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29. 人體工學

章節編輯:  沃爾夫岡·勞里格和約阿希姆·韋德

 


 

目錄 

表格和數字

活動簡介
沃爾夫岡·勞里格和約阿希姆·韋德

目標、原則和方法

人體工程學的本質和目標
威廉·辛格爾頓

活動、任務和工作系統分析
維羅妮克·德·凱澤

人體工程學和標準化
弗里德海姆·納赫賴納

核對表
普拉納布·庫馬爾·納格

物理和生理方面

人體測量學
梅爾基奧爾·馬薩利

肌肉工作
Juhani Smolander 和 Veikko Louhevaara

工作姿勢
伊爾卡·庫林卡

生物力學
弗蘭克·達比

一般疲勞
埃蒂安·格蘭讓

疲勞與恢復
羅爾夫·赫爾比格和沃爾特·羅默特

心理方面

腦力勞動
溫弗里德哈克

警覺
赫伯特豪雅

精神疲勞
彼得·里希特

工作的組織方面

工作組織
埃伯哈德·烏利希和古德拉·格羅特

睡眠剝奪
小木一孝

工作系統設計

工作站
羅蘭卡德佛斯

工具
TM弗雷澤

控件、指示器和麵板
卡爾·赫·克羅默

信息處理與設計
安德里斯·F·桑德斯

為所有人設計

為特定群體設計
笑話 H. Grady-van den Nieuwboer

     案例研究:人類功能受限的國際分類

文化差異
後尚沙納瓦茲

老年工人
安托萬·拉維爾和謝爾蓋·沃爾科夫

有特殊需要的工人
笑話 H. Grady-van den Nieuwboer

人體工程學的多樣性和重要性——兩個例子

鑽石製造中的系統設計
以薩迦吉拉德

無視人體工程學設計原則:切爾諾貝利
弗拉基米爾·穆尼波夫 

單擊下面的鏈接以在文章上下文中查看表格.

1. 基本人體測量核心列表

2. 疲勞和恢復取決於活動水平

3. 兩種應力因素對應變的組合效應規律

4. 區分精神緊張的幾種負面後果

5. 以工作為導向的生產結構化原則

6. 參與組織環境

7. 用戶參與技術過程

8. 不規律的工作時間和睡眠剝奪

9. 提前、錨定和延遲睡眠的各個方面

10. 根據法律、法規的要求、強製性的行政執法或司法要求所; 控制動作和預期效果

11. 根據法律、法規的要求、強製性的行政執法或司法要求所; 常見手控器的控效關係

12. 根據法律、法規的要求、強製性的行政執法或司法要求所; 控制安排規則

13. 根據法律、法規的要求、強製性的行政執法或司法要求所; 標籤指南

人物

指向縮略圖以查看圖片標題,單擊以查看文章上下文中的圖片.

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週一,三月07 2011 18:49

人體工程學的本質和目標

定義和範圍

人體工程學 字面意思是對工作的研究或測量。 在這種情況下,術語工作表示有目的的人類功能; 它超越了工作是為了金錢收益而進行的勞動這一更受限制的概念,涵蓋了理性的人類操作者係統地追求目標的所有活動。 因此,它包括體育和其他休閒活動、家務工作(如兒童保育和家庭維護)、教育和培訓、健康和社會服務,以及控制工程系統或適應它們,例如,作為車輛中的乘客。

人類操作員是研究的重點,可以是在人工環境中操作複雜機器的熟練專業人員、隨意購買新設備供個人使用的客戶、坐在教室裡的孩子或坐在教室裡的殘疾人。輪椅。 人類具有高度的適應性,但不是無限的。 任何活動都有一系列最佳條件。 人體工程學的任務之一是定義這些範圍是什麼,並探索如果超過限制會發生的不良影響——例如,如果一個人預計會在過熱、噪音或振動的條件下工作,或者如果身體不適或腦力負荷過高或過低。

人體工程學不僅檢查被動的環境情況,而且檢查人類操作員的獨特優勢,以及如果工作環境旨在允許和鼓勵人充分利用他或她的能力,則可以做出的貢獻。 人類能力的特徵不僅可以參考一般的人類操作員,還可以參考在高性能必不可少的特定情況下調用的那些更特殊的能力。 例如,一家汽車製造商將考慮預期使用特定車型的駕駛員的體型和體力範圍,以確保座椅舒適,控制裝置易於識別且觸手可及,有明確的前方和後方的可見度,內部儀表易於閱讀。 進出的便利性也將被考慮在內。 相比之下,賽車的設計師會假設駕駛員是運動型的,因此進出的方便性並不重要,事實上,與駕駛員相關的整體設計特徵很可能很重要根據特定駕駛員的尺寸和偏好量身定制,以確保他或她能夠充分發揮其作為駕駛員的潛力和技能。

在所有情況、活動和任務中,重點是所涉及的一個或多個人。 假設結構、工程和任何其他技術都是為運營商服務的,而不是相反。

歷史與地位

大約一個世紀前,人們認識到某些礦山和工廠的工作時間和條件在安全和健康方面是不能容忍的,顯然需要通過法律在這些方面設定允許的限制。 這些限制的確定和聲明可以被視為人體工程學的開端。 順便說一句,它們是現在通過國際勞工組織(ILO)的工作表現出來的所有活動的開始。

研究、開發和應用進展緩慢,直到第二次世界大戰。 這大大加速了機器和儀器的發展,例如車輛、飛機、坦克、槍支以及大大改進的傳感和導航設備。 隨著技術的進步,可以使用更大的靈活性來適應操作員,這種適應變得更加必要,因為人的表現限制了系統的性能。 如果一輛動力車輛只能以每小時幾公里的速度行駛,則無需擔心駕駛員的性能,但是當車輛的最高速度提高十倍或一百倍時,駕駛員就已經更快地做出反應,沒有時間糾正錯誤來避免災難。 同樣,隨著技術的進步,人們不再需要擔心機械或電氣故障(例如),注意力也可以騰出來考慮駕駛員的需求。

因此,從使工程技術適應操作員需求的意義上講,隨著工程技術的進步,人體工程學變得更加必要和可行。

人體工程學一詞大約在 1950 年開始使用,當時發展工業的優先事項正在取代軍隊的優先事項。 Singleton (1982) 詳細描述了其後三十年的研究和應用發展。 聯合國機構,特別是國際勞工組織和世界衛生組織 (WHO),在 1960 年代開始活躍於這一領域。

在戰後不久的工業中,人體工程學的共同目標是提高生產率。 這對於人體工程學來說是一個可行的目標,因為工業生產率直接取決於相關工人的體力勞動——組裝速度以及提升和移動的速度決定了產出的範圍。 漸漸地,機械動力取代了人力。 然而,更多的電力會導致更多的事故,其原理很簡單,即事故是在錯誤的時間在錯誤的地點使用電力的結果。 當事情發生得更快時,發生事故的可能性會進一步增加。 因此,工業界的關注點和人體工程學的目標逐漸從生產力轉向安全性。 這發生在 1960 年代和 1970 年代初期。 大約在這段時間和之後,許多製造業從批量生產轉向流程和流程生產。 運營商的角色相應地從直接參與轉變為監督和檢查。 這導致事故發生頻率較低,因為操作員離行動現場更遠,但有時由於過程中固有的速度和力量,事故更嚴重。

當產量由機器運行的速度決定時,生產率就變成了保持系統運行的問題:換句話說,可靠性是目標。 因此,操作員變成了監控者、故障排除者和維護者,而不是直接的操縱者。

這份關於製造業戰後變化的歷史概覽可能表明,人體工效學家經常放棄一組問題並著手處理另一組問題,但出於多種原因,情況並非如此。 如前所述,人體工程學的關注範圍比製造業要廣泛得多。 除了生產人體工程學之外,還有產品或設計人體工程學,即使機器或產品適應用戶。 例如,在汽車行業,人體工程學不僅對零部件製造和生產線很重要,而且對最終的駕駛員、乘客和維修人員也很重要。 現在,在汽車營銷和其他人的嚴格評價中,審查人體工程學的質量已成為常規,考慮乘坐、座椅舒適度、操控性、噪音和振動水平、控制的易用性、內部和外部的能見度等在。

上面建議,人的表現通常在相關變量的公差範圍內得到優化。 許多早期的人體工程學試圖通過確保不超過此類公差來減少肌肉力量輸出以及運動的範圍和種類。 工作環境的最大變化,即計算機的出現,產生了相反的問題。 除非按照人體工程學設計得很好,否則計算機工作區會導致姿勢過於固定、身體運動過少以及關節運動的特定組合重複過多。

