Rediseño de estación de trabajo mediante simulación Humano Digital y Diseño de Experimentos
DOI:
https://doi.org/10.20983/culcyt.2024.1.2e.5Keywords:
diseño, ergonomía, función de deseabilidadAbstract
In this article, the experimental methodology proposed by Ben-Gal and Bukchin [1], is adapted in the redesign of an electrical test workstation to improve the working conditions of the operator. The methodology begins with a simulation model for the electrical test workstation with a digital human model for the operator. With this simulation model and through a sequence of simulations runs and experimental designs diverse design solutions are explored until finding the optimal design. To find the optimal design the response surface methodology is used with the desirability approach with two objectives: ergonomic (postural risk) and economic (cycle time). The results show a significant decrease in the postural risk of the operator of four points in the RULA method and a reduction in cycle time of 26%.
Downloads
References
I. Ben-Gal y J. Bukchin, “The ergonomic design of workstations using virtual manufacturing and response surface methodology”, IIE Trans., vol. 34, n.° 4, pp. 375-391, abr. 2002, doi: 10.1080/07408170208928877.
A. Azizi, P. Ghafoorpoor Yazdi y M. Hashemipour, “Interactive design of storage unit utilizing virtual reality and ergonomic framework for production optimization in manufacturing industry”, Int J Interact Des Manuf, vol. 13, n.° 1, pp. 373-381, mar. 2019, doi: 10.1007/s12008-018-0501-9.
Y. Rodríguez-Ruíz y E. Pérez-Mergarejo, “Ergonomía y Simulación Aplicadas a la Industria”, Ingeniería Industrial, vol. XXXII, n.° 1, 2011.
H. O. Demirel y V. G. Duffy, “Applications of Digital Human Modeling in Industry”, en Digital Human Modeling, V. G. Duffy, ed., serie Lecture Notes in Computer Science. Berlin, Heidelberg: Springer, 2007, pp. 824-832. doi: 10.1007/978-3-540-73321-8_93.
I. Errandonea, S. Beltrán y S. Arrizabalaga, “Digital Twin for maintenance: A literature review”, Comput. Ind., vol. 123, p. 103316, dic. 2020, doi: 10.1016/j.compind.2020.103316.
A. Munir et al., “Cellular Metaverse: Enhancing Real-Time Communications in Virtual World”, 2023 International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers, and Communications (ITC-CSCC), Jeju, República de Corea, 2023, pp. 1-4, doi: 10.1109/ITC-CSCC58803.2023.10212885.
J. A. Aquino-Robles, A. Robles, C. Fernandez y L. G. Corona, “Los gemelos digitales, la última frontera de la Ingeniería Mecatrónica”, en X Simposium Int. de Inv. Multidisciplinaria, Villahermosa, Tabasco, 2020.
H. Alimam, G. Mazzuto, N. Tozzi, F. E. Ciarapica y M. Bevilacqua, “The resurrection of digital triplet: A cognitive pillar of human-machine integration at the dawn of industry 5.0”, JKSUCI, vol. 35, n.° 10, p. 101846, 2023, doi: 10.1016/j.jksuci.2023.101846.
F. Longo y N. R. Monteil, “Industrial Workstation Design Based on Digital Human Modelling and Simulation: A Review”, Soc Model Simul Int, vol. 3, pp. 133-141, 2011, disponible en: https://www.semanticscholar.org/paper/INDUSTRIAL-WORKSTATION-DESIGN-BASED-ON-DIGITAL-AND-Longo-Monteil/066b05dd0193af42a2115a1f038f18449444d174.
J. Arenas, M. García, M. Sebastián y A. Sánchez, “Diseño de sistemas productivos y mejora de su eficiencia mediante técnicas de realidad virtual”, DyO, vol. 0, n.° 40, pp. 60-66, 2010, doi: 10.37610/dyo.v0i40.77.
A. Somasundaram y P. Srinivasan, “Design optimization of dosa making workstation for smooth ergonomic interface”, J. Sci. Amp Ind. Res., vol. 69, n.° 3, pp. 221-224, 2010.
G. Derringer y R. Suich, “Simultaneous Optimization of Several Response Variables”, J. Qual. Technol., vol. 12, n.° 4, pp. 214-219, oct. 1980, doi: 10.1080/00224065.1980.11980968.
O. Karhu, P. Kansi y I. Kuorinka, “Correcting working postures in industry: A practical method for analysis”, Appl. Ergon., vol. 8, n.° 4, pp. 199-201, dic. 1977, doi: 10.1016/0003-6870(77)90164-8.
