Bogazici University
Industrial Engineering
Son yüzyılda, kalkınmanın yalnızca ekonomik kalkınma boyutuyla ele alınması, çevresel ve sosyal boyutların göz ardı edilmesi sonucunda, doğal kaynakların tükenmesi, çevre kirliliği, iklim değişikliği ve küresel ısınma gibi sorunlar ortaya... more
Son yüzyılda, kalkınmanın yalnızca ekonomik kalkınma boyutuyla ele alınması, çevresel ve sosyal boyutların göz ardı edilmesi sonucunda, doğal kaynakların tükenmesi, çevre kirliliği, iklim değişikliği ve küresel ısınma gibi sorunlar ortaya çıkmıştır. Bu sorunlara yönelik uluslararası arenada oluşan farkındalık sonucunda kalkınmanın yalnızca ekonomik boyuttan ibaret olmadığı kabul edilmeye başlanmış ve sürdürülebilir kalkınma kavramı ortaya çıkmıştır. Sürdürülebilir kalkınmanın sağlanmasında, ekonomik, çevresel ve sosyal boyutların tamamına etki etmesi bakımından ulaştırma sektörü kritik bir öneme sahiptir.
Bu kapsamda, “kentsel alanlarda, hareketlilik ve erişim ihtiyacının en ekonomik ve en çevreci şekilde karşılanması” amacını taşıyan “sürdürülebilir kentiçi ulaşım” kavramı gündeme gelmiş ve tüm dünyada bu amaca yönelik çeşitli politikalar geliştirilmiştir. Sürdürülebilir kentiçi ulaşım politikaları çekme ve itme politikaları olarak ikiye ayrılmaktadır. Çekme politikaları, toplu taşıma sistemleri (otobüs, metrobüs ve raylı sistemler) ve motorsuz ulaşım türleri (yürüme ve bisiklet) gibi ekonomik ve çevre dostu ulaşım türlerinin geliştirilmesini; itme politikaları ekonomik tedbirler (vergilendirme ve yol ücretlendirme), park politikaları ve trafik yavaşlatma yoluyla otomobil kullanımının azaltılmasını amaçlamaktadır.
Bu çalışmada, sürdürülebilir kentiçi ulaşım politikalarının kavramsal çerçevesi ele alınmakta, bu politikaların başarılı bir şekilde uygulandığı ülke örneklerine yer verilmektedir. Bunun yanı sıra, kentlerimizin mevcut durumu; temel ulaşım verileri ve önemli ulaşım projeleri çerçevesinde değerlendirilmektedir. Çalışmada ayrıca, farklı yolculuk taleplerine ve güzergâh uzunluklarına göre toplu taşıma sistemlerinin seçimine ilişkin bir analiz yapılmaktadır..
Analiz sonucunda; saatte tek yönde bir kesitte taşınabilecek yolcu sayısı otobüs sistemi için en fazla 7.500 yolcu/saat, tramvay sistemi için 15.000 yolcu/saat, metrobüs ve hafif raylı sistem için 30.000 yolcu/saat ve metro sistemi için 70.000 yolcu/saat olduğu görülmektedir. Ayrıca, doruk saat tek yön yolculuk talebinin 5.000 ve 7.500 yolcu/saat olduğu durumlarda otobüs sisteminin, 7.500-15.000 yolcu/saat olduğu durumlarda tramvay sisteminin, 15.000-30.000 yolcu/saat olduğu durumlarda metrobüs sisteminin ve 30.000 yolcu/saat üzerindeki durumlarda ise metro sisteminin finansal açıdan en yapılabilir sistemler olduğu hesaplanmaktadır. CO2 emisyonları bakımından ise otobüsün en verimsiz sistem olduğu, bunu sırasıyla metrobüs, tramvay, hafif raylı sistem ile metro sisteminin takip ettiği görülmektedir.
Son olarak, çalışmada elde edilen bulgular doğrultusunda, ülkemizde kentiçi ulaşımda sürdürülebilirliğin sağlanması ve kentlerin daha yaşanabilir hale getirilmesine yönelik öneriler sıralanmaktadır.
