Iranian Journal of Ergonomics

fa توسعه یک مدل بهینه‌سازی درجه‌دوم آمیخته با اعداد صحیح برای تخصیص عادلانه وظایف ساختمانی با هدف کاهش بار تجمعی ناحیه کمر بر پایه مدل MDD Developing a Mixed-Integer Quadratic Programming Model for Equitable Construction Task Allocation to Mitigate Cumulative Low-Back Load Based on the MDD Model اختلالات اسکلتی-عضلانی Musculoskeletal Disorders پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">زمینه و هدف: اختلالات اسکلتی‌ـ‌عضلانی کمر از مشکلات مهم صنعت ساختمان بوده و عمدتاً ناشی از بارهای بیومکانیکی هستند که به کمر وارد می‌شوند. مطالعات پیشین در تخصیص فعالیت، بیشتر بر کاهش حداکثر ریسک فیزیکی و در برخی موارد روانی تمرکز داشته و شاخص‌های ارگونومیکی را عمدتاً با روش‌های کیفی یا نیمه‌کمی سنجیده‌اند. با این حال، عدالت در توزیع ریسک و زمان کار کمتر مورد توجه قرار گرفته است. از این‌ رو، این پژوهش با هدف ارائه مدلی برای توزیع عادلانه آن و زمان کار انجام شده است. ارائه چنین مدلی از دید ماکروارگونومی باعث افزایش انگیزه پرسنل شده و از تنش‌های ناشی از احساس نابرابری در محیط کار جلوگیری می‌کند. روش کار: این مطالعه با طراحی مقطعی و رویکرد مدل‌سازی ریاضی انجام شد. داده‌های وضعیت بدنی و نیروی اعمالی ۴ کارگر ساختمانی در ۹ وظیفه گردآوری و با استفاده از نرم‌افزار 3DSSPP  نیروهای فشاری وارد بر ناحیه لومبار تعیین شد. سپس با مدل ماینز دورتموندر دوزیس (MDD)، ریسک کمی ناشی از شدت نیرو و مدت مواجهه محاسبه و مدلی ریاضی برای تخصیص عادلانه فعالیت‌ها توسعه یافت. یافته‌ها: اجرای مدل برنامه‌ریزی درجه‌دوم آمیخته با اعداد صحیح نشان داد که با تخصیص قابل‌تقسیم وظایف، ریسک تجمعی کمر و زمان مواجهه استاتیکی هر کارگر به‌ترتیب ۵۱38 نیوتون ساعت(کمتر از کران مجاز ۵۵۰۰) و ۱٫۵۷۵ ساعت است. نزدیک بودن تابع هدف به صفر نیز نشان‌دهنده برابری در توزیع ریسک و زمان کار می‌باشد. نتیجه‌گیری: مدل پیشنهادی ضمن حفظ محدودیت‌های عملیاتی، عدالت ارگونومیک را بهبود داده و می‌تواند به‌عنوان ابزار تصمیم‌گیری و با هدف حفاظت از ناحیه لومبار کمر به‌کار گرفته شود</div> <div style="text-align: justify;">Background and Objectives: Low back musculoskeletal disorders are among the major concerns in the construction industry and are primarily caused by biomechanical loads imposed on the lower back. Previous studies on task allocation have mainly focused on reducing maximum physical risk and, in some cases, psychological risk, while ergonomic indices have predominantly been assessed using qualitative or semi-quantitative methods. However, fairness in the distribution of risk and working time among workers has received less attention. Therefore, this study was conducted to develop a model for reducing risk and ensuring its equitable distribution, as well as the equitable distribution of working time. From a macroergonomic perspective, such a model can enhance personnel motivation and prevent tensions arising from perceived inequality in the workplace. Methods: This cross-sectional study employed a mathematical modeling approach. Postural and force exertion data were collected from four construction workers performing nine distinct tasks. Compressive forces on the lumbar region were determined using 3DSSPP software. Subsequently, the quantitative risk associated with force intensity and exposure duration was computed using the Mainz-Dortmund Dosis Model (MDD), following which a mathematical model was formulated to facilitate the fair assignment of tasks. Results: Implementation of the developed mixed-integer quadratic programming model revealed that, under divisible task allocation, the cumulative low-back risk and static exposure time per worker were 5,138 newton-hours(Nh) ( below the permissible threshold of 5,500) and 1.575 hours, respectively. Furthermore, the objective function's proximity to zero substantiates the equitable distribution of both risk and working time. Conclusion: While maintaining operational constraints, the proposed model improves ergonomic equity and can be used as a decision-making tool to protect workers’ lumbar region</div> بیماری‌های اسکلتی عضلانی, تخصیص وظایف, صنعت ساختمان, عدالت ارگونومیک, بهینه‌سازی Musculoskeletal Diseases, Task Allocation, Construction Industry, Ergonomic Equity, Optimization 0 0 http://journal.iehfs.ir/browse.php?a_code=A-10-7573-1&slc_lang=fa&sid=1 Hamed Salmanzadeh حامد سلمان‌زاده h.salmanzadeh@kntu.ac.ir 100319475328460019830 100319475328460019830 Yes Department of Industrial Engineering, K. N. Toosi University of Technology, Tehran, Iran. گروه مهندسی صنایع، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران Arash Mirhaji Moghanjoughi آرش میرحاجی مغانجوقی ArashMirhaji@gmail.com 100319475328460019831 100319475328460019831 No Department of Industrial Engineering, K. N. Toosi University of Technology, Tehran, Iran. گروه مهندسی صنایع، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران