EVALUATION OF PHYSICAL AND MENTAL FATIGUE IN AN ASSEMBLY LINE

Sevincer, Yasemin; Özmutlu, Seda; Gunduz, Tulin; kahya, aslı; Recal, Ayça

EVALUATION OF PHYSICAL AND MENTAL FATIGUE IN AN ASSEMBLY LINE

Aslı KAHYA, (Bursa Uludağ Üniversitesi, Endüstri Mühendisliği Bölümü, Bursa, Türkiye)

Ayça RECAL, (Bursa Uludağ Üniversitesi, Endüstri Mühendisliği Bölümü, Bursa, Türkiye)

Yasemin SEVİNCER, (Bursa Uludağ Üniversitesi, Endüstri Mühendisliği Bölümü, Bursa, Türkiye)

Tulin GUNDUZ, (Bursa Uludağ Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Endüstri Mühendisliği Bölümü, Bursa, Türkiye)

Seda ÖZMUTLU (Bursa Uludağ Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Endüstri Mühendisliği Bölümü, Bursa, Türkiye)

Endüstri Mühendisliği

3 2

Yıl: 2021 Cilt: 32 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 380 - 395 Metin Dili: İngilizce İndeks Tarihi: 05-09-2022

EVALUATION OF PHYSICAL AND MENTAL FATIGUE IN AN ASSEMBLY LINE

Öz:

Employees in production industries are exposed to different physical and mental loads due to individual differences or job requirements. Because of the fatigue caused by these loads varies, there is a need to evaluate the resting shares given to employees at various workstations accordingly. Giving the employees the same resting allowance for the types of work that vary depending on the workstations does not ensure the ergonomic adaptation of the work to the person. In this study, the impact of the activities carried out in the automotive production industry's seat assembly line on the rest allowances given to the employees has been handled with an integrated system and the fatigue values due to the changes in the job type are reflected in the rest shares. In the evaluation of the physical fatigue of the employees, working posture was examined by REBA (Rapid Entire Body Assessment) and movements were analysed by MURI. Mental demand, physical demand, effort, performance, temporal demand and frustration were studied with NASA-TLX (NASA Task Load Index) to assess mental fatigue. The data obtained from these 3 methods were combined with the multi-criteria decision making method AHP (Analytic Hierarchy Process), and weights related to physical and mental fatigue were formed. The general fatigue score developed based on these weights was used in the calculation of variable rest allowances. Thus, the effect of fatigue values obtained as a result of ergonomic analysis methods on rest shares for different workstations was calculated instead of the standard rest allowances given to employees equally for each station and it was ensured that employees are given rest breaks that vary according to different loads at the workstation.

Anahtar Kelime:

BİR MONTAJ HATTINDA FİZİKSEL VE MENTAL YORGUNLUĞUN DEĞERLENDİRİLMESİ

Öz:

Üretim endüstrilerinde çalışanlar, bireysel farklılıkları veya işin gereği nedeni ile fiziksel ve zihinsel yönden farklı yüklere maruz kalmaktadır. Bu yüklerin oluşturduğu yorgunluklar değişkenlik gösterdiği için çeşitli iş istasyonlarındaki çalışanlara verilen dinlenme paylarının da bu doğrultuda değerlendirilmeye alınmasına ihtiyaç vardır. Çalışanlara, iş istasyonlarına bağlı olarak değişkenlik gösteren iş tipleri için aynı dinlenme payının verilmesi, ergonomik açıdan işin insana uyumunu sağlamamaktadır. Bu çalışmada, otomotiv üretim endüstrisi koltuk montaj hattında gerçekleştirilen faaliyetlerin çalışanlara verilen dinlenme paylarına etkisi bütünleşik bir sistem ile ele alınmış ve iş tipinde görülen değişikliklere bağlı yorgunluk değerleri dinlenme paylarına yansıtılmıştır. Çalışanların fiziksel yorgunluklarının değerlendirilmesinde çalışma postürü REBA (Hızlı tüm vücut değerlendirmesi) ve hareketleri MURI metodları ile incelenmiştir. Zihinsel talep, fiziksel talep, çaba, performans, zamansal talep ve tatmin düzeyi NASA-TLX (NASA Task Load Index) ile analiz edilmiştir. Bu 3 yöntem sonucu elde edilen veriler çok kriterli karar verme metodu olan AHP(Analitik Hiyerarşi Süreci) ile birleştirilerek fiziksel ve zihinsel yorgunluğa ilişkin ağırlıklar oluşturulmuştur. Bu ağırlıklara bağlı olarak geliştirilen genel yorgunluk puanı değişken dinlenme paylarının hesaplanmasında kullanılmıştır. Böylece, her istasyon için çalışanlara eşit verilen standart dinlenme payları yerine, farklı iş istasyonları için ergonomik analiz yöntemleri sonucu elde edilen yorgunluk değerlerinin dinlenme paylarına etkisi hesaplanmış ve çalışanlara iş istasyonunda oluşan farklı yüklere göre değişkenlik gösteren dinlenme paylarının verilmesi sağlanmıştır.

Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

Alp, S., & Engin, T. (2011). Trafik kazalarının nedenleri ve sonuçları arasındaki ilişkinin topsis ve AHP yöntemleri kullanılarak analizi ve değerlendirilmesi. İstanbul Ticaret Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 19, 65-8. Retrieved from https://dergipark.org.tr/tr/pub/ticaretfbd/issu e/21359/229116
Arce A., Romero-Dessens L.F., & Leon-Duarte J.A. (2018). Ergonomic value stream mapping: A novel approach to reduce subjective mental workload. In: Goossens R. (eds) Advances in Social & Occupational Ergonomics. AHFE 2017. Advances in Intelligent Systems and Computing, vol 605. Springer, Cham. Doi : https://doi.org/10.1007/978-3-319-60828-0_31
Ayan, B. (2015). Montaj hattında ergonomik risk unsurlarının incelenmesi: Otomotiv sektörüne yönelik bir uygulama [Ergonomic risk factors investigation in assembly line: An application in the automotive industry]. Ankara: Ministry of Labour and Social Security, Centre for Labour and Social Security Training and Research. Retrieved from https://www.ailevecalisma.gov.tr/media/3222/ montaj_dosya-39-6335.pdf
Babalık, F.C. (2016). Ergonomics for engineers, Bursa: Dora Publishing.
Barnes, R.M. (1980). Motion and time study design and measurement of work. John Wiley & Sons, 1980, Seventh edition, p. 288. Becker, A. B., Warm, J. S., Dember, W. N., & Hancock,
P. A. (1995). Effects of jet engine noise and performance feedback on perceived workload in a monitoring task. The International Journal of Aviation Psychology, 5(1), 49-62. Doi: https://doi.org/10.1207/s15327108ijap0501_4
Caragnano, G. (2007). Performance rating scales, International MTM Directorate Technical Report
Delice, E. K. (2016). Acil servis hekimlerinin NASA RTLX yöntemi ile zihinsel iş yüklerinin değelendirilmesi: Bir uygulama çalışması [Evaluation of emergency service doctors’ mental workload through NASA-RTLX method: An application study]. Ataturk University Journal of Economics and Administrative Sciences, 30(3). Retrieved from https://dergipark.org.tr/tr/pub/ atauniiibd/issue/24334/257898
Dey, A. & Mann, DD. (2010). Sensitivity and diagnosticity of NASA-TLX and simplified SWAT to assess the mental workload associated with operating an agricultural sprayer. Ergonomics. 53(7), 848–857. Doi: https://doi.org/10.1080/ 00140139.2010.489960
Dul, J., Bruder, R., Buckle, P., Carayon, P., Falzon, P. & Marras, W. S. (2012). A strategy for human factors/ergonomics: Developing the discipline and profession. Ergonomics, 55(4), 377-395. Doi: https://doi.org/10.1080/00140139.2012.661087
Ekinci, E.B.M., & Can, G.F. (2018). Algılanan iş yükü ve çalışma duruşları dikkate alınarak operatörlerin ergonomik risk düzeylerinin çok kriterli karar verme yaklaşımı ile değerlendirilmesi [Evaluation of workers’ ergonomic risk levels considering working postures and perceived workload with multi criteria decision making approach]. Ergonomi, 1(2), 77-91. Doi: https://doi.org/10.33439/ ergonomi.478732
Emeç, Ş., & Akkaya, G. (2018). Sağlık sektöründe zihinsel işyükü değerlendirmesi ve bir uygulama. Ergonomics 1(3), 156 – 162. Doi: https://doi.org/10.33439/ergonomi.470474
Felekoglu, B. & Tasan, S.O. (2017). Ergonomic risk assessment for work-related musculoskeletal disorders: A systematic reactive / proactive integrated approach. Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 32(3), 777-793. Doi: https://doi.org/10.17341/ gazimmfd.337625
Finco, S., Battini, D., Delorme, X., Persona, A., & Sgarbossa, F.(2020). Workers’ rest allowance and smoothing of the workload in assembly lines, International Journal of ProductionResearch, 58(4), 1255-1270. Doi: https://doi.org/10.1080/00207543.2019.1616847
Forman, E., & Gass, S. (2001). The Analytic Hierarchy Process: An Exposition. Operations Research, 49, 469–86. Doi: https://doi.org/10.1287/opre.49.4.469.11231
Hart, S. G. & Staveland, L. E. (1988). Development of NASA-TLX (Task Load Index): Results of empirical and theoretical research. Advances in Psychology, 52, 139-183. Doi: https://doi.org/ 10.1016/S0166-4115(08)62386-9
Ide, D., Tokcalar, O., & Gunduz, T. (2018). The effect of joint forces and torques on speed variation in automobile assembly lines. Work, 61(2), 211– 224. Doi:https://doi.org/10.3233/WOR-182793
Kahya, E., Özkan F., & Ulutaş, B, H. (2018). Beyin bilgisayar ara yüzü kullanımının bilişsel yüklenme açısından değerlendirilmesi. Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 34(2), 647-662. Doi:https://doi.org/10.17341/gazimmfd.416522
Kamon, E.E. (1982). Physiological basis for the design of work and rest, Handbook of Industrial Engineering, New York: Wiley.
Hedge, E. A. (2019). Cornell University Ergonomics Web. Retrieved from https://ergo.human.cornell.edu/CUErgoTools/R EBA%206.xls
Hummel, J.M., Bridges, J.F.P. & IJzerman, M.J.(2014) Group Decision Making with the Analytic Hierarchy Process in Benefit-Risk Assessment: A Tutorial. Patient 7, 129–140 Doi : https://doi.org/10.1007/s40271-014-0050-7
Kahraman M. (2012). Ergonomik risk değerlendirme yöntemlerinin çok ölçütlü karar verme teknikleri ile önceliklendirilmesi ve bütünleşik bir model önerisi, (Yüksek Lisans Tezi). Gazi Üniversitesi, Ankara. Retrieved from: http://acikarsiv.gazi.edu.tr › File
Karabacak, N. (2016). Dı̇ş hekı̇mlerı̇nı̇n çalışma duruşlarının ergonomı̇k analı̇zı̇, (Yüksek Lisans Tezi). Selçuk Üniversitesi, Konya
Karger, D.W. & Bayha, F.H. (1977). Engineered work measurement: The principles, techniques, and data of methods-time measurement, modern time and motion study, and related applications engineering data. Industrial Press, 3rd Edition
Kayacan, O.(2001). Konfeksiyon işletmelerinin kalite kontrol işlemlerinde standart sürelerin MTM ve REFA zaman ölçüm yöntemlerine göre karşılaştırmalı olarak değerlendirilmesi, (Yüksek Lisans Tezi), Dokuz Eylül Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İzmir.
Kuruüzüm A. & Atsan, N. (2001). Analitik hiyerarşi yöntemi ve işletmecilik alanındaki uygulamaları, Akdeniz İ.İ.B.F. Dergisi, 83-105. Retrieved from: https://dergipark.org.tr/tr/pub/auiibfd/issue/5 4587/744088
Lasota, A.M. (2014) Analysis of packers' workload on the packing line - a case study. LogForum 10(4), 383-392. Retrieved from: https://www.logforum.net/pdf/10_4_2_14.pdf
Lee, Y. H. & Liu, B. S. (2003). Inflight workload assessment: Comparison of subjective and physiological measurements. Aviation, Space, and Environmental Medicine, 74(10), 1078-1084. Retrieved from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/14556571/
Lund, J., & Mericle, K. (2000). Determining fatigue allowances for grocery order selectors. Applied Ergonomics, 31, 15-24. Doi: https://doi.org/ 10.1016/S0003-6870(99)00031-9
Matthews, R., Legg, S. & Charlton, S. (2003). The effect of cell phone type on drivers subjective workload during concurrent driving and conversing, Accident Analysis & Prevention, 35(4), 451-457. Doi: https://doi.org/10.1016/ S0001-4575(02)00023-4
Marciano, F., Rossi, D., Cabassa, P., & Cocca, P. (2018). Analytic Hierarchy Process to support ergonomic evaluation of ultrasound devices. IFAC Papers On Line 51-11, 328–333. Doi: https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2018.08.304
McAtamney, L. & Hignett, S. (1995). REBA: A rapid entire body assessment method for investigating work related musculoskeletal disorders. Proceedings of the Ergonomics Society of Australia, 45-51, Adelaide.
Niebel, Benjamin W. & Freivalds, A. (2003). Methods standards and work design. New York, USA: McGraw-Hill.
Ohno, T. (1998). Toyota production system: Beyond large-scale production. USA: Productivity Press.
Oral, A., Gönen, D., Karaoğlan, A.D., Tuncer C.,& Kundakçı S.S. (2017). Makina montajında zaman israfının kaldırılması için REBA ve MURI çalışması, Journal of Engineering Sciences and Design, 6 (ÖS:Ergonomi2017), 102–111. Doi: https://doi.org/10.21923/jesd.359911
Otto, A., & A. Scholl. (2011). Incorporating Ergonomic Risks Into Assembly Line Balancing. European Journal of Operational Research 212 (2), 277–286. Doi: https://doi.org/10.1016/ j.ejor.2011.01.056
Poyraz, I. (2011). Work Study. Lecture notes. Retrieved from: https://endustri.eskisehir.edu.tr/ipoyraz/ENM %20301/icerik/chp%201.pdf
Saaty T.L. (1988). What is the Analytic Hierarchy Process? In: G. Mitra, H. J. Greenberg, F.A. Lootsma, M. J. Rijkaert, H. J. Zimmermann (Ed.) Mathematical Models for Decision Support. Berlin, Heidelberg: NATO ASI Series (Series F: Computer and Systems Sciences). Doi: https://doi.org/10.1007/978-3-642-83555-1_5
Tubbs-Cooley, H.L., Mara, C.A., Carle, A.C., & Gurses, A. (2018). The NASA Task Load Index as a measure of overall workload among neonatal, paediatric and adult intensive care nurses. Intensive and Critical Care Nursing, 46, 64-69. Doi:https://doi.org/10.1016/j.iccn.2018.01.004
Vaidya, O.S., & Kumar, S. (2006). Analytic hierarchy process: An overview of applications. European Journal of Operational Research. 169,1–29. Doi: https://doi.org/10.1016/j.ejor.2004.04.028
Williams, H., (1973). Developing a table of relaxation allowances. Ind. Eng. 5 (12), 18-22. Xu, Z., Ko, J., Cochran, D. J., & Jung, M. C. (2012). Design of assembly lines with the concurrent consideration of productivity and upper extremity musculoskeletal disorders using linear models. Computers & Industrial Engineering, 62(2), 431-441. Doi: https://doi.org/10.1016/ j.cie.2011.10.008

