučit ani při používání ochranných pomůcek Mezinárodní metody ergonomického hodnocení pracovních činností Lower Back Analysis Jedná se o metodu pro hodnocení zatížení zad a páteře při manipulaci s břemeny. Bolesti zad jsou v populaci velmi rozšířené. Nejvíce ohroženou částí je bederní páteř. Zvedání a přenášení břemen může vytvořit tlakové, smykové a torzní síly na páteř a způsobit tak poškození povrchu kloubů, plotének a měkké tkáně. Zdroj: (Baumruk, 2012) Obr. 2 Popis páteře National Institute of Occupational Safety and Health NIOSH (Mezinárodní organizace bezpečnosti práce a ochrany zdraví) stanovila limit pro tlakovou sílu 11

14 v bederní části páteře na 3400 N. U ní nedojde ke zranění žádného pracovníka. Maximální limit zátěže neměl překročit hodnotu 6400 N (Baumruk, 2012). OWAS Metoda Ovako Working Posture Analysis System (OWAS) je určena pro rychlou kontrolu pracovních poloh s ohledem na pohodlí a hodnotí naléhavost přijmutí opravných opatření. Používá se pro měření rizikových faktorů, které se týkají svalů a kostí. Pracovníci by měli pracovat v takových polohách, aby nedošlo k: - subjektivní pracovní nepohodě - neefektivnímu namáhání svalů - nevhodnému zatížení těla Je nutné sledovat pracovníka a jeho pracovní postoje, pohyby a počítat množství a frekvenci nepřirozených a nepříjemných pracovních postojů a pohybů. Principem metody je přiřazování hodnotícího čísla pracovním polohám. Používá se čtyřmístný kód k popisu poloh zad, rukou, nohou a vynaložené síly. Metoda identifikuje rizikové pracovní polohy, u nichž může být silové namáhání nebezpečné (Baumruk, 2012). Zdroj: (Baumruk, 2012) Obr. 3 OWAS postup hodnocení 12

15 RULA RULA byla vyvinuta Dr. McAtamney a Dr. Corlett z univerzity of Nottingham s Institutem of Occupational Ergonomics. Tato metoda hodnotí pracovní polohy z hlediska rizika poškození při práci. Často se užívá pro hodnocení prací s vysokým využitím rukou, jako např. psaní na klávesnici, nebo montáž u pracovního stolu. Na základě natočení kloubů použití svalů, váhy trvání úkolů a frekvence se odhadne, zda pracovníci nejsou vystaveni zvýšenému riziku. Vypočítá se hodnotící číslo v rozmezí 1-7. Dle tohoto čísla se určí, zda je poloha ergonomicky přijatelná. 1-2 znamená, že je držení těla přijatelné. RULA hodnotí zatížení v pracovní poloze pro konkrétní okamžik v průběhu práce. Pro analýzu se proto vybere nejnepříjemnější pozice v pracovní činnosti (Baumruk, 2012). Zdroj: (Baumruk, 2012) Obr. 4 Příklad určení polohy ramen v analýze RULA EAWS Europen Assembely Worksheed (EAWS) je metoda, při níž se hodnotí pomocí trestných bodů pracovní polohy. Hodnotící formulář se skládá ze 4 stran, na kterých jsou tabulky pro hodnocení polohy těla, působení síly, manipulaci s břemeny a zatížení horních končetin při opakujících se pohybech. Na výsledný součet bodů má rostoucí vliv intenzita a trvání pracovního zatížení (Baumruk, 2012). Zdroj: (Baumruk, 2012) Obr. 5 EAWS hodnocení 13

16 Static Strength Prediction Zjišťuje se zátěž svalových skupin a porovnává se s maximální přijatelnou zátěží (Fmax, MVC). Jedná se o podobnou metodu jako EMG měření, kde se porovnává Fmax pracovníka s vynaloženou silou v průběhu práce. Toto hodnocení bylo vyvinuto na University of Michigan. Vstupem pro analýzu je poloha pracovníka, použitá síla a antropometrický model (Baumruk, 2012) Způsoby měření a hodnocení pracovišť Ve výrobě se využívají přímé a nepřímé metody měření práce. V této kapitole jsem základní rozdělení metod měření čerpal zejména z literatury (Zádvorová, 2012). Přímé měření práce Přímé měření práce se provádí přímo na konkrétním pracovišti sledováním průběhu práce. Možnosti přímého měření práce: a. Snímek pracovního dne Zaznamenává se spotřeba pracovního času během směny formou nepřetržitého pozorování. Čas se měří neustále od začátku směny a při každé změně pracovního úkolu se zapíše do předem připraveného formuláře. b. Momentové pozorování Určuje se podíl různých druhů spotřeby pracovního času náhodným pozorováním bez použití časoměrných přístrojů. Přesnost výsledků momentového pozorování odpovídá množství pozorování, čím víc pozorování, tím přesnější výsledky. c. Chronometráž Tuto metodu vytvořil Frederick Winslow Taylor. Používá se pro často se opakující činnosti. Pomocí stopek se měří jednotlivé pracovní činnosti. Metody nepřímého měření Metody nepřímého měření práce se často označují jako metody předem určených časů. Metody předem určených časů jsou metodami nepřímého pozorování. Jsou založeny na kombinaci časových a pohybových studií. Základním pohybům se přiřazují předem určené časy, zjištěné na základě dlouhodobých měření práce. 14

