Регистрация / Вход
Прислать материал

Применение современных методов совершенствования технологических процессов в автомобилестроении

Сведения об участнике
ФИО
Веркин Евгений Николаевич
Вуз
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Казанский (Приволжский) федеральный университет»
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Информационные технологии и вычислительные системы
Раздел области наук
Информационные технологии
Тема
Применение современных методов совершенствования технологических процессов в автомобилестроении
Резюме
Данное научное исследование посвящено разработке практической модели для выбора оптимальных параметров технологического процесса на предприятии автомобилестроения. В последние два десятилетия многие компании выявляют причины неэффективности технологических процессов, используя современные инструменты такие как, например, моделирование. Одно из таких направлений заключается в учете при моделировании эргономических параметров. Сегодня для этого разработаны специальные программные продукты на основе точной трехмерной модели человека. Это позволяет повысить эффективность производства, снизить рабочую нагрузку на персонал, и уменьшить риск травм и заболеваний.
Ключевые слова
Автомобилестроение, имитационное моделирование, эргономика, технологический процесс
Цели и задачи
Цель: совершенствование ручного труда в поточной системе сборки грузовых автомобилей с целью повышения эффективности и снижения степени риска травм.
Задачи:
1) обзор научной литературы и публикаций по теме исследования;
2) Сбор информации и поиск «узкого места» на объекте исследования;
3) Выбор оптимального программного обеспечения для разработки имитационной модели;
4) Создание детализированной виртуальной модели исследуемой позиции;
5) Симуляция и эргономический анализ деятельности работника на позиции;
6) Принятие решений и документирование результатов.
Введение

В последние два десятилетия во всём мире одной из наиболее актуальных проблем является повышение эффективности деятельности персонала предприятий различных отраслей производства. Многие компании занимаются выяснением причин неэффективности технологических процессов, используя такие современные инструменты как, например, имитационное моделирование. Результаты имитационного моделирования позволяют сократить количество будущих ошибок, неувязок, выявляя их на более ранних стадиях, что позволяет сократить сроки выхода изделия на рынок, тем самым повышая его конкурентоспособность, поскольку выявление ошибок  более поздних этапах жизненного цикла продукта приводит к росту затрат на его производство. 

Методы и материалы

Традиционно, для оценивания дизайна рабочих мест и факторов человеческой деятельности, использовалось двумерные модели людей, которые представляли собой манекены в передней, боковых  и других проекциях. У современный моделей человека имеется сложная кинематическая система редактирования, близко напоминающая человеческую скелетную структуру, суставы, подчиняющиеся физиологическому диапазону ограничений движения и геометрия, которая близко напоминает человеческую форму. Модели человека создаются на основе данных из актуальных по времени проведения всесторонних антропометрических обзоров. Эти программные продукты предоставляет пользователю возможность проектирования реальных рабочих пространств, с использованием своих собственных инструментов моделирования CAD и библиотеки объектов в широком диапазоне: от примитивных объектов до офисной мебели и заводского оборудования, инструментов и оснастки. Кроме того, рабочие пространства могут быть импортированы в многочисленных форматах. Диапазон аналитических инструментов человеческих факторов очень широкий, включая графическое предоставление зон досягаемости и зон видимости. Для анализа эргономики в работы были использованы следующие методы: система анализа положения Ovako (OWAS), быстрая оценка верхних конечностей (RULA), метод Национального Института Профессиональной Безопасности и Здо-ровья (NIOSH).

Описание и обсуждение результатов

По сравнению с действующей на операции комбинацией факторов, новая комбинация привела к увеличению значению ключевого фактора эффективности. Эргономическая оценка сборочной операции, по сравнению с максимальным значением действующего решения, была снижена с оценки 2,85 до оценки 2,05, что свидетельствовало о повышенном риске мускульно-скелетных расстройств у оператора. Улучшение составляет 28 %. Также, производительность выполнения сборочной операции, по сравнению с максимальным значением действующего решения, выросло на 2%,  что позволило сократить время для восстановления  оператора (эффективность) на 15,5%. Нагрузка на спину, по сравнению с максимальным значением действующего решения, сократилась на 62%. 

Используемые источники
1) Runnalls D. «Environment and Economy: joined at the hip or just strange bedfellows?»
2) Навстречу «зеленой» экономике: пути к устойчивому развитию и искоренению бедности - Обобщающий доклад для представителей властных структур. ЮНЕП, 2011.
3) Osmo Karhu, Reino Härkönen, Pentti Sorvali , Pentti Vepsäläinen Observing working postures in industry: Examples of OWAS application.
4) Lynn McAtamney, E. Nigel Corlett. RULA: a survey method for the investigation of work-related upper limb disorders.
5) Thomas R. Waters, Vern Putz-Anderson, Arun Garg & Lawrence J. Fine Revised NIOSH equation for the design and evaluation of manual lifting tasks.
6) D.Battini, M.Faccio, A.Persona, F.Sgarbossa. Linking ergonomics evaluation and assembly system design problem in a new integrated procedure.
Information about the project
Surname Name
Verkin Evgeniy
Project title
The application of modern methods to improving technological processes in the automotive industry
Summary of the project
The research is devoted to practical model designing for selecting technological process optimum parameters in mechanical engineering. The growing requirements to the quality and competitiveness of production, the growing globalization of the economy, forcing the producers to find reserves of the productivity and safety of work.
In the past two decades many companies are identifying the reasons for the ineffectiveness of technological processes, using modern tools like, for example, simulation.
One of such directions is the account of ergonomic parameters. Today special software solutions are used on the basis of accurate three-dimensional model of the person . Such approach allows to refuse from the more costly physical modeling, significantly reduce time for ergonomic analysis, since such an analysis can be conducted in parallel with technological preparation of production, and not after their launch, raise efficiency of the production, to lower loading on the personnel and to reduce the risk of injury.
Keywords
Automotive, Simulation, Ergonomics, Technological process