103108 Tutkimus

Osallistuvan ja itsetoimisen työnsuunnittelun kehittäminen OSKU

Manuaalisten työtehtävien ja työpisteiden suunnitteluun tarvitaan helppokäyttöistä, nopeaa ja tutussa ympäristössä toimivaa työkalua ja menettelyä, jolla suunnittelu voidaan tehdä nopeasti ja tehokkaasti. Tällainen voi olla web-pohjainen internetin kautta ladattavissa oleva työympäristön ja työntekijän mallinnustyökalu, joka sisältää perusasennot ja –liikkeet ja jonka avulla voidaan suunnitella erilaisia työympäristövariaatioita olemassa olevasta tai suunnitteilla olevasta järjestelmästä. Hankkeen tavoitteena on manuaalisten työtehtävien ja työpisteiden suunnittelun kehittyminen osallistuvan ja itsetoimisen toimintamallin mukaan ja uuden, tietoteknisesti internetin kautta tuetun menetelmän avulla. Toimintamallin ja työkalun avulla saadaan nopeasti selville työpisteen ja –liikkeiden tärkeimmät ongelmakohdat ja kehityskohteet sekä kehitettyä ratkaisuvaihtoehtoja soveltaen havainnollisia 3D-malleja. Menetelmällä pyritään fyysisen kuormituksen hallintaan yhdessä tuottavuuden noston kanssa. Kehitettävän menetelmän hyödyntäjiä ovat Suomen kappaletavarateollisuuden manuaalisen kokoonpanon työnsuunnittelijat, työntekijät ja laitevalmistajat. Menetelmä on tarkoitus toteuttaa järjestelmä-riippumattomana, edullisena ja helppokäyttöisenä, millä pyritään edesauttamaan menetelmän leviämistä mahdollisimman monen yrityksen käyttöön sekä laajentamaan menetelmän käyttäjäkuntaa suunnittelijasta yritysten kehitysryhmiin.

Hankkeen vastuuhenkilö
Susanna Aromaa

Aineistoa Materials-välilehdellä.

MALLINNUSTYÖKALU LIIKKUU LÄHES KUIN IHMINEN

9.1.2008

VTT kehitti OSKU-työkalun käyttökelpoiseksi omatoimiseen ja osallistuvaan työn kehittämiseen. Työkalu käyttää laajennettavissa olevaa ihmisen perusliikkeiden tietokantaa. Liikkeisiin on lisätty niiden ergonomian analyysejä. Työsuojelurahasto rahoitti tutkimus- ja kehittämishanketta.

Hankkeessa kehitetty web-pohjainen, internetin kautta ladattavissa oleva mallinnustyökalu edistää suunnittelua ja ihmisten omaan työhönsä vaikuttamista. Työkalu hyödyntää kaupallista tuotannon simuloinnin ohjelmistoalustaa.

Nopeasti muuttuvassa teollisessa ympäristössä työkalulla voi lisätä luottamusta henkilöstöryhmien välillä, kun yhteistyö ja keskustelut lisääntyvät.

Tutkimuksissa on yleisesti todettu, että ratkaisujen laadinnassa nopeus on valttia. Erityisesti ratkaisujen havainnollinen esittäminen lisää yhteistä ymmärrystä. Tämä on omiaan kasvattamaan oman työn tuntemusta ja sitoutumista siihen. Myös oman työn suhteutus tuotannon tehokkuuteen ja tehokkuuden saavuttamiseen lisääntyy.

Niin ikään tiedon uudelleen käytön mahdollisuudet on koettu tärkeiksi. Samaa tietoa voi tämän työkalun elinkaaren eri vaiheissa hyödyntää monin tavoin: käsitteellisestä tuotannon ja työn mallintamisesta jopa myyntiin ja markkinointiin asti.

Toimintaympäristön jatkuva muutos vaikeuttaa suunnittelua


Informaatioteknologiaa hyödynnetään erityisesti tiedonkeruussa, analysoinnissa, simuloinnissa sekä työn, työolojen, työpisteen ja tuotantojärjestelmien mallinnuksessa. Nämä tukevat suunnittelua ja kehittämistä.

Tavallisesti suunnittelulla kuitenkin yritetään kehittää joko tuotantovälinettä yleisesti tai työpisteen toimintajärjestelmää kokonaisuutena. Näiden kahden suunnittelu eroaa toisistaan melkoisesti.

Lisäksi parina viime vuosikymmenenä työ on muuttunut suorasta työkohteeseen vaikuttamisesta kohti tietokoneiden ja informaatioteknologian sovellusten välitystä.

Järjestelmät ovat myös monimutkaistuneet, joten toiminnallisuuden arviointi ja siten korrekti hallinta ovat vaikeutuneet jatkuvassa muutoksessa.

Tähtäimessä digitaalinen, suunnittelua jäljittelevä mallinnus


Digitaalisia ihmismalleja on kehitetty jo 1960-luvulta alkaen. Niillä on pyritty mallintamaan ihmisen tekemää työtä ja analysoimaan sitä esimerkiksi ergonomisista, työhygieenisistä ja työturvallisista lähtökohdista.

Tietokoneavusteisia lähestymistapoja, joissa digitaalisia ihmismalleja voi soveltaa, on monia. Näihin kuuluvat virtuaalitodellisuus, suunnittelujärjestelmät, simulointi- ja analyysijärjestelmät sekä koulutus- ja harjoittelusimulaattorit.

