Profilo generale

Segmenti distinti dell'industria automobilistica e dei mezzi di trasporto producono:

• automobili e autocarri leggeri
• autocarri medi e pesanti
• autobus
• macchine agricole e da costruzione
• carrelli industriali
• motociclette.

La caratteristica linea di assemblaggio per il veicolo finito è supportata da impianti di produzione separati per varie parti e componenti. I componenti del veicolo possono essere fabbricati all'interno dell'impresa madre o acquistati da entità aziendali separate. L'industria ha un secolo. La produzione nei settori nordamericano, europeo e (dalla seconda guerra mondiale) giapponese dell'industria si concentrò in poche società che mantennero operazioni di assemblaggio di filiali in Sud America, Africa e Asia per le vendite a quei mercati. Il commercio internazionale di veicoli finiti è aumentato dagli anni '1970 e il commercio di apparecchiature originali e parti di ricambio per auto provenienti da stabilimenti nei paesi in via di sviluppo è sempre più importante.

La produzione di autocarri pesanti, autobus e macchine agricole e da costruzione sono attività distinte dalla produzione di automobili, sebbene alcuni produttori di automobili producano per entrambi i mercati e anche le macchine agricole e da costruzione siano prodotte dalle stesse società. Questa linea di prodotti utilizza grandi motori diesel anziché motori a benzina. I tassi di produzione sono tipicamente più lenti, i volumi più piccoli e i processi meno meccanizzati.

I tipi di impianti, i processi produttivi ei componenti tipici nella produzione automobilistica sono mostrati nella tabella 1. La figura 1 fornisce un diagramma di flusso per le fasi della produzione automobilistica. Le classificazioni industriali standard che si trovano in questo settore includono: assemblaggio di autoveicoli e carrozzerie, assemblaggio di carrozzerie di camion e autobus, parti e accessori di autoveicoli, fonderie di ferro e acciaio, fonderie di metalli non ferrosi, pezzi stampati per automobili, pezzi fucinati di ferro e acciaio, apparecchiature elettriche, rifiniture per auto e abbigliamento e altro. Il numero di persone impiegate nella produzione di parti supera quello impiegato nell'assemblaggio. Questi processi sono supportati da strutture per la progettazione del veicolo, la costruzione e la manutenzione di impianti e attrezzature, funzioni di segreteria e di direzione e una funzione di concessionario e riparazione. Negli Stati Uniti, i concessionari di automobili, le stazioni di servizio e le strutture all'ingrosso di ricambi per auto impiegano circa il doppio dei lavoratori rispetto alle funzioni di produzione.

Tabella 1. Processi di produzione per la produzione di automobili.  

Figura 1. Diagramma di flusso per la produzione automobilistica. 

La forza lavoro è prevalentemente maschile. Negli Stati Uniti, ad esempio, è circa l'80% di sesso maschile. L'occupazione femminile è più alta nei processi di finitura e altri processi di produzione più leggeri. Le possibilità di trasferimento di lavoro dal lavoro orario al lavoro d'ufficio o all'impiego tecnico e professionale sono limitate. I supervisori della catena di montaggio, tuttavia, provengono spesso dalle unità di produzione e manutenzione. Circa il 20% dei dipendenti orari è impiegato nei mestieri specializzati, sebbene la frazione di dipendenti in una particolare struttura che si occupano di mestieri qualificati varia notevolmente, da meno del 10% nelle operazioni di assemblaggio a quasi il 50% nelle operazioni di stampaggio. A causa delle contrazioni dei livelli occupazionali nel decennio degli anni '1980, l'età media della forza lavoro alla fine degli anni '1990 supera i 45 anni, con assunzioni di nuovi lavoratori che compaiono solo dal 1994.

Principali settori e processi

Fusione ferrosa

La fusione o fusione di metallo comporta il versamento di metallo fuso in una cavità all'interno di uno stampo resistente al calore, che è la forma esterna o negativa del motivo dell'oggetto metallico desiderato. Lo stampo può contenere un'anima per determinare le dimensioni di qualsiasi cavità interna nell'oggetto metallico finale. Il lavoro di fonderia consiste nelle seguenti fasi fondamentali:

• realizzare un modello dell'articolo desiderato in legno, metallo, plastica o altro materiale
• realizzare lo stampo versando sabbia e un legante attorno al motivo e compattandolo o fissandolo
• rimozione del disegno, inserimento dell'eventuale anima e montaggio dello stampo
• fusione e raffinazione del metallo in una fornace
• versando il metallo fuso nello stampo
• raffreddare la colata di metallo
• rimozione della lingottiera e dell'anima dal getto di metallo mediante il processo di "punch-out" (per piccoli getti) e mediante vagli vibranti (shakeout) o idrosabbiatura
• rimuovere il metallo in eccesso (ad es. il metallo nella materozza, il percorso attraverso il quale il metallo fuso entra nello stampo) e la sabbia bruciata dalla colata finita (sbavatura) mediante sabbiatura con graniglia d'acciaio, scheggiatura manuale e molatura.

Le fonderie ferrose del tipo di produzione sono un processo caratteristico dell'industria automobilistica. Sono utilizzati nell'industria automobilistica per produrre blocchi motore, testate e altre parti. Esistono due tipi fondamentali di fonderie ferrose: fonderie di ghisa grigia e fonderie di ghisa duttile. Le fonderie di ghisa grigia utilizzano rottami di ferro o ghisa (nuovi lingotti) per realizzare getti di ferro standard. Le fonderie di ferro duttile aggiungono magnesio, cerio o altri additivi (spesso chiamati additivi per mestolo) alle siviere di metallo fuso prima della colata per realizzare getti in ghisa sferoidale o malleabile. I diversi additivi hanno scarso impatto sulle esposizioni sul posto di lavoro.

