週一,三月07 2011 18:12

汽車和運輸設備的歷史

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概況

汽車和運輸設備行業的不同部分生產:

  • 汽車和輕型卡車
  • 中型和重型卡車
  • 公共汽車
  • 農場和建築設備
  • 工業卡車
  • 摩托車。

 

整車的特色裝配線由各種零部件的獨立製造設施支持。 車輛部件可以在母公司內製造或從單獨的公司實體購買。 該行業已有百年曆史。 北美、歐洲和(自第二次世界大戰以來)日本的工業部門的生產集中在少數幾家公司,這些公司在南美、非洲和亞洲設有分支機構組裝業務,以向這些市場銷售。 自 1970 世紀 XNUMX 年代以來,成品車的國際貿易有所增加,來自發展中國家工廠的原始設備和替換汽車零件的貿易越來越重要。

重型卡車、公共汽車以及農用和建築設備的製造與汽車生產是截然不同的業務,儘管一些汽車生產商為這兩個市場製造,農用和建築設備也由同一家公司製造。 該系列產品使用大型柴油發動機而不是汽油發動機。 生產速度通常較慢,體積較小,過程機械化程度較低。

汽車生產中的設施類型、生產過程和典型部件如表1所示。圖1提供了汽車生產步驟的流程圖。 該行業的標準行業分類包括:機動車輛和車身總成、卡車和客車車身總成、機動車輛零部件和附件、鋼鐵鑄造廠、有色金屬鑄造廠、汽車沖壓件、鋼鐵鍛件、發動機電氣設備、汽車和服裝輔料等。 零件製造所僱用的人數超過裝配所僱用的人數。 這些流程由車輛設計設施、工廠和設備的建造和維護、文書和管理職能以及經銷商和維修職能提供支持。 在美國,汽車經銷商、服務站和批發汽車零部件設施僱用的工人數量大約是製造部門的兩倍。

表 1. 汽車生產的生產流程。  

設施類型

產品與工藝

黑色金屬鑄造廠

用於加工發動機缸體和缸蓋以及其他部件的鑄件

鋁鑄造和壓鑄

發動機缸體和缸蓋、變速箱、其他鑄件

鍛造及熱處理

用於發動機、懸架和變速箱的預加工零件

沖壓

車身面板和組件

發動機

鑄件加工,組裝成成品

傳輸

鑄件和鍛件的加工,組裝成產品

玻璃

擋風玻璃、側窗和背光

汽車部件

機械加工、沖壓和裝配,包括制動器、懸架部件、供暖和空調、污染控制設備、車輛照明

電子電氣

點火系統、收音機、電機、控制器

硬件和硬裝飾

聚合物模製外部車身面板、裝飾部件

柔軟飾邊

座墊、組合式座椅、儀表板組件、車身內飾板

整車組裝

車身車間、噴漆、底盤組裝、總裝

零件庫

倉儲、零件噴漆和組裝、包裝和運輸

 

圖 1. 汽車生產流程圖。 

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勞動力主要是男性。 例如,在美國,大約 80% 是男性。 女性在裝飾和其他較輕的製造過程中的就業率更高。 從小時工轉為文職工作或轉為技術和專業工作的機會有限。 然而,裝配線主管通常來自生產和維修單位。 大約 20% 的小時工受僱於技術行業,儘管任何特定設施中從事技術行業的員工比例差異很大,從裝配操作的不到 10% 到沖壓操作的近 50%。 由於 1980 年代十年間就業水平收縮,1990 年代後期勞動力的平均年齡超過 45 歲,自 1994 年以來才出現新員工的僱傭。

主要部門和流程

鐵鑄件

鑄造或金屬鑄造涉及將熔融金屬倒入耐熱模具內的空腔中,該模具是所需金屬物體圖案的外部或負形。 模具可能包含一個型芯,以確定最終金屬物體中任何內部空腔的尺寸。 鑄造工作包括以下基本步驟:

  • 用木頭、金屬、塑料或其他材料製作所需物品的圖案
  • 通過在模型周圍倒入沙子和粘合劑並壓實或固定來製作模具
  • 移除模型,插入任何型芯並組裝模具
  • 在熔爐中熔化和精煉金屬
  • 將熔融金屬倒入模具中
  • 冷卻金屬鑄件
  • 通過“沖孔”工藝(對於小型鑄件)和振動篩(落砂)或水力噴砂從金屬鑄件中取出模具和型芯
  • 通過用鋼丸噴砂、手工削片和打磨,從成品鑄件(修整)中去除多餘的金屬(例如,澆口中的金屬——熔融金屬進入模具的通道)和燒焦的砂子。

