ارزيابي ارگونوميكي علل كمردرد‌هاي شغلي با استفاده از مدل سازي ديجيتالي انسان(DHM) در يكي از صنايع خودروساز

Ergonomic evaluation of occupational low back pain using digital human modeling (DHM) and proposing its preventive countermeasures in one of car manufacturing industry

مقدمه: روش‌هاي متعددي براي ارزيابي ارگونوميكي عوامل خطركمردرد در محيط كار وجود دارد كه شامل روش‌هاي بيومكانيكي، فيزيولوژيكي و فيزيكي-رواني مي‌باشند. مدل سازي ديجيتالي انسان(DHM) نيز ابزاري مبتني بر كامپيوتر جهت ارزيابي ارگونوميكي بوده كه داراي مزايايي هم‌چون صرفه جويي در وقت و زمان در ارزيابي ها و نيز ارزيابي فعالانه راهكارهاي ارگونومي در محيط ديجيتالي مي باشد. اين مطالعه با هدف ارزيابي علل كمردرد هاي شغلي با استفاده از مدل سازي ديجيتالي انسان و ارايه راهكارهاي مناسب انجام گرفت. روش كار: مطالعه حاضر به‌صورت موردي نيمه تجربي در بخش مونتاژ موتور يكي از صنايع خودروسازي اجرا گرديد. ابتدا با بررسي شيوع كمردرد ، ويژگي هاي شغلي و عوامل خطر كمردرد در جمعيت مورد مطالعه و در ايستگاه‌هاي كاري مورد بررسي قرار گرفت، سپس ايستگاه‌هاي پر خطر تعيين شد و در نهايت يك ايستگاه كاري جهت شبيه سازي و ارزيابي در نرم افزارهاي مدل سازي ديجيتالي انسان شامل 3DSSPP و Catia انتخاب گرديد. 22 پوسچر از لحظه برداشتن و گذاشتن بار از سه وظيفه موجود ايستگاه جهت شبيه سازي مطالعه شدند. پس از ارزيابي در محيط ديجيتالي، نقاط خطر شناسايي و راهكارهاي مورد نظر ارايه گرديد. يافته ها: با افزايش ابعاد آنتروپومتريكي، فاصله افقي بار تا بدن و كاهش ارتفاع محل گذاشتن بار، نيروي فشاري و برشي وارد بر ديسكL5/S1 افزايش يافته و درصد افراد قادر به انجام وظيفه در هر مفصل با افزايش ابعاد آنتروپومتريكي كاهش يافت. برآورد آسيب به ليگامنت نيز در پوسچرهاي داراي خمش شديد كمر افزايش بيش‌تري داشت. امتيازRULA نيز با وضعيت نامناسب كمر و دست‌ها افزايش يافت. نتايج نشان داد كه نقاط خطر در وظايف مورد بررسي، بيش‌تر مربوط به ارتفاع پايين پالت ها در محل برداشتن و گذاشتن بار و هم‌چنين فاصله افقي زياد بار از بدن بود. نتيجه گيري: در اين مطالعه عوامل بيومكانيكي موثر بر افزايش احتمال بروز كمردرد شامل ويژگي هاي آنتروپومتريكي(قد و وزن)، فاصله افقي بار تا بدن، ارتفاع محل برداشتن و گذاشتن بار و خمش و پيچش تنه بودند.اين مطالعه نشان داد كه DHM، ابزاري موثردر ارزيابي وظايف شغلي و طراحي محيط كار بوده كه مي‌توان نقاط خطر در هر وظيفه را شناسايي كرده و به نقاط ايده‌آل در طراحي دست يافت. با استفاده از DHM مي‌توان راهكارهاي مداخله‌اي مورد نظر را در محيط مجازي اجرا كرده و با ارزيابي مجدد، از اثربخش بودن راهكارها در محيط واقعي اطمينان حاصل نمود.

Introduction: Many methods exist for evaluating ergonomic risk factors for LBP at workplace, including biomechanical, physiological and psycho-physical methods. Digital Human Modeling (DHM) as a tool based on computer for ergonomic evaluation that Because having advantages such as saving time and costs in assessment and actively evaluation of ergonomic solutions in the digital environment.Aim of this study was evaluation occupational causes of LBP with the use of digital human modeling. . Method and Materials: This study was a case quasi-experimental study in the engine assembly of the car manufacturing industry was conducted. First, The characteristics of job and risk factors for low back pain In all workstations were documented, then workstations with high risk of low back disorders were selected. Finally, a workstation for simulating and evaluating in the human digital modeling softwares, which includes 3DSSPP and Catia were selected. A total 22 posture of the lifting and lowering moment of the three tasks of workstation selected for simulation. After evaluation in the digital environment, the risk areas identified and solutions were presented. . Results: The results showed that compressive and shear forces on the L5/S1 disc increased with increase of anthropometric dimensions and Horizontal distance from the body and decrease of height Lowering the site, and the percentage of people capable to perform a task in joint, decreased with increase of anthropometric dimensions. Ligament strain in postures with sever bending trunk were more increasing. RULA scores increased with the Unsuitable conditions of back and arms. High risk areas, were mainly related to the low height of pallets in lifting and lowering and high Horizontal distance from the body. . Conclusion: According to The results of this study, Biomechanical Causes for LBP, including anthropometric characteristics (height and weight), Horizontal distance of object to the body, height of lifting and lowering location and trunk bending and torsion. This study showed that DHM is an effective tool in the evaluation of job tasks and workplace design, that can be identified risk area in each task and to achieve the ideal design. Using DHM can be implement Desired solution in a virtual environment and With the re-evaluation, Be sure of having effective solutions in the real environment.