Le tipiche fonderie di automobili utilizzano forni a cupola oa induzione per fondere il ferro. Un cubilotto è un alto forno verticale, aperto nella parte superiore, con porte a battente nella parte inferiore. È caricato dall'alto con strati alternati di coke, calcare e metallo; il metallo fuso viene rimosso nella parte inferiore. Un forno a induzione fonde il metallo facendo passare un'elevata corrente elettrica attraverso bobine di rame all'esterno del forno. Ciò induce una corrente elettrica nel bordo esterno della carica metallica, che riscalda il metallo a causa dell'elevata resistenza elettrica della carica metallica. La fusione procede dall'esterno della carica verso l'interno.

Nelle fonderie ferrose, gli stampi sono tradizionalmente realizzati con sabbia verde (sabbia silicea, polvere di carbone, argilla e leganti organici), che viene versata attorno al modello, che di solito è in due parti, e quindi compattato. Questo può essere fatto manualmente o meccanicamente su un nastro trasportatore nelle fonderie di produzione. Il modello viene quindi rimosso e lo stampo assemblato meccanicamente o manualmente. Lo stampo deve avere una materozza.

Se la colata di metallo deve avere un interno cavo, è necessario inserire un'anima nello stampo. Le anime possono essere realizzate con resine fenolo-formaldeide termoindurenti (o resine simili) mescolate con sabbia che viene poi riscaldata (scatola calda metodo) o da miscele uretano/sabbia indurite con ammina che induriscono a temperatura ambiente (scatola fredda metodo). La miscela resina/sabbia viene versata in una scatola d'anima che ha una cavità nella forma desiderata dell'anima.

I prodotti realizzati in getti di ghisa grigia sono tipicamente di grandi dimensioni, come i blocchi motore. La dimensione fisica aumenta i rischi fisici sul lavoro e presenta anche problemi di controllo della polvere più difficili.

Contaminanti atmosferici nei processi di fonderia

Polveri contenenti silice. Le polveri contenenti silice si trovano nelle attività di finitura, di sformatura-sfondamento, nello stampaggio, nella produzione di anime e nelle attività di manutenzione dei reparti sabbia e fuso. Gli studi di campionamento dell'aria durante gli anni '1970 hanno rilevato in genere diverse sovraesposizioni alla silice, con i livelli più alti nella finitura. Le esposizioni erano più elevate nelle fonderie di produzione meccanizzata rispetto alle officine. Le migliori misure di controllo, tra cui la chiusura e lo scarico dei sistemi di sabbia e le misure di scuotimento, meccanizzazione e periodiche di igiene industriale, hanno ridotto i livelli. Sono disponibili modelli di ventilazione standard per la maggior parte delle operazioni di fonderia. Esposizioni al di sopra dei limiti attuali persistono nelle operazioni di finitura a causa dell'inadeguata rimozione della sabbia dopo la sformatura e del burn-in della silice sulle superfici del getto.

Monossido di carbonio. Livelli di monossido di carbonio estremamente pericolosi si incontrano durante la manutenzione del cubilotto e durante gli sconvolgimenti nella ventilazione del processo nel reparto di fusione. Livelli eccessivi possono essere riscontrati anche nei tunnel di raffreddamento. Le esposizioni al monossido di carbonio sono state anche associate allo scioglimento della cupola e alla combustione di materiale carbonioso in stampi di sabbia verde. Può verificarsi anche l'esposizione all'anidride solforosa di origine sconosciuta, forse a causa di contaminanti solforati nella muffa.

Fumi metallici. I fumi metallici si trovano nelle operazioni di fusione e colata. È necessario utilizzare cappe di compensazione sopra le stazioni di colata per evacuare sia i fumi metallici che i gas di combustione. Esposizioni eccessive ai fumi di piombo si incontrano occasionalmente nelle fonderie di ferro e sono pervasive nelle fonderie di ottone; i fumi di piombo nella ghisa grigia derivano dalla contaminazione da piombo dei materiali di partenza dei rottami di ferro.

Altri pericoli chimici e fisici. Formaldeide, vapori di ammina e prodotti di pirolisi di isocianato possono essere trovati nei prodotti di produzione e bruciatura delle anime. La produzione di anime ad alta produzione è caratteristica dell'industria automobilistica. La produzione di anime di fenolo-formaldeide in scatola calda ha sostituito le anime di sabbia bituminosa a metà degli anni '1960 e ha portato a notevoli esposizioni di formaldeide, che, a loro volta, hanno aumentato i rischi di irritazione respiratoria, anomalie della funzione polmonare e cancro ai polmoni. La protezione richiede una ventilazione di scarico locale (LEV) presso l'animatrice, le stazioni di controllo dell'anima e il nastro trasportatore e resine a bassa emissione. Quando la produzione di anime in fenolo-formaldeide è stata sostituita da sistemi poliuretanici induriti con ammina in scatola fredda, è necessario un efficace mantenimento delle guarnizioni nella cassa d'anima e LEV dove le anime sono immagazzinate prima dell'inserimento nello stampo, per proteggere i dipendenti dagli effetti oculari di vapori di ammina.

I lavoratori che sono impiegati in queste aree dovrebbero sottoporsi a visite mediche periodiche e preliminari all'inserimento, tra cui una radiografia del torace esaminata da un lettore esperto, un test di funzionalità polmonare e un questionario sui sintomi, che sono essenziali per rilevare i primi segni di pneumoconiosi, bronchite cronica e enfisema. Sono necessari audiogrammi periodici, poiché la protezione dell'udito è spesso inefficace.

Elevati livelli di rumorosità e vibrazioni si riscontrano in processi come il caricamento del forno, la sformatura meccanica, la sverniciatura e l'espulsione di fusioni e la sbavatura con utensili pneumatici.

I processi di fonderia sono ad alta intensità di calore. Il carico di calore radiante durante la fusione, la colata, la sformatura, l'espulsione dell'anima e la rimozione della materozza richiedono misure protettive speciali. Alcune di queste misure includono un aumento del tempo di sollievo (tempo lontano dal lavoro), che è una pratica comune. Ancora un ulteriore sollievo durante i caldi mesi estivi è anche comunemente fornito. I lavoratori devono essere dotati di indumenti protettivi contro il calore e protezione per gli occhi e il viso per prevenire la formazione di cataratta. Aree di pausa climatizzate vicino all'area di lavoro migliorano il valore protettivo di sollievo dal calore.