APA	kahya a, Recal A, Sevincer Y, Gunduz T, Özmutlu S (2021). EVALUATION OF PHYSICAL AND MENTAL FATIGUE IN AN ASSEMBLY LINE. , 380 - 395.
Chicago	kahya aslı,Recal Ayça,Sevincer Yasemin,Gunduz Tulin,Özmutlu Seda EVALUATION OF PHYSICAL AND MENTAL FATIGUE IN AN ASSEMBLY LINE. (2021): 380 - 395.
MLA	kahya aslı,Recal Ayça,Sevincer Yasemin,Gunduz Tulin,Özmutlu Seda EVALUATION OF PHYSICAL AND MENTAL FATIGUE IN AN ASSEMBLY LINE. , 2021, ss.380 - 395.
AMA	kahya a,Recal A,Sevincer Y,Gunduz T,Özmutlu S EVALUATION OF PHYSICAL AND MENTAL FATIGUE IN AN ASSEMBLY LINE. . 2021; 380 - 395.
Vancouver	kahya a,Recal A,Sevincer Y,Gunduz T,Özmutlu S EVALUATION OF PHYSICAL AND MENTAL FATIGUE IN AN ASSEMBLY LINE. . 2021; 380 - 395.
IEEE	kahya a,Recal A,Sevincer Y,Gunduz T,Özmutlu S "EVALUATION OF PHYSICAL AND MENTAL FATIGUE IN AN ASSEMBLY LINE." , ss.380 - 395, 2021.
ISNAD	kahya, aslı vd. "EVALUATION OF PHYSICAL AND MENTAL FATIGUE IN AN ASSEMBLY LINE". (2021), 380-395.

