인간공학기사 실기 기출문제 정리 #8 계산문제 빈출

LI지수와 작업평가

HM(수평계수)

• 발 위치 ←(수평거리H)→ 이동 전 손 위치
• HM = 25cm / H
• 25cm 이하 : 1
• 63cm 초과 : 0

VM(수직계수)

• 바닥 ←(수직거리V)→ 이동 전 손 위치
• VM = 1 – 0.003 × | V – 75 |
• 75cm : 1
• 175cm 초과 : 0

DM(거리계수)

• 이동 전 물체 ←(수직이동거리D)→ 이동 후 물체
• DM = 0.82 + ( 4.5 / D )
• 75cm 이하 : 1
• 175cm 초과 : 0

AM(비대칭계수)

• 신체중심 ←(뒤틀림A)→ 물체중심
• AM = 1 – 0.0032 × A
• 뒤틀림이 없으면 1
• 135도 초과 : 0

FM(빈도계수)

• 1분간 들기 회수
• 수치는 제시

CM(결합계수)

• 잡기 편한 정도
• 수치는 제시

• LI지수 : 23kg x 2 / 23 = 2

• LI지수 : 12 / 15 = 0.8
• 조치사항 : LI가 1보다 작으므로 작업을 재설계할 필요 없음.

• LI지수 : 10.3 / 7.8 = 1.32
• 작업조건 평가 : LI가 1보다 크므로 이 작업은 요통 발생 위험이 높다. 따라서 LI지수가 1이하가 되도록 작업 재설계 필요

• RWL : 23 x 0.45 x 0.88 x 1 x 0.95 x 0.92 x 0.8 = 6.37
• LI : 8 / 6.37 = 1.26
• 조치방법 : LI가 1보다 크므로 요통발생 위험이 높다. 따라서 LI지수가 1 이하가 되도록 재설계 필요

• HM : H는 발끝(0)~수평 이동전(20)이 20이므로 1
• VM : V는 바닥(0)~수직 이동전(30)은 30이므로, 0.865
• DM : D는 수직 이동전(30)~이동후(140)은 110이므로, 0.861
• RWL : 23 x 1 x 0.865 x 0.861 x 1 x 0.65 x 1 = 11.13
• LI지수 : 9 / 11.13 = 0.81

• RWL : 23 x 1 x 0.96 x 0.87 x 1 x 0.86 x 0.95 = 15.7
• LI지수 : 15 / 15.7 = 0.955
• 적합성 : LI가 1 이하이므로 적합한 설계

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힘과 모멘트 평형

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인간	기계1	기계2
새 작업물 설치(0.12)	새 작업물 설치(0.12)	기계가공(0.86)
선반으로 이동(0.04)	기계가공(1.6)
새 작업물 준비(0.5)
유휴(0.2)
새 작업물 설치(0.12)		새 작업물 설치(0.12)
선반으로 이동(0.04)		기계가공(0.74)
새 작업물 준비(0.5)
유휴(0.2)

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수행도 평가(=레이팅)

속도평가법, 객관적 평가법, 합성평가법, 웨스팅하우스 시스템 평가법 등이 있음.

객관적 평가법에서의 정미시간 구하기

합성평가법에서 레이팅 계수 구하기

요소작업	관측시간 평균	작업요소	PTS를 적용한 시간치	레이팅 계수
1	0.22	인적요소	0.096
2	0.41	인적요소	0.64

여유율 포함 정미시간과 표준시간

• 정미시간 = 10분 x 1.1 = 11(분)
• 표준시간 = 11 x (1+0.15)=12.65(분)