Fusione di alluminio

La fusione di alluminio (fonderia e pressofusione) viene utilizzata per produrre testate, scatole di trasmissione, blocchi motore e altri componenti automobilistici. Questi impianti tipicamente colano i prodotti in stampi permanenti, con e senza anime di sabbia, sebbene sia stato introdotto il processo a schiuma persa. Nel processo a schiuma persa, il modello di schiuma di polistirene non viene rimosso dallo stampo ma viene vaporizzato dal metallo fuso. La pressofusione comporta la forzatura del metallo fuso sotto pressione in stampi o matrici di metallo. Viene utilizzato per realizzare un gran numero di parti piccole e precise. La pressofusione è seguita dall'asportazione di rifili su una pressa da forgia e da alcune attività di finitura. L'alluminio può essere fuso in loco o può essere consegnato in forma fusa.

I pericoli possono sorgere a causa della significativa pirolisi del nucleo. Le esposizioni di silice possono essere trovate nelle fonderie di stampi permanenti dove sono presenti nuclei di grandi dimensioni. Lo scarico locale durante lo scuotimento è necessario per prevenire livelli pericolosi di esposizione.

Altre colate non ferrose

Altri processi di pressofusione e galvanica non ferrosi vengono utilizzati per produrre il rivestimento di prodotti automobilistici, l'hardware e i paraurti. La galvanica è un processo in cui un metallo viene depositato su un altro metallo mediante un processo elettrochimico.

Le finiture in metallo lucido erano tradizionalmente zinco pressofuso, successivamente placcate con rame, nichel e cromo, e poi rifinite mediante lucidatura. Anche le parti del carburatore e dell'iniettore del carburante sono pressofuse. L'estrazione manuale delle parti dalle macchine di pressofusione viene sempre più sostituita dall'estrazione meccanica e le parti metalliche lucide vengono sostituite da parti metalliche verniciate e plastica. I paraurti erano stati prodotti stampando l'acciaio, seguito dalla placcatura, ma questi metodi vengono sempre più sostituiti dall'uso di parti in polimero nelle autovetture.

La galvanica con cromo, nichel, cadmio, rame e così via viene normalmente eseguita in officine separate e comporta l'esposizione, l'inalazione o il contatto con i vapori dei bagni di galvanica. Un'aumentata incidenza di cancro è stata associata sia alle nebbie di acido cromico che di acido solforico. Queste nebbie sono anche estremamente corrosive per la pelle e le vie respiratorie. I bagni galvanici devono essere etichettati in merito al contenuto e devono essere dotati di speciali sistemi di scarico locali push-pull. Gli agenti di tensione superficiale antischiuma devono essere aggiunti al liquido per ridurre al minimo la formazione di nebbia. I lavoratori devono indossare protezioni per occhi e viso, protezioni per mani e braccia e grembiuli. Anche i lavoratori hanno bisogno di controlli sanitari periodici.

L'inserimento e la rimozione di componenti da serbatoi a superficie aperta sono operazioni molto pericolose che stanno diventando sempre più meccanizzate. La smerigliatura e lucidatura di componenti placcati su nastri o dischi in feltro è faticosa e comporta l'esposizione a polvere di cotone, canapa e lino. Questo rischio può essere ridotto al minimo fornendo un fissaggio o meccanizzando con lucidatrici di tipo transfer.

Forgiatura e trattamento termico

La forgiatura a caldo e la forgiatura a freddo seguite dal trattamento termico vengono utilizzate per produrre parti di motori, trasmissioni e sospensioni e altri componenti.

Storicamente, la forgiatura automobilistica prevedeva il riscaldamento di billette di ferro (barre) in singoli forni alimentati a olio situati vicino a fucine a maglio a vapore azionate individualmente. In queste fucine a maglio, il ferro riscaldato viene posto nella metà inferiore di uno stampo metallico; la metà superiore del dado è attaccata al martello a caduta. Il ferro viene formato nella dimensione e nella forma desiderate da molteplici impatti del martello a caduta. Oggi tali lavorazioni sono sostituite dal riscaldo ad induzione delle billette, che vengono lavorate in presse di forgiatura, che utilizzano la pressione anziché l'urto per formare la parte metallica, e fucine a maglio (ribaltatori) oppure mediante forgiatura a freddo seguita da trattamento termico.

Il processo di forgiatura è estremamente rumoroso. L'esposizione al rumore può essere ridotta sostituendo i forni a petrolio con dispositivi di riscaldamento a induzione e i magli a vapore con presse per forgiatura e ribaltatori. Anche il processo è fumoso. Il fumo di petrolio può essere ridotto modernizzando la fornace.

La forgiatura e il trattamento termico sono operazioni ad alta intensità di calore. Per ridurre lo stress da calore è necessario un raffreddamento localizzato utilizzando l'aria di reintegro che circola sopra i lavoratori nelle aree di processo.

lavorazione a macchina

La lavorazione ad alta produzione di blocchi motore, alberi motore, trasmissioni e altri componenti è caratteristica dell'industria automobilistica. I processi di lavorazione si trovano all'interno di vari impianti di produzione di parti e sono il processo dominante nella produzione di motori, trasmissioni e cuscinetti. Componenti come alberi a camme, ingranaggi, pignoni del differenziale e tamburi dei freni vengono prodotti durante le operazioni di lavorazione meccanica. Le stazioni di lavorazione a una persona vengono sempre più sostituite da macchine a stazioni multiple, celle di lavorazione e linee di trasferimento che possono raggiungere i 200 metri di lunghezza. Gli oli solubili e i refrigeranti sintetici e semisintetici prevalgono sempre più sugli oli semplici.

Le lesioni da corpo estraneo sono comuni nelle operazioni di lavorazione; l'aumento della movimentazione meccanica dei materiali e dei dispositivi di protezione individuale sono misure preventive fondamentali. Una maggiore automazione, in particolare linee di trasferimento lunghe, aumenta il rischio di gravi traumi acuti; il miglioramento della protezione della macchina e il blocco dell'energia sono programmi preventivi.