 

生產型黑色金屬鑄造廠是汽車工業的一個典型過程。 它們在汽車工業中用於生產發動機缸體、缸蓋和其他零件。 黑色金屬鑄造廠有兩種基本類型:灰鑄鐵鑄造廠和球墨鑄鐵鑄造廠。 灰鐵鑄造廠使用廢鐵或生鐵(新鑄錠)來製造標準鑄鐵件。 球墨鑄鐵鑄造廠添加鎂、鈰或其他添加劑(通常稱為 鋼包添加劑) 在澆注以製造球墨鑄鐵或可鍛鑄鐵鑄件之前,將其放入盛有熔融金屬的鋼包中。 不同的添加劑對工作場所的暴露影響很小。

典型的汽車鑄造廠使用沖天爐或感應爐熔化鐵。 沖天爐是一種高大的立式爐,頂部敞開,底部有鉸鏈門。 它從頂部交替裝入焦炭、石灰石和金屬層; 熔融金屬在底部被去除。 感應爐通過爐外的銅線圈傳遞高電流來熔化金屬。 這會在金屬裝料的外邊緣感應出電流,由於金屬裝料的高電阻,電流會加熱金屬。 熔化從裝料的外部向內部進行。

在黑色金屬鑄造廠,模具傳統上由濕砂(矽砂、煤粉、粘土和有機粘合劑)製成,澆注在模型周圍,模型通常分為兩部分,然後壓實。 這可以在生產鑄造廠的傳送帶上手動或機械完成。 然後移除圖案併機械或手動組裝模具。 模具必須有澆口。

如果金屬鑄件的內部是空心的,則必須將型芯插入模具中。 核心可以由熱固性酚醛樹脂(或類似樹脂)與沙子混合製成,然後加熱(熱箱 方法)或在室溫下固化的胺固化聚氨酯/砂混合物(冷箱 方法)。 將樹脂/砂混合物倒入芯盒中,該芯盒具有所需芯形狀的空腔。

用灰鐵鑄件生產的產品通常尺寸較大,例如發動機缸體。 物理尺寸增加了工作中的物理危害,也帶來了更困難的粉塵控制問題。

鑄造過程中的大氣污染物

含二氧化矽的粉塵。 含二氧化矽的粉塵存在於精加工、落砂-脫模、造型、制芯以及製砂系統和熔化部門維護活動中。 1970 年代的空氣採樣研究通常會發現二氧化矽過度暴露數倍,其中精加工中的含量最高。 機械化生產鑄造廠的暴露量高於加工車間。 改進的控制措施包括砂系統的封閉和排氣以及落砂、機械化和定期工業衛生測量降低了水平。 標准通風設計適用於大多數鑄造作業。 由於落砂後的砂去除不充分和鑄件表面的二氧化矽老化,在精加工操作中仍然存在高於當前限值的暴露。

一氧化碳. 在沖天爐維護期間和熔化部門工藝通風不正常期間,會遇到極度危險的一氧化碳水平。 在冷卻隧道中也可能遇到過高的液位。 一氧化碳暴露也與沖天爐熔化和濕砂模中碳材料的燃燒有關。 也可能會暴露於來源不明的二氧化硫,可能來自模具中的硫污染物。

金屬煙霧. 在熔化和澆注操作中會發現金屬煙霧。 有必要在澆注站上方使用補償罩,以排出金屬煙霧和燃燒氣體。 過度接觸鉛煙在鑄鐵廠偶爾會遇到,而在黃銅鑄造廠則很普遍; 灰鑄鐵中的鉛煙是由於廢鐵原料受到鉛污染而產生的。

其他化學和物理危害。 在製芯和燒芯產品中可以找到甲醛、胺蒸氣和異氰酸酯熱解產物。 高產製芯是汽車工業的特點。 熱芯盒酚醛制芯在 1960 世紀 XNUMX 年代中期取代了油砂芯,帶來了大量的甲醛暴露,進而增加了呼吸道刺激、肺功能異常和肺癌的風險。 保護需要在取芯機、取芯檢查站和傳送帶以及低排放樹脂處進行局部排氣通風 (LEV)。 當酚醛制芯已被冷箱胺固化聚氨酯系統取代時,需要有效維護芯盒的密封件以及在插入模具之前存儲芯的 LEV,以保護員工免受眼部影響胺蒸氣。