這篇簡短的歷史回顧意在表明,儘管人機工程學一直在不斷發展,但它採取的形式是增加越來越多的問題,而不是改變問題。 然而,知識庫在增長並變得更加可靠和有效,能量消耗規範不依賴於能量消耗的方式或原因,飛機座椅和電腦屏幕前的姿勢問題是相同的,現在許多人類活動涉及使用視頻屏幕,並且有基於實驗室證據和實地研究的既定原則。

人體工程學及相關學科

介於成熟的工程和醫學技術之間的基於科學的應用程序的開發不可避免地與許多相關學科重疊。 就其科學基礎而言,人體工程學的大部分知識都源自人文科學:解剖學、生理學和心理學。 物理科學也做出了貢獻,例如,解決照明、加熱、噪音和振動問題。

歐洲人機工程學的先驅大多是人文科學工作者,正因如此,人機工程學在生理學和心理學之間取得了很好的平衡。 需要生理方向作為能量消耗、姿勢和力的應用(包括舉重)等問題的背景。 研究信息呈現和工作滿意度等問題需要心理導向。 當然,有許多問題需要採用混合的人文科學方法,例如壓力、疲勞和輪班工作。

該領域的大多數美國先驅要么從事實驗心理學,要么從事工程學,正因為如此,他們的典型職業頭銜——人體工程學人為因素—反映了與歐洲人體工程學在重點(但不是核心利益)上的差異。 這也解釋了為什麼職業衛生,由於它與醫學,特別是職業醫學的密切關係,在美國被認為與人為因素或人體工程學截然不同。 世界其他地區的差異不那麼明顯。 人體工程學關注操作中的操作人員,職業衛生關注周圍環境中存在的對操作人員的危害。 因此,職業衛生學家的主要興趣是有毒危害,這超出了人體工程學的範圍。 職業衛生師關注對健康的長期或短期影響; 人體工學學家當然關心健康,但他或她也關心其他後果,例如生產力、工作設計和工作空間設計。 安全與健康是貫穿人機工程學、職業衛生學、職業健康和職業醫學的共性問題。 因此,毫不奇怪地發現,在研究、設計或生產類的大型機構中,這些學科通常被組合在一起。 這使得基於這些不同主題的專家團隊的方法成為可能,每個專家都對普遍的健康問題做出專業貢獻,不僅是機構中的工作人員,還有受其活動和產品影響的人。 相比之下,在與設計或提供服務有關的機構中,人體工效學家可能更接近工程師和其他技術人員。

從這次討論中可以清楚地看出,由於人體工程學是跨學科的,而且仍然很新,因此存在一個重要問題,即如何最好地將其融入現有組織。 它與許多其他領域重疊,因為它與人有關,而人是每個組織的基本和無處不在的資源。 根據特定組織的歷史和目標,可以採用多種方式來適應它。 主要標準是人體工學目標得到理解和認可,並且組織中建立了實施建議的機制。

人體工程學的目標

很明顯,人體工程學的好處可以以許多不同的形式出現,包括生產力和質量、安全和健康、可靠性、工作滿意度和個人發展。

如此廣泛的範圍的原因是它的基本目標是在有目的的活動中提高效率——最廣泛意義上的效率,即在沒有浪費輸入、沒有錯誤、沒有對相關人員或他人造成損害的情況下實現預期結果。 花費不必要的精力或時間是沒有效率的,因為對工作、工作空間、工作環境和工作條件的設計考慮不足。 儘管有情境設計而不是有它的支持,但實現預期結果的效率並不高。

人體工程學的目的是確保工作環境與工人的活動相協調。 這個目標不言而喻是正確的,但由於各種原因實現它遠非易事。 操作人員具有靈活性和適應性,可以不斷學習,但存在較大的個體差異。 一些差異,例如體型和力量,是顯而易見的,但其他差異,例如文化差異以及風格和技能水平的差異,則不太容易識別。

鑑於這些複雜性,解決方案似乎是提供一種靈活的情況,在這種情況下,操作員可以優化一種特別合適的做事方式。 不幸的是,這種方法有時不切實際,因為更有效的方法通常並不明顯,結果工人可能會以錯誤的方式或在錯誤的條件下繼續做事多年。

因此,有必要採用系統的方法:從可靠的理論開始,設定可衡量的目標,並根據這些目標檢查是否成功。 下面考慮了各種可能的目標。

安全衛生

對於安全和健康目標的可取性,不可能存在分歧。 困難源於這樣一個事實,即兩者都無法直接衡量:他們的成就是通過他們的缺席而不是他們的存在來評估的。 有問題的數據總是與安全和健康的偏離有關。

就健康而言,許多證據都是長期的,因為它是基於人口而非個人。 因此,有必要長期保持仔細的記錄,並採用流行病學方法來識別和衡量風險因素。 例如,計算機工作站的工作人員每天或每年需要的最長時間應該是多少? 這取決於工作站的設計、工作的種類和人的種類(年齡、視力、能力等)。 對健康的影響可能是多種多樣的,從手腕問題到精神冷漠,因此有必要對相當大的人群進行全面研究,同時跟踪人群內部的差異。

就事故和損害的種類和頻率而言,從消極的意義上說,安全性可以更直接地衡量。 在定義不同類型的事故和識別往往是多種原因的問題上存在問題,而且事故的種類與傷害程度之間往往存在著遙遠的關係,從無到死亡。

儘管如此,在過去五十年中積累了大量關於安全和健康的證據,並且發現了可以追溯到理論、法律和標準以及在特定情況下適用的原則的一致性。

生產力和效率

生產力通常根據每單位時間的產出來定義,而效率包含其他變量,特別是產出與投入的比率。 效率包括與成就相關的所做工作的成本,從人的角度來說,這需要考慮對操作人員的懲罰。

在工業情況下,生產力相對容易衡量:生產的數量可以計算,生產所需的時間也很容易記錄。 生產率數據通常用於比較工作方法、情況或條件之前/之後。 它涉及關於努力和其他成本等價的假設,因為它基於人類操作員將在環境中盡可能好地執行的原則。 如果生產力更高,那麼環境一定會更好。 這種簡單的方法有很多值得推薦的地方,前提是在使用它時要適當考慮到許多可能掩蓋真實情況的複雜因素。 最好的保障是盡量確保除了正在研究的方面之外,前後情況之間沒有任何變化。

效率是一個更全面但總是更困難的衡量標準。 它通常必須針對特定情況進行專門定義,並且在評估任何研究的結果時,應根據得出的結論檢查定義的相關性和有效性。 例如,騎自行車比步行更有效率嗎? 就給定時間內可以在道路上行駛的距離而言,騎自行車的效率更高,就單位距離的能量消耗而言,騎自行車更有效率,或者對於室內運動,因為所需的設備更便宜、更簡單. 另一方面,鍛煉的目的可能是出於健康原因消耗能量或在困難的地形上爬山; 在這些情況下,步行會更有效率。 因此,效率度量僅在明確定義的上下文中才有意義。

可靠性和質量

如上所述,可靠性而非生產率成為高科技系統(例如,運輸機、煉油和發電)的關鍵衡量標準。 此類系統的控制器監控性能,並通過進行調整以確保自動機器保持在線並在限制範圍內運行,從而為生產率和安全性做出貢獻。 所有這些系統都處於最安全的狀態,無論是處於靜止狀態還是在設計的性能範圍內穩定運行時。 當它們在平衡狀態之間移動或被移動時,例如,當飛機正在起飛或過程系統正在關閉時,它們會變得更加危險。 高可靠性是關鍵特性,不僅出於安全原因,而且因為意外停機或停工的成本極其高昂。 可靠性在性能之後可以直接衡量,但除非參考類似系統的過去性能,否則很難預測。 當出現問題或出現問題時,人為錯誤總是一個促成因素,但不一定是控制器方面的錯誤:人為錯誤可能起源於設計階段以及設置和維護期間。 現在公認的是,此類複雜的高科技系統需要大量且持續的人體工程學輸入,從設計到對發生的任何故障進行評估。

質量與可靠性有關,但如果不是不可能的話,也是非常困難的。 傳統上,在批量和流水線生產系統中,質量是在輸出後通過檢驗來檢查的,但目前的既定原則是將生產和質量維護結合起來。 因此,每個操作員都有作為檢查員的平行責任。 這通常被證明更有效,但這可能意味著放棄僅基於生產率的工作激勵。 從人體工程學的角度來看,將操作員視為負責任的人而不是一種被編程為重複執行的機器人是有意義的。

