A PARTICLE SWARM ALGORITHM FOR MANUAL LIFTING TASKS DESIGN

Abstract

In recent years although the Industry 4.0 concept, which has been used in almost all stages, is still on the agenda, many lifting operations are still carried out manually. In terms of occupational health and safety, many legal regulations and the standards brought by various institutes, especially suitable for manual transport work is an important problem. Generally related to the lifting work; weight, working environment, load related shape, ease of handling etc. while the information is known, where the load is to be moved, how often, how much height and distance to be taken into consideration, the best values in terms of workplace design are the parameters that should be found when the laws and regulations are taken into consideration. The aim of this study is to propose a workplace design that minimizes physical stress by considering the predefined conditions for the work to be done. Particle Swarm Optimization Algorithm has been used to design safe working areas for jobs requiring load removal within the constraints of the work area. Test problems related to workplace design which minimizes manual load lifting index presented by NIOSH are solved and compared with current studies. The proposed algorithm offers better designs compared to existing methods in such problems.

Özet

Son yıllarda otomasyonun neredeyse tüm aşamalarda kullanıldığı Endüstri 4.0 konsepti gündemde olmasına rağmen bir çok işletmede yük kaldırma işlemleri hala manuel olarak (elle) yapılmaktadır. İş sağlığı ve güvenliği açısından birçok yasal düzenleme ve çeşitli enstitülerin getirmiş olduğu standartlar çerçevesinde özellikle manuel taşıma işleri için uygun işyeri tasarımı önemli bir problem olarak karşımıza çıkmaktadır. Genellikle yapılan kaldırma işi ile ilgili; ağırlık, çalışma ortamı, yük ile ilgili şekil, taşıma kolaylığı vb. bilgiler bilinmekle beraber yükün nereden, hangi açıyla, ne sıklıkla, ne kadar yüksekliğe ve mesafeye taşınacağı yasalar ve mevzuatlar dikkate alındığında iş yeri tasarımı açısından en iyi değerleri bulunması gereken parametreler olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu çalışmanın amacı, yapılacak iş için önceden belirlenmiş koşullar dikkate alınarak fiziksel stresi en aza indirecek bir iş yeri tasarımı önermektir. Çalışma alanındaki kısıtlamalar dahilinde yük kaldırma gerektiren işlerde güvenli çalışma alanları tasarlamak için Parçacık Sürüsü Optimizasyon Algoritması kullanılmıştır. Literatürde bulunan NIOSH(ABD Ulusal İş Sağlığı ve Güvenliği Enstitüsü) tarafından sunulan manuel yük kaldırma endeksini en aza indiren iş yeri tasarımı ile ilgili test problemleri çözülmüş ve mevcut çalışmalarla kıyaslanmıştır. Önerilen algoritma, bu tarz problemlerde mevcut yöntemlere kıyasla daha iyi tasarımlar sunmuştur.

Keywords: Manuel Yük Kaldırma, İş Yeri Tasarımı, Parçacık Sürü Optimizasyonu