在這些地區工作的工人應接受入職前和定期體檢,包括由專家閱讀的胸部 X 光檢查、肺功能檢查和症狀問卷調查,這些對於發現塵肺、慢性支氣管炎和氣腫。 需要定期的聽力圖,因為聽力保護通常是無效的。

在爐子裝料、機械除芯、鑄件的剝離和脫模以及使用氣動工具修井等過程中會遇到高水平的噪音和振動。

鑄造工藝是熱量密集型的。 熔化、澆注、落砂、脫芯和澆口去除過程中的輻射熱負荷需要特殊的防護措施。 其中一些措施包括增加休息時間(離開工作的時間),這是一種常見的做法。 在炎熱的夏季,通常還會提供額外的緩解措施。 工人應穿上防熱服和眼睛和麵部保護裝置,以防止形成白內障。 工作區附近的氣候休息區提高了散熱的保護價值。

鋁鑄件

鋁鑄件(鑄造和壓鑄)用於生產汽缸蓋、變速箱、發動機缸體和其他汽車零部件。 儘管引入了消失模工藝,但這些設施通常在帶砂芯和不帶砂芯的永久模具中鑄造產品。 在消失模工藝中,聚苯乙烯泡沫模型並未從模具中取出,而是被熔融金屬汽化。 壓鑄涉及在壓力下將熔融金屬壓入金屬模具或模具中。 它用於製造大量的小型精密零件。 壓鑄之後是在鍛壓機上進行切邊去除和一些精加工活動。 鋁可以在現場熔化,也可以以熔化形式交付。

由於核心的顯著熱解,可能會出現危險。 在存在大芯的永久模具鑄造廠中可能會發現二氧化矽暴露。 需要在落砂機上進行局部排氣以防止達到危險的暴露水平。

其他有色金屬鑄件

其他有色金屬壓鑄和電鍍工藝用於生產汽車產品的飾件、硬件和保險槓。 電鍍是一種金屬通過電化學過程沉積到另一種金屬上的過程。

傳統的光亮金屬飾件是壓鑄鋅,依次鍍上銅、鎳和鉻,然後進行拋光處理。 化油器和噴油器部件也是壓鑄的。 從壓鑄機中手動提取零件越來越多地被機械提取所取代,光亮的金屬零件正在被塗漆金屬零件和塑料所取代。 保險槓是通過壓製鋼材然後電鍍生產的,但這些方法正越來越多地被乘用車中聚合物部件的使用所取代。

鉻、鎳、鎘、銅等電鍍通常在單獨的車間進行,涉及暴露、吸入或接觸酸性電鍍液的蒸氣。 癌症發病率的增加與鉻酸霧和硫酸霧有關。 這些霧對皮膚和呼吸道也有極強的腐蝕性。 電鍍槽應標明內容物,並應配備特殊的推拉式局部排氣系統。 應將消泡表面張力劑添加到液體中,以盡量減少霧的形成。 工人應佩戴眼部和麵部保護裝置、手和手臂保護裝置和圍裙。 工人也需要定期進行健康檢查。

從露天儲罐中插入和移除組件是非常危險的操作,並且越來越機械化。 毛氈帶或圓盤上的電鍍部件的拋光和拋光非常費力,並且需要接觸棉、麻和亞麻粉塵。 通過提供夾具或使用傳送式拋光機進行機械化,可以將這種危險降至最低。

鍛造及熱處理

熱鍛和冷鍛後熱處理用於生產發動機、變速器和懸架部件等部件。

從歷史上看,汽車鍛造涉及在單獨的燃油爐中加熱鐵坯(棒),該爐靠近單獨操作的蒸汽錘鍛爐。 在這些落錘鍛造中,加熱的鐵被放置在金屬模具的下半部分; 模具的上半部分連接到落錘上。 通過落錘的多次沖擊,將鐵製成所需的尺寸和形狀。 如今,此類工藝已被坯料的感應加熱所取代,鍛壓機在鍛壓機中使用壓力而不是衝擊來形成金屬零件,以及落錘鍛造(鐓鍛機)或冷鍛後進行熱處理。

