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研究生： 魏毓利
Wei Yu-Li
論文名稱： TFT-LCD廠推車作業之人因工程評估
Ergonomics Evaluation of Cart Pushing and Pulling in TFT-LCD Industry
指導教授： 王茂駿
Wang Mao-Jiun J.
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 工業工程與工程管理學系
Department of Industrial Engineering and Engineering Management
論文出版年： 2007
畢業學年度： 95
語文別： 中文
論文頁數： 88
中文關鍵詞： 人工搬運車(MGV) 、推車作業 、施力大小 、TFT-LCD
外文關鍵詞： manual guided vehicle(MGV), cart, force exertion, TFT-LCD
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    • 由於TFT-LCD廠內的搬運工作日益仰賴推車，隨著推車使用的廣泛，其設計及操控性問題乃成為重要議題。本研究首先將探討在靜態下姿勢與最大推拉力間的關係，再於動態下以施力大小、肌電訊號之客觀數值，及不舒適評比和推車相關問題問卷之主觀評估，對推車作業進行評估與設計改善。

    本研究分成兩階段進行，分別為實驗I：最大推拉力實驗，及實驗II：推車實驗，實驗設計均採巢狀因子設計。實驗I因子包括性別(女、男)、動作方向(推、拉)、把手高度(88 cm、101.5 cm、115 cm 、135 cm)、姿勢(平行、一前一後)，而探討的相依變數為最大施力及步距。此外，亦探討受試者在偏好姿勢及高度下的最大推拉力。結果顯示在把手高度115 cm及135 cm，採用一前一後的姿勢，且以推的方式，可施出最大的力量，且男性最大施力大於女性。

    實驗II分成大推車作業與小推車作業兩部分，其實驗因子包括性別(女、男)、推車型式(推、拉)、把手高度(88 cm、101.5 cm、115 cm)、負重(空車、滿載)，又小推車多探討了輪徑(6吋、8吋)因子，而所探討的相依變數為施力大小、肌電訊號值、主觀不舒適評比及推車相關問題問卷。實驗顯示主觀與客觀之結果一致，是為把手高度設於115 cm處，及採用6吋之輪徑，且採用「推」車方式作業是為較省力之推車操作方式，並且建議由男性來操作推車。

    The production in TFT-LCD (Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display) industry involves heavy manual materials handling with the aid of manual vehicles, such as carts, trucks, and so on. Thus the design and usability of manual vehicles become an important issue. This study includes two phases, i.e. experiment I and experiment II. Both experiments are nested factorial design. For the experiment I, gender (male, female), handel height (88 cm, 101.5 cm, 115 cm, 135 cm), direction of motion (push, pull) and stances (feet side-by-side, one in front of the other) were the independent variables. The dependent measures were force exertion and step. Besides, we also evaluated maximual force exertion on subject's prefer handel height and stance. The results indicate that handle height to be set at 115 cm or 135 cm, and pushing with one foot in front of the other can exert maximual force. Futhermore, males exerted higher force than females.

    Experiment II involves two parts, i.e. large and small carts. For the experiment design, handle height (88 cm, 101.5 cm, 115 cm), type of operation (push, pull) and load (empty, full) were the independent variables. Besides, force exertion, EMG, subjective discomfort rating and cart related questionnaire were the dependent measures. The size of wheels (6 inch, 8 inch) were considered in small cart experiment. The results indicate that handle height should be set at 115 cm, wheels with the diameter of 6 inches and operated by pushing are recommended. Moreover, it is also recommended to assign male operators to manipulate the carts.