Il più alto livello di misure di controllo per la nebbia di refrigerante comprende la chiusura completa delle stazioni di lavorazione e dei sistemi di circolazione del fluido, scarico locale diretto all'esterno o ricircolato solo attraverso un filtro ad alta efficienza, controlli del sistema di raffreddamento per ridurre la generazione di nebbia e manutenzione del refrigerante per controllare i microrganismi. L'aggiunta di nitriti ai fluidi contenenti ammine deve essere vietata a causa del rischio di produzione di nitrosammine. Non devono essere utilizzati oli con un elevato contenuto di idrocarburi polinucleari aromatici (IPA).

Nella cementazione, rinvenimento, bagni di sali nitrati e altri processi di trattamento termico dei metalli mediante forni e atmosfere controllate, il microclima può essere opprimente e si possono incontrare varie sostanze tossiche nell'aria (ad es. monossido di carbonio, anidride carbonica, cianuri).

Gli addetti alla macchina e gli operai che maneggiano i trucioli e centrifugano l'olio da taglio prima della filtrazione e della rigenerazione sono esposti al rischio di dermatiti. I lavoratori esposti dovrebbero essere dotati di grembiuli resistenti all'olio e incoraggiati a lavarsi accuratamente alla fine di ogni turno.

La molatura e l'affilatura degli utensili possono presentare un pericolo di malattia da metalli duri (malattia polmonare interstiziale) a meno che l'esposizione al cobalto non venga misurata e controllata. Le mole devono essere dotate di schermi e le smerigliatrici devono indossare protezioni per occhi e viso e dispositivi di protezione respiratoria.

Le parti lavorate sono tipicamente assemblate in un componente finito, con i relativi rischi ergonomici. Negli impianti motori il collaudo ed il rodaggio dei motori devono essere effettuati presso postazioni di prova dotate di apparecchiature per l'abbattimento dei gas di scarico (monossido di carbonio, anidride carbonica, idrocarburi incombusti, aldeidi, ossidi di azoto) e di impianti per il controllo del rumore (cabine con pannelli fonoassorbenti pareti, solai coibentati). I livelli di rumore possono raggiungere i 100-105 dB con picchi da 600 a 800 Hz.

stampigliatura

Lo stampaggio della lamiera (acciaio) nei pannelli della carrozzeria e in altri componenti, spesso combinato con il sottoassemblaggio mediante saldatura, viene eseguito in grandi impianti con presse meccaniche grandi e piccole. Le singole presse di carico e scarico sono state successivamente sostituite da dispositivi di estrazione meccanica e ora da meccanismi di trasferimento a navetta che possono anche caricare, ottenendo linee di presse completamente automatizzate. La fabbricazione di sottoassiemi come cofani e porte viene eseguita con presse per saldatura a resistenza ed è sempre più eseguita in celle con trasferimento robotizzato delle parti.

Il processo principale è lo stampaggio di lamiere, nastri e profilati leggeri su presse meccaniche con capacità da 20 a 2,000 tonnellate circa.

La moderna sicurezza delle presse richiede un'efficace protezione dei macchinari, il divieto di mani negli stampi, controlli di sicurezza inclusi i comandi a due mani anti-ancoraggio, frizioni di rotazione dei pezzi e monitor dei freni, sistemi di alimentazione ed espulsione automatici, raccolta di scarti di stampa e l'uso di dispositivi di protezione individuale come grembiuli, protezioni per piedi e gambe e protezioni per mani e braccia. Le macchine antiquate e pericolose con frizione a giro completo e i dispositivi di richiamo devono essere eliminati. La movimentazione dell'acciaio laminato con le gru e il caricamento degli svolgitori prima della tranciatura in testa a una linea di presse rappresenta un grave rischio per la sicurezza.

Gli operatori della pressa sono esposti a notevoli livelli di nebbia dai composti di trafilatura che sono simili nella composizione ai fluidi di lavorazione come gli oli solubili. I fumi di saldatura sono presenti durante la fabbricazione. Le esposizioni al rumore sono elevate nello stampaggio. Le misure di controllo del rumore includono silenziatori sulle valvole dell'aria, rivestimento degli scivoli metallici con attrezzature antivibranti, carrelli per parti silenziose e isolamento delle presse; il punto di lavoro della pressa non è il luogo principale di generazione del rumore.

Dopo la pressatura, i pezzi vengono assemblati in sottogruppi quali cofani e sportelli mediante presse per saldatura a resistenza. I rischi chimici includono i fumi di saldatura provenienti principalmente dalla saldatura a resistenza e dai prodotti di pirolisi dei rivestimenti superficiali, compresi i composti di disegno e i sigillanti.

Pannelli della carrozzeria in plastica e componenti di rivestimento

Le parti di rivestimento in metallo come le strisce cromate vengono sempre più sostituite da materiali polimerici. Le parti rigide del corpo possono essere realizzate con sistemi di polistirene poliestere rinforzato con fibra di vetro, sistemi termoindurenti di acrilonitrile-butadiene-stirene (ABS) o polietilene. I sistemi in poliuretano possono essere ad alta densità per le parti del corpo, come i naselli, o schiuma a bassa densità per i sedili e le imbottiture interne.

Lo stampaggio di schiuma poliuretanica presenta gravi problemi di sensibilizzazione respiratoria dovuti all'inalazione di diisocianato monomero e possibilmente catalizzatori. Permangono reclami per le operazioni che rispettano i limiti per il toluene diisocianato (TDI). Le esposizioni al cloruro di metilene dovute al lavaggio della pistola possono essere sostanziali. Le stazioni di versamento necessitano di recinzione e LEV; le fuoriuscite di isocianato devono essere ridotte al minimo mediante dispositivi di sicurezza e pulite tempestivamente da personale addestrato. Anche gli incendi nei forni di stagionatura sono un problema in queste strutture. La fabbricazione dei sedili è soggetta a forti sollecitazioni ergonomiche, che possono essere ridotte dagli infissi, in particolare per tendere la tappezzeria sui cuscini.