鍛造過程非常嘈雜。 用感應加熱裝置代替油爐,用鍛壓機和鐓鍛機代替蒸汽錘,可以減少噪音暴露。 這個過程也是冒煙的。 對爐子進行現代化改造可以減少油煙。

鍛造和熱處理是熱量密集型操作。 需要使用補充空氣對工藝區域中的工人進行循環來進行局部冷卻,以減少熱應力。

加工

發動機缸體、曲軸、變速器和其他部件的高產量加工是汽車工業的特點。 機加工工藝存在於各種零件製造設施中,是發動機、變速器和軸承生產中的主要工藝。 凸輪軸、齒輪、差速器小齒輪和製動鼓等部件是在機加工操作中生產的。 單人加工站越來越多地被多工位機器、加工單元和長達 200 米的傳輸線所取代。 可溶性油以及合成和半合成冷卻劑越來越多地超過純油。

異物損傷在機加工操作中很常見; 增加機械材料處理和個人防護設備是關鍵的預防措施。 自動化程度的提高,尤其是長傳輸線,會增加嚴重急性創傷的風險; 改進的機器防護和能量鎖定是預防性計劃。

冷卻劑霧的最高級別控制措施包括加工站和流體循環系統的全封閉、局部排氣直​​接向外或僅通過高效過濾器再循環、冷卻劑系統控制以減少霧的產生和冷卻劑維護以控制微生物。 由於存在產生亞硝胺的風險,必須禁止向含胺液體中添加亞硝酸鹽。 不得使用含有大量多環芳烴 (PAH) 的油品。

在表面硬化、回火、硝酸鹽浴和其他使用熔爐和受控氣氛的金屬熱處理工藝中,微氣候可能會令人窒息,並且會遇到各種空氣傳播的有毒物質(例如,一氧化碳、二氧化碳、氰化物)。

在過濾和再生之前處理切屑和離心切削油的機器服務員和工人有患皮炎的風險。 應為暴露在外的工人提供防油圍裙,並鼓勵他們在每個班次結束時徹底清洗。

除非測量和控制鈷暴露,否則研磨和工具磨銳可能會帶來硬金屬病(間質性肺病)的危險。 砂輪應裝有篩網,砂輪作業人員應佩戴眼罩和呼吸防護用品。

機加工零件通常組裝成成品部件,伴隨著人體工程學風險。 在發動機設施中,發動機測試和磨合必須在配備有去除廢氣(一氧化碳、二氧化碳、未燃燒的碳氫化合物、醛類、氮氧化物)設備和噪音控制設施(帶吸音材料的隔間)的測試站進行牆壁、隔熱床板)。 噪聲水平可能高達 100 至 105 dB,峰值為 600 至 800 Hz。

沖壓

將金屬板(鋼)壓入車身面板和其他部件,通常與通過焊接進行的子裝配相結合,是在大型設施中使用大大小小的機械動力壓力機完成的。 單獨的裝載和卸載壓力機相繼被機械提取裝置和現在可以裝載的穿梭傳輸機構所取代,產生了全自動壓力機生產線。 發動機罩和車門等子組件的製造是通過電阻焊壓力機完成的,並且越來越多地在機器人轉移零件的單元中進行。

主要工序是在容量約為 20 至 2,000 噸的機械動力壓力機上壓製鋼板、鋼帶和輕型鋼。

現代壓力機安全需要有效的機械防護、禁止手伸入模具、安全控制包括防束縛雙手控制、零件旋轉離合器和製動器監控器、自動進料和頂出系統、壓力機廢料的收集和個人防護設備的使用例如圍裙、腳和腿保護以及手和手臂保護。 必須淘汰過時且危險的全迴轉離合器機器和回拉裝置。 在沖壓生產線的頭部進行沖裁之前,使用起重機搬運軋製鋼材和裝載開捲機會造成嚴重的安全隱患。

印刷機操作員會接觸到來自繪圖化合物的大量霧氣,這些化合物的成分類似於加工液,例如可溶性油。 製造過程中存在焊接煙霧。 沖壓過程中的噪聲暴露很高。 噪音控制措施包括空氣閥上的消音器、帶減振設備的金屬滑槽襯裡、靜音零件車和壓力機隔離; 壓力機的操作點不是產生噪音的主要場所。

壓制後,使用電阻焊壓力機將零件組裝成發動機罩和車門等子組。 化學危害包括主要來自電阻焊接的焊接煙霧和表面塗層的熱解產物,包括拉伸化合物和密封劑。

塑料車身面板和裝飾部件

鍍鉻條等金屬裝飾件越來越多地被高分子材料所取代。 硬體部件可能由玻璃纖維增強聚酯聚苯乙烯系統、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯 (ABS) 熱固性系統或聚乙烯製成。 聚氨酯系統可能是高密度的身體部位,例如鼻錐,或低密度泡沫,用於座椅和內部填充物。