Bu kapsamda, “kentsel alanlarda, hareketlilik ve erişim ihtiyacının en ekonomik ve en çevreci şekilde karşılanması” amacını taşıyan “sürdürülebilir kentiçi ulaşım” kavramı gündeme gelmiş ve tüm dünyada bu amaca yönelik çeşitli politikalar geliştirilmiştir. Sürdürülebilir kentiçi ulaşım politikaları çekme ve itme politikaları olarak ikiye ayrılmaktadır. Çekme politikaları, toplu taşıma sistemleri (otobüs, metrobüs ve raylı sistemler) ve motorsuz ulaşım türleri (yürüme ve bisiklet) gibi ekonomik ve çevre dostu ulaşım türlerinin geliştirilmesini; itme politikaları ekonomik tedbirler (vergilendirme ve yol ücretlendirme), park politikaları ve trafik yavaşlatma yoluyla otomobil kullanımının azaltılmasını amaçlamaktadır.
Bu çalışmada, sürdürülebilir kentiçi ulaşım politikalarının kavramsal çerçevesi ele alınmakta, bu politikaların başarılı bir şekilde uygulandığı ülke örneklerine yer verilmektedir. Bunun yanı sıra, kentlerimizin mevcut durumu; temel ulaşım verileri ve önemli ulaşım projeleri çerçevesinde değerlendirilmektedir. Çalışmada ayrıca, farklı yolculuk taleplerine ve güzergâh uzunluklarına göre toplu taşıma sistemlerinin seçimine ilişkin bir analiz yapılmaktadır..
Analiz sonucunda; saatte tek yönde bir kesitte taşınabilecek yolcu sayısı otobüs sistemi için en fazla 7.500 yolcu/saat, tramvay sistemi için 15.000 yolcu/saat, metrobüs ve hafif raylı sistem için 30.000 yolcu/saat ve metro sistemi için 70.000 yolcu/saat olduğu görülmektedir. Ayrıca, doruk saat tek yön yolculuk talebinin 5.000 ve 7.500 yolcu/saat olduğu durumlarda otobüs sisteminin, 7.500-15.000 yolcu/saat olduğu durumlarda tramvay sisteminin, 15.000-30.000 yolcu/saat olduğu durumlarda metrobüs sisteminin ve 30.000 yolcu/saat üzerindeki durumlarda ise metro sisteminin finansal açıdan en yapılabilir sistemler olduğu hesaplanmaktadır. CO2 emisyonları bakımından ise otobüsün en verimsiz sistem olduğu, bunu sırasıyla metrobüs, tramvay, hafif raylı sistem ile metro sisteminin takip ettiği görülmektedir.
Son olarak, çalışmada elde edilen bulgular doğrultusunda, ülkemizde kentiçi ulaşımda sürdürülebilirliğin sağlanması ve kentlerin daha yaşanabilir hale getirilmesine yönelik öneriler sıralanmaktadır.
In Turkey, as in many other newly industrialized countries, the progress of industrial design has followed a different path than it has in developed economies, occurring as a result of a gradual process of technological learning. For most... more
In Turkey, as in many other newly industrialized countries, the progress of industrial design has followed a different path than it has in developed economies, occurring as a result of a gradual process of technological learning. For most Turkish manufacturers, industrial design activities began quite late in the latter half of the twentieth century, and tended to be along the lines of minor product modifications aimed at adopting foreign product designs to the national market. This pattern started to change in the 1990s as Turkey abandoned an industrialization strategy based on import substitution and began to favor export-oriented industrialization and a liberal trade regime.
The decision to target foreign markets has also played a crucial role in the recognition of industrial design as a competitive tool. This article will examine how a local Turkish brand blossomed into a global name—and used design strategically to do it.
The decision to target foreign markets has also played a crucial role in the recognition of industrial design as a competitive tool. This article will examine how a local Turkish brand blossomed into a global name—and used design strategically to do it.