    目錄 摘要 I Abstract II 致謝 III 目錄 IV 圖目錄 VII 表目錄 XI 第一章 緒論 1 1.1 研究背景 1 1.2 研究動機與目的 2 1.3 研究流程 3 第二章 文獻回顧 5 2.1 推車在TFT-LCD廠的應用 5 2.2 影響推車使用性之相關因素 6 2.2.1 設計因素 7 2.2.2作業因素 8 2.2.3環境因素 9 2.2.4人員因素 9 2.3 推車作業運動生理學評估 10 2.4 心理物理學評估方法 11 第三章 最大推拉力實驗 15 3.1 研究方法 15 3.1.1 受試者 15 3.1.2 量測設備 15 3.1.3 實驗設計 16 3.1.3.1 實驗因子 16 3.1.3.2 相依變數 17 3.1.4 實驗環境 18 3.1.5 實驗步驟 18 3.2 結果與討論 19 3.2.1 最大推拉力暨步距 19 3.2.2 偏好姿勢暨其最大推拉力 23 第四章 推車實驗 25 4.1 研究方法 25 4.1.1 受試者 25 4.1.2 量測設備 25 4.1.2.1 玻璃基板人工搬運車(MGV) 25 4.1.2.2 力規(3D Force Transducer) 27 4.1.2.3 肌電儀(EMG) 27 4.1.2.4 3D SSPP 28 4.1.3 實驗設計 29 4.1.3.1 大推車作業 29 4.1.3.1.1 實驗因子 29 4.1.3.1.2 相依變數 30 4.1.3.2 小推車作業 30 4.1.3.2.1 實驗因子 30 4.1.3.2.2 相依變數 31 4.1.4 實驗環境 31 4.1.5 實驗步驟 32 3.4.1.1 實驗前期 34 3.4.1.2 實驗後期 35 4.2 結果 36 4.2.1 施力大小 36 4.2.2.1不同作業階段之施力大小 36 4.2.2.2 不同因子水準下之施力大小 37 4.2.2.2.1 大推車作業 37 4.2.2.2.2 小推車作業 39 4.2.2 施力比例 41 4.2.2.1 大推車作業 41 4.2.2.2 小推車作業 43 4.2.3肌肉活動度(%MVC) 45 4.2.3.1大推車作業肌肉活動度(%MVC) 46 4.2.3.2小推車作業肌肉活動度(%MVC) 51 4.2.4 不舒適評比 58 4.2.4.1大推車作業 58 4.2.4.2小推車作業 62 4.2.5 肌肉活動度與不舒適評比相關性 68 4.2.5.1 大推車作業 68 4.2.5.2 小推車作業 69 4.2.6 推車相關問題問卷 70 4.2.6.1大推車作業 70 4.2.6.2小推車作業 71 4.2.7 生物力學負荷評估 72 4.2.7.1 大推車作業 73 4.2.7.2 小推車作業 73 4.3 討論 74 第五章 結論與建議 78 5.1 結論 78 5.1.1 最大推拉力實驗 78 5.1.2 推車實驗 78 5.2 建議 80 參考文獻 81 附錄一 不舒適評比問卷 85 附錄二 推車相關問題問卷 87 圖目錄 圖1.1 研究流程 4 圖2.1 影響推車使用性相關因素圖(Mack et al., 1995) 6 圖2.2 Borg CR-10 (Borg, 1982) 12 圖2.3 BPDR (Corlett et al., 1976) 13 圖2.4 CP-50 scale（Ellermeier et al., 1991） 13 圖2.5 VAS (Wewers et al., 1990) 14 圖3.1 力規、資料擷取器及AD卡 16 圖3.2 最大推拉力實驗設備架設圖 18 圖3.4 性別在不同動作方向的力量 22 圖3.5 性別在不同把手高度下的力量 22 圖3.6 動作方向在不同把手高度下的力量 22 圖3.7 動作方向在姿勢下的力量 22 圖3.8 性別在不同動作方向的步距 22 圖3.9 性別在不同姿勢下的步距 22 圖3.10 動作方向在不同把手高度下的步距 22 圖3.11 動作方向在不同姿勢下的步距 22 圖3.12 性別在不同動作方向下的偏好姿勢力量 24 圖4.1 大推車 26 圖4.2 小推車 26 圖4.3 力規配置圖 27 圖4.4 肌電儀 28 圖4.5 3D SSPP視窗 28 圖4.6 推車路徑圖 32 圖4.7 推車實驗流程圖 33 圖4.8 屈指淺肌最大肌力量測 (Hislop et al., 1995) 