由於吸入二異氰酸酯單體和可能的催化劑,聚氨酯泡沫模製品存在嚴重的呼吸道過敏問題。 在符合甲苯二異氰酸酯 (TDI) 限制的操作中,投訴持續存在。 衝槍導致的二氯甲烷暴露量可能很大。 澆注站​​需要外殼和 LEV; 應使用安全裝置將異氰酸酯溢出物減到最少,並由受過培訓的人員及時清理。 固化爐中的火災也是這些設施中的一個問題。 座椅製造具有嚴重的人體工程學壓力,可以通過固定裝置來減少這種壓力,尤其是在靠墊上拉伸軟墊時。

玻璃纖維疊層中的苯乙烯暴露應通過封閉墊子和局部排氣裝置的存儲來控制。 研磨固化部件產生的粉塵含有玻璃纖維,也應通過通風加以控制。

整車組裝

將部件組裝成成品車輛通常在機械化傳送帶上進行,每個班次涉及 XNUMX 多名員工,還有額外的支持人員。 該行業中最大的員工群體屬於這種流程類型。

汽車裝配廠分為不同的單元:車身車間,其中可以包括沖壓件中也存在的子裝配活動; 畫; 底盤總成; 緩衝房(可外購); 和最後的組裝。 近年來,隨著越來越多地使用機器人和機械應用,塗料工藝已向低溶劑、更具反應性的配方發展。 通過減少弧焊和用機器人代替手動點焊槍,車身車間的自動化程度越來越高。

輕型卡車組裝(廂式貨車、皮卡、運動型多用途車)在過程中與汽車組裝相似。 重型卡車、農場和建築設備製造涉及較少的機械化和自動化、較長的周期工作、較重的體力勞動、更多的弧焊和不同的油漆系統。

裝配廠的車身車間裝配車輛的外殼。 電阻焊機可以是傳輸式、機器人式或單獨操作的。 懸掛式點焊機很重,即使配備了平衡系統,操作起來也很麻煩。 傳送機和機器人消除了許多體力勞動,並使工人免於近距離直接接觸熱金屬、火花和礦物油的燃燒產物,這些物質會污染金屬板。 然而,自動化程度的提高會增加維護人員嚴重受傷的風險; 自動化車身修理廠需要能量鎖定程序和更精細的自動化機器防護系統,包括存在感測設備。 電弧焊在一定程度上被採用。 在這項工作中,員工會暴露在強烈的可見光和紫外線輻射下,並有吸入燃燒氣體的風險。 弧焊工需要 LEV、防護屏和隔板、焊接面罩或護目鏡、手套和圍裙。

車身修理廠的裂傷和異物傷害危害最大。

在過去的幾年中,裝配技術和車身面板缺陷修復工藝需要使用鉛和錫合金(也含有微量銻)進行焊接。 焊接,尤其是磨掉多餘的焊料會產生嚴重的鉛中毒風險,包括在 1930 年代引入該工藝時的致命案例。 保護措施包括隔離的焊料研磨室、為焊料研磨機提供正壓空氣的呼吸器、衛生設施和血鉛監測。 然而,鉛的身體負擔增加以及工人和家庭中偶發的鉛中毒病例一直持續到 1970 年代。 美國乘用車已淘汰鉛體焊料。 此外,這些過程中的噪音水平可能高達 95 至 98 dB,峰值為 600 至 800 Hz。

來自車身車間的車身通過傳送帶進入塗裝車間,在那里通常通過手動應用溶劑進行脫脂,在封閉的隧道(bonderite)中清潔並塗底漆。 然後使用帶有濕砂紙的振動工具手動擦拭底塗層,然後塗上最後一層油漆,然後在烘箱中固化。 在油漆車間,工人可能會吸入甲苯、二甲苯、二氯甲烷、礦物油精、石腦油、乙酸丁酯和戊酯以及甲醇蒸氣,這些蒸氣來自車身、噴漆間和噴漆槍清潔。 噴漆是在連續過濾空氣供應的下吸式噴漆室中進行的。 噴漆站的溶劑蒸汽通常通過向下通風得到很好的控制,這是產品質量所必需的。 以前對油漆微粒的吸入控制不太好,過去的一些油漆含有鉻鹽和鉛鹽。 在控制良好的展位中,工作人員不必佩戴呼吸防護設備即可達到接觸限值要求。 許多人自願佩戴呼吸器以防止過度噴灑。 最近推出的雙組分聚氨酯塗料應僅在使用供氣頭盔並在適當的展位重新進入時間時噴塗。 環境法規促進了溶劑含量較低的高固含量塗料的開發。 較新的樹脂系統可能會產生大量的甲醛暴露,而現在引入的粉末塗料是環氧樹脂配方,可能是敏化劑。 噴漆室和烘箱廢氣從屋頂通風設備再循環到噴漆室外的工作區域是一個常見的投訴; 這個問題可以通過足夠高的排氣管來避免。

