Mätning av fysisk belastning vid montering av oljeseparatorer för dieselfordon

Transkript

1 Arbets- och miljömedicin Lund Rapport nr 1/2014 Mätning av fysisk belastning vid montering av oljeseparatorer för dieselfordon Jenny Gremark Simonsen Lothy Granqvist Gert-Åke Hansson AMM, Lund

2 Mätning av fysisk belastning vid montering av oljeseparatorer för dieselfordon Sammanfattning Monteringsarbete anses vara belastande och medföra en ökad risk för besvär i leder och muskler. Speciellt om montering sker vid löpande band, och komponenterna är tunga och/eller det krävs stor kraft vid monteringen Detta kan detta medföra snabba rörelser, hög muskelbelastningen och liten andel tid för muskulär vila/återhämtning. I en utvärdering av en monteringslinje vid alfdex AB i Landskrona, gjord av Arbets- och miljömedicin i Lund, bedömdes montering av oljeseparatorer. Syftet var att jämföra belastningen i underarmarna i olika arbetsmoment och att sätta belastningarna i relation till andra typer av arbeten. Undersökningen utfördes i samarbete med produktionsansvariga på alfdex AB och omfattade mätningar av muskelaktivitet i underarmarna och handledsrörelser på 10 kvinnor på en av monteringslinjerna. Vi mätte arbetsbelastningen under en normal arbetsdag, som förutom monteringsarbete vid de olika stationerna omfattade inplanerade raster, möten och andra kringuppgifter. För monteringsarbete, mätt över en hel arbetsdag, var muskelbelastningen på underarmarna på en hög nivå, som de flesta industriella monteringsarbeten, men lägre än för montering av bromsregulatorer. Den lägre muskelbelastningen på alfdex AB jämfört med montering av bromsregulatorer innebär en minskad risk med 5 % enheter för att rapportera smärta, besvär och/eller obehag de senaste sju dagarna. Handledsrörelserna var som förväntat på en medelhög nivå och lika höga som vid montering av bromsregulatorer. Handledsrörelserna var betydligt lägre jämfört med arbete i livsmedelsindustrin som till exempel kyckling- och fiskberedning. Den högsta muskelbelastningen i enskilda arbetsmoment var vid stationerna, delmontering (disken/skivan) samt slutmontering (station 4). Muskelbelastningen var högre för vänster underarm speciellt vid slutmonteringen. Slutmonteringen har högst handledshastighet för både höger och vänster sida jämfört med de andra stationerna. Denna station utmärker sig även genom att ha de har högsta värdena för både muskelbelastning och handledshastigheter. Bakgrund Generellt Monteringsarbete i verkstadsindustrin betraktas som tungt och repetitivt, och kan medföra en ökad risk för smärta och värk i leder och muskler (Sluiter et al., 2001; Buckle and Deverux, 2002; Nordander et al., 2009). För att rationalisera tillverkning och för att förhindra att montörerna utvecklar besvär sker det en generell, kontinuerlig och systematisk förbättring av arbetsmiljön, till exempel genom automatisering av vissa arbetsmoment. Frågeställningar från alfdex AB Syftet var att jämföra belastningen i underarmarna i de olika arbetsmomenten på linje 2 och att sätta dessa belastningar i relation till andra typer av arbeten. Denna linje valdes av produktionsledaren eftersom den ansågs vara den mest belastande. Det var av speciellt intresse att jämföra med tidigare mätningar inom industriell montering vid löpande band. Det var också av intresse att jämföra arbetsbelastningen mellan de olika stationerna på linjen. 2