工作滿意度和個人發展

從工人或操作員應被視為人而不是機器人的原則出發,應考慮責任、態度、信念和價值觀。 這並不容易,因為變量很多,大部分是可檢測但不可量化的,而且存在很大的個體差異和文化差異。 儘管如此,現在在工作的設計和管理方面付出了大量努力,目的是確保從操作員的角度來看,情況在合理可行的情況下令人滿意。 通過使用調查技術可以進行一些衡量,並且可以根據自主和授權等工作特徵獲得一些原則。

即使承認這些努力需要時間和金錢,但聽取實際從事這項工作的人的建議、意見和態度仍然可以帶來可觀的收益。 他們的方法可能與外部工作設計者的方法不同,也可能與工作設計者或經理所做的假設不同。 這些觀點的差異很重要,可以為所有相關人員帶來令人耳目一新的戰略變化。

眾所周知,人類是一個不斷學習的人,或者在適當的條件下可以不斷學習。 關鍵條件是提供有關過去和當前績效的反饋,這些反饋可用於改進未來的績效。 此外,這種反饋本身就是對績效的激勵。 因此,每個人都獲益,表演者和在更廣泛意義上對錶演負責的人。 由此可見,績效改進(包括自我發展)可以帶來很多好處。 個人發展應該是人體工程學應用的一個方面的原則需要更多的設計師和經理技能,但如果能夠成功應用,則可以改善上面討論的人類績效的所有方面。

人機工程學的成功應用往往源於培養適當的態度或觀點。 所涉及的人不可避免地是任何人類努力的核心因素,系統地考慮他們的優勢、局限性、需要和願望具有內在的重要性。

結論

人體工程學是對工作人員的系統研究,旨在改善工作情況、工作條件和所執行的任務。 重點是獲取相關和可靠的證據,以此作為特定情況下變化建議的基礎,以及開發更一般的理論、概念、指南和程序,這將有助於不斷發展可從人體工程學獲得的專業知識。

 

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週一,三月07 2011 18:51

活動、任務和工作系統分析

如果不從工業界最近發生的變化的角度來談論工作分析是很難的,因為近年來活動的性質和開展活動的條件發生了相當大的變化。 引起這些變化的因素有很多,但有兩個因素的影響已被證明是至關重要的。 一方面,技術進步以其不斷加快的步伐和信息技術帶來的劇變徹底改變了工作(De Keyser 1986)。 另一方面,經濟市場的不確定性要求在人事管理和工作組織上更加靈活。 如果工人們對生產過程有了更廣闊的視野,不再那麼例行公事,無疑更加系統化,他們同時也失去了與環境、團隊、生產工具的獨特聯繫。 很難平靜地看待這些變化,但我們不得不面對這樣一個事實,即一個新的工業景觀已經被創造出來,有時對於那些能夠在其中找到自己位置的工人來說更加豐富,但對於那些在其中找到自己位置的人來說也充滿了陷阱和擔憂。被邊緣化或排斥。 然而,公司正在採納一種想法,並已在許多國家的試點實驗中得到證實:應該可以通過使用相關分析並利用所有資源在不同工作之間進行談判來引導變化並減輕其不利影響演員。 正是在這種背景下,我們今天必須將工作分析作為工具,讓我們能夠更好地描述任務和活動,以指導不同類型的干預,例如培訓、新組織模式的建立或工具和工作的設計系統。 我們說的是分析,而不僅僅是一種分析,因為存在大量的分析,這取決於它們發展的理論和文化背景、它們追求的特定目標、它們收集的證據,或者分析者對任何一個的關注特殊性或普遍性。 在本文中,我們將僅限於介紹工作分析的一些特徵並強調集體工作的重要性。 我們的結論將強調本文的局限性阻止我們更深入地追求的其他途徑。

工作分析的一些特點

上下文

如果任何工作分析的主要目標是描述操作員 , 或者 應該做, 將其更準確地置於其上下文中對於研究人員來說似乎常常是不可或缺的。 他們根據自己的觀點,但以大致相似的方式提到了以下概念: 上下文, 情況, 環境, 工作域, 工作世界 or 工作環境. 問題不在於這些術語之間的細微差別,而在於選擇需要描述的變量以賦予它們有用的含義。 的確,世界廣闊,行業複雜,可供參考的特徵不計其數。 在該領域的作者中可以注意到兩種趨勢。 第一個將上下文的描述視為捕捉讀者興趣並為他或她提供適當的語義框架的一種手段。 第二種具有不同的理論視角:它試圖同時包含上下文和活動,僅描述能夠影響操作員行為的上下文元素。

語義框架

上下文具有喚起的力量。 對於消息靈通的讀者來說,閱讀有關控制室中的操作員參與連續過程以通過遠距離命令和監視調用工作圖片就足夠了,其中檢測、診斷和調節任務占主導地位。 為了創建一個足夠有意義的上下文,需要描述哪些變量? 這一切都取決於讀者。 儘管如此,文獻中對幾個關鍵變量達成了共識。 這 性質 經濟部門的性質、生產或服務的類型、規模和地點的地理位置都是有用的。

生產過程中, 工具或機器 和他們的 自動化程度 允許猜測某些約束和某些必要的資格。 這 人員結構只要分析涉及培訓或組織靈活性方面,年齡、資格和經驗水平都是關鍵數據。 這 工作安排 建立更多取決於公司的理念而不是技術。 它的描述主要包括工作時間表、決策的集中程度以及對工人實施的控制類型。 可以在不同情況下添加其他元素。 它們與公司的歷史和文化、經濟狀況、工作條件以及任何重組、合併和投資相關聯。 至少有多少作者就有多少分類系統,並且流通著無數的描述性列表。 在法國,特別努力推廣簡單的描述方法,特別是允許根據操作員是否滿意對某些因素進行排名(RNUR 1976;Guelaud 等人 1977)。

活動相關因素的描述

Rasmussen、Pejtersen 和 Schmidts(1990 年)描述的複雜系統分類代表了同時涵蓋上下文及其對操作員的影響的最雄心勃勃的嘗試之一。 它的主要思想是以系統的方式整合組成它的不同元素,並提出可以開發個人策略的自由度和限制。 其詳盡的目標使其難以操作,但使用多種表示模式(包括圖表)來說明約束具有啟發性價值,必然會吸引許多讀者。 其他方法更具針對性。 作者尋求的是選擇能夠影響精確活動的因素。 因此,出於對不斷變化的環境中過程控制的興趣,Brehmer (1990) 提出了一系列環境的時間特徵,這些特徵會影響操作員的控制和預期(見圖 1)。 作者的類型學是從“微觀世界”發展而來的,動態情況的計算機化模擬,但作者本人以及此後的許多其他人將其用於連續過程工業(Van Daele 1992)。 對於某些活動,環境的影響是眾所周知的,選擇因素也不是太困難。 因此,如果我們對工作環境中的心率感興趣,我們通常會局限於描述氣溫、任務的身體限製或受試者的年齡和訓練——即使我們知道這樣做可能會離開出相關要素。 對於其他人來說,選擇更加困難。 例如,對人為錯誤的研究表明,能夠產生錯誤的因素很多(Reason 1989)。 有時,當理論知識不足時,只有結合上下文和活動分析的統計處理才能讓我們找出相關的上下文因素(Fadier 1990)。

圖 1. Brehmer (1990) 提出的微觀世界分類標準和子標準

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任務還是活動?

任務

任務由其目標、約束條件和實現所需的方法來定義。 公司內的職能通常以一組任務為特徵。 實現的任務不同於公司安排的規定任務,原因有很多:操作員的策略在個人內部和個人之間各不相同,環境波動,隨機事件需要的反應通常在規定框架之外。 最後, 任務 並不總是根據其執行條件的正確知識來安排,因此需要實時調整。 但即使任務在活動期間更新,有時甚至到了被轉換的地步,它仍然是中心參考。

問卷、清單和任務分類法很多,尤其是在英文文獻中——讀者會在 Fleishman 和 Quaintance (1984) 以及 Greuter 和 Algera (1989) 中找到優秀的評論。 這些工具中的某些僅僅是元素列表——例如,用於說明任務的動作動詞——根據所研究的功能進行檢查。 其他人採用了等級原則,將任務描述為互鎖元素,從全局到特殊排序。 這些方法是標準化的,可以應用於大量的功能; 它們使用簡單,分析階段大大縮短。 但在定義具體工作的問題上,它們太靜態、太籠統而無用。

接下來,還有那些需要研究人員更多技能的儀器; 由於分析的元素沒有預先定義,因此要由研究人員來描述它們。 已經過時的弗拉納根(Flanagan,1954)的關鍵事件技術,觀察者通過參考其困難來描述一個功能,並確定個人將不得不面對的事件,屬於這一組。