17 a. MOST (Maynard Operation Sequence Technique) Je nástroj pro měření, analýzu a zlepšování práce. Principem je, že jakákoliv práce je ve skutečnosti přenášení hmoty či objektu z místa na místo. Při popisu manuální práce je využíváno tří základních pohybových sekvencí (obecné přemístění, řízené přemístění, použití nástroje) a čtvrté sekvence pro měření přemisťování objektů za pomoci ručních jeřábů. Sekvence jsou složeny z dílčích pohybů a jsou seřazeny v logickém pořádku. b. MTM (Methods Time Measurement) Rozkládá pracovní činnosti na základní pohyby, které je nutné provádět a přiřazuje každému pohybu předdefinovanou časovou normu, závisející na druhu pohybu a podmínek, v nichž je pohyb proveden. MTM analýza dělí pracovní pohyby na pohyby horních končetin - 8 pohybů (sáhni, uchop, přemísti, atd.), pohyby očí - 2 pohyby (zaostři pohled, sklopení očí), pohyby dolních končetin a těla - 15 pohybů (úkrok, sehnutí těla, atd.). Časová pravidla pro MTM jsou zpracována do souhrnné tabulky. Každý typ pohybu má přiřazené označení standardizovanými symboly Možnosti analýz připravovaných pracovišť a. Stavba kartonového modelu pracoviště Z kartonu se staví makety nových strojů a zařízení. Na těchto maketách se zkouší optimální polohy zaměstnanců u strojů, logistické činnosti a provádí se i první náměry výrobních časů. Výsledky těchto simulací se následně využijí při budování již konkrétních pracovišť. b. Analýza podobného pracoviště Na pracovišti, kde je vyráběn podobný výrobek anebo je prováděna montáž podobných součástí, lze nasimulovat výrobu nového modelu, příp. montáž. Na podobném pracovišti se vyměří a vyznačí oblasti pro nové pracoviště, připraví se díly, přípravky, palety, nářadí apod. Poté se simuluje pracovní činnost a zaznamenávají se údaje o časech, délce pochůzky a provede se hodnocení ergonomie. Časy se naměří stopkami, úhly v kloubech lze změřit pomocí goniometru. Případně se provádí záznam pracovní činnosti na kameru. 15

18 Zdroj: Obr. 6 Goniometr c. Náčrt pracoviště Pracoviště lze ručně zakreslit v měřítku pomocí technického kreslení a somatografie. Pomocí somatografie lze analyzovat pracovní polohy metodami grafického znázorňování lidské postavy v technické nebo jiné dokumentaci, a to především konstruováním technických obrazů lidského těla za použití všech norem a zvyklostí technického kreslení a pravidel deskriptivní geometrie. Somatografie čerpá poznatky z anatomie lidského těla, antropometrie a kineziologie. (Kolektiv BOZP, 2009) Zdroj: Obr. 7 Šablona znázorňující člověka d. Digitální model pracoviště V softwarech pro simulaci ergonomie, jako je např. Jack, lze vytvořit 3D model pracoviště a vložit digitální model pracovníků. Následně je možné provést analýzu ergonomie, případně MTM analýzu. Podrobnější popis je uveden v kapitole

19 1.7. Hodnocení pracovišť pomocí nástrojů Digitální továrny Digitální továrna V literatuře najdeme řadu odlišných definic pojmu Digitální továrna" (viz obrázek níže s definicemi Digitální továrny od jednotlivých autorů) (Bracht, 2011). Zdroj: (BRACHT, 2011) Obr. 8 Definice Digitální továrny dle různých autorů Digitální továrna tedy tvoří souhrn nástrojů pro vytvoření komplexního modelu reálného světa ve virtuálním prostředí. Nejvhodnější oblast pro její využití se nalézá ve výrobě rozsáhlých produktů, jako je letecký, lodní a automobilový průmysl. Prostřednictvím digitální továrny lze významně urychlit proces vývoje produktu, plánování výroby a samotné realizace výrobních linek, a to díky komplexní simulaci a optimalizaci procesů ve virtuálním prostředí. Jednotlivé kroky výrobního procesu se s předstihem otestují v rámci různých alternativ řešení a realizuje se tak nejvhodnější varianta řešení. Tím lze snížit finanční a časové nároky na případné změny již realizované části výroby (Bracht, 2011). 17

20 Nástroje digitální továrny pro simulaci ergonomie Pro simulaci ergonomie existuje řada softwarů jako, např. Tecnomatix Jack, Tecnomatix Process Simulate, ema, Human Solution Ramsis, Delmia ergonomics analysis atd. V následující části bude popsán Tecnomatix Jack. 1 Tecnomatix Jack je SW, který vyvinula v osmdesátých letech s podporou NASA univerzita v Pensylvánii. Původně byl vyvinut pro simulaci servisních a montážních operací při vývoji mezinárodní kosmické stanice. SW obsahuje reálný model člověka s reálnými antropometrickými a biomechanickými vlastnostmi. Model lze v SW libovolně upravovat nebo vybrat z několika dat z antropometrického průzkumu. Kromě modelu člověka můžeme načíst další 3D data, a tím vytvořit pracovní prostředí, ve kterém pracovník svou práci vykonává (Chaffin, 2001). Program umožňuje např. zobrazit zorné pole, dosahové vzdálenosti, kolize modelu s objekty v reálném čase. A také obsahuje modul pro Motion Capture. Analýzy pro hodnocení rizik pro zdravotní stav v software Jack: Low Back spinal Force Analysis analýza sil působících na páteř a bederní část zad virtuálního modelu při různých postojích a pod různým zatížením. Static Strength Prediction analýza zatížení pracovníka statickými silami. NIOSH Lifting Analysis analýza pro vyhodnocení zvedání břemen, vypočítá se doporučený hmotnostní limit v zadaných postojích. Predetermined Time Analysis kalkulace času potřebného na provedení operací dle metody MTM-1. Rapid Upper Limb Assessment analýza zaměřená na hodnocení pracovního postoje. Metabolik Energy Expenditure odhad metabolického energetického výdeje pracovníka při určitě práci. 1 Další specifické informace o ergonomických softwarech nalezneme na webových stránkách: (Tecnomatix Jack, Tecnomatix Process Simulate) (ema) (Ramsis) (Delmia ergonomics analysis) 18