3 Beskrivning av arbetet på linje 2 Arbete på linje 2 var uppdelat i fem stationer, med olika benämningar (Figur 1 5), och i kringarbete samt möte/info. Några av stationerna bestod av fler än ett arbetsmoment. En del manuell hanteringen förekom på linjen. Montering med hjälp av skruvdragare ingick i de flesta arbetsmomenten. En del väntan förekom i något arbetsmoment. Arbetet varierade beroende på vilken typ av separator som monterades. Vikten som hanterades under arbetet varierade på grund av produkttyp, men var som mest cirka 1 kg. Figur 1. Station 1. Figur 2. Skivan. Figur 3. Dansgolvet. Figur 4. Lock/nippel. Figur 5. Station 4. Studiedesign och metoder Studien av den fysiska arbetsbelastningen planerades i samråd med produktionsledaren. Heldagsmätningar utfördes på 10 högerhänta kvinnor, två vid varje tillfälle. Mätningarna fördelades på två skift, morgon respektive eftermiddag under 14 dagar. Detta gjordes för att se vad en vanlig arbetsdag med normal produktion innebar för arbetsbelastning samt för att kunna beskriva belastningen vid de olika stationerna. Direkta tekniska mätningar Muskelbelastningen i underarmen registrerades med ytemg på både höger och vänster sida (Åkesson et al., 1997; Hansson et al., 2000; Nordander et al., 2004). Data analyserades för att få ett mått på belastningen, i förhållande till max kapacitet (MVE), såväl för den statiska belastningen (10:e percentilen, dvs. den nivå som överskrides under 90% av arbetsdagen) som för medianbelastningen (50:e percentilen) och toppbelastninen (90:e percentilen) (Johnsson, 1982). Dessutom analyserades andel tid då muskulär återhämtning kan ske ( muscular recovery ; Veiersted et al., 1990; Hansson et al., 2000; Nordander et al., 2000). Arbetsställningar och -rörelser i handleder mättes med goniometri (Hansson et al., 1996; Åkesson et al., 1997; Balogh et al., 2009) Data från mätningarna lagrades med personburna 3

4 dataloggrar (Hansson et al., 2003). Positioner, rörelser och repetitivitet, analyserades med en vidareutvecklad datormjukvara. Repetitiviteten i arbetet beskrevs med vinkelhastigheten. För varje person analyserades dels hela arbetet dels belastningen vid de olika arbetsuppgifterna. Belastningen för hela arbetet, liksom för de olika stationerna, beräknades som medelvärdet för de 10 personerna. Mätresultaten visade arbetsbelastningen under en normal arbetsdag liksom belastningen vid de olika arbetsuppgifterna. Resultat Belastningarna under en normal arbetsdag Belastningen vid produktionslinjen jämfördes med de yrken som vi tidigare har gjort mätningar på (Hansson G-Å et al, 2009). Den muskulära återhämtningen i höger underarm (Figur 6) är relativt låg, 4,5 % av den totala tiden, och på samma nivå som vid montering av bromsregulatorer. Det innebär att monteringen sker på ett sådant sätt att underarmens muskler har begränsad möjlighet till återhämtning. Värdet är ungefär hälften jämfört med raster, men betydligt högre jämfört med vissa typer av repetitivt arbete i livsmedelsindustrin (kycklingberedning) och i tillverkningsindustrin (plastgradning och gummirensning). Toppbelastningen är relativt hög, 30 % av max kapaciteten, jämfört med andra yrken (Figur 7) men lägre jämfört med montering av bromsregulatorer. Under rasten är motsvarande värde 20 % av MVE. Läraryrket och halv- och helautomatiserat monteringsarbete är exempel på arbeten med lägre toppbelastning än 20 %. av MVE. Bakåtböjningen i höger handled är markant i förhållande till andra typer av arbeten och högre än i bromsmonteringen (Figur 8). Båda dessa grupper ligger nära den bakåtböjning man har under rasten. Ultraljudsdiagnostik och fotvård är exempel på arbeten med kraftigt bakåtböjd handled. Vid montering av separatorer har man en medelhög vinkelhastighet i handleden,19 /s (Figur 9). Den är lika hög som vid montering av bromsregulatorer och jämförbar med utgångskassa, och frisörer. Handledsrörelserna var betydligt lägre jämfört med arbete i livsmedelsindustrin, som till exempel kyckling- och fiskberedning och högre än lärare och tandläkare som har en låg rörelsehastighet. Under rasten är rörelsen betydligt långsammare, 5 /s. Dator- och kontorsarbete är exempel på arbeten med lägre rörelsehastigheten än vid raster. 4

5 Separatorer Bromsregulatorer 4,5 % av tid Figur 6. Muskulär återhämtning (% av tid) i höger underarm hos kvinnor i olika yrken. Den lodräta streckade linjen visar värdet för raster. 36 % av MVE 30 % av MVE Figur 7. Toppbelastning (% av MVE) i höger underarm hos kvinnor i olika yrken. Den lodräta streckade linjen visar värdet för raster. 5