- by Fulden Topaloglu and +1
- •
- Design, Industrial Design
This paper aims to provide a closer look at the strategic role of design for businesses, using a longitudinal case study on the evolution of industrial design, from a minor operational tool to a strategic business resource, in a leading... more
This paper aims to provide a closer look at the strategic role of design for businesses, using a longitudinal case study on the evolution of industrial design, from a minor operational tool to a strategic business resource, in a leading sanitary ware manufacturer, from Turkey. The study analyzes the process of realization to design’s strategic role for the company, and tries to identify major concerns and problems faced throughout the organization, when attempting to move design from the stage of its operational use to the stage of its strategic use.
Design education is in need of a wider restructuring to accommodate new developments and paradigmatic shifts brought forth by the information age, all of which capitalise a move towards complexity theory, systems science and digital... more
Design education is in need of a wider restructuring to accommodate new developments and paradigmatic shifts brought forth by the information age, all of which capitalise a move towards complexity theory, systems science and digital technologies. The intention of this article is to approach one particular aspect of this need: that is, how basic design education can be reconsidered to establish the
arguably broken link between the ‘learning by doing’ tradition of a Bauhaus-oriented basic design education with the computational and parametric logic necessitated by contemporary design technologies. The authors present the overall outlines of a basic design course as offered in Beykent University Department of Industrial Design in Istanbul, Turkey. The programme consists of a series of exercises grouped in five modules and two ‘binders’ that are structured to link the fundamental notions and
operations of design thinking covered in basic design courses of the first year with the analytical and computational-reasoning competencies that are developed mostly in the later years of design education.
KEYWORDS
basic design education, computational design, Bauhaus, computer aided design, learning by doing, industrial
design
arguably broken link between the ‘learning by doing’ tradition of a Bauhaus-oriented basic design education with the computational and parametric logic necessitated by contemporary design technologies. The authors present the overall outlines of a basic design course as offered in Beykent University Department of Industrial Design in Istanbul, Turkey. The programme consists of a series of exercises grouped in five modules and two ‘binders’ that are structured to link the fundamental notions and
operations of design thinking covered in basic design courses of the first year with the analytical and computational-reasoning competencies that are developed mostly in the later years of design education.
KEYWORDS
basic design education, computational design, Bauhaus, computer aided design, learning by doing, industrial
design
Bilgi çağının beraberinde getirdiği, karmaşıklık teorisi, sistem bilim ve dijital teknolojilere doğru yönelim gösteren gelişmeler ve paradigma değişiklikleri, tasarım disiplininin ve eğitiminin yeniden yapılandırılmasını gerekli... more
Bilgi çağının beraberinde getirdiği, karmaşıklık teorisi, sistem bilim ve dijital teknolojilere doğru yönelim gösteren gelişmeler ve paradigma değişiklikleri, tasarım disiplininin ve eğitiminin yeniden yapılandırılmasını gerekli kılmaktadır. Bildirinin
amacı, bu ihtiyacın bir uzantısı olarak, Bauhaus-temelli, “yaparak öğrenme”ye dayalı bir Temel Tasarım eğitimi ile çağdaş tasarım teknolojilerinin gerektirdiği hesaplamalı/parametrik tasarım mantığının nasıl buluşturulabileceğine dair bir öneri
sunmak; bu bağlamda, 2012 ve 2013 güz dönemlerinde yürütüldüğü şekliyle bir temel tasarım programının genel hatları ve sonuçlarını paylaşıma açmaktır. Söz konusu program iki boyutlu tasarım odaklı çeşitli uygulamalar içeren beş modül (yüzün