21 Manual Handling Limits analýza pro vyhodnocování a navrhování operací s ruční manipulací (zdvihání, tlačení, táhnutí a přenášení). Ovako Working Posture Analysis Systém (OWAS) slouží pro rychlou kontrolu pracovního postoje s ohledem na pohodlí. Fatigue/Recovery Analysis analýza vypočítaná na základě zadaného pracovního úkolu, čas potřebný k odpočinku, který pak následně porovnává s požadovaným časem oddechu. Snímání pohybu (Motion Capture) Motion Capture zachycuje pohyb člověka a převádí ho na digitální model. Snímání pohybu probíhá opticky, magneticky, mechanicky, inerciálně anebo optoelektricky. Každá z uvedených metod má svoje výhody a nevýhody, neexistuje jeden systém, který by byl ideální pro všechny případy použití. Optické systémy jsou nejčastěji používané. Existují dvě hlavní optické metody snímání pohybu pasivní (reflexní) a aktivní (LED diody). Optické systémy používají kamery snímající pohyb reflexních značek (nebo infračervených LED diod) nalepených na snímané osobě. Reflexní systém používá infračervené LED diody umístěné kolem čočky kamer, přes kterou je umístěn infračervený filtr. Aktivní systém s LED diodami měří infračervené světlo emitované LED diodami namísto odrazu z reflexních značek. Středy značek zachycené z různých kamer z různých úhlů pohledu se přepočítají na aktuální polohy v 3D. U optických systémů se mohou vyskytnout problémy jako záměna značek, šum nebo chybějící data a falešné odlesky. Optické systémy jsou náročnější na prostory. Lze snímat více osob najednou. Magnetická systém využívá k vypočítání a následnému určení polohy magnetického toku tří cívek. Tyto cívky jsou na sebe kolmé a jsou jak ve vysílači, tak i v přijímači. Během pohybu snímané osoby je řídící jednotkou zjištěna změna polohy a orientace přijímače vůči vysílači. Tato data jsou pak přenesena do PC. Magnetické systémy jsou také velmi citlivé na kovy a další magnetické pole v měřícím prostoru a okolí. Optoelektrický systém vyhodnocuje pohyb pomocí optického vlákna, které je při pohybu deformováno a mění tak svou světelnost. 19

22 Mechanický systém používá tyče navzájem spojené pomocí kloubů, které jsou umístěny na snímanou osobu. Tyče se musí upravit, aby odpovídaly končetinám a kloubům snímané osoby. Pomocí potenciometrů jsou měřeny úhly mezi jednotlivými částmi těla. Změřená data jsou přenesena do počítače. Často je používán jako doplněk k inerciálnímu systému. Inerční systém pro snímání pohybu používá senzory umístěné na těle člověka. Senzory jsou připojeny na řídicí jednotku. Řídicí jednotka je spojena s počítačem, který využívá software k zobrazení poloh a rotací v 3D prostoru (např. modul MoCap v Tecnomatix Jack). Senzory (akcelerometr, gyroskop) udávají informace o poloze a rotacích. Pohyb ostatních kloubů a celkový pohyb modelu člověka je pak řízen inverzní kinematikou. Kabely, senzory a vysílač mohou někdy omezovat komplikovanější pohyby (např. simulace nastupování do vozidla, pohyb kolem překážek atd.). 2 Mocap systém IGS-180i Animazoo Inerciální Motion Capture oblek od firmy Animazoo je založený na snímání pohybu lidského těla pomocí malých senzorů. Senzory umožní pomocí měření zrychlení, intenzity magnetického pole a orientace v prostoru zachytit polohu a orientaci jednotlivých částí lidského těla. Senzory jsou umístěny na elastickém obleku, který byl vyvinut pro průmyslové účely. Celkem je na obleku umístěno 17 senzorů (3 na každé noze, 3 na každé ruce, 3 na zádech, 1 na hlavě). Nasnímané pohyby se přenášejí ze senzorů přes Wi-Fi z vysílačem MPU s dosahem 50 m do počítače. Obr. 9 Motion Capture a jeho propojení s počítačem 2 Další specifické informace o Motion Capture systémech naleznete na webových stránkách:

23 2. Případová studie na vybraném pracovišti Případová studie byla provedena ve výrobní společnosti, která má více než zaměstnanců a musí se zabývat ergonomii na pracovištích. Ergonomie je řešena již v plánovacích fázích přípravy výroby a zpracovávána i po realizaci pracoviště. Pro pokrytí velkého počtu analýz nových pracovišť disponuje firma specializovaným oddělením digitální továrny, které realizuje ergonomické analýzy ve virtuálním prostředí a úzce spolupracuje s ergonomickými specialisty. Toto řešení významně snižuje finanční i časové nároky na případné změny realizovaných pracovišť. Použitá 3D data byla vytvořena v rámci této práce a následně využita pro ergonomické zhodnocení vybraného pracoviště systémy digitální továrny. Kapitola popisuje vybrané pracoviště a praktické použití zvolených ergonomických metod. Jsou zde uvedeny konkrétní výsledky a doporučení pro změnu pracoviště z pohledu ergonomie. Obecné doporučení použitých metod je uvedeno v kapitole Popis vybraného pracoviště Na výrobní lince zakládají pracovníci díly na linku ručně. Za směnu se jich na pás linky musí založit 1027 kusů. Hmotnost dílu je 0,34 kg. Pracovník přemístí za jednu směnu 351 kg. Pracovník vyjme z palety díl a vloží jej na vstupní dopravník brousícího stroje (viz Obr. 10). Obr. 10 Layout pracoviště Paleta má rozměry: 1200 x 1000 x 760 mm Výška brousícího stroje je: 1750 mm Výška dopravníku je: 1100 mm 21

24 2.2. Ergonomické hodnocení a návrh na úpravu pracoviště Hodnocení ergonomických rizik papírovou formou a. Stavba kartonového modelu Na základě popisu uvedeného v kapitole 2.1 bylo pracoviště sestaveno z kartonových krabic (Obr. 11). Obr. 11 Schéma pracoviště Postup při stavbě kartonového modelu byl následující: Obstarání kartonů a nalezení dostatečně velkého místa pro stavbu modelu Změření kartonových krabic pomocí metru Výběr vhodných kartonů Úprava kartonů (ohýbání, stříhání) Sestavení kartonů dohromady a lepení Na Obr. 12 je okótovaná fotografie ze simulace pracovní činnosti s pomocí kartonového modelu. Na pravé straně obrázku je znázorněno vyjmutí dílu z palety. Paleta má výšku 760 mm a je umístěna na podlaze. Pracovník je v předklonu o více jak 60, dle české legislativy je to nepřijatelná pracovní poloha. Tento předklon lze změřit například pomocí goniometru (Obr. 6). Na levé straně (Obr. 12) je zobrazeno umístění dílů na dopravník. Dopravník má výšku 1100 mm. Pracovník je ve vzpřímené poloze a má ohnuté lokty. Dle české legislativy je tato pracovní poloha v pořádku. 22

25 Obr. 12 Kartonové pracoviště b. Náčrt pracoviště pomocí somatografie Pracoviště popsané v kapitole 2.1 bylo zakresleno pomocí somatografické šablony (Obr. 13). Obr. 13 Náčrt pracoviště pomocí šablon Postup při zakreslení pracoviště byl následující: Změření pracoviště Zakreslení pracoviště v měřítku dle měřítka somatografické šablony Umístění somatografické šablony do správné pracovní polohy a obkreslení této šablony Na Obr. 13 je okótovaný náčrt ze simulace pracovní činnosti s pomocí somatografické šablony. Na pravé straně obrázku je znázorněno vyjmutí dílu 23

26 z palety. Paleta má výšku 760 mm a je umístěna na podlaze. Pracovník je v předklonu o více jak 60. Na levé straně obrázku je zobrazeno umísťování dílů na dopravník. Dopravník má výšku 1100 mm. Pracovník je ve vzpřímené poloze a má ohnuté lokty Hodnocení ergonomických rizik s využitím ergonomického softwaru Pro pracoviště popsané v kapitole 2.1 jsem vytvořil digitální model (viz Obr. 14). Postup při tvorbě digitálního modelu a následné analýze: Příprava 3D dat pro digitální model pracoviště Vytvoření digitálního modelu pracoviště v programu Jack Vložení antropometrického modelu člověka Polohování modelu člověka Spuštění analýz Obr. 14 Digitální model pracoviště V programu Jack byla vytvořena simulace vyjímání dílu z palety a zakládání na posuvný dopravník před brousícím strojem, k tomu pak byly provedeny analýzy dle české legislativy (viz kap. 1.2) a dle mezinárodních analýz - OWAS, Lower Back Analysis a Static Strength Prediction (viz kap. 1.4). 24

27 Obr. 15 Hodnocení ohybu dle české legislativy Na Obr. 15 je znázorněno vybírání dílů z palety, která je umístěna na podlaze a má otevřené přední víko. Paleta má výšku 760 mm. Pracovník je v předklonu a jeho horní končetiny jsou při vybírání dílů z palety předpaženy. Předklon pracovníka a předpažení končetin je vybarveno červenou barvou, tzn., že dle české legislativy je to nepřijatelná pracovní poloha. Předklon pracovníka a přepažení končetin překročily 60. a b c Obr. 16 Hodnocení: a) Static Strength Prediction, b) OWAS, c) Lower Back Analysis Na Obr. 16a je výsledek analýzy Static Strength Prediction, který zobrazuje procento populace, které je schopno bez zvýšeného rizika provádět tuto práci. Na tomto pracovišti by mohli mít pracovníci obtíže u trupu a kyčlí. 25