這也是認知任務分析所採用的路徑(Roth and Woods 1988)。 這種技術旨在揭示工作的認知要求。 一種方法是將工作分解為目標、約束和手段。 圖 2 顯示了麻醉師的任務(首先以患者生存這一非常全面的目標為特徵)如何分解為一系列子目標,這些子目標本身可以歸類為要採用的行動和手段。 需要在手術室進行 100 多個小時的觀察以及隨後與麻醉師的面談,才能獲得這張功能要求的概要“照片”。 這種技術雖然非常費力,但在人體工程學中仍然很有用,可以確定是否為一項任務的所有目標提供了實現這些目標的方法。 它還允許理解任務的複雜性(例如,它的特殊困難和相互衝突的目標)並有助於解釋某些人為錯誤。 但與其他方法一樣,它也因缺乏描述性語言而受到影響(Grant 和 Mayes 1991)。 此外,它不允許就為實現所討論的目標而發揮作用的認知過程的性質提出假設。

圖 2. 任務的認知分析:全身麻醉

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其他方法通過制定關於完成任務所需的信息處理的假設來分析與給定任務相關的認知過程。 Rasmussen (1986) 經常採用這種認知模型,它根據任務的性質及其對主體的熟悉程度,提供了三種可能的活動水平——基於技能的習慣和反應、獲得的規則基於程序或基於知識的程序。 但在 1970 年代達到頂峰的其他模型或理論仍在使用。 因此,將人視為指定目標與觀察目標之間差異的控制者的最優控制理論有時仍適用於認知過程。 通過相互關聯的任務網絡和流程圖進行建模繼續激發認知任務分析的作者; 圖 3 提供了能量控制任務中行為序列的簡化描述,構建了關於某些心理操作的假設。 所有這些嘗試都反映了研究人員的關注,即在同一個描述中不僅要匯集上下文的元素,還要匯集任務本身和作為其基礎的認知過程——並反映工作的動態特徵。

圖 3. 能量控制任務中行為序列決定因素的簡化描述:一個不可接受的能量消耗案例

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自科學工作組織出現以來,規定任務的概念受到了不利的批評,因為它被視為強加給工人的任務,這些任務不僅在設計時沒有考慮到他們的需求,而且往往伴隨著特定的執行時間,這一限制不受許多工人的歡迎。 即使今天的強加方面變得更加靈活,即使工人更頻繁地參與任務的設計,為任務分配的時間仍然是進度計劃所必需的,並且仍然是工作組織的重要組成部分。 時間的量化不應總是以消極的方式看待。 它構成了一個有價值的工作量指標。 測量施加在工人身上的時間壓力的一種簡單但常用的方法包括確定執行任務所需的時間除以可用時間的商數。 這個商數越接近統一,壓力就越大(Wickens 1992)。 此外,量化可以用於靈活而適當的人員管理。 讓我們以護士為例,其中任務的預測分析技術已被推廣,例如,在加拿大法規中 所需護理計劃 (PRN 80) (Kepenne 1984) 或其歐洲變體之一。 多虧了這樣的任務列表,伴隨著他們的執行時間,人們可以在每天早上考慮到病人的數量和他們的醫療條件,制定一個護理時間表和人員分配。 PRN 80 遠非限制,在許多醫院中,證明存在護理人員短缺,因為該技術允許在期望和觀察之間建立差異(見圖 4),即,在必要的人員數量和可用的人員數量,甚至在計劃的任務和執行的任務之間。 計算的時間只是平均值,情況的波動並不總是使它們適用,但是通過一個靈活的組織接受調整併允許人員參與實現這些調整,這種消極方面被最小化了。

圖 4. 根據 PRN80 在場人員數量與所需人員數量的差異

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活動、證據和表現

活動被定義為操作員使用的一組行為和資源,以便工作發生——也就是說,商品的轉換或生產或服務的提供。 這種活動可以通過不同方式的觀察來理解。 Faverge (1972) 描述了四種分析形式。 首先是分析 手勢姿勢,觀察者在操作員的可見活動中定位在工作期間可識別和重複的行為類別。 這些活動通常伴隨著精確的反應:例如,心率,這使我們能夠評估與每項活動相關的身體負荷。 第二種分析形式是 信息吸收. 通過直接觀察——或借助攝像機或眼球運動記錄器——發現的是操作員在他或她周圍的信息場中拾取的一組信號。 這種分析在認知人體工程學中特別有用,可以更好地理解操作員執行的信息處理過程。 第三種分析是根據 . 這個想法是確定操作員進行的活動調整,以應對環境的波動或自身狀況的變化。 在那裡,我們發現上下文在分析中的直接干預。 該領域最常被引用的研究項目之一是 Sperandio (1972) 的項目。 這位作者研究了空中交通管制員的活動,並確定了空中交通增加期間的重要策略變化。 他將它們解釋為試圖通過維持可接受的負荷水平來簡化活動,同時繼續滿足任務的要求。 第四點是分析 思維過程. 這種類型的分析已廣泛用於高度自動化崗位的人體工程學。 事實上,為操作員設計計算機化輔助設備,尤其是智能輔助設備,需要對操作員推理解決某些問題的方式有透徹的了解。 調度、預測和診斷中涉及的推理一直是分析的主題,圖 5 中就是一個示例。但是,只能推斷出心理活動的證據。 除了某些可觀察到的行為方面,例如眼球運動和解決問題的時間,這些分析中的大多數都依賴於口頭反應。 近年來,人們特別強調完成某些活動所必需的知識,研究人員試圖不在一開始就假設它們,而是通過分析本身使它們顯而易見。

圖 5. 心理活動分析。 長響應時間過程的控制策略:診斷中需要計算機化支持

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這些努力揭示了這樣一個事實,即只要操作員意識到自己的局限性並應用適合其能力的策略,就可以通過非常不同的知識水平獲得幾乎相同的性能。 因此,在我們對熱電廠啟動的研究中(De Keyser 和 Housiaux 1989),啟動由工程師和操作員共同完成。 這兩個群體通過訪談和問卷調查獲得的理論和程序知識非常不同。 特別是操作員有時會對過程的功能鏈接中的變量有錯誤的理解。 儘管如此,兩組的表現還是非常接近。 但運營商考慮到更多變量以驗證啟動控制並進行更頻繁的驗證。 Amalberti (1991) 也獲得了這樣的結果,他提到元知識的存在允許專家管理他們自己的資源。

事件 活動證據 適合引出嗎? 正如我們所見,它的性質與計劃分析的形式密切相關。 它的形式根據觀察者對方法論的關注程度而有所不同。 挑釁 證據區別於 自發 證據和 伴隨的 隨後 證據。 一般來說,在工作性質允許的情況下,優先考慮伴隨證據和自發證據。 它們沒有各種缺點,例如記憶的不可靠性、觀察者的干擾、對主體部分的合理化重建的影響等。 為了說明這些區別,我們將以語言表達為例。 自發的語言表達是口頭交流,或在觀察者沒有要求的情況下自發表達的獨白; 被激起的言語是在觀察者的特定要求下做出的,例如要求受試者“大聲思考”,這在認知文獻中是眾所周知的。 這兩種類型都可以在工作期間實時完成,因此是相輔相成的。

它們也可以是後續的,如在訪談中,或對像在觀看其工作的錄像帶時的口頭表達。 至於言語表達的有效性,讀者不應忽視 Nisbett 和 De Camp Wilson (1977) 和 White (1988) 之間的爭論在這方面提出的疑問,以及許多意識到其重要性的作者在研究中提出的預防措施考慮到所遇到的方法上的困難,對心理活動的研究(Ericson 和 Simon 1984;Savoyant 和 Leplat 1983;Caverni 1988;Bainbridge 1986)。

這些證據的組織、處理和形式化需要描述性語言,有時還需要超越實地觀察的分析。 例如,從證據中推斷出的那些心理活動仍然是假設的。 今天,它們經常被描述為使用源自人工智能的語言,利用方案、生產規則和連接網絡方面的表示。 此外,使用計算機模擬——微觀世界——來確定某些心理活動已經變得普遍,儘管鑑於工業世界的複雜性,從這種計算機模擬中獲得的結果的有效性是有爭議的。 最後,我們必須提到從現場提取的某些心理活動的認知模型。 其中最著名的是在 ISPRA(Decortis 和 Cacciabue 1990)中對核電站操作員進行的診斷,以及在 法國航空航天醫學研究中心 (CERMA)(Amalberti 等人,1989 年)。

測量這些模型的性能與真實的、在世的操作員的性能之間的差異是活動分析中一個富有成果的領域。 性能 是活動的結果,是主體對任務要求給出的最終反應。 它體現在生產層面:生產率、質量、錯誤、事件、事故——甚至在更全球化的層面上,還包括曠工或離職率。 但也必須在個體層面加以識別:滿意度、壓力、疲勞或工作量等主觀表現,許多生理反應也是績效指標。 只有整個數據集才能解釋活動——也就是說,判斷它是否在人類極限範圍內推進了預期的目標。 存在一套規範,在一定程度上指導觀察者。 但這些規範並不 位於——他們沒有考慮背景、波動和工人的狀況。 這就是為什麼在設計人體工程學中,即使存在規則、規範和模型,設計師也應儘早使用原型測試產品並評估用戶的活動和表現。

個人還是集體工作?