haritalandırılması, iki boyutlu organizasyonlar, değişimin/dönüşümün haritalandırılması, doku/örüntü çalışmaları, hareketin haritalandırılması) ve iki bağlayıcı çalışma (müzik görselleştirme ve imaj maskeleme) çerçevesinde yapılandırılmıştır. Programın hedefleri arasında: (1) iki-boyutlu tasarım öğeleri ve kompozisyon prensiplerine ağırlık veren geleneksel bir temel tasarım müfredatının, bilginin haritalandırılmasına ve sayısal süreçlere dayalı sistemik bir yaklaşımla bütünleştirilebileceği ortak bir yapı inşa etmek; (2) tasarımla yeni tanışan öğrencilerin, geleneksel/manuel olarak gerçekleştirilebilecek düşük teknoloji gerektiren egzersizler aracılığıyla, hesaplamalı düşüncenin temel terminolojisi ve işlemsel mantığı ile tanışmasını sağlamak ve bu sayede bilgisayar ortamında ileri seviye tasarımın zeminini oluşturmak; (3) dijital ortamdaki tasarım araçlarıyla tanışıklığı çok az olup tasarım ve mühendislik eğitimi olmayan öğrencilerin, CAD sistemlerinin yabancılığı ve karmaşıklığından kaynaklanan bir yılgınlığa kapılmadan hesaplamalı tasarım mantığıyla ilişkiye geçmelerini kolaylaştıracak koşulları oluşturmak sayılabilir. Son kertede amaç, öğrencilerin, biçimin ardındaki bilgi katmanını ve sayısal strüktürü manuel olarak işleme ve diyagramlaştırma çalışmaları sayesinde geometrik bir farkındalık edinmesini ve sistematik bir tasarım tavrı geliştirmesini sağlamaktır. Tekrara dayalı dersler ve stüdyo değerlendirmeleri aracılığıyla, bu tavır önce biçimin temel öğelerinin analizine, sonra da biçimin bilinçli dönüşümü ve manipülasyonuna yöneltilmiş; son olarak biçim üretiminin merkezine taşınmıştır. Bildiri boyunca, egzersizlerde kullanılan manuel tasarım operasyonlarının hesaplamalı/matematiksel karşılıklarına değinilecek, böylece bu operasyonların çeşitli CAD yazılımlarındaki temel işlemlerle ilişkisi kurulacaktır.
amacı, bu ihtiyacın bir uzantısı olarak, Bauhaus-temelli, “yaparak öğrenme”ye dayalı bir Temel Tasarım eğitimi ile çağdaş tasarım teknolojilerinin gerektirdiği hesaplamalı/parametrik tasarım mantığının nasıl buluşturulabileceğine dair bir öneri
sunmak; bu bağlamda, 2012 ve 2013 güz dönemlerinde yürütüldüğü şekliyle bir temel tasarım programının genel hatları ve sonuçlarını paylaşıma açmaktır. Söz konusu program iki boyutlu tasarım odaklı çeşitli uygulamalar içeren beş modül (yüzün
haritalandırılması, iki boyutlu organizasyonlar, değişimin/dönüşümün haritalandırılması, doku/örüntü çalışmaları, hareketin haritalandırılması) ve iki bağlayıcı çalışma (müzik görselleştirme ve imaj maskeleme) çerçevesinde yapılandırılmıştır. Programın hedefleri arasında: (1) iki-boyutlu tasarım öğeleri ve kompozisyon prensiplerine ağırlık veren geleneksel bir temel tasarım müfredatının, bilginin haritalandırılmasına ve sayısal süreçlere dayalı sistemik bir yaklaşımla bütünleştirilebileceği ortak bir yapı inşa etmek; (2) tasarımla yeni tanışan öğrencilerin, geleneksel/manuel olarak gerçekleştirilebilecek düşük teknoloji gerektiren egzersizler aracılığıyla, hesaplamalı düşüncenin temel terminolojisi ve işlemsel mantığı ile tanışmasını sağlamak ve bu sayede bilgisayar ortamında ileri seviye tasarımın zeminini oluşturmak; (3) dijital ortamdaki tasarım araçlarıyla tanışıklığı çok az olup tasarım ve mühendislik eğitimi olmayan öğrencilerin, CAD sistemlerinin yabancılığı ve karmaşıklığından kaynaklanan bir yılgınlığa kapılmadan hesaplamalı tasarım mantığıyla ilişkiye geçmelerini kolaylaştıracak koşulları oluşturmak sayılabilir. Son kertede amaç, öğrencilerin, biçimin ardındaki bilgi katmanını ve sayısal strüktürü manuel olarak işleme ve diyagramlaştırma çalışmaları sayesinde geometrik bir farkındalık edinmesini ve sistematik bir tasarım tavrı geliştirmesini sağlamaktır. Tekrara dayalı dersler ve stüdyo değerlendirmeleri aracılığıyla, bu tavır önce biçimin temel öğelerinin analizine, sonra da biçimin bilinçli dönüşümü ve manipülasyonuna yöneltilmiş; son olarak biçim üretiminin merkezine taşınmıştır. Bildiri boyunca, egzersizlerde kullanılan manuel tasarım operasyonlarının hesaplamalı/matematiksel karşılıklarına değinilecek, böylece bu operasyonların çeşitli CAD yazılımlarındaki temel işlemlerle ilişkisi kurulacaktır.