28 Dle analýzy OWAS může mít pracovní poloha škodlivý vliv na muskuloskeletální systém (viz Obr. 16b). A dle analýzy Low Back Analysis (Obr. 16c) je minimální riziko pro spodní část zad (obratle L4/L5). Obr. 17 Hodnocení dle české legislativy Zakládání dílů na posuvný pás před brousícím strojem je zobrazeno na Obr. 17. Pracovní rovina na posuvném pásu je 1100 m vysoko. Pracovník je ve vzpřímené poloze a při vkládání dílu na posuvný pás má přepažené končetiny ohnuté v loktech. Ohnutí horních končetin v loktech je vybarveno žlutou barvou, tzn., že dle české legislativy je to podmíněně přijatelná pracovní poloha. Ostatní hodnoty mají zelenou barvu a jsou dle české legislativy v pořádku. a b c Obr. 18 Hodnocení: a) Static Strength Prediction, b) OWAS,c) Lower Back Analysis 26

29 Výsledek analýzy Static Strength Prediction (Obr. 18a) zobrazuje procento populace, které je schopno bez zvýšeného rizika provádět tuto práci. Na tomto pracovišti může provádět práci většina populace. Dle analýzy OWAS (Obr. 18b) je pracovní poloha v pořádku a nemá škodlivý vliv na muskuloskeletální systém. A také podle analýzy Low Back Analysis (Obr. 18c) je minimální riziko pro spodní část zad (obratle L4/L5) Hodnocení ergonomických rizik s využitím Motion Capture Postup při snímání pohybu pomocí MC a následné analýze: Příprava obleku a vybavení Transport na pracoviště Obléknutí a zapojení kabelů Připojení routru a zapnutí MPU vysílače Spuštění software pro snímání pohybu Nasnímání pracovních pohybů Sbalení vybavení a převoz Nahrání dat do simulačního software Spuštění analýz Pomocí MC obleku byly nasnímány pohyby, které byly nahrány do simulačního software Siemens Jack. Prováděné analýzy jsou shodné s analýzami v kapitole 2.2.2, proto zde nebudeme uvádět shodné výsledky Shrnutí použitých metod na úpravu vybraného pracoviště Bylo provedeno porovnání a vyhodnocení jednotlivých metod ergonomie, popsaných v předchozích kapitolách dle potřebných zdrojů, rizik, nákladů, výhod a nevýhod. Metody jsou vyhodnoceny zejména z pohledu finančních nákladů, které se mezi jednotlivými přístupy výrazně odlišují. Obecně jsou starší metody (papírová forma, kartónový model) méně nákladné, není třeba pořizovat speciální technické vybavení a nový software. Jejich nevýhoda je v menší přesnosti a univerzálnosti 27

30 (digitální model je možné otestovat s různými výškami pracovníků). Základní rozdělení odpovídá výše popsanému způsobu vyhodnocení a je uvedeno v tabulce 1. Tab. 1 Shrnutí metod Hodnocení papírovou formou Stavba kartonového modelu Digitální model Motion Capture Potřebné zdroje video kamera, goniometr + další potřeby k měření, potřeby pro skicování, hodnotící formuláře kartony, lepenka, nůžky, dostatečně velké prostrory, najít různě vysoké pracovníky, hodnotící formuláře software Jack nebo jiný software, 3D data pracoviště Motion Capture oblek, ergonomický software, např. Jack, ergonomická laboratoř nebo podobné pracoviště Rizika použité metody nepřesnost, možnost nepřesného vyhodnocení ergonomie nepřesnost kartonového modelu, možnost nepřesného vyhodnocení ergonomie Vysoký požadavek na přesnost modelu Riziko rušení prostředí (např. magnetické pole) Náklady náklady na specialistu a vybavení (goniometr, kamera) náklady na velký počet pracovníků účastnících se stavby a hodnocení ergonomie náklady na zakoupení softwaru a specialistu pro simulace náklady na zakoupení softwaru a MC zařízení, náklady na minimálně dva specialisty Výhody nízké finanční náklady, rychlost nízké finanční náklady na vybavení možnost simulovat práci s různě vysokými pracovníky (muži i ženami), na simulaci je možné rychle provést různé typy analýz, lze zobrazit zorné úhly a dosahy pracovníků, přehledný záznam ze simulací (reporty) rychlé vytvoření simulace pracovní činnosti, v simulačním softwaru je pak možné rychle provést různé typy analýz, lze zobrazit zorné úhly a dosahy pracovníků, přehledný záznam ze simulací (reporty) Nevýhody nepřesnost, možnost chyb a přehlédnutí nedostatků na pracovišti, nezohledňuje různé výšky pracovníků, je nutné delší dobu pozorovat pracoviště nepřesnost kartonového modelu, nutné dostatečně velké prostory pro stavbu modelů, stavba a hodnocení trvá dlouho velké náklady na software, simulace složitější pracovní operace je časově náročná vysoké náklady na pořízení, nedá se použít pro všechny typy pracovišť (např. slévárna) 2.4. Návrh na úpravu vybraného pracoviště Pro vytvoření návrhu na úpravu pracoviště byla zvolena simulace v softwaru Jack vzhledem k rychlosti porovnání úprav pracoviště v tomto software. Dle předchozích simulací je nutné upravit manipulační rovinu při vyjímání dílu z palety. Umístění dílu na dopravník je z ergonomického hlediska v pořádku. Dle Obr. 19 je optimální manipulační rovina pro stojícího pracovníka nad 100 cm. 28

