平成 16年度 流通情報工学課程 卒業論文要旨 積みつけ作業の人体負荷評価に関する研究

学籍番号：２００１７３５ 氏名：田坂 晃一 指導教官：鶴田三郎 黒川久幸 １．はじめに 現在、少子高齢化が進んでおり、新総合物流大綱などに

おいて高齢者や女性にも適した作業環境の整備が必要と

され、作業の改善が重要となっている。この作業改善のた

めに、作業者から見た作業負荷に関する評価方法を確立す

る必要がある。しかし、従来の研究では物流作業に関して

十分な研究がなされていない。そこで、本研究では物流作

業の中の積みつけ作業を対象に作業負荷の評価のための

方法を確立することを目的とする。 ２．作業改善手順 図１に、作業負荷評価および作業改善手順を示す。あらかじめ、

積みつけ作業の人体における総合的評価を行うためさまざまな

体の部位の負荷を調べ、作業を姿勢で分類し姿勢別評価指標を作

成しておく。そして、実際の積みつけ作業をVTR撮影し姿勢ごとに分類し作業姿勢データを作成する。次に、作業動作を作業姿

勢の組み合わせとしてみて、作業全体を評価する。この評価より

改善案を考える。さらに、改善した作業を実行する。これより姿

勢別評価指標を用いた作業改善を行う。 ３．積みつけ作業の人体負荷調査実験 図２は積みつけ作業の人体負荷調査実験の筋電計によ

る測定と実験中の姿勢の一例である。実験の目的は、積み

つけ作業はどの体の部位を使い負荷がかかっているか、ど

のように作業を分類するといいかを調べることである。図

３はAPAS（力学的な人体モデルを用いた算出方法を行うソフト）と筋電計の結果の一例である。積みつけ作業にお

ける人体負荷は調査実験より足、腰、腕、肩に主にかかっ

ている。図３は12kgの荷物において膝を曲げて持ち上げたときの図で、図３の上の図は APAS による腰への圧力を算出した図で、下の図は上腕二等筋の筋電図である。今回、計測した結果、

肩、腕、腰、足において表面筋電位の変化がみられた。さらに、

作業姿勢の変化は腰と肩の角度により、10 度ごとに姿勢を分類するとよいとわかった。

４．作業負荷評価方法 積みつけ作業の人体負荷は筋電計および APAS により計測される。作業による負荷を正確にかつ一連の流れであらわすため、

人体負荷は筋電図および APAS の結果図の面積値であらわす。これより積みつけ作業の姿勢別評価指標を作成した。この指標に

よる値を用い、作業全体の平均、合計、最大を算出し作業負荷の

評価を行う。平均や合計は作業全体の評価となり、最大は瞬間的

な作業姿勢の評価となる。また、この評価をVTRとあわせることにより作業設備による無理な姿勢を行うのか、作業者自身によ

る動作なのかという問題点を明らかにし、改善案を立案していく。

そして改善案を考え、実行し、評価するという改善手順を繰り返

す。 ５．作業評価方法の有効性 図４は本研究で作成した姿勢別評価指標を使い棚の高

さを変えた積みつけ作業の実験により、上腕二等筋と腰の

負荷と作業時間との関係を示したものである。図４より、

上腕二等筋と腰への負荷が大きくなると作業時間も大き

くなっている。この結果より、作業時間の増大を作業負荷

の増大として定量的に把握できるとわかった。 ６．まとめ 物流作業の中の積みつけ作業を対象に作業負荷評価方

法を提案した。そして、アンケートや時間の比較から本評

価方法の有効性を確認した。 キーワード：積みつけ作業、人体負荷、姿勢別評価指標

・積みつけ作業分類

・表面筋電位データ（筋電計）

・腰の圧力データ（ＡＰＡＳ）

姿勢別評価指標

積みつけ作業の評価

積みつけ作業

積みつけ作業姿勢データ

作業改善

・作業動作の改善案

・作業設備等の改善案

・定量的負荷評価の算出

・作業中の姿勢の評価

・作業全体の評価

ＶＴＲ撮影ＶＴＲ

改善案の実行

・積みつけ作業分類

・表面筋電位データ（筋電計）

・腰の圧力データ（ＡＰＡＳ）

姿勢別評価指標

積みつけ作業の評価

積みつけ作業

積みつけ作業姿勢データ

作業改善

・作業動作の改善案

・作業設備等の改善案

・定量的負荷評価の算出

・作業中の姿勢の評価

・作業全体の評価

ＶＴＲ撮影ＶＴＲ

改善案の実行

図１ 本研究の評価の概念図

上腕三等筋の表面筋電位測定

実験中の姿勢の一例

三角筋の表面筋電位測定

図２ 積みつけ作業の人体負荷調査実験風景

（N）（N）

図３ APASと筋電図の結果の一例

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3.07

2.402.27

3.08

2.41

2.062.42

2.051.74

1.83

1.821.56

時間小

時間大上腕二等筋の筋負担の平均

（μV・ｓ）

腰への圧力の平均（N・ｓ）

注）図中の数字は積みつけ作業時間である（秒/個）

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時間小

時間大上腕二等筋の筋負担の平均

（μV・ｓ）

腰への圧力の平均（N・ｓ）

注）図中の数字は積みつけ作業時間である（秒/個）

図 4 評価方法の有効性の図

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