在商用車輛(貨車(貨車)、有軌電車、無軌電車)以及農用和建築設備的生產中,由於要覆蓋的表面較大且需要經常修整,因此仍然廣泛採用手工噴漆。 在這些操作中仍可能使用鉛和鉻酸鹽塗料。

噴漆後的車身在熱風和配有排氣通風裝置的紅外線烘箱中乾燥,然後在總裝車間連接機械部件,車身、發動機和變速箱連接在一起,內飾和內部裝飾裝。 在這裡可以看到傳送帶工作的最高度發展版本。 每個工人在每輛車上執行一系列任務,循環時間約為 1 分鐘。 輸送系統沿著裝配線逐漸輸送車身。 這些過程需要時刻保持警惕,並且可能非常單調,並且會成為某些主題的壓力源。 雖然通常不會造成過多的代謝鉛,但這些過程實際上都涉及肌肉骨骼疾病的中度至重度風險因素。

工人必須採取的姿勢或動作,例如在車內安裝部件或在身體下方工作(手和前臂高於頭部水平)是最容易消除的危險,儘管還必須減少用力和重複以減輕危險風險因素。 最終組裝後,車輛將進行測試、完成和發送。 檢查可以僅限於在滾床上進行的滾輪測試(廢氣的通風很重要),也可以包括在不同類型的表面上進行的軌道試驗、防水和防塵試驗以及工廠外的道路試驗。

零件庫

零件倉庫是分配成品和供應維修零件不可或缺的部分。 這些高產量倉庫中的工人使用訂單揀選器從高處取回零件,並採用三班制操作的自動化零件交付系統。 手動處理包裝部件很常見。 油漆和其他生產過程可能在零件倉庫中找到。

原型測試

汽車原型測試是專門針對該行業的。 測試車手要承受各種生理壓力,例如劇烈的加速和減速、顛簸和振動、一氧化碳和廢氣、噪音、長時間的工作時間以及不同的環境和氣候條件。 耐力車手要承受特殊的壓力。 致命的車禍發生在這個職業中。

重型卡車和農用及建築設備的組裝

這些行業領域的流程與汽車和輕型卡車的組裝流程基本相同。 對比包括: 生產節奏較慢,包括非流水線操作; 更多電弧焊; 卡車駕駛室的鉚接; 通過起重機移動部件; 使用含鉻顏料; 和柴油在裝配線的盡頭駛離。 這些部門包括相對於產量而言更多的生產商,並且垂直整合程度較低。

機車和軌道車的製造

鐵路設備製造的不同部分包括機車、客車、貨車和電動自行式客車。 與汽車和卡車製造相比,裝配過程需要更長的周期; 物料搬運更依賴起重機; 電弧焊應用較多。 產品的大尺寸使得噴漆操作的工程控制變得困難,並造成工人在焊接和噴漆時完全封閉在產品中的情況。

健康問題和疾病模式

生產流程並非汽車行業獨有,但往往生產規模和高度集成化、自動化相結合,給員工帶來特殊危害。 這個複雜行業對員工的危害必須從三個維度排列:流程類型、工作分類組和不利結果。

具有不同原因和預防方法的不良後果可分為:致命和嚴重的急性損傷; 一般受傷; 反复的創傷障礙; 短暫的化學作用; 長期接觸化學品引起的職業病; 服務部門的危害(包括傳染病和客戶或顧客發起的暴力); 和工作環境危害,例如社會心理壓力。

汽車行業的工作分類組可以根據不同的危險範圍進行有效劃分:技術行業(生產設備的維護、服務、製造和安裝); 機械物料搬運(動力工業卡車和起重機操作員); 生產服務(包括非技術維修和清潔工); 固定生產(最大的群體,包括裝配工和機器操作工); 文書和技術; 和執行和管理。