35 圖4.9 前三角肌最大肌力量測 (Hislop et al., 1995) 35 圖4.10 斜方肌最大肌力量測 (Hislop et al., 1995) 35 圖4.11 背直肌最大肌力量測 (Hislop et al., 1995) 35 圖4.12 動作方向在不同負重下之初始力 39 圖4.13 動作方向在不同把手高度下之維持力 41 圖4.14 動作方向在不同把手高度下之停止力 41 圖4.15 性別在不同把手高度下的初始期施力比例 45 圖4.16 動作方向在不同高度下的維持期施力比例 45 圖4.17 動作方向在不同把手高度下的停止期施力比例 45 圖4.18 性別在不同輪徑下的停止期施力比例 45 圖4.19 性別在不同動作方向的右屈指淺肌%MVC 48 圖4.20 性別在不同動作方向的左屈指淺肌%MVC 48 圖4.21 性別在不同動作方向的左三角肌%MVC 48 圖4.22 性別在不同動作方向的左斜方肌%MVC 48 圖4.23 性別在不同動作方向的右背直肌%MVC 49 圖4.24 性別在不同動作方向的左背直肌%MVC 49 圖4.25 性別在不同把手高度的左屈指淺肌%MVC 49 圖4.26 性別在不同把手高度的左三角肌%MVC 49 圖4.27 性別在不同把手高度的左斜方肌%MVC 49 圖4.28 性別在不同把手高度的右背直肌%MVC 49 圖4.29 性別在不同負重的左屈指淺肌%MVC 49 圖4.30 性別在不同負重的左斜方肌%MVC 49 圖4.31 性別在不同負重的右背直肌%MVC 50 圖4.32 動作方向在不同把手高度的右屈指淺肌%MVC 50 圖4.33 動作方向在不同把手高度的右三角肌%MVC 50 圖4.34 動作方向在不同把手高度的左三角肌%MVC 50 圖4.35 動作方向在不同把手高度的右斜方肌%MVC 50 圖4.36 動作方向在不同把手高度的左斜方肌%MVC 50 圖4.37 動作方向在不同負重的右屈指淺肌%MVC 50 圖4.38 動作方向在不同負重的左三角肌%MVC 50 圖4.39 性別在不同動作方向的左屈指淺肌%MVC 53 圖4.40 性別在不同動作方向的右三角肌%MVC 53 圖4.41 性別在不同動作方向的左三角肌%MVC 53 圖4.42 性別在不同動作方向的右斜方肌%MVC 53 圖4.43 性別在不同動作方向的左斜方肌%MVC 54 圖4.44 性別在不同動作方向的右背直肌%MVC 54 圖4.45 性別在不同動作方向的左背直肌%MVC 54 圖4.46 性別在不同把手高度的右屈指淺肌%MVC 54 圖4.47 性別在不同把手高度的左屈指肌%MVC 54 圖4.48 性別在不同把手高度的左斜方肌%MVC 54 圖4.49 性別在不同把手高度的右背直肌%MVC 54 圖4.50 性別在不同把手高度的左背直肌%MVC 54 圖4.51 性別在不同負重的左屈指淺肌%MVC 55 圖4.52 性別在不同負重的左三角肌%MVC 55 圖4.53 性別在不同負重的右斜方肌%MVC 55 圖4.54 性別在不同負重的左斜方肌%MVC 55 圖4.55 性別在不同輪徑的左屈指淺肌%MVC 55 圖4.56 性別在不同輪徑的右三角肌%MVC 55 圖4.57 性別在不同輪徑的右斜方肌%MVC 55 圖4.58 性別在不同輪徑的左斜方肌%MVC 55 圖4.59 性別在不同輪徑的左背直肌%MVC 56 圖4.60 動作方向在不同把手高度的右屈指淺肌%MVC 56 圖4.61 動作方向在不同把手高度的左屈指淺肌%MVC 56 圖4.62 動作方向在不同把手高度的左三角肌%MVC 56 圖4.63 動作方向在不同把手高度的右斜方肌%MVC 56 圖4.64 動作方向在不同把手高度的右背直肌%MVC 56 圖4.65 動作方向在不同負重的左屈指淺肌%MVC 56 圖4.66 動作方向在不同負重的右三角肌%MVC 56 圖4.67 動作方向在不同負重的左三角肌%MVC 57 圖4.68 動作方向在不同負重的右斜方肌%MVC 57 圖4.69 動作方向在不同輪徑的右屈指淺肌%MVC 57 圖4.70 動作方向在不同輪徑的右三角肌%MVC 57 圖4.71 動作方向在不同輪徑的右斜方肌%MVC 57 圖4.72 輪徑在不同把手高度的左三角肌%MVC 57 圖4.73 輪徑在不同負重的右三角肌%MVC 57 圖4.74 性別在不同把手高度的左肩膀評比 