雖然在絕大多數情況下,工作是一種集體行為,但大多數工作分析都側重於任務或個人活動。 儘管如此,事實是技術演進,就像工作組織一樣,今天強調分佈式工作,無論是在工人和機器之間,還是在一個群體內。 作者探索了哪些途徑來考慮這種分佈(Rasmussen、Pejtersen 和 Schmidts 1990)? 他們關註三個方面:結構、交換的性質和結構的不穩定性。

結構體

無論我們將結構視為對人或服務的分析要素,還是對在網絡中工作的公司的不同分支機構的分析要素,對將它們聯合起來的鏈接的描述仍然是一個問題。 我們非常熟悉公司內部的組織結構圖,這些組織結構圖表明了權威結構,其各種形式反映了公司的組織理念——非常分層組織的泰勒式結構,或者像耙子一樣扁平,甚至像矩陣一樣,用於結構更靈活。 分佈式活動的其他描述也是可能的:圖 6 中給出了一個示例。最近,公司需要在全球範圍內表示其信息交換,這導致了對信息系統的重新思考。 由於某些描述性語言——例如,設計模式或實體-關係-屬性矩陣——集體層面的關係結構現在可以用非常抽象的方式描述,並且可以作為創建計算機化管理系統的跳板.

圖 6. 集成生命週期設計

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交流的性質

簡單地描述將實體聯合起來的鏈接並不能說明交換的內容本身; 當然,可以指定關係的性質——從一個地方到另一個地方的移動、信息傳遞、等級依賴等等——但這通常是不夠的。 團隊內部的溝通分析已成為捕捉集體工作本質的一種受歡迎的方式,包括提到的主題、團隊中共同語言的創建、情況危急時修改溝通等(Tardieu、Nanci 和 Pascot) 1985;Rolland 1986;Navarro 1990;Van Daele 1992;Lacoste 1983;Moray、Sanderson 和 Vincente 1989)。 這些相互作用的知識對於創建計算機工具特別有用,特別是用於理解錯誤的決策輔助工具。 Falzon (1991) 很好地描述了不同的階段和與使用這些證據相關的方法上的困難。

結構不穩定性

正是關於活動而不是任務的工作打開了結構不穩定的領域——也就是說,在背景因素的影響下集體工作的不斷重構。 Rogalski (1991) 的研究長期分析了法國處理森林火災的集體活動,Bourdon 和 Weill Fassina (1994) 研究了處理鐵路事故的組織結構,兩者都是非常翔實。 它們清楚地表明了背景如何塑造交流的結構、所涉及的參與者的數量和類型、交流的性質以及對工作至關重要的參數的數量。 這種背景波動越大,任務的固定描述就越遠離現實。 了解這種不穩定性,並更好地理解其中發生的現象,對於針對不可預測的情況進行規劃以及為那些在危機中參與集體工作的人提供更好的培訓是必不可少的。

結論

已描述的工作分析的各個階段是任何人為因素設計週期的迭代部分(見圖 6)。 在任何技術對象的設計中,無論是工具、工作站還是工廠,在其中考慮人為因素時,都需要及時提供某些信息。 一般來說,設計週期開始時需要涉及環境約束、要執行的工作類型以及用戶的各種特徵的數據。 該初始信息允許制定對象的規格,以便考慮工作要求。 但在某種意義上,與實際工作情況相比,這只是一個粗略的模型。 這就解釋了為什麼模型和原型是必要的,從一開始就不允許評估工作本身,而是評估未來用戶的活動。 因此,雖然控制室監視器上的圖像設計可以基於對要完成的工作的全面認知分析,但只有基於數據的活動分析才能準確確定原型是否實際在實際工作情況下有用(Van Daele 1988)。 一旦完成的技術對象投入運行,就會更加重視用戶的表現和功能失調的情況,例如事故或人為錯誤。 收集此類信息可以進行最終修正,從而提高已完成對象的可靠性和可用性。 核工業和航空工業都是一個例子:運營反饋涉及報告發生的每一個事件。 這樣,設計循環就完成了。

 

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週一,三月07 2011 19:01

人體工程學和標準化

起源

人體工程學領域的標準化歷史相對較短。 它始於 1970 年代初,當時第一個委員會在國家層面成立(例如,在德國標準化機構 DIN 內),並在 ISO(國際標準化組織)TC 成立後繼續在國際層面上發展(技術委員會)159 “人體工程學”,1975 年。同時,人體工程學標準化也在區域層面進行,例如,在 CEN 的歐洲層面(歐洲標準化委員會),於 122 年成立了 TC 1987“人體工程學”。後者委員會的存在強調了這樣一個事實,即建立人體工程學知識和原則標準化委員會的重要原因之一可以在法律(和準法律)中找到法規,特別是有關安全和健康的法規,要求在產品和工作系統的設計中應用人體工程學原理和發現。 要求應用公認的人體工程學發現的國家法律是 1970 年成立德國人體工程學委員會的原因,而歐洲指令,尤其是機械指令(與安全標準有關)負責在歐洲建立人體工程學委員會等級。 由於法律法規通常不會、不能也不應該非常具體,因此指定應應用哪些人體工程學原理和發現的任務已交給或由人體工程學標準化委員會承擔。 特別是在歐洲層面,可以認識到人體工程學標準化有助於提供廣泛且可比較的機械安全條件,從而消除歐洲大陸內部機械自由貿易的障礙。

展望

因此,人體工程學標準化始於強大的 保護的,雖然是預防性的,但正在製定人體工程學標準,目的是保護工人免受不同健康保護水平的不利影響。 因此,出於以下目的製定了人體工程學標準:

  • 確保分配的任務不超過工人的工作能力限制
  • 防止對工人的健康造成永久性或暫時性的傷害或任何不利影響,無論是短期還是長期,即使可以執行相關任務,如果只是很短的時間,沒有負面影響
  • 提供任務和工作條件不會導致損害,即使隨著時間的推移可能會恢復。

 

另一方面,國際標準化與立法並沒有那麼緊密地結合在一起,它也總是試圖在製定標準的方向上開闢一個視角,這將超越預防和保護免受不利影響(例如,通過指定最小/最大值),而不是 主動 提供最佳工作條件,以促進工人的福祉和個人發展,以及工作系統的有效性、效率、可靠性和生產力。

從這一點可以看出,人體工程學,尤其是人體工程學標準化,具有截然不同的社會和政治維度。 儘管有關安全和健康的保護性方法已為各級標準化所涉及的各方(雇主、工會、行政部門和人體工程學專家)普遍接受並達成一致,但積極主動的方法並沒有以同樣的方式被所有各方平等接受. 這可能是由於這樣的事實,特別是在立法要求應用人體工程學原則(並因此明確或隱含地應用人體工程學標準)的情況下,一些當事方認為此類標準可能會限制他們的行動或談判自由。 由於國際標準不那麼引人注目(將它們轉化為國家標準的主體由國家標準化委員會自行決定),在國際人體工程學標準化水平上,積極主動的方法得到了最深入的發展。

事實上,某些法規確實會限制其適用對象的自由裁量權,這會阻礙某些領域的標準化,例如與單一歐洲法案第 118a 條下的歐洲指令有關的有關安全和健康的使用和在工作場所操作機器,以及工作系統和工作場所設計的設計。 另一方面,根據第 100a 條發布的指令,涉及歐盟 (EU) 內機械自由貿易的機械設計安全和健康,歐洲人體工程學標準化由歐盟委員會強制執行。

然而,從人體工程學的角度來看,很難理解為什麼機械設計中的人體工程學應該不同於工作系統中機械的使用和操作。 因此,希望在未來放棄這種區別,因為它似乎對開發一致的人體工程學標準體係不利而不是有益。