Design education is in need of a wider restructuring to accommodate new developments and paradigmatic shifts brought forth by the information age, all of which capitalise a move towards complexity theory, systems science and digital... more
Design education is in need of a wider restructuring to accommodate new developments and paradigmatic shifts brought forth by the information age, all of which capitalise a move towards complexity theory, systems science and digital technologies. The intention of this article is to approach one particular aspect of this need: that is, how basic design education can be reconsidered to establish the arguably broken link between the ‘learning by doing’ tradition of a Bauhaus-oriented basic design education with the computational and parametric logic necessitated by contemporary design technologies. The authors present the overall outlines of a basic design course as offered in Beykent University Department of Industrial Design in Istanbul, Turkey. The programme consists of a series of exercises grouped in five modules and two ‘binders’ that are structured to link the fundamental notions and operations of design thinking covered in basic design courses of the first year with the analytical and computational-reasoning competencies that are developed mostly in the later years of design education.
Design management has evolved from the simple view as the management of design projects and processes, to include more upstream responsibilities and skills, at the intersection of design and strategic management. Recent literature... more
Design management has evolved from the simple view as the management of design projects and processes, to include more upstream responsibilities and skills, at the intersection of design and strategic management. Recent literature highlights the role of design in leading and shaping company strategy, conceiving new business models, and in driving organizational change and renewal. Yet existing tools and frameworks for assessing design management capabilities fall short in catching up with the transition that has been undergoing in the ways design is utilized and managed inside organizations. This paper presents a new Design Management Audit Framework that aims to fill the gaps in existing tools by incorporating new capabilities that are increasingly emphasized by the emerging design, design management and strategic management literature. The tool also seeks to provide an answer to the question: " What are the new capabilities to be integrated into design management practices of our future economies? "
- by Fulden Topaloglu and +1
- •
- Design Management, Strategic Design
Conflicting with heightened awareness about design's strategic role for businesses, research is lacking about methods and tools to guide designers and organizations in building strategic design management capabilities, as well as about... more
Conflicting with heightened awareness about design's strategic role for businesses, research is lacking about methods and tools to guide designers and organizations in building strategic design management capabilities, as well as about the development of these capabilities in organizational contexts. This paper aims to provide important perspectives concerning these issues in two major ways. First, it presents the development of a new Design Management Audit Framework (DMAF) that aspires to identify and accommodate new capabilities and responsibilities that are necessary to support the changing and broadening context and roles of design. Then, the paper discusses the triggers, enablers and challenges in moving from design management to strategic design management practices in organizational contexts, based on the results of 3 in-depth case studies, which have utilized the new Design Management Audit Framework to carry out a comprehensive design management audit process inside these organizations.
