Management of the workplaces by the facilities of operations research

• Autorzy: Geseleva Nataliia , Proniuk Ganna , Romanyuk Olexander , Akimova Olga , Troianovska-Korobeynikova Tetiana , Savytska Liudmyla , Rakhmetullina Saule , Mekebayev Nurbapa

Identyfikatory

DOI

10.35784/iapgos.3031

Warianty tytułu

PL

Zarządzanie miejscem pracy za pomocą badań operacyjnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The optimal location of workplaces plays an important role in the structure of occupational safety. The design of the workspace should ensure the optimal distribution of functions between person and machine in order to create safe working conditions, reduce the severity of work and the level of production injuries. Most often, workplace planning is carried out manually, by simple calculation, and then the rationality of workplace planning is evaluated, based on statistics of industrial accidents and occupational diseases, as well as indicators of labor productivity, for example, the ratio of compliance with norms. To solve the problem of optimal placement in the work mathematical models are built that can take into account various regulatory restrictions and are simple for further software implementation. It is proposed to choose the theory of φ-functions as a basis, which can be characterized as measures of proximity of objects. Thus, the set task of optimal placement of workplaces is reduced to the task of mathematical programming. The objective function determines the criterion of optimality – the minimization of the area or perimeter that will be occupied by the objects. This formulation of the problem is relevant because the use of the smallest production area, taking into account safety requirements, is an economic condition for effective production management. The constraint on the relative location of workplaces is set using φ-functions, which defines the decision domain. That, when formalizing restrictions, you can take into account all regulatory safety distances between workplaces, equipment, walls, etc. Thus, the work explores an approach that will allow automatic planning of the placement of a large number of technological objects, workplaces in accordance with occupational safety standards. Use of the software application, which can be implemented on the basis of the φ-functions apparatus, will significantly reduce the time of workplaces planning and increase its efficiency.

PL

. W strukturze ochrony pracy ważną rolę odgrywa optymalna organizacja miejsc pracy. Projektowanie przestrzeni roboczej powinno zapewnić optymalny podział funkcji pomiędzy człowieka i maszynę w celu stworzenia bezpiecznych warunków pracy, zmniejszenia uciążliwości pracy i poziomu urazów odniesionych w pracy. Najczęściej planowanie miejsca pracy odbywa się ręcznie, poprzez proste obliczenia, a następnie ocenia się racjonalność planowania miejsca pracy na podstawie statystyk urazów i chorób zawodowych, a także wskaźników wydajności pracy, na przykład współczynnika zgodności z normami. Do rozwiązania problemu optymalnego rozmieszczenia budowane są modele matematyczne, które mogą uwzględniać różne ograniczenia normatywne i są proste do dalszej implementacji programowej. Proponuje się wybór teorii funkcji φ, którą można scharakteryzować jako miarę bliskości obiektów. W ten sposób problem optymalnego rozmieszczenia miejsc pracy sprowadza się do problemu programowania matematycznego. Funkcja celu określa kryterium optymalności – minimalizację obszaru lub obwodu, który ma być zajęty przez obiekty. Takie postawienie problemu jest istotne, ponieważ wykorzystanie najmniejszej powierzchni produkcyjnej, z uwzględnieniem wymogów bezpieczeństwa, jest ekonomicznym warunkiem efektywnego zarządzania produkcją. Ograniczenia wzajemnej lokalizacji miejsc pracy ustalane są za pomocą funkcji φ, co określa domenę decyzyjną. Tak więc przy formalizowaniu ograniczeń można uwzględnić wszystkie normatywne odległości bezpieczeństwa między miejscami pracy, urządzeniami, ścianami itp. W związku z tym w artykule badane jest podejście, które będzie automatycznie planować rozmieszczenie dużej liczby obiektów technologicznych, miejsc pracy odpowiednio do standardów bezpieczeństwa pracy. Zastosowanie oprogramowania, które może być realizowane na bazie funkcji φ, znacznie skróci czas planowania miejsc roboczych i zwiększy jego efektywność.

Słowa kluczowe

EN

occupational safety; working place; φ-functions; occupational ergonomics; operations research

PL

ochrona pracy; miejsce pracy; funkcja φ; ergonomia miejsc pracy; badania operacyjne

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
• Czasopismo: Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska
• Rocznik: 2022
• Tom: T. 12, nr 3
• Strony: 69--73
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys.