L'esposizione allo stirene dalla stratificazione di vetro fibroso deve essere controllata racchiudendo lo stoccaggio di stuoie e scarichi locali. Le polveri derivanti dalla molatura delle parti indurite contengono vetro fibroso e devono essere controllate anche mediante ventilazione.

Montaggio del veicolo

L'assemblaggio dei componenti nel veicolo finito avviene in genere su un trasportatore meccanizzato che coinvolge più di mille dipendenti per turno, con ulteriore personale di supporto. Il più grande segmento di dipendenti del settore è in questo tipo di processo.

Uno stabilimento di assemblaggio di veicoli è suddiviso in unità distinte: la carrozzeria, che può comprendere attività di sottoassemblaggio che si trovano anche in uno stampaggio; dipingere; assemblaggio del telaio; stanza del cuscino (che può essere esternalizzata); e montaggio finale. Negli ultimi anni i processi di verniciatura si sono evoluti verso formulazioni a basso contenuto di solventi e più reattive, con un uso crescente di robot e applicazioni meccaniche. La carrozzeria è diventata sempre più automatizzata con la saldatura ad arco ridotto e la sostituzione delle pistole manuali per la saldatura a punti con robot.

L'assemblaggio di autocarri leggeri (furgoni, pickup, SUV) è simile nel processo all'assemblaggio di automobili. La produzione di autocarri pesanti, macchine agricole e per l'edilizia comporta meno meccanizzazione e automazione, cicli di lavoro più lunghi, lavoro fisico più pesante, più saldature ad arco e diversi sistemi di verniciatura.

La carrozzeria di uno stabilimento di assemblaggio assembla la scocca del veicolo. Le saldatrici a resistenza possono essere di tipo transfer, robotizzate o azionate individualmente. Le saldatrici a punti sospese sono pesanti e ingombranti da manipolare anche se dotate di un sistema di controbilanciamento. Le macchine transfer e i robot hanno eliminato molti lavori manuali e allontanato i lavoratori dall'esposizione diretta e ravvicinata al metallo caldo, alle scintille e ai prodotti della combustione dell'olio minerale che contamina la lamiera. Tuttavia, una maggiore automazione comporta un aumento del rischio di lesioni gravi per gli addetti alla manutenzione; Nelle carrozzerie automatizzate sono necessari programmi di blocco dell'energia e sistemi di protezione della macchina più elaborati e automatici, compresi i dispositivi di rilevamento della presenza. La saldatura ad arco è impiegata in misura limitata. Durante questo lavoro, i dipendenti sono esposti a intense radiazioni visibili e ultraviolette e rischiano di inalare i gas di combustione. LEV, schermi protettivi e divisori, visiere o occhiali per saldatura, guanti e grembiuli sono necessari per i saldatori ad arco.

La carrozzeria presenta i maggiori rischi di lacerazioni e lesioni da corpo estraneo.

Negli anni passati le tecniche di assemblaggio ei processi di ritocco dei difetti della carrozzeria prevedevano la saldatura con leghe di piombo e stagno (contenenti anche tracce di antimonio). La saldatura e in particolare la molatura della saldatura in eccesso producevano un grave rischio di avvelenamento da piombo, inclusi casi fatali quando il processo fu introdotto negli anni '1930. Le misure protettive includevano una cabina isolata per la molatura della saldatura, respiratori che fornivano aria a pressione positiva per la molatura della saldatura, strutture igieniche e monitoraggio del piombo nel sangue. Tuttavia, l'aumento del carico corporeo di piombo e occasionali casi di avvelenamento da piombo tra i lavoratori e le famiglie persistettero negli anni '1970. La saldatura del corpo in piombo è stata eliminata nei veicoli passeggeri statunitensi. Inoltre, i livelli di rumore in questi processi possono variare da 95 a 98 dB, con picchi da 600 a 800 Hz.

Le carrozzerie delle carrozzerie entrano nel reparto verniciatura su un nastro trasportatore dove vengono sgrassate, spesso mediante l'applicazione manuale di solventi, pulite in un tunnel chiuso (bonderite) e rivestite. Il fondo viene quindi levigato a mano con un utensile oscillante utilizzando carta abrasiva bagnata, e gli ultimi strati di vernice vengono applicati e poi induriti in forno. Nelle officine di verniciatura, i lavoratori possono inalare toluene, xilene, cloruro di metilene, ragia minerale, nafta, acetato di butile e amile e vapori di alcool metilico dalla pulizia del corpo, della cabina e della pistola di verniciatura. La verniciatura a spruzzo viene eseguita in cabine downdraft con alimentazione d'aria continuamente filtrata. Il vapore del solvente nelle stazioni di verniciatura è in genere ben controllato dalla ventilazione discendente, necessaria per la qualità del prodotto. L'inalazione di particolato di vernice era precedentemente meno ben controllata e alcune vernici in passato contenevano sali di cromo e piombo. In una cabina ben controllata, i lavoratori non dovrebbero indossare dispositivi di protezione respiratoria per rispettare i limiti di esposizione. Molti indossano volontariamente respiratori per overspray. Le vernici poliuretaniche bicomponenti di recente introduzione devono essere spruzzate solo in caso di utilizzo di caschi ad aria compressa con adeguati tempi di rientro in cabina. Le normative ambientali hanno stimolato lo sviluppo di vernici ad alto contenuto di solidi con un basso contenuto di solventi. I sistemi di resina più recenti possono generare una sostanziale esposizione alla formaldeide e le vernici in polvere ora introdotte sono formulazioni epossidiche che possono essere sensibilizzanti. Il ricircolo degli scarichi della cabina di verniciatura e del forno dalle unità di ventilazione del tetto nelle aree di lavoro all'esterno della cabina è un problema comune; questo problema può essere prevenuto da camini di scarico di altezza sufficiente.

