【導讀】為了最大限度地減少人為錯誤,通常,連接器制造商在設計連接器時(shí)都會(huì )與制造工程師合作,以防止插入方向錯誤,并且通常會(huì )加入鎖定機制以確保完全插入。工程師在設計連接器時(shí)還需要考慮人機工程學(xué),以便減輕裝配壓力。
1 連接器裝配面臨的挑戰
從手持和臺式設備到大型家用電器和暖通空調系統,現代電子設備中可以應用眾多連接器,這些連接器是電路兩端保持接觸的核心組件。
優(yōu)質(zhì)的連接器運行時(shí)不會(huì )產(chǎn)生不必要的信號失真或功率損耗,同時(shí)也能滿(mǎn)足耐壓、可靠性、壽命(失效前的連接/斷開(kāi)操作次數)和防腐要求。各種連接器的設計層出不窮的主要原因是因為不同設備的多種多樣的功能和結構要求。
多數連接器需要手動(dòng)裝配,制造商和供應商均需在工作場(chǎng)所和連接器設計中考慮人機工程學(xué)。人機工程學(xué)是一門(mén)應用科學(xué),通過(guò)解決工作場(chǎng)所或工作環(huán)境的設計與布置問(wèn)題,來(lái)提升用戶(hù)的工作效率和安全性。
為了最大限度地減少人為錯誤,通常,連接器制造商在設計連接器時(shí)都會(huì )與制造工程師合作,以防止插入方向錯誤,并且通常會(huì )加入鎖定機制以確保完全插入。工程師在設計連接器時(shí)還需要考慮人機工程學(xué),以便減輕裝配壓力。
即便采用了預防性設計,但當連續數小時(shí)反復裝配兩個(gè)連接器時(shí),仍然不可完全避免工人犯錯。重復動(dòng)作還可能導致手腕隧道綜合癥、肌肉拉傷和其它身體損傷,影響工人的生產(chǎn)力、士氣和健康。
在生產(chǎn)車(chē)間裝配連接器時(shí)面臨的主要挑戰包括:
1、工作場(chǎng)所布置不當會(huì )導致重復性勞損。
2、連接器若插入不當,會(huì )導致生產(chǎn)線(xiàn)和現場(chǎng)故障。
3、有些連接器需要很高的插入力,會(huì )導致生產(chǎn)線(xiàn)工人受傷、連接器未能完全插入、鎖扣沒(méi)有完全扣入生產(chǎn)線(xiàn)故障和高員工離職率會(huì )根本上影響公司發(fā)展,并中斷生產(chǎn)車(chē)間的流程。
現場(chǎng)故障會(huì )使銷(xiāo)售經(jīng)理與客戶(hù)的關(guān)系緊張,從而間接地影響未來(lái)營(yíng)業(yè)額。應對這些挑戰,預防是關(guān)鍵,以下兩個(gè)方面有助于實(shí)現預防:改進(jìn)連接器設計和采用符合人機工程學(xué)的工作場(chǎng)所