31 Zdroj: (SOMADEEPTI, 2004) Obr. 19 Manipulační roviny Díly jsou umístěny v paletě stojící na zemi, která má výšku 760 cm. Paletu je nutné umístit výš, abychom se dostali na optimální manipulační rovinu. Proto navrhuji umístit pod paletu náklopný podstavec (Obr. 20). Obr. 20 Návrh podstavce pod paletu Podstavec jsem zkonstruoval v systému CATIA V5 a jeho 3D model importoval do simulačního softwaru Jack (Obr. 21) a byly znovu spuštěny analýzy z kapitoly

32 Obr. 21 3D model návrhu podstavce pod paletu Na Obr. 22 je znázorněno vybírání dílů z palety, která má otevřené přední víko a je umístěna na navrženém kovovém podstavci. Pracovník je v mírném předklonu a předpažuje končetiny do palety. Předpažení končetin je vybarveno žlutou barvou, tzn., že dle české legislativy je to podmíněně přijatelná pracovní poloha. Předklon pracovníka se výrazně zmenšil oproti předchozí analýze. Obr. 22 Srovnání ohybu s podstavce a bez podstavce Pracovní poloha při vyjímání dílů z palety je nyní dle české legislativy v pořádku, pokud pracovník nebude v této pracovní poloze více jak 160 minut ve směně. 30

33 a c b Obr. 23 Hodnocení a) OWAS, b) Lower Back Analysis a c) Static Strength Prediction Pracovní poloha podle analýzy OWAS (Obr. 23 a) je v pořádku a nemá škodlivý vliv na pracovníky. A také podle analýzy Low Back Analysis (Obr. 23b) je minimální riziko pro spodní část zad (obratle L4/L5). Analýza Static Strength Prediction (Obr. 23c) zobrazuje procento populace, které je schopno bez zvýšeného rizika provádět tuto práci. Na tomto pracovišti může provádět práci většina populace. 31

34 3. Doporučení vhodných metod pro hodnocení ergonomických rizik Tato kapitola je věnována srovnání jednotlivých metod určených k hodnocení ergonomických rizik. Jednotlivé metody jsou porovnávány z pohledu výrobní společnosti, která potřebuje řešit otázku ergonomie. Uvedená rozhodovací kritéria, jako je velikost firmy nebo její finanční možnosti, pro zvolení optimální metody jsou graficky znázorněna na vývojovém diagramu. Vytvořený vývojový diagram (Obr. 24) lze využít jako koncepční rámec pro případ výběru vhodné metody. Upozorňuje na hlavní otázky, které je nutné při volbě metody zohlednit. Základní popis vybraných metod a typické případy jejich použití je uveden v kapitolách 1.5 až Rozhodovací kritéria Obr. 24 Rozhodovací vývojový diagram pro výběr vhodné metody Základní rozdělení je členěno dle typu společnosti. Může se jednat o specializovanou firmu na komplexní ergonomické analýzy, která nabízí své služby 32

35 ostatním. V takovém případě předpokládám vysokou kvalifikaci v dané problematice a použití moderních metod. Investice do moderního vybavení by neměly být z pohledu takové společnosti problém, jelikož mohou oslovit více zákazníků a zároveň analýzy provést přesněji a rychleji. Zde tedy volba metody směřuje na použití Motion Capture obleku (na produktivní pracoviště) nebo analýzu prostřednictvím digitálního modelu (plánovaná pracoviště). V případě výrobní společnosti se musíme ptát na její velikost (počet zaměstnanců). Menší společnosti, s několika stovkami zaměstnanců, nemusí nutně vyčleňovat speciální oddělení zabývající se ergonomií, ale mohou si analýzy objednat ve formě paušální služby. Odpadá tak investice do vybavení a nutného proškolení specialistů. Musí se samozřejmě brát v úvahu i zvýšené riziko spojené s ergonomií. V jednodušších situacích postačuje využít papírovou metodu a místo oddělení nebo externí firmy, zaměstnat vyškoleného specialistu. Detailnější analýzu (zejména pro plánovaná pracoviště) lze provést i prostřednictvím modelu pracoviště. Firmy zaměstnávající více jak 1000 zaměstnanců by měly ergonomii jednoznačně řešit, a to nejlépe vlastním oddělením, vzhledem k větší operativě a rozsahu prací. S narůstajícím počtem analýz se počáteční investice rozloží a v dlouhodobém horizontu navrací. Stěžejní metodou by v takovém případě bylo opět využití digitálního modelu nebo obleku Motion Capture. Mohou nastat situace, kdy neexistuje digitální model, nebo pracoviště nevyžaduje detailní ergonomickou analýzu. Poté i použití kartonového modelu nebo papírové formy v podobě formuláře je dostatečné. Záleží především na požadované formě výsledku a jistého know-how ergonomického oddělení, jakou zvolí metodu pro daný případ Ukázka výběru metody Uvedený rozhodovací diagram (Obr. 24) byl použit pro vyhodnocení nejvhodnější metody případové studie. V tomto konkrétním případě se jednalo o velkou výrobní společnost, která ergonomii řeší na mnoha plánovaných a následně také realizovaných pracovištích. Investice do moderního vybavení je zpravidla 33