人體工程學標準的類型

第一個制定的國際人體工程學標準(基於德國 DIN 國家標準)是 ISO 6385,“工作系統設計中的人體工程學原理”,於 1981 年發布。它是人體工程學標準系列的基本標準,並設定了標準階段,隨後定義基本概念並說明工作系統人體工程學設計的一般原則,包括任務、工具、機械、工作站、工作空間、工作環境和工作組織。 這個正在修訂的國際標準是 指導標準, 因此提供了要遵循的準則。 但是,它沒有提供必須滿足的技術或物理規格。 這些可以在不同類型的標準中找到,即 規格標準,例如,那些關於人體測量學或熱條件的。 兩種類型的標準都有不同的功能。 雖然指導標準 打算向用戶展示“做什麼和如何做”,並指出必須或應該遵守的原則,例如,關於腦力負荷,規範標準為用戶提供有關安全距離或測量程序的詳細信息,例如,必須滿足的條件,以及可以通過特定程序測試對這些規定的遵守情況。 這對於指南標準並不總是可行的,儘管儘管它們相對缺乏特異性,但通常可以證明何時何地違反了指南。 規範標準的一個子集是“數據庫”標準,它為用戶提供相關的人體工程學數據,例如身體尺寸。

CEN 標準根據其範圍和應用領域分為 A 類、B 類和 C 類標準。 A 類標準是通用的、適用於各種應用的基本標準,B 類標準是特定於某個應用領域的(這意味著 CEN 中的大多數人體工程學標準都屬於這種類型),而 C-類型標準特定於某種機械,例如手持式鑽孔機。

標準化委員會

與其他標準一樣,人體工程學標準由相應的技術委員會 (TC)、其小組委員會 (SC) 或工作組 (WG) 制定。 對於 ISO,這是 TC 159,對於 CEN,這是 TC 122,在國家層面,則是各自的國家委員會。 除了人體工程學委員會之外,從事機器安全工作的 TC(例如,CEN TC 114 和 ISO TC 199)也處理人體工程學,並與它們保持聯絡和密切合作。 還與其他可能與人體工程學相關的委員會建立了聯繫。 然而,人體工程學標準的責任保留給人體工程學委員會自己。

其他一些組織也參與了人體工程學標準的製定,例如 IEC(國際電工委員會); CENELEC,或電工領域各自的國家委員會; 中國國際商會 (Comité consultative international des organizations téléphoniques et télégraphiques) 或電信領域的 ETSI(歐洲電信標準協會); 計算機系統領域的ECMA(歐洲計算機製造商協會); 和 CAMAC(計算機輔助測量與控制協會)在製造業新技術領域的合作,僅舉幾例。 對於其中一些,人體工程學委員會確實有聯絡人,以避免重複工作或不一致的規範; 與一些組織(如 IEC)甚至建立了聯合技術委員會,以便在共同感興趣的領域進行合作。 然而,與其他委員會根本沒有協調或合作。 這些委員會的主要目的是製定特定於其活動領域的(人體工程學)標準。 由於不同級別的此類組織的數量相當大,因此要對人體工程學標準化進行全面概述就變得相當複雜(如果不是不可能的話)。 因此,目前的審查將僅限於國際和歐洲人體工程學委員會的人體工程學標準化。

標準化委員會的結構

人體工程學標準化委員會在結構上彼此非常相似。 通常標準化組織中的一個 TC 負責人體工程學。 該委員會(例如,ISO TC 159)主要負責決定什麼應該標準化(例如,工作項目)以及如何在委員會內組織和協調標準化,但通常沒有標准在這個級別準備。 TC 級別以下是其他委員會。 例如,ISO 有分委員會 (SC),負責定義的標準化領域:SC 1 負責通用人體工程學指導原則,SC 3 負責人體測量學和生物力學,SC 4 負責人機交互,SC 5 負責體力工作環境。 CEN TC 122 擁有 TC 級別以下的工作組 (WG),這些工作組的組成是為了處理人體工程學標準化中的特定領域。 ISO TC 159 中的 SC 作為其職責領域的指導委員會運作並進行第一次投票,但通常他們也不會制定標準。 這是在他們的工作組中完成的,工作組由其國家委員會提名的專家組成,而代表國家觀點的國家代表團出席 SC 和 TC 會議。 在 CEN 中,工作組級別的職責沒有明確區分; 工作組既作為指導委員會又作為製定委員會運作,儘管大量工作是在特設組中完成的,特設組由工作組成員(由其國家委員會提名)組成,旨在準備標準草案。 ISO SC 內的 WG 的建立是為了進行實際的標準化工作,即準備草案、處理評論、確定標準化需求,並向 SC 和 TC 準備提案,然後由 SC 和 TC 採取適當的決定或行動。

人體工程學標準的準備

鑑於現在更加強調歐洲和其他國際發展,人體工程學標準的製定在過去幾年中發生了相當顯著的變化。 最初,國家標準由一個國家的專家在其國家委員會中製定,並由該國公眾中的利益相關方通過特定的投票程序達成一致,作為輸入轉交給負責的 SC 和 WG ISO TC 159,在 TC 級別進行正式投票後,應該準備這樣一個國際標準。 工作組由來自 TC 159 所有參與成員機構(即國家標準化組織)的工效學專家(以及來自政治利益相關方的專家)組成,他們願意在此工作項目中進行合作,然後將處理任何輸入並準備工作草案 (WD)。 該提案草案在工作組中獲得一致同意後,將成為委員會草案 (CD),分發給 SC 的成員機構以供批准和評論。 如果草案得到 SC 成員機構的大力支持(即,如果至少三分之二的投票贊成)並且在國家委員會的評論被 WG 納入改進版本後,國際標準草案 (DIS)提交給 TC 159 的所有成員進行投票。如果在此步驟中獲得 TC 成員機構的實質性支持(並且可能在合併編輯更改之後),則該版本將作為國際標準 (IS) 由國際標準化組織。 TC 和 SC 級別成員機構的投票以國家級別的投票為基礎,各國的專家或相關方可通過成員機構提出意見。 該程序與 CEN TC 122 大致相同,不同之處在於沒有低於 TC 級別的 SC,並且投票採用加權投票(根據國家大小),而在 ISO 中規則是一個國家,一個投票。 如果草案在任何一步都失敗了,除非工作組決定無法達成一致的修改,否則必須修改,然後重新通過表決程序。

如果國家委員會相應地投票,則國際標準將轉為國家標準。 相比之下,歐洲標準 (EN) 必須由 CEN 成員轉換為國家標準,並且必須撤銷相互衝突的國家標準。 這意味著統一的 EN 將在所有 CEN 國家/地區生效(並且,由於它們對貿易的影響,將與打算向 CEN 國家/地區的客戶銷售商品的所有其他國家/地區的製造商相關)。

ISO-CEN合作

為了避免標準衝突和重複工作,並允許非 CEN 成員參與 CEN 的開發,ISO 和 CEN 之間達成了合作協議(所謂的 維也納協定) 規定了手續並規定了所謂的平行投票程序,如果負責的委員會同意,該程序允許在 CEN 和 ISO 中對相同的草案進行平行投票。 在人體工程學委員會中,趨勢很明顯:避免重複工作(人力和財力太有限),避免規範衝突,並在分工的基礎上努力實現人體工程學標準的一致性。 CEN TC 122 受歐盟行政部門決定的約束,並獲得授權工作項目來規定歐洲指令的規範,而 ISO TC 159 可以自由地標準化它認為在人體工程學領域必要或適當的任何內容。 這導致兩個委員會的重點發生了轉變,CEN 專注於機械和安全相關主題,而 ISO 則專注於比歐洲更廣泛的市場利益領域(例如,與 VDU 和過程控制室設計合作)及相關產業); 在涉及機械操作的領域,如工作系統設計; 以及工作環境和工作組織等領域。 然而,其目的是將工作成果從 CEN 轉移到 ISO,反之亦然,以建立一套一致的人體工程學標準,這些標準實際上在全世界都有效。

制定標準的正式程序在今天仍然是一樣的。 但由於重點越來越多地轉移到國際或歐洲層面,越來越多的活動被轉移到這些委員會。 草案現在通常直接在這些委員會中製定,不再基於現有的國家標準。 在做出製定標準的決定後,工作直接從這些超國家層面之一開始,基於可能存在的任何輸入,有時從零開始。 這極大地改變了國家人體工程學委員會的作用。 雖然此前他們根據國家規則正式製定了自己的國家標準,但現在他們的任務是在超國家層面觀察和影響標準化——通過制定標準的專家或通過在投票的不同步驟(在內部)發表評論CEN,如果在 CEN 級別同時開展類似項目,則國家標準化項目將停止)。 這使得任務變得更加複雜,因為這種影響只能間接施加,而且人體工程學標準的製定不僅僅是一個純科學問題,而是一個討價還價、共識和協議的問題(尤其是由於政治影響標準可能有)。 這當然是製定國際或歐洲人體工程學標準的過程通常需要數年時間以及人體工程學標準無法反映人體工程學最新技術水平的原因之一。 因此,國際人體工程學標準必須每五年審查一次,並在必要時進行修訂。

