Analysis of working postures in a wiring harness conveyor line with AnyBody Modeling System and design proposal of a new line

Abstract

Purpose: The aim of this study is to ergonomically analyze a wiring harness assembly line and propose a new design to reduce the physical strain of the employees. Theory and Methods: Ergonomically unsuitable working postures are encountered in labor-intensive companies. These postures affect the performance, quality, costs, and productivity. In this study, a wiring harness conveyor line was investigated. AnyBody Modeling System was used to evaluate the stress on the muscles caused by unsuitable postures. Kinematic analyses were performed on the current conveyor line, new design and the prototype. Results: The initial analyses demonstrated high joint reaction forces in the trunk, shoulders, arms, and legs, which can cause musculoskeletal disorders. Therefore, a new conveyor line design that can reduce the physical workload on operators is proposed. The working postures in the proposed design were analyzed, and the new design significantly improved the working postures. Decrease in joint reaction forces of up to 59% in the trunk, 69% in the shoulders and 46% in the legs was detected. Conclusion: The validated conveyor was manufactured, and final analyses showed that the workload on the trunk, shoulders, arms, and legs was decreased. This produced prototype is thought to be a useful example for other similar conveyor lines.

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.