APA	kahya a, Recal A, Sevincer Y, Gunduz T, Özmutlu S (2021). EVALUATION OF PHYSICAL AND MENTAL FATIGUE IN AN ASSEMBLY LINE. Endüstri Mühendisliği, 32(3), 380 - 395.
Chicago	kahya aslı,Recal Ayça,Sevincer Yasemin,Gunduz Tulin,Özmutlu Seda EVALUATION OF PHYSICAL AND MENTAL FATIGUE IN AN ASSEMBLY LINE. Endüstri Mühendisliği 32, no.3 (2021): 380 - 395.
MLA	kahya aslı,Recal Ayça,Sevincer Yasemin,Gunduz Tulin,Özmutlu Seda EVALUATION OF PHYSICAL AND MENTAL FATIGUE IN AN ASSEMBLY LINE. Endüstri Mühendisliği, vol.32, no.3, 2021, ss.380 - 395.
AMA	kahya a,Recal A,Sevincer Y,Gunduz T,Özmutlu S EVALUATION OF PHYSICAL AND MENTAL FATIGUE IN AN ASSEMBLY LINE. Endüstri Mühendisliği. 2021; 32(3): 380 - 395.
Vancouver	kahya a,Recal A,Sevincer Y,Gunduz T,Özmutlu S EVALUATION OF PHYSICAL AND MENTAL FATIGUE IN AN ASSEMBLY LINE. Endüstri Mühendisliği. 2021; 32(3): 380 - 395.
IEEE	kahya a,Recal A,Sevincer Y,Gunduz T,Özmutlu S "EVALUATION OF PHYSICAL AND MENTAL FATIGUE IN AN ASSEMBLY LINE." Endüstri Mühendisliği, 32, ss.380 - 395, 2021.
ISNAD	kahya, aslı vd. "EVALUATION OF PHYSICAL AND MENTAL FATIGUE IN AN ASSEMBLY LINE". Endüstri Mühendisliği 32/3 (2021), 380-395.