60 圖4.75 性別在不同把手高度的左下背評比 60 圖4.76 性別在不同把手高度的右下背評比 60 圖4.77 性別在不同把手高度的左上臂評比 60 圖4.78 性別在不同把手高度的右上臂評比 61 圖4.79 性別在不同把手高度的左前臂評比 61 圖4.80 性別在不同把手高度的左手部評比 61 圖4.81 性別在不同把手高度的右手部評比 61 圖4.82 性別在不同把手高度的左小腿評比 61 圖4.83 性別在不同把手高度的右小腿評比 61 圖4.84 性別在不同負重的右上臂評比 61 圖4.85 性別在不同負重的左前臂評比 61 圖4.86 性別在不同負重的左手部評比 62 圖4.87 性別在不同負重的右手部評比 62 圖4.88 負重在不同把手高度的左上臂評比 62 圖4.89 負重在不同把手高度的左手部評比 62 圖4.90 性別在不同把手高度的頸部評比 65 圖4.91 性別在不同把手高度的上背部評比 65 圖4.92 性別在不同把手高度的左肩膀評比 65 圖4.93 性別在不同把手高度的右肩膀評比 65 圖4.94 性別在不同把手高度的左下背評比 66 圖4.95 性別在不同把手高度的右下背評比 66 圖4.96 性別在不同把手高度的左上臂評比 66 圖4.97 性別在不同把手高度的右上臂評比 66 圖4.98 性別在不同把手高度的左前臂評比 66 圖4.99 性別在不同把手高度的右前臂評比 66 圖4.100性別在不同把手高度的左手部評比 66 圖4.101性別在不同把手高度的右大腿評比 66 圖4.102性別在不同把手高度的左小腿評比 67 圖4.103性別在不同負重的右肩膀評比 67 圖4.104負重在不同把手高度的左上臂評比 67 圖4.105負重在不同把手高度的左前臂評比 67 圖4.106性別在不同輪徑的右上臂評比 67 圖4.107性別在不同輪徑的足部評比 67 圖4.108負重在不同把手高度的左肩膀評比 67 圖4.109負重在不同把手高度的左前臂評比 67 圖4.110負重在不同把手高度的右大腿評比 68 圖4.111輪徑在不同把手高度的右下背評比 68 表目錄 表3.1 最大推拉力實驗受試者基本資料 15 表3.2 最大推拉力實驗因子水準 17 表3.3 最大推拉力暨步距變異數分析 21 表3.4 最大推拉力暨步距 (力量單位：N，步距單位：cm) 21 表3.5 偏好把手高度 23 表3.6 偏好姿勢 23 表3.7 偏好姿勢之最大推拉力 (單位：N) 24 表3.8 偏好姿勢之最大推拉力變異數分析 24 表4.1 最大推拉力實驗受試者基本資料 25 表4.2 大推車作業因子水準 30 表4.3 小推車作業因子水準 31 表4.6 大推車作業施力大小變異數分析 38 表4.7 大推車作業在不同因子水準下之施力大小 38 表4.8 小推車作業施力大小變異數分析 40 表4.9 小推車作業在不同因子水準下之施力大小 41 表4.10 大推車施力比例變異數分析 42 表4.11 大推車作業施力比例 43 表4.12 小推車作業施力比例變異數分析 44 表4.13 小推車作業施力比例 45 表4.14 大推車作業%MVC變異數分析 47 表4.15 大推車作業%MVC值 48 表4.16 小推車作業%MVC變異數分析 52 表4.17 小推車作業%MVC值 53 表4.18 大推車作業不舒適評比 59 表4.19 大推車作業不舒適評比變異數分析 60 表4.20 小推車作業不舒適評比 64 表4.21 小推車作業不舒適評比變異數分析 65 表4.22 大推車作業肌肉活動度與不舒適評比相關性分析 69 表4.23 小推車作業肌肉活動度與不舒適評比相關性分析 70 表4.24 大推車作業推車相關問題問卷分數 71 表4.25 大推車作業推車相關問題問卷分析 71 表4.26 小推車作業推車相關問題問卷分數 72 表4.27 小推車作業推車相關問題問卷分析 72 表4.28 大推車作業3D SSPP分析 73 表4.29 小推車作業3D SSPP分析 74 表4.30 大推車作業客觀數據變異數分析彙整表 76 表4.31 小推車作業客觀數據變異數分析彙整表 77 表5.1 大推車作業實驗結果整理 79 表5.2 小推車作業實驗結果整理 79

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