• 외경법 : (10 x 1.2) x (1+0.1) = 13.2
• 내경법 : (10 x 1.2) / (1-0.1) = 13.33

• 정미시간 : 2.2 x 1.1 = 2.42(분)
• 정미시간에 대한 여유율은 외경법을, 근무시간에 대한 여유율은 내경법을 적용하여 구한다.
• 정미시간 기준
• 표준시간 : 2.42 x 1.2 = 2.9(분)
  • 여유시간 : 표준시간 – 정미시간 = 2.9 – 2.42 = 0.48(분)
  • 여유율 : 여유시간 / 표준시간 = 0.48 / 2.9 = 0.17
  • 8시간 중 여유시간 : 480 x 0.17 = 81.6(분)
• 근무시간 기준
  • 표준시간 : 2.42 / 0.8 = 3.03(분)
  • 여유율 : 3.03 – 2.42 = 0.61(분)
  • 여유시간 = 0.61 / 3.03 = 0.2
  • 9시간 중 여유시간 : 480 x 0.2 = 96(분)
• 양 여유시간을 비교하면, 81.6분→96분이므로 기업이 불리하다.

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설계 방법 및 순서

조절식 설계 → 극단치(최소, 최대) 설계 → 평균치 설계 순으로 설계.

• 좌판 깊이 : 엉덩이~오금 / 최소 설계
• 좌판 높이 : 오금높이 / 조절식 설계
• 특별한 조건이 없으면, 5%tile, 95%tile 기준으로 설계
• 신발이나 방석 등의 조건이 있으면 두께만큼 더하기

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휴식시간

• E = 5 x 1.1 = 5.5(kal/분)
• R = 480 x (5.5-5) / (5.5-1.5) = 60(분)

• E = 5 x 1.2 = 6(kal/분)
• R = 480 x (6-3.5) / (6-1.5) = 266.67(분)

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PERT차트

• 주 공정경로 : 10 – 20 – 50 (가장 오래 걸리는 경로)
• 주 공정시간 : 9주 (가장 긴 시간)

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공정효율(평균효율)

• 평균효율 : (5+4+3+4+6) / (5×6) x 100 = 73.33(%)

주기시간 : 3분

시간당 생산량 : 60분 / 3분 = 20개

공정효율 : ( 2+1.5+3+2+1+1+1.5+1.5+1.5+2+1) / (11×3) x 100 = 54.54(%)

• 작업주기시간 = 2+3 = 5분
• 1시간 생산량 = { 60(분) / 5(분) } x 2(대) = 24개

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신뢰도

하나의 신뢰도

• 신뢰도 = 1 – 오류(에러)확률
• 오류확률 = 1 – 신뢰도

둘 이상의 신뢰도 합산

1. 둘이 동시에 일어나야 오류

• 신뢰도 = 1 – (A오류확률 x B오류확률)
• 오류확률 = 1 – (A신뢰도 x B 신뢰도)

2. 둘 중에 하나만 일어나도 오류

• 신뢰도 = A신뢰도 x B신뢰도
• 오류확률 = A오류확률 x B오류확률

신뢰도 = 1 – ( 0.3 x 0.2 ) = 0.94

• 1,000개 중에 실제 불량품은 100개인데 10개만 발견했다는 뜻인 듯함. 즉 오류는 1000개 중 90개.
• 휴먼에러확률 = 오류의 수 / 전체 오류발생 기회의 수 = 90/1000 = 0.09
• 인간신뢰도 = 1 – 0.09 = 0.91

• 기계 자체 오작동(0.05)과 백업 오작동(0.1)이 모두 발생해야 (기계)전체 오류가 난다. 즉, 둘 다 오류인 경우(0.05×0.1)만 오류 발생. 그 다음에 휴먼에러(0.1)를 고려한다.
• 기계에러와 휴먼에러 둘 중에 하나만 에러가 생겨도 전체 오류가 발생한다. → 신뢰도끼리 곱하기
• {1-(0.05×0.1)} x 0.9 = 0.8955

• 사람과 기계 둘 다 고장나야 전체 오류 발생
• 신뢰도 = 1 – (0.1×0.2) = 0.98

• 무슨 작업에 대한 신뢰도인지 모르지만, 유독가스를 걸러내는 작업이라 가정하고, 2명 중 2명 모두가 실수해야 전체 오류가 발생한다고 가정하면,
• 신뢰도 = 1 – (0.1×0.1) = 0.99