In this study, we consider to improve efficiency of an after-sales technical service in home appliances industry. The efficiency measure is the total time spent in a day to serve customer requests. Hence, the objective is to minimize... more
In this study, we consider to improve efficiency of an after-sales technical service in home appliances industry. The efficiency measure is the total time spent in a day to serve customer requests. Hence, the objective is to minimize total working hours spent in a day in the aftersales services. We first analyze the system to identify causes of delays in job completion. Upon findings of our analysis we choose to focus on job assignment and job sequencing to improve efficiency. We propose a mixed integer programming model for the assignment of technicians to jobs and sequencing of jobs for each technician to minimize total time spent in a day. Through this model we solve the problem with expected job durations. We present a numerical study to illustrate the proposed solution procedure. Bu çalışmada, ev aletleri endüstrisinde satış sonrası teknik servisin verimliliğini arttırmayı ele almaktayız. Verimlilik ölçütü, müşteri taleplerini karşılamak üzere harcanan toplam süredir. Böylece, amaç satış sonrası teknik hizmetlerinde harcanan toplam çalışma saatinin en küçüklenmesidir. Öncelikle, işlerin tamamlanmasındaki gecikmenin nedenlerini belirtmek üzere sistemi analiz ettik. Analiz bulgularımız neticesinde verimliliği arttırmak üzere iş atama ve iş sıralamaya odaklanmayı seçtik. Teknisyenleri işlere atayan ve her teknisyen için bir günde harcanan toplam zamanı en aza indirgeyecek şekilde rota belirleyen karışık bir tamsayı programlama modeli önerilmiştir. Bu model ile, iş sürelerinin beklenen değeri için problemi çözmekteyiz. Önerdiğimiz çözüm yöntemini gösterecek bir sayısal çalışma da sunmaktayız.
DrPaste is a manufacturer company of pastry materials and tools. In this study, we consider sugar paste production of this manufacturer. The company wants to minimize the makespan to deliver the sugar paste to its customers faster. There... more
DrPaste is a manufacturer company of pastry materials and tools. In this study, we consider sugar paste production of this manufacturer. The company wants to minimize the makespan to deliver the sugar paste to its customers faster. There are 5 stages of sugar paste production: i) refining the sugar, ii) preparing the raw materials, iii) mixing by boilers, iv) packaging the sugar paste, v) controlling with a metal detector. In stage 3, there are 12 identical machines (boilers) for mixing. The boilers are not dedicated to a specific color. Each boiler has a capacity of 65 kg. In stage 4, there are 4 employees responsible for taking the sugar paste from the boilers and packing manually into different package sizes. We focus on the 3rd and 4th stages of sugar paste production, which can be handled as a two-stage hybrid flowshop environment. There are 17 colors of sugar paste. In stage 3, there is a clean-up process before mixing a different color. Cleaning the dark colors from a boiler such as brown is more difficult than light colors like pink. We have 4 types of color groups; i) white, ii) light colors, iii) midtone colors, iv) black. There are sequence-dependent setup times before switching to a different color group. In stage 4, employees need to separate the sugar paste into 0.5 kg, 1 kg, 2.5 kg, and 5 kg packages according to order specifications. Under these circumstances, the job (color) sequence on each machine/employee plays an important role in stages 3 and 4. Therefore, we want to find the best job sequence in mixing and packing stages. Since the problem is NP-hard, we employ Genetic Algorithm to solve the problem. We also develop a decision support system (user interface) to implement the proposed solution approach easily in the company. Keywords: Scheduling Á Hybrid flowshop Á Sequence-dependent setup time Á NP-hard Á Meta-heuristic Á Genetic algorithm Á Makespan Á User-interface design
The aim of this study was to estimate the finger-tapping rates and finger load capacities of eight fingers (excluding thumbs) for a healthy adult population and investigate the effects of various factors on tapping rate. Finger-tapping... more
The aim of this study was to estimate the finger-tapping rates and finger load capacities of eight fingers (excluding thumbs) for a healthy adult population and investigate the effects of various factors on tapping rate. Finger-tapping rate, the total number of finger taps per unit of time, can be used as a design parameter of various products and also as a psychomotor test for evaluating patients with neurologic problems. A 1-min tapping task was performed by 148 participants with maximum volitional tempo for each of eight fingers. For each of the tapping tasks, the participant with the corresponding finger tapped the associated key in the standard position on the home row of a conventional keyboard for touch typing. The index and middle fingers were the fastest fingers for both hands, and little fingers the slowest. All dominant-hand fingers, except little finger, had higher tapping rates than the fastest finger of the nondominant hand. Tapping rate decreased with age and smokers ...