Nella produzione di veicoli commerciali (camion (camion), tram, filobus) e macchine agricole e movimento terra, la verniciatura manuale a spruzzo è ancora largamente impiegata per le ampie superfici da rivestire e la necessità di frequenti ritocchi. Le vernici al piombo e al cromato possono ancora essere impiegate in queste operazioni.

La carrozzeria verniciata viene essiccata in forni ad aria calda e infrarossi dotati di ventilazione di scarico per poi passare alla giunzione dei componenti meccanici nell'officina di assemblaggio finale, dove si uniscono la carrozzeria, il motore e la trasmissione e si provvede alla tappezzeria e alle finiture interne montato. È qui che il lavoro su nastro trasportatore può essere visto nella sua versione più evoluta. Ogni addetto svolge una serie di mansioni su ogni mezzo con tempi ciclo di circa 1 minuto. Il sistema di trasporto trasporta gradualmente le scocche lungo la catena di montaggio. Questi processi richiedono una vigilanza costante e possono essere altamente monotoni e agire come fattori di stress su determinati argomenti. Sebbene normalmente non impongano un eccesso di piombo metabolico, questi processi coinvolgono praticamente tutti fattori di rischio da moderati a gravi per i disturbi muscoloscheletrici.

Le posture o i movimenti che il lavoratore è obbligato ad adottare, come quando si installano componenti all'interno del veicolo o si lavora sotto la scocca (con mani e avambracci sopra il livello della testa) sono i pericoli più facilmente scongiurati, sebbene anche la forza e la ripetizione debbano essere ridotte per ridurre fattori di rischio. Dopo l'assemblaggio finale il veicolo viene testato, finito e spedito. L'ispezione può essere limitata alle prove a rulli su rulliera (dove la ventilazione dei fumi di scarico è importante) o può includere prove in pista su diversi tipi di superficie, prove di tenuta all'acqua e alla polvere e prove su strada fuori dallo stabilimento.

Depositi ricambi

I depositi di parti sono parte integrante della distribuzione del prodotto finito e della fornitura di parti di riparazione. I lavoratori in questi magazzini ad alta produzione utilizzano i commissionatori per recuperare i pezzi da ubicazioni sopraelevate, con sistemi di consegna dei pezzi automatizzati in operazioni su tre turni. La movimentazione manuale delle parti imballate è comune. La verniciatura e altri processi di produzione possono essere trovati nei depositi di ricambi.

Collaudo di prototipi

Il collaudo di prototipi di automobili è specializzato per l'industria. I collaudatori sono esposti a una varietà di stress fisiologici, quali violente accelerazioni e decelerazioni, sobbalzi e vibrazioni, monossido di carbonio e gas di scarico, rumore, periodi di lavoro prolungati e condizioni ambientali e climatiche diverse. I conducenti di resistenza sopportano stress speciali. Gli incidenti stradali mortali si verificano in questa occupazione.

Assemblaggio di autocarri pesanti e macchine agricole e movimento terra

I processi in questi settori industriali sono essenzialmente gli stessi dell'assemblaggio di automobili e autocarri leggeri. I contrasti includono: ritmo di produzione più lento, comprese le operazioni non a catena di montaggio; più saldatura ad arco; rivettatura di cabine di camion; movimentazione dei componenti tramite gru; uso di pigmenti contenenti cromati; e diesel in partenza alla fine della catena di montaggio. Questi settori includono più produttori rispetto al volume e sono meno integrati verticalmente.

Fabbricazione di locomotive e vagoni ferroviari

Segmenti distinti della produzione di attrezzature ferroviarie includono locomotive, vagoni passeggeri, vagoni merci e vagoni passeggeri elettrici semoventi. Rispetto alla produzione di automobili e camion, i processi di assemblaggio comportano cicli più lunghi; si fa più affidamento sulle gru per la movimentazione dei materiali; e la saldatura ad arco è maggiormente utilizzata. Le grandi dimensioni dei prodotti rendono difficile il controllo ingegneristico delle operazioni di verniciatura a spruzzo e creano situazioni in cui i lavoratori sono completamente racchiusi nel prodotto durante la saldatura e la verniciatura a spruzzo.

Problemi di salute e modelli di malattia

I processi di produzione non sono esclusivi dell'industria automobilistica, ma spesso la scala di produzione e l'elevato grado di integrazione e automazione si combinano per presentare rischi speciali per i dipendenti. I rischi per i dipendenti in questo settore complesso devono essere suddivisi in tre dimensioni: tipo di processo, gruppo di classificazione del lavoro e esito negativo.

Gli esiti avversi con causa distinta e metodi di prevenzione possono essere distinti in: lesioni acute mortali e gravi; infortuni in genere; disturbi da traumi ripetuti; effetti chimici a breve insorgenza; malattia professionale da esposizione chimica a lungo termine; rischi del settore dei servizi (comprese le malattie infettive e la violenza avviata dal cliente o dal cliente); e rischi dell'ambiente di lavoro come lo stress psicosociale.

I gruppi di classificazione del lavoro nell'industria automobilistica possono essere utilmente divisi in base a spettri di rischio divergenti: mestieri qualificati (manutenzione, assistenza, fabbricazione e installazione di apparecchiature di produzione); movimentazione meccanica dei materiali (autocarri industriali a motore e operatori di gru); servizio di produzione (inclusi manutentori e addetti alle pulizie non specializzati); produzione fissa (il raggruppamento più numeroso, inclusi assemblatori e operatori di macchine); impiegatizio e tecnico; esecutiva e manageriale.

Risultati di salute e sicurezza comuni a tutti i processi

Secondo il Bureau of Labor Statistics degli Stati Uniti, l'industria automobilistica ha uno dei tassi di infortunio più alti in assoluto, con 1 dipendente su 3 ferito ogni anno, 1 su 10 abbastanza gravemente da perdere tempo dal lavoro. Il rischio nel corso della vita di morte sul lavoro per lesioni traumatiche acute è di 1 su 2,000. Alcuni pericoli sono generalmente caratteristici dei gruppi professionali in tutto il settore. Altri pericoli, in particolare i prodotti chimici, sono caratteristici di processi produttivi specifici.