• A1은 OR이므로 둘 중에 하나만 고장 나도 고장
• A2는 AND이므로 둘 모두 고장 나야 고장
• A1고장률 = 1 – (0.9 x 0.85) = 0.235
• A2고장률 = 0.15 x 0.2 = 0.03
• T는 OR이므로 둘 중 하나만 고장 나도 고장
• T(신뢰도) = (1-0.235) x (1-0.03) = 0.742 = 74%

※ OR인지 AND인지 잘 확인하고 , 내가 계산하는 것이 신뢰도인지 고장률인지 잘 확인

A의 신뢰도는 0.85

B의 신뢰도 = 0.7(성공)와 0.1xB신뢰도(잠그지 않을 경우 다시 B로 돌아옴)의 합 = 0.778

A, B 중 하나만 일어나도 오류이므로 0.85 x 0.778 = 0.661

• A를 x라 하면, x=0.85+0.15x =1
• B는 0.7
• A x B = 0.7

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정보량

• 전체 경우의 수 2³=8 중에 앞뒤뒤, 뒤뒤앞, 뒤앞뒤 3개의 별도의 사건이 1/8씩 있으므로
• 총평균정보량 = 1/8 x log₂( 1/(1/8)) x 3 = 1.125(bit)

• 1개의 사건이므로,
• 정보량 = 0.9 x log₂(1/0.9) + 0.1 x log₂(1/0.1) = 0.47

1. 전달정보량

전달정보량 = 입력정보량 + 출력정보량 – 결합정보량
T(x,y) = H(x) + H(y) – H(x,y)
손실 정보량 : H(x) – T(x,y)
소음 정보량 : H(y) – T(x,y)

• 입력은 빨강 0.5, 파랑 0.5
• 출력은 통과 0.8, 정지 0.2
• 결합은 빨강-통과 0.3, 빨강-정지 0.2, 파랑-통과 0.5, 파랑-정지 0

• 각각 정보량 계산

• H(x)=0.5log₂(1/0.5)+0.5log₂(1/0.5)=1
• H(y)=0.8log₂(1/0.8)+0.2log₂(1/0.2)=0.72
• H(x,y)=0.3log₂(1/0.3)+0.2log₂(1/0.2)+0.5log₂(1/0.5)=1.49

• T(x,y) =1 + 0.72 – 1.49 = 0.23bit

2. 출력정보량

• H(y)=0.8log₂(1/0.8)+0.2log₂(1/0.2)=0.72bit

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C/R비 계산

• C/R비 : (90/360) x (2x3x3.14)/3 = 1.57
• 표시장치의 이동거리 크게 하고, 조종장치 움직이는 각도를 작게 하거나 길이를 짧게 한다.

• C/R비 : (30/360) x (2x15x3.14) / 3 = 2.62
• C/R비가 2.5~4 내에 있으므로 적합하다.

※ C/R비는 우리 말로 “둔감도”이다. 그러므로 C/R비가 낮을 때 민감하다.

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최소 단위 눈금

0.71m기준 단위 눈금은 최소 아래의 길이가 되어야 함

• 정상 조명일 때 : 1.3mm
• 낮은 조명일 때 : 1.8mm

• 71cm : 1.8mm = 91cm : x
• x = 2.31mm

• 0.71 : 1.8 = 500 : x
• x = 12.676mm

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조도

• 조도 = 120 / (3² / 2²) = 53.33lux
• 최소 작업조건(그 밖의 작업)도 75lux 이상은 되어야 하므로, 조명이 부적합하다.

• 1cd / 3³ = 0.11lux

• 1lm = 1 / 4π (cd)
• (1/4π)cd / 3³ = 0.00884lux

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웨버의 비

• 1/60 = x/30
• x = 0.5cm