36 podmiňována návratností společně s rychlostí dosažení očekávaných výsledku a zde je přesnost analýz velmi důležitá. Pro vybrané pracoviště zakládání dílů byla k dispozici 3D data vhodná k použití v softwaru digitální továrny. V tomto konkrétním případě postačují výsledky provedené statickou analýzou. Z výše uvedených atributů se pro zvolené pracoviště jeví jako nejvhodnější použití metody Digitální model. Ukázka využití rozhodovacího diagramu pro výběr vhodné metody při plánování konkrétního pracoviště je uvedena na (Obr. 25). Vybrané možnosti jsou v diagramu zvýrazněny červenou barvou. Obr. 25 Ukázka využití rozhodovacího diagramu pro výběr vhodné metody 3.3. Zhodnocení metod Obecně nelze žádnou metodu prohlásit za univerzální řešení. Každá z uvedených metod má své specifické vlastnosti, které ji zvýhodňují před ostatními. 34

37 Hodnocení papírovou formou a prostřednictvím kartonového modelu je levnější metoda analýzy. Jejich přesnost v mnoha případech naprosto dostačuje a není třeba je nahrazovat. Zároveň jejich kombinace nabízí hodnocení již postavených i plánovaných pracovišť. Ovšem s nárůstem potřeby větší přesnosti výsledků, nebo provedení většího počtu analýzy plánovaných pracovišť, přestávají dostačovat. V takových případech se nabízí přesunutí analýz do virtuálního světa. Prostřednictvím digitálního modelu je možné provést analýzu mnoha uspořádání pracoviště, případně ihned vidět výsledky při zavedení opatření. Tím dochází k časovým úsporám během plánovacího procesu a také k finančním. Jelikož mnoho ergonomických opatření je zavedeno ještě před samotnou fyzickou realizací pracoviště. Po realizaci by mohlo zavedení opatření být nákladnější, případně obtížně proveditelné. Motion Capture oblek naopak umožní velmi přesné změření poloh na již postavených pracovištích. Analýzu je možné vyhodnotit téměř v reálném čase a v případě dostupnosti 3D dat i navrhnout opatření. Obě digitální metody jdou výhodně propojit a tak figurant s oblekem prochází virtuálním prostředím výrobní linky. Dochází tak k dalšímu zpřesnění konečných výsledků analýzy a lepší představě o budoucím pracovišti. Obě virtuální metody přinášejí vyšší vstupní náklady (software, potřeba 3D modelů, vyškolený personál) oproti papírovým formám, ale zejména při velkém počtu analýz plánovaných pracovišť se investice navrátí. 35

38 Závěr V této práci byly porovnány existující metody pro hodnocení ergonomických rizik na pracovišti a nové metody, popis, výhody a nevýhody jednotlivých metod. Hodnocení papírovou formou, příp. s využitím kartonového modelu je sice zdánlivě finančně výhodnější díky nízkým nákladům na potřebné vybavení, ale díky možnosti přehlédnutí ergonomického problému na pracovišti bude ve výsledku stát vyšší náklady než využití digitálních nástrojů. Pracovníci, kteří budou pracovat v neergonomických podmínkách, budou mít nižší produktivitu práce a bude u nich hrozit riziko nemocí z povolání. Náklady na úpravy již hotových pracovišť mohou být vysoké a navíc další úprava pracoviště, která nebude správně navržena, může způsobit další problémy na pracovišti a vynutit si tak změnu další. V případové studii bylo prezentováno vyhodnocení vybraného pracoviště s použitím několika metod. Digitální model má výhodu, že již vymodelované pracoviště lze upravovat a jednoduše vyzkoušet různé návrhy úprav pracoviště a vybrat ten nejlepší návrh, který bude vhodný pro všechny pracovníky (muže i ženy, vysoké postavy, malé postavy). Provedení analýz v softwaru je zautomatizované a rychlé a není tedy nutné provádět složité výpočty jako u papírové formy hodnocení. Stěžejním výsledkem bakalářské práce je navržený postup pro výběr vhodné metody s použitím vývojového diagramu. Jedná se o jednoduchý a přehledný nástroj, díky kterému je možné vybrat nejvhodnější metodu pro hodnocení ergonomických rizik na pracovištích. S využitím navrhovaného postupu je možno dosáhnout efektivnějších výsledků nejenom z hlediska rozhodovacího procesu, během samotného výběru metody, ale také dosáhnout optimálního výsledku při eliminaci ergonomických rizik. 36