Ongelmana on ollut saada suunnitteluun ja kehittämiseen soveltuva digitaalinen ihmismalli, joka jäljittelisi realistisesti ihmistyötä. Järjestelmät ovat olleet kalliita, ja niiden käyttö on vaatinut paljon erityisosaamista.

VTT pyrki hyödyntämään vuosikymmenten aikana hankkimaansa osaamista ja kokemusta työn kehittämisestä, jota VTT on tehnyt yritysten kanssa. Erityisosaamista on kertynyt digitaalisista ihmismalleista, simuloinnista ja virtuaalisen lähestymistavan tekniikoista.

Kuormitus alas, tuottavuus ylös


VTT tavoittelee menetelmällään fyysisen kuormituksen hallintaa ja tuottavuuden nostoa. Lisäksi se haluaa kehittää yrityksen turvallisuuskäytäntöjä laajentamalla työntekijöiden vaikutus- ja kehittämismahdollisuuksia. Myös työntekijöiden hiljaista tietoa on määrä hyödyntää nykyistä laajemmin kehityshankkeissa.

Jo tavallinen työntekijä voi tunnistaa työpisteen ja työtehtävän ongelmia ja ehkä tuottaa niihin havainnollisia kolmiulotteisia ratkaisuja, joilla voi paremmin hallita fyysistä kuormittavuutta ja lisätä tuottavuutta.

Työkalun ergonomia-analyysi paljastaa kuormitukset


OSKU sisältää menetelmät, joilla hyödynnetään sovelluksittain valittuja, nauhoitettuja ja koostettuja ihmisen perusliikkeitä. Liikkeet on tallennettu tietokannoiksi. Tietokantaa voi tarpeen mukaan laajentaa muillakin liikkeillä.

Perusliikkeisiin on kytketty myös ergonomia-analyysejä, jolloin ne ovat heti käytettävissä ja esitettävissä muun muassa silloin, kun tarkastellaan työtehtävää sen simuloinnissa. Niistä näkee heti kuormittavimmat työvaiheet, jolloin toimia voi kohdistaa niihin. Samalla kuitenkin otetaan huomioon työtehtävä kokonaisuutena.

Työtehtäviä voi tarkastella sekä aikaan että vaiheeseen perustuvina. Osavaiheita voi järjestellä toisiinsa nähden. Osavaiheista voi niin ikään muodostaa perusliikettä laajempia kokonaisuuksia, joita voi myöhemmin hyödyntää muissa työn kehittämiskohteissa.

Työtehtävän voi mallintaa perusliikkeillä ja laajemmilla työvaiheilla sekä osoittamalla työpisteessä haluttuja kohteita, esimerkiksi laatikoita, joista halutaan poimia komponentteja varsinaisessa asennuspisteessä tehtävään kokoonpanoon.

Tehtävien ja tuotannon suunnittelut samanaikaisiksi


Työkalulla voi kehittää työtä, työtehtäviä ja työpistettä samanaikaisesti tuotannon suunnittelun ja kehittämisen kanssa. Kun tarkastelunäkökulmat voi ottaa kerralla huomioon, suunnittelu etenee nopeasti. Näin voi esimerkiksi luoda vaihtoehtoisia ratkaisuja, joita yhdistellen ja kehitellen saadaan kokonaisratkaisu.

Toimintamallilla ja työkalulla selvitetään nopeasti työpisteen ja -liikkeiden tärkeimmät ongelmakohdat ja kehityskohteet. Kehitettyä ratkaisua sovelletaan myös havainnollisten kolmiulotteisten mallien kehittämiseen.

Työkalu muistaa ja sopeutuu


Työtä, työtehtäviä ja työpistettä voi arvioida käyttämällä työkaluun kytkettyjä tarkistuslistoja. Havainnoista ja analyyseistä saa tulostettua yhteenvetodokumentin myöhempää käyttöä varten.

Tuotannon suunnittelussa ovat käytettävissä sovellusohjelma-alusta, tuotantosimulointiohjelma sekä omat analyysi- ja raportointityökalut.

OSKU on siirrettävissä muihinkin sovellusohjelma-alustoihin.

Kehitetty toimintamalli ja menetelmä sekä toteutus työkaluna pohjautuvat osallistuvaan suunnitteluun ja kehittämiseen. Tutkimus ja kehitys tehtiin yhteistyössä yritysten kanssa.

Hankkeen tuloksia hyödyntänevät Suomen kappaletavarateollisuuden manuaalisen kokoonpanon työnsuunnittelijat, työntekijät ja laitevalmistajat.

Toimittaja
Hannu Kaskinen

Aineistoa Materials-välilehdellä.

Julkaisu

Kaj Helin, Juhani Viitaniemi, Susanna Aromaa, Jari Montonen, Teemu Evilä, Simo-Pekka Leino, Timo Määttä. OSKU. Digital Human Model in the Participatory Design Approach. A New Tool to Improve Work Tasks and Workplaces. VTT Working Papers, Espoo 2007, 40 pages, ISBN 978-951-38, ISSN 1459-7683.
Julkaisu pdf-muodossa.

Hanketiedot

  • HakijaVTT Tuotteet ja tuotanto
  • ToteuttajaVTT Tuotteet ja tuotanto
  • Lisätietoja
  • Susanna Aromaa
    (03) 316 3111
    (03) 316 3485
  • Toteutusaika
  • 1.5.2003 - 1.12.2005
  • Työsuojelurahaston päätös
  • 9.6.2003
    120 000 euroa
  • Kokonaiskustannukset
  • 220 000 euroa
  • Tulokset valmistuneet 31.12.2007

Aiheluokitus