6 Figur 8. Bakåtböjning ( ) i höger handled. Den lodräta streckade linjen visar värdet för raster. 6

7 19 /s Figur 9. Rörelsehastigheten ( /s) i höger handled. Den lodräta streckade linjen visar värdet för raster. Belastningarna under en normal arbetsdag på respektive station Den muskulära återhämtningen i höger underarmsmuskulatur (Figur 10) är låg, och speciellt i stationerna: disken/skivan, locket, nipplar samt station 4, och på ungefär samma nivå som vänster sida. Toppbelastningen för underarmsmuskulaturen (Figur 11) är markant högre i station 4 för både höger och vänster sida än för de övriga 6 arbetsuppgifterna. Toppbelastningen är generellt något högre i vänster sida, jämfört med höger. En trolig förklaring är att den yttre belastningen är lika, men den muskulära kapaciteten är lägre i vänster sida jämfört med höger. Raster och möten har som förväntat högre muskulär återhämtning och markant lägre toppbelastning. Bakåtböjningen följer inte detta mönster, eftersom värdet för samtliga stationer befinner sig mellan raster och möte/info (Figur 12). När det gäller stationerna så är bakåtböjningen i höger handled mest uttalad i stationerna nipplar och disken/skivan. För alla stationer är bakåtböjningen kraftigast i höger handled. Vinkelhastigheten (Figur 13) är högst i både höger och vänster handled i station 4. Av samtliga arbetsstationer befinner sig lock lägst. Raster och möte/info har som förväntat markant lägre hastigheter än de övriga uppgifterna. 7

8 Figur 10. Muskulär återhämtning (% av tid) i höger respektive vänster underarm vid olika arbetsstationer. Figur 11. Toppbelastning (% av MVE), i höger respektive vänster underarm vid olika arbetsstationer. 8

9 Figur 12. Bakåtböjning ( ) i höger respektive vänster handled vid olika arbetsstationer. Figur 13. Rörelsehastighet ( /s) i höger respektive vänster handled vid olika arbetsstationer. 9

10 Besvär i armbåge/hand, senaste 7 dagar. Figur 14. Kombination av rörelsehastighet och toppbelastning för höger sida. % Montering 30% av MVE Montering 36% av MVE Att minska belastningen från 36 till 30% MVE minskar risken för besvär med 5 % enheter Toppbelastning 40 %MVE Figur 15. Rapporterade besvär senaste 7 dagar i förhållande till toppbelastningen. 10

11 Den kombinerade toppbelastningen (% av MVE) och rörelsehastigheten ( /s) i höger sida (Figur 14) visar att station 4 är den mest belastande. Lock har en markant lägre rörelsehastighet och låg toppbelastning. Övriga stationer är centrerade mellan dessa två. Som förväntat har raster och möte/info lägst kombinerad belastning. I tidigare mätningar och undersökningar har vi kartlagt sambanden mellan besvär och uppmätt muskelvila, muskelbelastning, handledsvinklar och handledsrörelser (Nordander et al., 2013).. När det gäller toppbelastning i underarmarna medför en ökning med 10 % MVE en ökning av rapporterade besvär de senaste 7 dagarna i armbåge/hand med 9 % enheter (Figur 15) Den 6 % lägre toppbelastningen vid alfdex jämfört med bromsmontering innebär en minskad risk för besvär i armbåge/hand med 5 % enheter. Slutsatser av undersökningen Vid mätning under en vanlig arbetsdag kunde vi se att den mest betydande belastning var det repetitiva och kraftkrävande arbetet vid station 4 (slutmonteringen).toppbelastningen var genomgående högre i station 4 i både höger och vänster sida än för de övriga 5 monteringsmomenten, vilket också framkom i samband med återkopplingen till montörerna. Toppbelastningen var också generellt högre i vänster sida, jämfört med höger. Vid montering av separatorer var vinkelhastigheten det vill säga repetitiviteten medelhög jämfört med andra yrken och mest utmärkande i station 4, både för höger och vänster sida. Författarnas tack Vi vill tacka personalen och produktionsansvariga på alfdex AB för att vi fick möjligheten att genomföra studien. Ett speciellt tack till Eva Inhammar som har gjort det möjligt att genomföra mätningarna på ett rationellt sätt. Referenser Balogh I, Ohlsson K, Nordander C, Unge J, Mathiassen SE, Skerfving S, Hansson G-Å. Precision of measurements of physical workload during standardised manual handling Part III: Goniometry of the wrists. J Electromyogr Kinesiol 2009;19: Buckle PW, Deverux JJ. The nature of work-related neck and upper limb musculoskeletal disorders. Appl Ergon 2002; 33: Hansson G-Å, Balogh I, Ohlsson K, Rylander L, Skerfving S. Goniometer measurements and computer analysis of wrist angels and movements applied to occupational repetitive work. J Electromyogr Kinesiol 1996;6: Hansson G-Å, Nordander C, Asterland P, Ohlsson K, Strömberg U, Skerfving S, Rempel D. Sensitivity of trapezius electromyography to differences between work tasks influence of gap definition and normalisation methods. J Electromyogr Kinesiol 2000;10: Hansson G-Å, Asterland P, Holmer, N-G, Skerfving S. Validity and reliability of triaxial accelerometers for inclinometry in posture analysis. Med Biol Eng Comput 2001;39: Hansson G-Å, Arvidsson I, Ohlsson K, Nordander C, Mathiassen SE, Skerfving S, Balogh I. Precision of measurements of physical workload during standardised manual handling Part II: Inclinometry of head, upper back, neck and upper arms. J Electromyogr Kinesiol 2006;16: Hansson G-Å, Balogh I, Ohlsson K, Granqvist L, Nordander C, Arvidsson I, Åkesson I, Unge J, Rittner R, Strömberg U, Skerfving S. Physical workload in various types of work: Part I. Wrist and forearm. Int J Ind Ergon 2009;39: Jonsson B. Measurement and evaluation of local muscular strain in the shoulder during constrained work. J Human Ergol, 1982;11:

12 Nordander C, Hansson G-Å, Rylander L, Asterland P, Unge Byström J, Ohlsson K, Balogh I, Skerfving S. Muscular rest and gap frequency, as EMG-measure of physical exposure: the impact of work tasks and individual related factors. Ergonomics 2000;11: Nordander C, Balogh I, Mathiassen SE, Ohlsson K, Unge J, Skerfving S, Hansson G-Å. Precision of measurements of physical workload during standardised manual handling. Part I: Surface electromyography of m. trapezius, m. infraspinatus and the forearm extensors. J Electromyogr Kinesiol 2004;14: Nordander C, Ohlsson K, Åkesson I, Arvidsson I, Balogh I, Hansson GÅ, Strömberg U, Rittner R, Skerfving S. Risk of musculoskeletal disorders among females and males in repetitive/constrained work. Ergonomics 2009;10: Nordander C, Ohlsson K, Åkesson I, Arvidsson I, Balogh I, Hansson G-Å, Strömberg U, Rittner R, Skerfving S. Exposure-response relationships in work-related musculoskeletal disorders in elbows and hands a synthesis of group-level data on exposure and response obtained using uniform methods of data collection. Appl Ergon 2013;44: Sluiter JK, Rest KM, Frings-Dresen MH. Criteria document for evaluating the workrelatedness of upper-extremity musculoskeletal disorders. Scand J Work Environ Health 2001; 27(Suppl1): Veiersted KB, Westgaard RH, Andersen P. Pattern of muscle activity during stereotyped work and ist relation to muscle pain. Int Arch Occup Environ Health 1990;62: Åkesson I, Hansson G-Å, Balogh I, Moritz U, Skerfving S. Quantifying wokload in neck, shoulders and wrists in female dentists. Int Arch Occup Environ Health 1997; 69:

13 13

14 Arbets- och miljömedicin i Lund studerade belastningen vid monteringsarbete i samarbete med alfdex AB. Heldagsmätningar av muskelaktivitet i underarmar, mätningar av handledsvinklar och handledsrörelser genomfördes på 10 kvinnor på en av monteringslinjerna. Syftet var att sätta belastningen i relation till andra yrken och till andra liknande monteringsarbeten i industrin. Dessutom var syftet att beskriva skillnaderna i belastning mellan de olika arbetsuppgifter som utfördes vid monteringslinjen. För monteringsarbete, mätt över en hel arbetsdag, var muskelbelastningen på underarmarna på en hög nivå, men lägre än för liknande montering av tyngre komponenter. Repetitiviteten var som förväntat på en medelhög nivå och lika höga som vid montering av tyngre komponenter. Samtliga delmonteringsmoment hade en hög muskelbelastning och högst i slutmonteringen. För alla arbetsuppgifter var muskelbelastningen något högre på vänster än på höger sida. Slutmonteringen utmärkte sig genom att ha den högsta kombinationen av muskelbelastning och repetitivitet. Den lägre muskelbelastningen på alfdex AB jämfört med montering av tyngre komponenter innebär en minskad risk med 5 % enheter för att rapportera smärta, besvär och/eller obehag de senaste sju dagarna. Mätningarna gav svar som inte kan fås genom självskattning, expertbedömningar eller observationer, och är lämpliga att använda för bedömning av belastning och risk. Mätningar är speciellt värdefulla för yrken där man misstänker höga belastningar och/eller en ökad risk för besvär. Arbets- och miljömedicin LUND Tel Fax E-post amm@skane.se Internet: 14