J. A. Diego-Mas. “Evaluación postural mediante el método OWAS”. [En línea]. Disponible en: https://www.ergonautas.upv.es/metodos/owas/owas-ayuda.php.
F. J. Llaneza, Ergonomía y Psicosociología Aplicada. Manual para la Formación del Especialista, 12.ª ed. España: Lex Nova, 2009.
B. A. Silverstein y L. J. Fine, “Cumulative Trauma Disorders of the Upper Extremity: A Preventive Strategy Is Needed”, J. Occup. Med., vol. 33, n.° 5, pp. 642-644, 1991.
D. R. Ankrum y K. J. Nemeth, “Head and Neck Posture at Computer Workstations - What’s Neutral?”, Proc. Hum. Factors Ergon. Soc. Annu. Meet., vol. 44, n.° 30, pp. 5-565, jul. 2000, doi: 10.1177/154193120004403046.
H. González, A. García y M. M. Villasana, “Rediseño de una Estación de Trabajo Considerando la Ergonomía para Incrementar la Productividad”, Jóvenes en la Ciencia, vol. 3, n.° 1, pp. 413-417, 2017.
“Método OWAS - Ovako Working Analysis System”. Consultado: el 9 de enero de 2024. [En línea]. Disponible en: https://www.ergonautas.upv.es/metodos/owas/owas-ayuda.php
R. Ávila, L. R. Prado y E. L. González, Dimensiones antropométricas de población latinoamericana, 2.ª ed. Guadalajara: Universidad de Guadalajara, 2007.
R. H. Myers, D. C. Montgomery y C. M. Anderson-Cook, Response Surface Methodology: Process and Product Optimization Using Designed Experiments, 4.ª ed. Wiley, 2016.
“Interpretar los resultados clave para ajustar modelo de regresión”. Minitab.com. https://support.minitab.com/es-mx/minitab/21/help-and-how-to/statistical-modeling/regression/how-to/fit-regression-model/interpret-the-results/key-results/ (accedido en en. 9, 2024).
D. C. Montgomery, Diseño y Análisis de Experimentos, 2.ª ed. México: LIMUSA WILEY, 2004.
“Falta de ajuste y pruebas de falta de ajuste”. Minitab.com. https://support.minitab.com/es-mx/minitab/21/help-and-how-to/statistical-modeling/regression/supporting-topics/regression-models/lack-of-fit-and-lack-of-fit-tests/ (accedido en en. 9, 2024).
“Interpretar los resultados clave para Ajustar modelo de regresión”. Minitab.com. https://support.minitab.com/es-mx/minitab/21/help-and-how-to/statistical-modeling/regression/how-to/fit-regression-model/interpret-the-results/key-results/ (accedido en en. 9, 2024).
D. Fuller y W. Scherer, “The desirability function: underlying assumptions and application implications”, en SMC’98 Conference Proceedings. 1998 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (Cat. No.98CH36218), oct. 1998, pp. 4016-4021 vol. 4. doi: 10.1109/ICSMC.1998.726717.
T. Quirante, P. Sebastian y Y. Ledoux, “A trade-off function to tackle robust design problems in engineering”, J. Eng. Des., vol. 24, pp. 1-18, en. 2012, doi: 10.1080/09544828.2012.691160.
E. C. Harrington et al., “The desirability function”, Industrial Quality Control, vol. 21, pp. 494-498, 1965.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2024 Dr. Jesús José Aguirre Solís, Rosalba Angélica Chávez Portillo, Dra. Mónica Gabriela Gutiérrez-Hernández, Paulina Rocío Gutiérrez Hernández, Gabriel Ibarra-Mejía, Luis Gonzalo Guillén Anaya
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Todos los contenidos de CULCYT se distribuyen bajo una licencia de uso y distribución “Creative Commons Reconocimiento-No Comercial 4.0 Internacional” (CC-BY-NC). Puede consultar desde aquí la versión informativa de la licencia.
Los autores/as que soliciten publicar en esta revista, aceptan los términos siguientes: a) los/las autores/as conservarán sus derechos de autor y garantizarán a la revista el derecho de primera publicación de su obra; y b) se permite y recomienda a los/las autores/as agregar enlaces de sus artículos en CULCYT en la página web de su institución o en la personal, debido a que ello puede generar intercambios interesantes y aumentar las citas de su obra publicada.