I mestieri specializzati e le occupazioni meccaniche di movimentazione dei materiali sono ad alto rischio di lesioni traumatiche acute gravi e mortali. I mestieri qualificati sono meno del 20% della forza lavoro, eppure subiscono il 46% degli infortuni mortali sul lavoro. Le occupazioni meccaniche di movimentazione dei materiali subiscono il 18% degli incidenti mortali. Gli incidenti mortali nei mestieri specializzati si verificano in gran parte durante le attività di manutenzione e assistenza, con l'energia incontrollata come causa principale. Le misure preventive includono programmi di blocco dell'energia, protezione delle macchine, prevenzione delle cadute e sicurezza di autocarri industriali e gru, tutti basati su un'analisi mirata della sicurezza sul lavoro.

Al contrario, le occupazioni di produzione fissa soffrono generalmente di tassi più elevati di infortuni e di disturbi da traumi ripetuti, ma presentano un rischio ridotto di lesioni mortali. Le lesioni muscoloscheletriche, inclusi disturbi da traumi ripetuti e stiramenti e distorsioni strettamente correlati causati da sforzi eccessivi o movimenti ripetitivi, rappresentano il 63% delle lesioni invalidanti nelle strutture di assemblaggio e circa la metà delle lesioni in altri tipi di processo. Le principali misure preventive sono i programmi ergonomici basati sull'analisi dei fattori di rischio e sulla riduzione strutturata della forza, della frequenza e degli stress posturali dei lavori ad alto rischio.

Le occupazioni dei servizi di produzione e i mestieri specializzati affrontano la maggior parte dei rischi chimici acuti e di alto livello. Tipicamente queste esposizioni si verificano durante la pulizia di routine, la risposta a fuoriuscite e problemi di processo e all'interno di spazi confinati durante le attività di manutenzione e assistenza. Le esposizioni ai solventi sono importanti tra queste situazioni pericolose. Le conseguenze a lungo termine sulla salute di queste alte esposizioni intermittenti non sono note. Elevate esposizioni a sostanze volatili di pece di catrame di carbone cancerogene sono vissute dai dipendenti che incatramano i pavimenti in blocchi di legno in molte strutture o danno fuoco ai bulloni del pavimento negli impianti di stampaggio. In tali gruppi è stata osservata un'eccessiva mortalità per cancro ai polmoni. Le misure preventive si concentrano sull'ingresso in spazi confinati e sui rifiuti pericolosi e sui programmi di risposta alle emergenze, sebbene la prevenzione a lungo termine dipenda dalla modifica del processo per eliminare l'esposizione.

Gli effetti dell'esposizione cronica a sostanze chimiche e ad alcuni agenti fisici sono più evidenti tra i lavoratori fissi della produzione, principalmente perché questi gruppi possono essere studiati in modo più fattibile. Praticamente tutti gli effetti avversi specifici del processo sopra descritti derivano da esposizioni conformi ai limiti di esposizione professionale esistenti, pertanto la protezione dipenderà dalla riduzione dei limiti consentiti. A breve termine, le migliori pratiche, tra cui sistemi di scarico ben progettati e mantenuti, servono a ridurre l'esposizione ei rischi.

La perdita dell'udito indotta dal rumore è pervasiva in tutti i segmenti del settore.

Tutti i settori della forza lavoro sono soggetti a stress psicosociale, anche se questi sono più evidenti nelle occupazioni impiegatizie, tecniche, di supporto amministrativo, manageriali e professionali a causa della loro esposizione generalmente meno intensa ad altri rischi. Tuttavia, lo stress lavorativo è probabilmente più intenso tra gli addetti alla produzione e alla manutenzione e gli effetti dello stress sono probabilmente maggiori. Non è stato implementato alcun mezzo efficace per ridurre lo stress derivante dal lavoro notturno e dal lavoro a turni a rotazione, sebbene gli accordi sulle preferenze di turno consentano una certa autoselezione e i premi per i turni compensino i dipendenti assegnati a turni fuori turno. L'accettazione dei turni a rotazione da parte della forza lavoro è storica e culturale. I lavoratori specializzati e gli addetti alla manutenzione lavorano sostanzialmente più straordinari e durante le ferie, le ferie e le chiusure rispetto agli addetti alla produzione. I programmi di lavoro tipici includono due turni di produzione e un turno di manutenzione più breve; questo fornisce flessibilità per gli straordinari nei periodi di maggiore produzione.

La discussione che segue raggruppa i pericoli chimici e alcuni rischi fisici specifici per tipo di produzione e affronta i rischi di lesioni e di ergonomia in base alla classificazione del lavoro.

fonderie

Le fonderie si distinguono tra i processi dell'industria automobilistica con un tasso di mortalità più elevato, derivante da fuoriuscite ed esplosioni di metallo fuso, manutenzione della cupola, inclusa la caduta del fondo e rischi di monossido di carbonio durante il rivestimento. Le fonderie riportano una frazione più elevata di corpi estranei, contusioni e ustioni e una frazione inferiore di disturbi muscoloscheletrici rispetto ad altre strutture. Le fonderie hanno anche i più alti livelli di esposizione al rumore (Andjelkovich et al. 1990; Andjelkovich et al. 1995; Koskela 1994; Koskela et al. 1976; Silverstein et al. 1986; Virtamo e Tossavainen 1976).

Una recente revisione degli studi sulla mortalità, inclusa l'industria automobilistica americana, ha mostrato che i lavoratori delle fonderie hanno sperimentato un aumento dei tassi di morte per cancro ai polmoni in 14 studi su 15 (Egan-Baum, Miller e Waxweiller 1981; Mirer et al. 1985). Poiché si riscontrano alti tassi di cancro al polmone tra i lavoratori delle camere di pulizia dove l'esposizione primaria è la silice, è probabile che l'esposizione a polveri miste contenenti silice sia una delle cause principali (IARC 1987, 1996), sebbene si riscontrino anche esposizioni a idrocarburi aromatici polinucleari. Un aumento della mortalità per malattie respiratorie non maligne è stato riscontrato in 8 studi su 11. Sono stati registrati anche decessi per silicosi. Gli studi clinici rilevano alterazioni radiografiche caratteristiche della pneumoconiosi, deficit della funzione polmonare caratteristici dell'ostruzione e aumento dei sintomi respiratori nelle moderne fonderie di produzione con i più alti livelli di controllo. Questi effetti derivano dalle condizioni di esposizione prevalenti dagli anni '1960 in poi e indicano fortemente che i rischi per la salute persistono anche nelle condizioni attuali.