收集工人對裝配的反饋也很重要。要了解如何創(chuàng )造更好的連接器設計并簡(jiǎn)化裝配。
觀(guān)察并記錄工人如何在車(chē)間裝配連接器。將您的觀(guān)察與制造商生產(chǎn)故障日志進(jìn)行比較。收集裝配線(xiàn)工人關(guān)于如何最大限度減少人為錯誤或加強預防措施的反饋和建議。
提出更改建議,以便重新設計連接器,和/或設計與改進(jìn)符合人機工程學(xué)的工作場(chǎng)所與連接器供應商分享您的發(fā)現。您對供應商的幫助越多,他們越能助您實(shí)現更好的設計,從而最大限度地減少裝配線(xiàn)錯誤和傷害。
2 適合工人的工作場(chǎng)所設計
除了擁有充分了解制造過(guò)程的經(jīng)驗豐富的供應商外,制造商還必須解決手動(dòng)裝配時(shí)的重復工作和用力插拔的問(wèn)題。這時(shí)候可以運用人機工程學(xué)。
人機工程學(xué)設計將任務(wù)、工位、工具和設備調整為適合工人的狀態(tài),以減少工人承受的身體壓力,并盡量減少或消除嚴重的職業(yè)性肌骨失常(MSDS)調整工作場(chǎng)所的方式很多,應盡量滿(mǎn)足員工的人機工程學(xué)需求。
為方便連接器裝配工人,在連接器設計時(shí)考慮以下方面:
1、提供恰當的連接器結構,以便在插入連接器時(shí)有合適且安全的推點(diǎn)。
2、提供連接器和端子極化,以便只能單向插入和組裝,從而確保正確裝配。
3、當插入多個(gè)相同位尺寸的連接器時(shí),提供鍵接選項(若需要)。
4、設計具有圓弧邊緣的連接器外殼,以減輕工人插入連接器時(shí)手指的壓力。
5、連接器鎖扣的設計須確保插入連接器后發(fā)出清晰的咔噠聲,并且可以觸摸感知,以便生產(chǎn)線(xiàn)工人知道鎖扣是否扣入。
6、設計需要較小插入力的端子,同時(shí)優(yōu)化電氣和機械性能所需的法向力。
7、在端子上涂抹潤滑劑,以減小插入力。
8、使用端子定位裝置改進(jìn)端子在連接器外殼中的對準,這樣可以減少端子短路,并且需要的插入力較小。
3 如何審核工作場(chǎng)所人機工程學(xué)設計
步驟 1:評估操作員的任務(wù)和風(fēng)險因素。
了解并記錄操作員執行的任務(wù)順序,有助于識別相關(guān)人機工程學(xué)風(fēng)險。例如,連接器操作員需要手腕和手指用力才能將插座連接器和插頭連接器壓在一起。對鎖扣連接器的高頻操作可能引起手腕綜合癥(CTS)。

表 1:連接器裝配的相關(guān)風(fēng)險因素示例
措施:逐步創(chuàng )建任務(wù),并記錄每項任務(wù)的相關(guān)風(fēng)險。
步驟 2:通過(guò)重新設計工作場(chǎng)所、改進(jìn)工藝/工具、更改策略以及配戴個(gè)人裝置以降低風(fēng)險。
檢驗每項任務(wù)及其相關(guān)風(fēng)險,并確定重新設計工作場(chǎng)所、改進(jìn)工藝/工具、更改策略以及配戴個(gè)人防護裝備等潛在補救措施。
必須記錄并清楚地傳達每項變更。應經(jīng)常開(kāi)展培訓和教育,加強行為改變。過(guò)度溝通比溝通不足好。

表2:人機工程學(xué)改進(jìn)的檢驗領(lǐng)域類(lèi)別
步驟 3:按照工作場(chǎng)所設計原理評估工作場(chǎng)所。
對于每項任務(wù),工作場(chǎng)所的設置至關(guān)重要。設計工作場(chǎng)所時(shí)必須考慮一系列要素。

表 3:改進(jìn)工位設計的建議
措施:根據工作場(chǎng)所設計原理,審查和評估工作場(chǎng)所。提出更改建議。與工人一起測試變更,并實(shí)施必要的修改。
設計工作場(chǎng)所時(shí),為確保最高效地工作,必須了解“主要觸及區域”。這些區域是垂直和水平區域,工人只需輕微移動(dòng)手臂、頭或身體即可觸及。優(yōu)質(zhì)的人機工程學(xué)解決方案是將所有連接器保持在主要觸及區域內。為了最大限度緩解坐姿員工的壓力和緊張情緒,工位高度應適合特定的工作任務(wù)??紤]以下建議:
1、精密工作往往要求工作臺較高,而繁重的工作更適合在較低的工作臺上進(jìn)行。
2、30.5 英寸高的工作臺一般適合99.5% 的男性工人和 99.9% 的女性工人。
3、如果在同一工位執行不同的任務(wù),最好選擇高度可調的工位。工作臺可在 27 至 38 英寸之間升降,適合絕大多數工人身高(約5 英尺至 6英尺 8 英寸)。
4、其它值得考慮的選項包括:方便觸及手動(dòng)工具、小零件、螺母和螺栓;舒適且可調式座椅;腳踏以及適當的照明。
來(lái)源:線(xiàn)束世界