菲亚特-克莱斯勒在印第安纳州科科莫的印第安纳变速器工厂(ITPI)的员工已经取得了在制造业中很少有人能企及的成就——他们已经工作了1000万小时,也就是三年多的时间,没有发生过一次工伤事故。

为了达到这一里程碑,近2700名员工——包括大约1100名新员工——把安全放在了首位。员工积极应对潜在危险,改善工作条件,并专注于培训,以消除事故发生时因工伤或疾病造成的工作时间损失。

“这是之前从未完成的事情,”菲亚特克莱斯勒制造业副总裁Brian Harlow说。“任何公司的最重要资产是执行工作的人。此记录是ITPI团队承诺进行合适的事物来帮助控制和消除工作场所所识别的安全危险的结果。这是这个团队合作,有助于实现看似不可能的。“

专注于菲亚特克莱斯勒的世界级制造业(WCM)制度对实现里程碑作出了重大贡献。WCM是一种专注于减少浪费,提高生产力,提高质量和安全的方法。WCM参与劳动力,提供和实施关于如何改善其工作及其植物的建议。WCM于2006年由菲亚特实施,并于2009年6月作为两家公司之间的联盟的一部分,向克莱斯勒集团介绍。

通过实施WCM和员工建议,ITPI确定了5000多个改进安全的机会。建议包括进行人机工程学评估以分析每个工作的危害;将零件送到“黄金地带”(操作人员正前方的区域);设计具有“干地板防护”功能的机器,以防止液体泄漏和产生滑倒危险。

“安全是一种心态”,ITPI植物经理Jeremy Keating说。“提高生产力[和]强调安全要求每个人都通过积极改善过程和工作条件来仍然致力于安全。我们的工作是,确保每个员工在每天结束时安全地回家。

“ITPI现在是整个FCA网络安全的公认基准,”继续Keating。“事实上,我们在公司的其他设施实施了一些安全实践。”

UAW Local 685副总裁杰里·普莱斯补充道:“你必须承认这里所有的员工。”“大约40%的劳动力是新来的。我们的资深员工充当教练,我们的年轻员工牢记这一知识,将安全融入我们所做的一切。”

在大规模汽车装配线上工作对体力要求很高。但是,正如ITPI的工作人员所证明的那样,这并不意味着重复性应力损伤和其他人体工程学问题是一个必然的结论。事实上,汽车制造商已经在最先进的技术上投资了数百万美元,以确保员工的健康和安全。

虚拟制造业

自2003年以来,福特汽车公司已经通过新的人体工程学技术、升降辅助设备、工作站的重新设计和数据驱动的工艺变化,将其美国员工的受伤率降低了70%。

福特汽车装配人体工程学技术主管埃里森•斯蒂芬斯(Allison Stephens)表示:“我们把流水线上的员工称为‘工业运动员’,这是因为这项工作的物理性质。”“我们通过人体工程学测试做出了数据驱动的决策,从而使汽车生产过程更加安全,并为我们的员工提供了更大的保护。”

虚拟制造在帮助福特设计符合人体工程学过程中起着关键作用,并在发生之前防止问题。在新的车展推出之前两到三年,福特人体工程学家几乎模拟了使用人员和虚拟测试对象的组装过程,以评估建造车辆所需的物理劳动。收集的数据用于指导在生产地板上的任务之前指导工程解决方案。

平均而言,福特人体工程学家每次新车发射填写900多个虚拟装配任务评估。三种技术用于进行这些评估:全身运动捕获,3D打印和沉浸式虚拟现实。每个都提供用于评估员工组装过程的整体安全的关键数据,同时为客户提供高车辆质量。

全身动作捕捉提供装配人员如何移动以完成各种任务的数据。通过放置在员工手臂、背部、腿部和躯干上的超过52个动作捕捉标记,人体工程学家可以记录超过5000个数据点,以评估肌肉力量和虚弱、关节劳损和身体失衡。类似的技术也被用于职业运动中,以提高运动员的技术,帮助他们避免受伤

人体工程学家使用3D打印来验证车辆组装过程中的手清仓。具有各种手尺寸的员工使用3D印刷模型来测试空间的尺寸是多么紧固。

沉浸式虚拟现实使用23相机运动捕获系统和头戴式显示器,在未来的工作站上几乎将员工浸入员工。然后,评估员工的动作以确定任务可行性和熟练程度。

“运动跟踪技术已被用于量化地30多年来评估运动员和揭示他们的技术可能会容易伤害从过度使用或力量,将损害组织,”加里·Scheirman说应用运动分析工程公司副总裁”使用类似的技术,福特可以为员工开发最先进、安全的工作环境,为客户生产更好的汽车。”