Gli effetti dell'amianto si riscontrano ai raggi X tra i lavoratori delle fonderie; le vittime includono addetti alla produzione e alla manutenzione con esposizioni all'amianto identificabili.

Operazioni di lavorazione

Una recente revisione degli studi sulla mortalità tra i lavoratori nelle operazioni di lavorazione ha riscontrato un aumento apparente correlato all'esposizione del cancro allo stomaco, all'esofago, al retto, al pancreas e alla laringe in più studi (Silverstein et al. 1988; Eisen et al. 1992). Agenti cancerogeni noti storicamente presenti nei refrigeranti includono composti aromatici polinucleari, nitrosammine, paraffine clorurate e formaldeide. Le attuali formulazioni contengono quantità ridotte di questi agenti e le esposizioni al particolato del refrigerante sono ridotte, ma il rischio di cancro può ancora verificarsi con le attuali esposizioni. Studi clinici hanno documentato l'asma professionale, l'aumento dei sintomi respiratori, il calo della funzione polmonare durante i turni incrociati e, in un caso, la malattia del legionario associata all'esposizione a nebbia di refrigerante (DeCoufle 1978; Vena et al. 1985; Mallin, Berkeley e Young 1986; Park et al. .1988; Delzell et al.1993). Gli effetti respiratori sono più evidenti con i sintetici e gli oli solubili, che contengono irritanti chimici come solfonati di petrolio, talloli, etanolamine, formaldeide e biocidi donatori di formaldeide, nonché prodotti batterici come l'endotossina. I disturbi della pelle sono ancora comuni tra gli addetti alla lavorazione meccanica, con maggiori problemi segnalati per coloro che sono esposti a fluidi sintetici.

Operazioni di metallo stampato

I rischi di lesioni caratteristici nello stampaggio a potenza meccanica sono lesioni da schiacciamento e amputazione, in particolare delle mani, dovute all'intrappolamento nella pressa, e lesioni alle mani, ai piedi e alle gambe, causate dai rottami metallici della pressa.

Le strutture in metallo pressato hanno il doppio della percentuale di lesioni da lacerazione rispetto alle strutture dell'industria automobilistica in generale. Tali operazioni hanno una percentuale più alta di lavoratori qualificati rispetto a quella tipica del settore, soprattutto se la costruzione degli stampi viene eseguita in loco. Il cambio degli stampi è un'attività particolarmente pericolosa.

Gli studi sulla mortalità nell'industria dello stampaggio dei metalli sono limitati. Uno di questi studi ha riscontrato un aumento della mortalità per cancro allo stomaco; un altro ha rilevato un aumento della mortalità per cancro ai polmoni tra i saldatori di manutenzione e i carpentieri esposti a volatili di pece di catrame di carbone.

Ferramenta e galvanica

Uno studio sulla mortalità dei dipendenti di uno stabilimento di ferramenta automobilistica ha rilevato un eccesso di mortalità per cancro ai polmoni tra i lavoratori dei reparti che integravano la pressofusione di zinco e la galvanica. Le probabili cause erano la nebbia di acido cromico e solforico o il fumo pressofuso.

Montaggio del veicolo

I tassi di infortunio, compresi i disturbi da trauma cumulativo (CTD), sono ora i più alti nell'assemblaggio di tutti i processi nel settore automobilistico, in gran parte a causa dell'elevato tasso di disturbi muscoloscheletrici dovuti a lavoro ripetitivo o sforzo eccessivo. I disturbi muscoloscheletrici rappresentano oltre il 60% degli infortuni invalidanti in questo settore.

Diversi studi sulla mortalità negli impianti di assemblaggio hanno osservato un aumento dei decessi per cancro ai polmoni. Nessun processo specifico all'interno del settore dell'assemblaggio è stato ritenuto responsabile, quindi questo problema rimane oggetto di indagine.

Collaudo di prototipi

Gli incidenti stradali mortali si verificano in questa occupazione.

Lavori di progettazione

Il personale di progettazione delle case automobilistiche è stato oggetto di preoccupazioni per la salute e la sicurezza. Le fustelle prototipo vengono realizzate costruendo prima il disegno del legno, utilizzando legni estremamente duri, laminati e truciolari. I modelli in plastica sono realizzati mediante stratificazione di fibre di vetro con resine poliestere-polistireniche. I modelli in metallo sono essenzialmente stampi costruiti con lavorazioni meccaniche di precisione. Studi ripetuti hanno dimostrato che i produttori di modelli e modelli in legno, plastica e metallo soffrono di incidenza e mortalità eccessive per cancro del colon e del retto. Non è stato identificato un agente specifico.

Problemi ambientali e di salute pubblica

La regolamentazione ambientale rivolta alle fonti stazionarie nell'industria automobilistica riguarda principalmente i composti organici volatili provenienti dalla verniciatura a spruzzo e da altri rivestimenti superficiali. La pressione per ridurre il contenuto di solventi delle vernici ha effettivamente cambiato la natura dei rivestimenti utilizzati. Queste regole riguardano gli stabilimenti dei fornitori e dei ricambi, nonché l'assemblaggio dei veicoli. Le fonderie sono regolamentate per le emissioni atmosferiche di particolato e anidride solforosa, mentre la sabbia esausta viene trattata come rifiuto pericoloso.

Le emissioni dei veicoli e la sicurezza dei veicoli sono questioni critiche di salute pubblica e sicurezza regolate al di fuori dell'arena professionale.

Di ritorno