- by Ali Iseri and +1
- •
- Psychology, Cognitive Science, Human Factors, Adolescent
Cumulative trauma disorders (CTDs) of the upper extremities are one of the major ergonomics areas of: research. Pinching is a common risk factor associated with the development of hand/wrist CTDs. The capacity standard~ of peak pinch... more
Cumulative trauma disorders (CTDs) of the upper extremities are one of the major ergonomics areas of: research. Pinching is a common risk factor associated with the development of hand/wrist CTDs. The capacity standard~ of peak pinch strength for various postures are needed to design the tasks in harmony with the workers. This paper describes the formulation, building and comparison of pinch strength prediction models that were obtained using two approaches: Statistical and artificial neural networks (ANN). Statistical and ANN models were developed to predict the peak chuck pinch strength as a function of different combinations of five elbow and seven shoulder flexion angles, and several anthr0pometric and physiological variables. The two modeling approaches were compared. The results indicate ANN models tO provide more accurate predictions over the standard statistical models. Relevance to industry The proposed ANN approach to prediction modeling, as an alternative to traditional statistical modeling approach for predicting peak pinch strength, increases prediction accuracy, and thus improves the effectiveness of task and workplace designers, toward the prevention of occupational CTDs.
This study investigates the optimum grip span relative to an individual's hand anthropometry (ROGS) for an isometric power grip exertion. Maximum voluntary isometric grip force (MVGF), muscular activity (EMG) and subjective rating (SR)... more
This study investigates the optimum grip span relative to an individual's hand anthropometry (ROGS) for an isometric power grip exertion. Maximum voluntary isometric grip force (MVGF), muscular activity (EMG) and subjective rating (SR) were used as criteria. Two complementary experiments were conducted. In both experiments, nine different widths of span, separated with 0.5 cm intervals, were tested across 12 subjects. The span size was a function of one's modified thumb crotch length (TCL m ). In the first experiment, the grip spans were tested as a function of MVGF and SR. The results of this experiment indicate TCL m -2 as the ROGS. The SR was also supportive of this result. In the second experiment, EMG at a constant force (30% MVGF) was evaluated as a function of the grip span. The EMG based efficiency coefficients indicate TCL m -2.5 as the optimum span, resulting in the least muscular activity. Based on the analysis of MVGF, EMG and SR, the ROGS is in the interval, TCL m -2.5pROGSpTCL m -2, indicating a precise location of optimum grip span as a function of one's TCL m . This result suggests that hand-powered tools with two-handles should be designed for adjustability as a function of TCL m .
This article appeared in a journal published by Elsevier. The attached copy is furnished to the author for internal non-commercial research and education use, including for instruction at the authors institution and sharing with... more
This article appeared in a journal published by Elsevier. The attached copy is furnished to the author for internal non-commercial research and education use, including for instruction at the authors institution and sharing with colleagues. Other uses, including reproduction and distribution, or selling or licensing copies, or posting to personal, institutional or third party websites are prohibited. In most cases authors are permitted to post their version of the article (e.g. in Word or Tex form) to their personal website or institutional repository. Authors requiring further information regarding Elsevier's archiving and manuscript policies are encouraged to visit: http://www.elsevier.com/copyright a b s t r a c t The time to volitional exhaustion (endurance time) for sustained contractions is considered as a valid parameter to quantify fatigue and to determine the required rest pauses between two successive contractions. In this study, the effects of grip-span, shoulder posture and anthropometric characteristics on endurance time of grip-force during sustained 30% of maximal voluntary grip-force were investigated. Both subjective and objective measures of fatigue were used in determining the endurance times. Twelve male subjects performed sustained isometric handgrip contractions using a handgrip dynamometer at the combinations of three different grip span settings and two shoulder postures. The investigated three grip spans were the optimal, 2 cm narrower than the optimal, and 2 cm wider than the optimal. The investigated two shoulder postures were neutral and 25 flexion. The outcome measures were: endurance time, surface electromyography of related forearm muscles, heart rate, blood pressure, and ratings of perceived discomfort/pain. The results indicate that the endurance time decreases significantly as the grip span deviates from the optimal in both directions. On the other hand, the considered shoulder postures did not have a significant effect on the endurance time. Further analysis indicated a significant negative correlation between endurance time and rest pause and a marginal positive correlation between maximum voluntary grip-force and rest pause. Body mass index, and volume of forearm and hand had also significant negative correlation with endurance time. The comparisons are made with a number of existing endurance models and the impact of findings are discussed. Relevance to industry: In accurate establishment of the time standards, muscular fatigue allowances need to be taken into account. The endurance time for sustained isometric contractions is correlated with the required rest allowances (pauses) for intermittent static contractions; and therefore, required muscular fatigue allowances can be estimated from the endurance times.