39 Seznam literatury BAUMRUK, Martin Process Simulate Human. Praha : Siemens, BRACHT, Uwe Digitale Fabrik Methoden und Praxisbeispiele. 1. Berlin : Springer, ISBN Česká republika nařízení vlády, ze dne 22. února 2010, kterým se mění nařízení vlády č. 361/2007 Sb., kterým se stanoví podmínky ochrany zdraví při práci. In: Sbírka zákonů č. 68/ Česká republika Sbírka zákonů 432/2003 Sb., 432. Vyhláška, ze dne 4. Prosince 3003, kterou se stanoví podmínky pro zařazování prací do kategorií, limitní hodnoty ukazatelů biologických expozičních testů, podmínky odběru biologického materiálu pro provádění biologických e Česká republika Sbírka zákonů č. 258/2000 Sb., 258. Zákon, ze dne 14. Července 2000, který stanoví podmínky obecného zdraví Česká republika Sbírka zákonů č. 361/2007 Sb., 361. Nařízení vlády, ze dne 12. Prosince 2007, který se stanoví podmínky ochrany zdraví při práci HANÁKOVÁ, E. a kol ABC ergonomie. Praha : Professional Publishing, ISBN CHAFFIN, Don Digital Human Modeling for Vehicle and Worplace Design. Warrendale : SAE international, stránky XVII, 184. ISBN CHUNDELA, Lubor Ergonomie. 3. Praha : České vysoké učení technické, str ISBN Kolektiv BOZP Somatografie. Encyklopedie BOZP. [Online] Kolektiv oddělení ZG/ Katalog ergonomie. Mladá Boleslav : ŠKODA AUTO a.s., SOMADEEPTI, Chengalur Kodak s ergonomic design for people at work. 2. New Jersey : Wiley, str ISBN ZADVOROVA, Margarita Ověření funkčnosti metody EAWS v prostředí digitální továrny Siemens Tecnomatix. Liberec : Diplomová práce. Technická univerzita v Liberci Fakulta strojní,

40 Seznam obrázků a tabulek Seznam obrázků Obr. 1 Náklady při neřešení ergonomie... 8 Obr. 2 Popis páteře Obr. 3 OWAS postup hodnocení Obr. 4 Příklad určení polohy ramen v analýze RULA Obr. 5 EAWS hodnocení Obr. 6 Goniometr Obr. 7 Šablona znázorňující člověka Obr. 8 Definice Digitální továrny dle různých autorů Obr. 9 Motion Capture a jeho propojení s počítačem Obr. 10 Layout pracoviště Obr. 11 Schéma pracoviště Obr. 12 Kartonové pracoviště Obr. 13 Náčrt pracoviště pomocí šablon Obr. 14 Digitální model pracoviště Obr. 15 Hodnocení ohybu dle české legislativy Obr. 16 Hodnocení: Static Strength Prediction, OWAS, Lower Back Analysis Obr. 17 Hodnocení dle české legislativy Obr. 18 Hodnocení: Static Strength Prediction, OWAS, Lower Back Analysis Obr. 19 Manipulační roviny Obr. 20 Návrh podstavce pod paletu Obr. 21 3D model návrhu podstavce pod paletu Obr. 22 Srovnání ohybu s podstavce a bez podstavce Obr. 23 Hodnocení OWAS, Lower Back Analysis a Static Strength Prediction Obr. 24 Rozhodovací vývojový diagram pro výběr vhodné metody

41 Obr. 25 Ukázka využití rozhodovacího diagramu pro výběr vhodné metody Seznam tabulek Tab. 1 Shrnutí metod

42 Seznam příloh Příloha č

43 Příloha č. 1 Zdroj: (Kolektiv oddělení ZG/3, 2013) Hlava Trup 41

44 Paže Dlaň 42

45 Dolní končetiny 43

46 ANOTAČNÍ ZÁZNAM AUTOR Radomír POPEK STUDIJNÍ OBOR 6208R088 Podniková ekonomika a management provozu NÁZEV PRÁCE Hodnocení ergonomických rizik s využitím nástrojů digitální továrny VEDOUCÍ PRÁCE Ing. David Staš, Ph.D. INSTITUT KLRK - Katedra logistiky a řízení kvality ROK ODEVZDÁNÍ 2014 POČET STRAN 45 POČET OBRÁZKŮ 25 POČET TABULEK 1 POČET PŘÍLOH 1 STRUČNÝ POPIS Bakalářská práce se zaměřuje na hodnocení ergonomických rizik s využitím nástrojů digitální továrny. Práce je strukturovaná na dvě hlavní části: teoretickou a praktickou. Teoretická zpracovává rešerši odborné literatury se zaměřením na hodnocení ergonomie. Praktická část popisuje hodnocení ergonomie použitím Tecnomatix Jack, Motion Capture a také kartonů a formulářů na reálném pracovišti. KLÍČOVÁ SLOVA Digitální továrna, ergonomie, hodnocení pracovišť, přímé a nepřímé hodnocení práce, Lower Back Analysis, OWAS, RULA, Tecnomatix Jack, Static Strength Prediction, Motion Capture, Somatografie PRÁCE OBSAHUJE UTAJENÉ ČÁSTI: Ne 44

47 ANNOTATION AUTHOR Radomír POPEK FIELD 6208R088 Business Management and Production THESIS TITLE Evaluation of ergonomic risk using the tools of the Digital Factory SUPERVISOR Ing. David Staš, Ph.D. INSTITUTE KLRK - Department of logistics and quality control YEAR 2014 NUMBER OF PAGES 45 NUMBER OF PICTURES 25 NUMBER OF TABLES 1 NUMBER OF APPENDICES 1 SUMMARY This bachelor thesis is focus on evaluation of ergonomic risk using the tools of the Digital Factory. The work is structured into two main parts: theoretical and practical. Theoretical one processes the research of specialized literature focused on evaluation of ergonomics. Practical one describes the evaluation of ergonomics using Tecnomatix Jack, Motion Capture and also cartons and forms in the real workplace. KEY WORDS Digital Factory, ergonomics, workplace assessment, direct and indirect job evaluation, Lower Back Analysis, OWAS, RULA, Tecnomatix Jack, Static Strength Prediction, Motion Capture, Somatografie THESIS INCLUDES UNDISCLOSED PARTS: No 45