Twórcy

autor

Geseleva Nataliia

• State University of Trade and Economics, Department of Digital Economy and System Analysis, Kyiv, Ukraine

• https://orcid.org/0000-0001-9188-9738

autor

Proniuk Ganna

• Kharkiv National University of Radio Electronics, Department of Occupational Safety, Kharkiv, Ukraine

• https://orcid.org/0000-0001-7648-0360

autor

Romanyuk Olexander

• Vinnytsia National Technical University, Vinnytsia, Ukraine

• https://orcid.org/0000-0002-2245-3364

autor

Akimova Olga

• Vinnytsia National Technical University, Department of Pedagogy and Vocational Education, Vinnytsia, Ukraine

• https://orcid.org/0000-0001-6988-6258

autor

Troianovska-Korobeynikova Tetiana

• Vinnytsia National Technical University, Vinnytsia, Ukraine

• https://orcid.org/0000-0003-2487-8742

autor

Savytska Liudmyla

• Vinnytsia National Technical University, Vinnytsia, Ukraine

• https://orcid.org/0000-0003-1130-2621

autor

Rakhmetullina Saule

• D. Serikbayev East Kazakhstan Technical University, Ust-Kamenogorsk, Kazachstan

• https://orcid.org/0000-0002-3142-0249

autor

Mekebayev Nurbapa

• Kazakh National Women's Pedagogical University, Almaty, Kazachstan

• https://orcid.org/0000-0002-9117-4369

Bibliografia

• [1] Bennell J. A., Oliveira J. F.: The geometry of nesting problems: A tutorial. Europ. J. Operational Research 184, 2008, 397–415.
• [2] Chernov N. et al.: Mathematical model and efficient algorithms for object packing problem. Comput. Geometry: Theory & Appl. 43, 2010, 535–553.
• [3] Chub I. A., Novozhilova M. V.: Solution of the extreme problem of resource allocation as a problem of placing rectangles with variable metric characteristics. Informatics and System Science. ISS–2011: science–pract. Conf. Poltava, 2011, 331–334.
• [4] Emets O. A., Roskladka A. A.: On estimates of minima of criterion functions in optimization on combinations. Ukrainian Mathematical Journal 51(8), 1999, 1262–1265.
• [5] Karwowski W, Marras W. S.: Occupational Ergonomics: Principles of Work Design. CRC Press, 2003.
• [6] Romanova I. E. et al.: Mathematical model and method for solving the problem of optimization of packing of arbitrary two-dimensional objects in rectangular areas. Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine 1, 2009, 48–53.
• [7] Stack T. et al.: Occupational Ergonomics: A Practical Approach, Wiley 2016.
• [8] Stoyan Y. et al.: Packing of convex polytopes into a parallelepiped. Optimization 54, 2005, 215–235.
• [9] Stoyan Y. et al.: φ-function for complex 2D-objects, 4OR: Quarterly J. Belgian, French and Italian Operations Research Soc. 2, 2004, 69–84.
• [10] Stoyan Yu. Et al.: Phi-function for primary 2D-objects, Studia Informatica Universalis 2, 2001, 1–32.
• [11] Verkhoturov M.A.: The problem of irregular cutting of flat geometric objects: modeling and calculation of rational cutting. Information Technologies 5, 2000, 37–42.
• [12] Wójcik W., Pavlov S., Kalimoldayev M.: Information Technology in Medical Diagnostics II. London: Taylor & Francis Group, CRC Press, Balkema book, 2019 [http://doi.org/10.1201/9780429057618].
• [13] Yemets O.A., Roskladka A.A.: Algorithmic solution of two parametric optimization problems on a set of complete combinations. Cybernetics and Systems Analysis 35(6), 1999, 981–986.
• [14] Vyatkin S. et al.: A GPU-based multi-volume rendering for medicine. Proc. SPIE 11045, 2019, 1104513.
• [15] Vyatkin S. et al.: A function-based approach to real-time visualization using graphics processing units. Proc. SPIE 11581, 2020, 115810E.
• [16] Vyatkin S. et al.: Offsetting and blending with perturbation functions. Proc. SPIE 10808, 2018, 108082Y.
• [17] Vyatkin S. et al.: Offsetting and blending with perturbation functions. Proc. SPIE 11045, 2019, 110450W.
• [18] Vyatkin S. et al.: Transformation of polygonal description of objects into functional specification based on three-dimensional patches of free forms. Proc. SPIE 11176, 2019, 1117622.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).