人體工程學標準化領域

國際人體工程學標準化始於工作系統設計中人體工程學一般原則的指導方針; 它們在 ISO 6385 中有所規定,目前正在修訂以納入新的發展。 CEN 已經制定了類似的基本標準(EN 614,第 1 部分,1994)——這更多地面向機械和安全——並且正在準備一個標準,其中包含任務設計指南,作為該基本標準的第二部分。 因此,CEN 強調操作員任務在機械或工作系統設計中的重要性,為此必須設計適當的工具或機械。

標準中規定了概念和指南的另一個領域是腦力負荷領域。 ISO 10075 第 1 部分定義了術語和概念(例如,疲勞、單調、降低警惕性),第 2 部分(在 1990 年代後半期的 DIS 階段)為工作系統的設計提供了指南精神負荷,以避免損傷。

ISO TC 3 的 SC 159 和 CEN TC 1 的 WG 122 制定人體測量學和生物力學標準,除其他主題外,涵蓋人體測量學測量方法、身體尺寸、安全距離和通道尺寸、工作姿勢評估和工作場所設計關於機械,建議的體力限制和人工處理問題。

ISO 4 的 SC 159 展示了技術和社會變化如何影響人體工程學標準化和此類小組委員會的計劃。 SC 4 從“信號和控制”開始,通過標準化顯示信息和設計控制執行器的原則,其工作項目之一是用於辦公任務的視覺顯示單元 (VDU)。 然而,很快就變得很明顯,對 VDU 的人體工程學進行標準化是不夠的,而且“圍繞”這個工作站的標準化——在某種意義上 工作制度— 是必需的,涵蓋硬件(例如,VDU 本身,包括顯示器、鍵盤、非鍵盤輸入設備、工作站)、工作環境(例如,照明)、工作組織(例如,任務要求)和軟件(例如,對話原則、菜單和直接操作對話)。 這導致了一個多部分標準 (ISO 9241) 涵蓋“VDU 辦公室工作的人體工程學要求”,目前有 17 個部分,其中 3 個已經達到 IS 的狀態。 該標準將轉移到 CEN(作為 EN 29241),後者將指定歐盟 VDU 指令 (90/270 EEC) 的要求——儘管這是單一歐洲法案第 118a 條下的指令。 該系列標準根據標准給定部分的主題提供了指南和規範,並引入了一個新的標準化概念,即用戶性能方法,這可能有助於解決人機工程學標準化中的一些問題。 在本章中有更全面的描述 視覺顯示單元 .

用戶性能方法基於這樣的想法,即標準化的目的是防止損害並為操作員提供最佳工作條件,而不是建立技術規範本身。 因此,規範僅被視為達到未受損害的最佳用戶性能的一種手段。 重要的是要實現操作員的這種不受影響的性能,而不管是否滿足特定的物理規格。 這要求必須首先指定必須實現的未受損害的操作員性能,例如,在 VDU 上的讀取性能,其次,開發能夠實現所需性能的技術規範,基於可用的證據。 然後製造商可以自由地遵循這些技術規範,這將確保產品符合人體工程學要求。 或者他可以證明,通過與已知滿足要求的產品(通過符合標準的技術規範或通過經過驗證的性能)進行比較,新產品的性能要求與新產品相同或更好地滿足參考產品,符合或不符合標準的技術規範。 標準中指定了為證明符合標準的用戶性能要求而必須遵循的測試程序。

這種方法有助於克服兩個問題。 標準,憑藉其規範,是基於標準制定時的技術水平(和技術),可以限制新的發展。 基於某種技術(例如,陰極射線管)的規範可能不適用於其他技術。 然而,與技術無關,無論使用何種技術,顯示設備的用戶(例如)都應該能夠有效且高效地閱讀和理解顯示的信息而不會受到任何損害。 然而,這種情況下的性能不能僅限於純粹的輸出(根據速度或準確性來衡量),還必須包括舒適度和努力度的考慮。

這種方法可以處理的第二個問題是條件之間的交互問題。 物理規格通常是一維的,不考慮其他條件。 然而,在交互效果的情況下,這可能會產生誤導,甚至是錯誤的。 另一方面,通過指定性能要求並將實現這些要求的方法留給製造商,滿足這些性能要求的任何解決方案都是可以接受的。 因此,將規範視為達到目的的手段代表了真正的人體工程學觀點。

另一個採用工作系統方法的標準正在 SC 4 中準備,它涉及控制室的設計,例如,用於過程工業或發電站。 因此,預計將製定一個多部分標準 (ISO 11064),其中不同部分涉及控制室設計的各個方面,例如佈局、操作員工作站設計以及用於過程控制的顯示器和輸入設備的設計。 由於這些工作項目和採用的方法明顯超出了“顯示和控制”的設計問題,SC 4 已更名為“人機交互”。

環境問題,特別是那些與熱條件和嘈雜環境中的通信有關的問題,在 SC 5 中得到處理,其中已經或正在準備關於測量方法、熱應力估計方法、熱舒適條件、代謝熱產生的標準,以及關於聽覺和視覺危險信號、言語干擾水平和言語交流的評估。

CEN TC 122 涵蓋了大致相同的人體工程學標準化領域,儘管其工作組的側重點和結構不同。 然而,它的目的是通過人體工程學委員會之間的分工和工作結果的相互接受,將開發一套通用的和可用的人體工程學標準。

 

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週一,三月07 2011 19:04

核對表

工作系統包括人事子系統、技術子系統和外部環境等宏觀層面的組織變量。 因此,對工作系統的分析本質上是為了理解工人和技術裝備之間的功能分配以及社會技術環境中人與人之間的勞動分工。 這樣的分析可以幫助做出明智的決定,以提高系統安全性、工作效率、技術發展以及工人的身心健康。

研究人員根據不同的方法(機械的、生物的、感知/運動的、動機的)以及相應的個人和組織結果來檢查工作系統(Campion 和 Thayer 1985)。 工作系統分析方法的選擇取決於所採用的具體方法和所考慮的特定目標、組織背景、工作和人類特徵以及所研究系統的技術複雜性 (Drury 1987)。 核對錶和問卷調查是組織規劃人員在人員選擇和安置、績效評估、安全和健康管理、工人-機器設計和工作設計或重新設計等領域確定行動計劃優先順序的數據庫的常用方法。 清單的清單方法,例如職位分析問卷或 PAQ(McCormick 1979)、工作組成清單(Banks 和 Miller 1984)、工作診斷調查(Hackman 和 Oldham 1975)和多方法工作設計問卷( Campion 1988)是更受歡迎的工具,並且針對各種目標。

PAQ有六大類,包括189項工作績效評估所需的行為項目和XNUMX項與貨幣補償相關的補充項目:

  • 信息輸入(從哪里以及如何獲得有關要執行的工作的信息)(35 項)
  • 心理過程(執行工作時的信息處理和決策)(14 題)
  • 工作產出(完成的體力勞動、使用的工具和設備)(50 項)
  • 人際關係(36項)
  • 工作情況和工作環境(物理/社會環境)(18 項)
  • 其他工作特徵(工作時間表、工作要求)(36 項)。

 

Job Components Inventory Mark II 包含七個部分。 介紹部分介紹了組織的詳細信息、職位描述和工作負責人的履歷。 其他部分如下:

  • 工具和設備——使用超過 200 種工具和設備(26 項)
  • 身體和知覺要求——力量、協調、選擇性注意(23 項)
  • 數學要求——數字的使用、三角函數、實際應用,例如,使用計劃和繪圖(127 項)
  • 溝通要求——信件的準備、編碼系統的使用、採訪人(19 項)
  • 決策與責任——關於方法、工作順序、標準和相關問題的決策(10 項)
  • 工作條件和感知的工作特徵。

 

概況方法具有共同的要素,即(1)用於選擇工作範圍的綜合工作因素集,(2)允許評估工作需求的評級量表,以及(3)工作特徵的權衡基於組織結構和社會技術要求。 郵局概況,雷諾組織 (RNUR 1976) 開發的另一種任務概況工具,包含代表工作條件的變量條目表,並為受訪者提供五分制量表,他們可以根據該量表選擇一個變量的值,範圍從很通過登記標準化答复,讓非常貧困的人感到滿意。 變量包括 (1) 工作站的設計,(2) 物理環境,(3) 物理負荷因素,(4) 神經緊張,(5) 工作自主性,(6) 關係,(7) 重複性和 ( 8)工作內容。