迄今为止,福特人机工程学家已经在全球使用虚拟制造工具推出了100多款新车,最近推出的是2015年的福特野马、F-150、Edge和2016年的探索者。

多亏了这些虚拟工具,福特已经看到了90%的人机工程学问题的减少,如过度伸展的运动,困难的手间隙,以及涉及难以安装的部件的任务。

福特汽车运营制造工程执行董事Michael Torolski表示:“我们的目标是在福特全球的生产设施中提供一个健康、安全和高效的工作环境。”“人体工程学和虚拟制造工艺支持我们的伤害减少战略,并使生产技术变化的早期验证成为可能。”

没有椅子的椅子

在德国内卡萨尔姆的奥迪装配厂,工人们正在测试一种名为“无椅椅”的新技术。这款由瑞士初创公司Noonee发明的碳纤维结构可以让员工不用椅子或凳子就坐。同时,它改善了他们的姿势,减轻了他们的腿的压力。

奥迪生产管理委员会成员、Chenmitz技术大学工具制造荣誉教授Hubert Waltl博士说:“无椅椅是我们近年来在生产过程中实施的许多项目之一。”“这有助于我们提高员工的幸福感,并长期保持他们的健康。与此同时,an
符合人体工程学优化的工作环境促进了更多的生产率和更好的质量。“

这种没有椅子的椅子重量只有2.4公斤,是一种外骨骼,戴在腿后面。它用腰带系在臀部、膝盖和脚踝上。两个皮革覆盖的表面支撑着臀部和大腿,而两个由碳纤维增强塑料制成的支柱适应着腿部的轮廓。它们在膝盖后面连接,可以通过液压调节,以适应佩戴者的体型和所需的坐姿。身体的重量通过这些可调节的元件转移到地板上。

在工作的时候,员工们把这把没有椅子的椅子当成另一条腿,在需要的时候提供支持。对于许多装配操作,它允许员工以符合人体工程学的有利位置坐,而不是站着,即使是很短的工作间隔。同时,支撑结构改善了姿势,减轻了腿部的压力。目前在一些组装作业中使用的椅子和凳子是不必要的。

奥迪员工去年秋天开始在Neckarsulm工厂的A4和A6装配线上测试这款无椅座椅的三个原型。到目前为止,员工只能站着工作。现在,他们的身体压力明显减少了,因为没有椅子的椅子让他们可以在工作时坐着和站着交替。

奥迪将于本月开始在因戈尔施塔特的装配厂测试这款无椅座椅。之后,该公司将在其工厂网络中部署该设备。竞争对手宝马汽车公司也在其位于德国慕尼黑的组装工厂测试这款无椅椅。

3 d印制矫正器

在车身喷漆之前,必须将橡胶塞插入排水孔。装配工用拇指把插头按进去。即使是手部肌肉强健的人,这个动作也需要一定的努力。如果你必须每天执行数百次或数千次的任务,发生重复性劳损只是时间问题。

为了防止这种情况在慕尼黑装配厂发生,宝马公司的工程师们与慕尼黑工业大学的博士生们合作开发了一种可弯曲的塑料手指套,可以保护工人在按压塞子时,拇指关节不会承受过大的压力。

为了防止拇指关节不必要的过度伸展,将指套像第二层皮肤一样放在拇指上。在拇指关节处,装配辅助装置是打开的,允许拇指不受限制地移动。然而,在拇指的后面,塑料材料被加强了。如果拇指被拉伸,就像在“拇指向上”的手势中,强化的元素会碰撞,形成一个稳定的夹板。这样,按压塞子所需的力量就会分散到整个拇指,一直到腕关节。

每个手指套都是在宝马装配厂使用选择性激光烧结(一种增材制造技术)为工人定制的。工人的拇指是用移动3D扫描仪测量的。这些数据被用来自动配置手指床的标准3D设计文件,然后虚拟地分成各个层。接下来,矫形器创建一个薄层一次。

胶辊由热塑性聚氨酯制成,非常适合制作柔性矫形器。这种材料是有弹性的,但可以塑造成刚性结构。该材料的高抗拉强度确保胶辊在连续使用期间不会撕裂。

在最初的实际测试中,员工的反馈是积极的。事实上,宝马的工程师们现在正在评估如何将这些装配辅助设备应用到其他生产领域。