Ergonomik kısıtlar altında iş yükü dengelemeye yönelik bir matematiksel model önerisi
A mathematical model recommendation for balancing the workload under ergonomic restrictions
Yazar: AYNUR GÜRSOY ÖZCAN
Danışman: PROF. DR. NİLGÜN FIĞLALI
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği = Industrial and Industrial Engineering
Dizin: Doğrusal programlama = Linear programming ; Kas-iskelet hastalıkları = Musculoskeletal diseases ; Rotasyon = Rotation ; Çizelgeleme = Scheduling ; İş yükü = Workload

Özet:
Üretimde sürekliliğin sağlanması ve verimliliğin arttırılması için kullanılan en önemli kaynak insan faktörüdür. Fiziksel ergonomik risk faktörlerinin, çalışanın iş tatminini ve verimliliğini olumsuz yönde etkilediği ve birikimli maruziyetlerle birlikte iş kazalarına sebep olduğu, hatta uzun vadede meslek hastalıklarına yol açtığı bilinen bir gerçektir. Bu riskler karşısında, çalışanda oluşan maruziyeti azaltmak, yasal sınırları geçmesini engelleyebilmek için iş rotasyon modelleri kullanılabilir. 

Çalışmanın amacı, aynı vücut bölgesinin art arda kullanılmasından kaynaklanan kümülatif iş yükünü azaltmak için matematiksel bir model geliştirerek bir iş rotasyonu programı önermektir. Önerilen modelde kullanılan kriterler, BAUA/Almanya İş Güvenliği ve İş Hekimliği Kurumunun Değerlendirme Yöntemi kullanılarak ölçülen iş yükleri, çalışanların işe uygunlukları değerlendirme skorları ve iş istasyonlarının dinlenme yerine uzaklıklarıdır. Rotasyon yapılmayan işlerde; bazı işçiler sürekli yüksek iş yüküne maruz kalırken, bazıları da düşük iş yüküne maruz kalabilmekte ve vücudun aynı bölgesi yüksek maruziyet altında olabilmektedir. Önerilen bu iş rotasyon çizelgeleri, aynı vücut bölgesinde art arda yüksek iş yüklerine maruz kalmayı önler ve kümülatif günlük iş yükünde çalışanlar arası varyansı en aza indirir. Bu model, mühendislik çalışması için ek maliyet olmaksızın işle ilgili kas-iskelet sistemi rahatsızlıkları (KİSR) potansiyelini azaltmaya yardımcı olacaktır. Matematiksel model Cplex Studio paket programı yardımı ile çözülmüştür ve fiziksel ergonomik risk faktörlerini, çalışan uygunluğunu ve dinleme yerine gidiş-geliş esnasında harcanan zamanı dikkate alan kombine bir model olarak literatüre önemli bir katkı sağlamaktadır.

Abstract:
The most important resource used to ensure continuity in production and increase efficiency is the human factor. It is a well-known fact that physical ergonomic risk factors affect the job satisfaction and productivity of the employee negatively and cause occupational accidents with cumulative exposures, and even cause occupational diseases in the long term. In the face of these risks, job rotation models can be used to reduce the exposure of the employee and to prevent them from crossing the legal limits.

The aim of the study is to propose a job rotation program by developing a mathematical model to reduce the cumulative workload caused by the successive use of the same body area. The criteria used in the proposed model are the workloads measured using the BAUA/Germany Occupational Safety and Occupational Medicine Agency's Evaluation Method, the evaluation scores of the employees' suitability for work, and the distance of the workstations to the resting place. In works without rotation; While some workers are constantly exposed to high workloads, others may be exposed to low workloads and the same area of the body may be under high exposure. These proposed work rotation schedules avoid exposure to sequentially high workloads in the same body region and minimize inter-worker variance in cumulative daily workload. This model will help reduce the potential for work-related musculoskeletal disorders (MSDs) without additional costs for engineering work. The mathematical model was solved with the help of the Cplex Studio package program and made a significant contribution to the literature as a combined model that takes into account the physical ergonomic risk factors, employee fitness and time spent during commuting instead of listening.