This paper presents a systematic design approach, which is the result of years of research effort, to ergonomic redesign of rivet tools, i.e. rivet hammers and bucking bars. The investigation was carried out using both ergonomic approach... more
This paper presents a systematic design approach, which is the result of years of research effort, to ergonomic redesign of rivet tools, i.e. rivet hammers and bucking bars. The investigation was carried out using both ergonomic approach and mechanical analysis of the rivet tools dynamic behavior. The optimal mechanical design parameters of the redesigned rivet tools were determined by Taguchi method. Two ergonomically redesigned rivet tools with vibration damping/isolation mechanisms were tested against two conventional rivet tools in both laboratory and field tests. Vibration characteristics of both types of tools were measured by laboratory tests using a custom-made test fixture. The subjective field evaluations of the tools were performed by six experienced riveters at an aircraft repair shop. Results indicate that the isolation spring and polymer damper are very effective in reducing the overall level of vibration under both unweighted and weighted acceleration conditions. The mass of the dolly head and the housing played a significant role in the vibration absorption of the bucking bars. Another important result was that the duct iron has better vibration reducing capability compared to steel and aluminum for bucking bars. Mathematical simulation results were also consistent with the experimental results. Overall conclusion obtained from the study was that by applying the design principles of ergonomics and by adding vibration damping/isolation mechanisms to the rivet tools, the vibration level can significantly be reduced and the tools become safer and user friendly. The details of the experience learned, design modifications, test methods, mathematical models and the results are included in the paper. Published by Elsevier Ltd.
- by John Cherng and +1
- •
- Ergonomics and Human Factors
The main aim of this study was to estimate the digraph costs (interkey-stroke times) based on the digraph (two consecutive keys) tapping rates for the optimization of keyboard layouts considering the touch typing principles. The study... more
The main aim of this study was to estimate the digraph costs (interkey-stroke times) based on the digraph (two consecutive keys) tapping rates for the optimization of keyboard layouts considering the touch typing principles. The study also investigated the effects of column, row, hand and period on digraph-tapping rate. For the purpose, a laboratory experiment was performed with seven subjects using a conventional keyboard. Digraph-tapping rates of a total of 241 same hand digraphs were recorded for a duration of 2-min. The interkey-stroke times were calculated as the digraph costs for the same hand digraphs using the estimated mean digraph-tapping rates. The different hand digraph costs were calculated based on the same hand digraph costs and the results of a previous study. The results indicated significant column, row, hand and period effect on the digraph-tapping rate. Using the digraph costs and the digraph frequencies of the considered language in a quadratic assignment problem, an optimal touch typing keyboard layout can be developed to satisfy all but one of Dvorak's touch typing criteria. As an application, an optimal keyboard layout, called Turkish I-layout, is developed for Turkish language. The comparison results between I and existing Turkish F and Q layouts showed that the I-layout is superior both according to the results of the optimization and Dvorak's criteria. Relevance to industry: Optimal and ergonomic keyboard layouts improve typing performance and reduce the likelihood of upper extremity disorders. The digraph-tapping rates estimated through this study are essential for the development of such layouts.