所有流程共有的健康和安全結果

根據美國勞工統計局的數據,汽車行業是整體工傷率最高的行業之一,每年有三分之一的員工受傷,十分之一的人嚴重到會耽誤工作時間。 急性外傷導致職業死亡的終生風險為 1 分之一。 某些危害通常是整個行業職業分組的特徵。 其他危害,尤其是化學品,是特定生產過程的特徵。

熟練的行業和機械材料處理職業發生致命和嚴重急性外傷的風險很高。 熟練工種不到勞動力的 20%,卻遭受 46% 的致命工傷。 機械材料處理職業遭受 18% 的死亡。 技術行業死亡事故主要發生在維護和服務活動期間,不受控制的能源是主要原因。 預防措施包括能源鎖定計劃、機器防護、防墜落以及工業卡車和起重機安全,所有這些都基於有針對性的工作安全分析。

相比之下,固定生產職業的工傷率和反复創傷性疾病的發生率較高,但致命傷害的風險較低。 肌肉骨骼損傷,包括反复外傷和因過度勞累或重複運動引起的密切相關的勞損和扭傷,佔裝配設施致殘性損傷的 63%,約佔其他工藝類型損傷的一半。 主要的預防措施是基於風險因素分析和結構性減少高風險工作的力量、頻率和姿勢壓力的人體工程學計劃。

生產服務職業和技術行業面臨著大多數急性和高水平的化學危害。 通常,這些暴露發生在例行清潔、應對溢出和過程干擾期間,以及在維護和服務活動期間進入密閉空間時。 在這些危險情況中,溶劑暴露是突出的。 這些間歇性高暴露的長期健康後果尚不清楚。 在許多設施中為木塊地板塗焦油或在沖壓廠用火炬燒地板螺栓的員工都經歷過高度暴露於致癌煤焦油瀝青揮發物的情況。 在這些人群中觀察到肺癌死亡率過高。 預防措施側重於密閉空間進入和危險廢物以及應急響應計劃,儘管長期預防取決於流程變化以消除暴露。

長期接觸化學品和某些物理因素的影響在固定生產工人中最為明顯,主要是因為可以更切實地研究這些群體。 實際上,上述所有特定於工藝的不利影響都源於符合現有職業接觸限值的暴露,因此保護將取決於允許限值的降低。 在短期內,包括精心設計和維護的排氣系統在內的最佳實踐有助於減少暴露和風險。

噪音引起的聽力損失普遍存在於該行業的各個領域。

勞動力的所有部門都受到心理社會壓力,儘管這些在文書、技術、行政支持、管理和專業職業中更為明顯,因為他們通常不那麼強烈地暴露於其他危害中。 然而,生產和維護人員的工作壓力可能更大,壓力影響可能更大。 儘管輪班偏好協議允許一些自我選擇,輪班津貼補償那些被分配到下班的員工,但沒有實施減少夜間工作和輪班工作壓力的有效方法。 勞動力接受輪班是歷史和文化。 與生產員工相比,熟練的行業和維護員工加班時間和假期、休假和停工時間要多得多。 典型的工作時間表包括兩個生產班次和一個較短的維護班次; 這為產量增加期間的加班提供了靈活性。

討論按照生產類型對化學危害和一些特定的物理危害進行分組,並按工作分類處理傷害和人體工程學危害。

鑄造廠

鑄造廠在汽車工業流程中脫穎而出,死亡率較高,原因是熔融金屬溢出和爆炸、沖天爐維護(包括底部掉落)以及更換襯裡期間的一氧化碳危害。 與其他工廠相比,鑄造廠報告的異物、挫傷和燒傷比例更高,肌肉骨骼疾病比例更低。 鑄造廠的噪聲暴露水平也最高(Andjelkovich 等人 1990 年;Andjelkovich 等人 1995 年;Koskela 1994 年;Koskela 等人 1976 年;Silverstein 等人 1986 年;Virtamo 和 Tossavainen 1976 年)。

最近對包括美國汽車工業在內的死亡率研究的回顧表明,在 14 項研究中的 15 項研究中,鑄造工人的肺癌死亡率有所增加(Egan-Baum、Miller 和 Waxweiller,1981 年;Mirer 等人,1985 年)。 由於在主要暴露於二氧化矽的清潔室工作人員中發現肺癌發病率很高,因此混合含二氧化矽的粉塵暴露可能是一個主要原因(IARC 1987,1996),儘管也發現了多核芳烴暴露。 8 項研究中有 11 項發現非惡性呼吸道疾病的死亡率增加。 矽肺病死亡人數也有記錄。 臨床研究發現,在具有最高控制水平的現代生產鑄造廠中,塵肺病的 X 射線變化特徵、阻塞的肺功能缺陷特徵和呼吸道症狀增加。 這些影響源於 1960 年代以來普遍存在的暴露條件,並強烈表明在當前條件下健康風險也持續存在。

在鑄造工人的 X 光片上發現了石棉效應; 受害者包括生產工人和維護工人,這些工人可確定接觸了石棉。

加工操作

最近對機加工操作工人死亡率研究的回顧發現,在多項研究中,與暴露相關的胃癌、食道癌、直腸癌、胰腺癌和喉癌明顯增加(Silverstein 等人,1988 年;Eisen 等人,1992 年)。 歷史上存在於冷卻劑中的已知致癌劑包括多核芳族化合物、亞硝胺、氯化石蠟和甲醛。 目前的配方含有減少量的這些試劑,並且減少了與冷卻劑顆粒的接觸,但目前的接觸仍可能發生癌症風險。 臨床研究記錄了職業性哮喘、呼吸系統症狀加重、交班肺功能下降,並且在一個案例中,軍團病與冷卻霧接觸有關(DeCoufle 1978 年;Vena 等人 1985 年;Mallin、Berkeley 和 Young 1986 年;Park 等人. 1988 年;Delzell 等人 1993 年)。 合成油和可溶性油對呼吸的影響更為突出,它們含有石油磺酸鹽、妥爾油、乙醇胺、甲醛和甲醛供體殺菌劑等化學刺激物,以及內毒素等細菌產物。 皮膚病在機加工工人中仍然很常見,據報導,接觸合成液體的人的問題更嚴重。

壓制金屬操作

機械動力沖壓作業中典型的傷害危險是擠壓傷和截肢傷,尤其是手部,由於被困在沖壓機中,以及手、腳和腿部受傷,由沖壓機的廢金屬造成。

沖壓金屬設備發生撕裂傷的比例一般是汽車工業設備的兩倍。 此類操作的熟練工人比例高於行業典型水平,尤其是在現場進行模具製造的情況下。 模具更換是一項特別危險的活動。

金屬沖壓行業的死亡率研究是有限的。 其中一項研究發現胃癌死亡率增加; 另一項研究發現,在接觸煤焦油瀝青揮發物的維修焊工和技工中,肺癌的死亡率有所增加。

五金電鍍

對一家汽車五金廠員工的死亡率研究發現,鋅壓鑄和電鍍一體化部門的員工因肺癌死亡率過高。 鉻和硫酸霧或壓鑄煙霧是可能的原因。

整車組裝

包括累積性創傷障礙 (CTD) 在內的傷害率現在是汽車行業所有流程組裝中最高的,這在很大程度上是由於重複性工作或過度勞累導致的肌肉骨骼疾病發生率很高。 肌肉骨骼疾病佔該領域致殘傷害的 60% 以上。

裝配廠的幾項死亡率研究觀察到肺癌死亡人數增加。 組裝部門內沒有具體過程被證明是負責任的,所以這個問題仍在調查中。

原型測試

致命的車禍發生在這個職業中。

設計工作

汽車公司的設計人員一直是健康和安全關注的對象。 原型模具是通過首先使用極硬的木材、層壓板和刨花板構建木材圖案來製作的。 塑料模型由玻璃纖維與聚酯-聚苯乙烯樹脂疊層製成。 金屬模型本質上是通過精密加工製造的模具。 反复研究表明,木材、塑料和金屬模型和製版師因結腸癌和直腸癌的發病率和死亡率過高。 尚未確定具體代理人。

環境和公共衛生問題

針對汽車行業固定污染源的環境法規主要針對噴漆和其他表面塗層中的揮發性有機化合物。 降低油漆溶劑含量的壓力實際上改變了所用塗料的性質。 這些規則影響供應商和零部件廠以及車輛裝配。 鑄造廠對顆粒物和二氧化硫的空氣排放進行了監管,而廢砂則被視為危險廢物。

車輛排放和車輛安全是在職業領域之外受到監管的重要公共健康和安全問題。

 

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內容

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