AET(人體工學工作分析)(Rohmert 和 Landau 1985)是基於壓力-應變概念開發的。 AET 的 216 個項目中的每一個都被編碼:一個代碼定義壓力源,表明工作元素是否符合壓力源的條件; 其他代碼定義了與工作相關的壓力程度; 還有一些人描述了輪班期間壓力的持續時間和頻率。

AET由三部分組成:

  • A 部分 Man-at-Work 系統(143 項)包括構成工作的物理、組織、社會和經濟條件的工作對象、工具和設備以及工作環境。
  • B部分任務分析(31項)根據不同種類的工作對象,如物質和抽像對象,以及與工人相關的任務進行分類。
  • C 部分。工作需求分析(42 項)包括感知、決策和響應/活動的要​​素。 (AET 增刊 H-AET 涵蓋了工業裝配活動中的身體姿勢和動作)。

 

從廣義上講,清單採用以下兩種方法之一,(1) 以工作為導向的方法(例如,AET, 郵局概況) 和 (2) 以工人為導向的方法(例如,PAQ)。 任務清單和概況提供複雜任務和工作職業概況的微妙比較,並確定工作的哪些方面被先驗地視為改善工作條件的必然因素。 PAQ 的重點是對工作家族或集群進行分類(Fleishman 和 Quaintence 1984;Mossholder 和 Arvey 1984;Carter 和 Biersner 1987),推斷工作組成部分的有效性和工作壓力(Jeanneret 1980;Shaw 和 Riskind 1983)。 從醫學的角度來看,AET 和剖面方法都允許在需要時比較限制和能力(Wagner 1985)。 Nordic 問卷是人體工程學工作場所分析的說明性表述(Ahonen、Launis 和 Kuorinka 1989),它涵蓋以下方面:

  • 工作空間
  • 一般體力活動
  • 舉重活動
  • 工作姿勢和動作
  • 事故風險
  • 工作內容
  • 工作限制
  • 工人的溝通和個人聯繫
  • 決策
  • 工作的重複性
  • 專注力
  • 照明條件
  • 熱環境
  • 噪聲。

 

人體工程學工作分析中採用的通用清單格式的缺點如下:

  • 除了一些例外(例如,AET 和北歐問卷),普遍缺乏關於工作和環境的不同方面的人體工程學規範和評估協議。
  • 在確定工作條件特徵的方法、報價單、標準和測試方法方面,清單的總體結構存在差異。
  • 體力負荷、工作姿勢和工作方法的評估是有限的,因為在工作操作分析中缺乏精確性,參考相對壓力水平的尺度。
  • 評估工人心理負荷的主要標準是任務的複雜程度、任務所需的注意力和心理技能的執行情況。 現有的清單較少提到抽象思維機制的使用不足,而是具體思維機制的過度使用。
  • 在大多數清單中,分析方法非常重視工作作為職位,而不是工作分析、工人與機器的兼容性等。 心理社會學決定因素基本上是主觀的和偶然的,在人體工程學清單中較少強調。

 

系統構建的清單要求我們調查可見或易於修改的工作條件因素,並允許我們在雇主、工作人員和其他相關人員之間進行社會對話。 人們應該對清單的簡單性和效率的錯覺以及它們的量化和技術方法保持一定程度的謹慎。 可以通過包含適合特定目標的特定模塊來實現清單或問卷的多功能性。 因此,變量的選擇與分析工作系統的目的密切相關,這決定了構建用戶友好清單的一般方法。

建議的“人體工程學檢查表”可用於各種應用。 通過響應主要和次要陳述 (qv),數據收集和核對錶數據的計算機化處理相對簡單。

 


人體工程學清單

這裡建議了一個模塊化結構工作系統清單的廣泛指南,涵蓋五個主要方面(機械、生物、感知/運動、技術和社會心理)。 模塊的權重因要分析的工作性質、所研究的國家或人口的具體特徵、組織優先級和分析結果的預期用途而異。 受訪者將“主要陳述”標記為是/否。 “是”的回答表明明顯​​沒有問題,但不排除進一步仔細審查的可取性。 回答“否”表明需要進行人體工程學評估和改進。 對“次要陳述”的回答由同意/不同意嚴重程度的單個數字表示,如下圖所示。

0 不知道或不適用

1 強烈反對

2 不同意

3 既不同意也不反對

4 同意

5 非常同意

A. 組織、工人和任務 你的答案/評分

清單設計者可以提供工作的樣本圖紙/照片和
正在學習的工作場所。

一、組織機構及職能說明。

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_______________________________________________________________

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2. 工作者特點: 簡要介紹工作群體。

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3. 任務描述:列出活動和使用的材料。 給出一些指示 
工作的危險。

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_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

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B. 機械方面你的答案/評分

一、崗位專業化

4.任務/工作模式簡單而不復雜。 是/否

If 沒有, 評價以下內容:(輸入 0-5)

4.1 工作分配是特定於操作員的。        

4.2 工具和工作方法專用於工作目的。  

4.3 生產量和工作質量。  

4.4 工作負責人執行多項任務。   

二。 技能要求

5.工作需要簡單的動作。 是/否

If 沒有, 評價以下內容:(輸入 0-5)

5.1 工作需要知識和技能。    

5.2 工作需要技能獲取培訓。     

5.3 工人在工作中經常犯錯。    

5.4 工作需要按照指示頻繁輪換。   

5.5 工作操作由機器控制/由自動化輔助。   

意見和改進建議。 第 4 至 5.5 項:

_______________________________________________________________

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q 分析師評級 工人評級 q

C. 生物學方面 你的答案/評分

三、 一般體力活動

6. 身體活動是完全確定和
由工人監管。 是/否

If 沒有, 評價以下內容:(輸入 0-5)

6.1 工人保持以目標為導向的步伐。   

6.2 工作意味著頻繁重複的動作。   

6.3 崗位心肺要求:   

久坐/輕度/中度/重度/極度重度。 

(什麼是繁重的工作要素?):

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_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

(輸入 0-5)

6.4 工作需要高強度的肌肉力量。   

6.5 工作(手柄、方向盤、踏板製動器的操作)主要是靜態工作。   

6.6. 工作需要固定的工作位置(坐著或站著)。   

 

四、 手動物料搬運 (MMH)

所處理物體的性質:有生命/無生命、大小和形狀。

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

7. 工作需要最少的 MMH 活動。 是/否

If 沒有, 指定工作:

7.1 工作方式:(圈選一項)

拉/推/轉/舉/降/攜帶

(指定重複週期):

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________


7.2 負載重量(kg):(圈選一項)

5-10, 10-20, 20-30, 30-40, >>40.

7.3 主體-載荷水平距離(cm):(圈選一項)

<25、25-40、40-55、55-70、>70。

7.4 主體負載高度:(圈選一個)

地面、膝、腰、胸、肩平。

(輸入 0-5)

7.5 服裝限制 MMH 任務。   

8. 任務情境沒有人身傷害的風險。 是/否

If 沒有, 評價以下內容:(輸入 0-5)        

8.1 可以修改任務以減少要處理的負載。   

8.2 材料可以按標準尺寸包裝。   

8.3 物體手柄的大小/位置可能會得到改進。   

8.4 工人沒有採用更安全的負載搬運方法。   

8.5 機械輔助設備可以減少身體勞損。
如果有起重機或其他搬運輔助工具,請列出每一項。   

改進建議,第 6 至 8.5 項:

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_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

五、工作場所/工作空間設計

工作場所可以用圖解說明,顯示人類的影響力和
清除:

9. 工作場所與人的維度兼容。 是/否

If 沒有, 評價以下內容:(輸入 0-5)

9.1 工作距離超出水平面或垂直面的正常範圍 (>60 cm)。   

9.2 辦公桌/設備的高度是固定的或可微調的。   

9.3 沒有輔助操作的空間(例如,檢查和維護)。   

9.4 工作台有障礙物、突出部分或銳邊。   

9.5 工作台地面濕滑、不平整、雜亂或不穩定。   

10. 座位安排充足(例如,舒適的椅子,
良好的姿勢支撐)。 是/否

If 沒有,原因是:(輸入0-5)

10.1 座椅尺寸(例如,座椅高度、靠背)與人體尺寸不匹配。   

10.2 座椅的最小可調性。   

10.3 工作座椅不提供支撐/支撐(例如,通過垂直邊緣/超硬覆蓋物)來與機器一起工作。   

10.4 工作座椅缺少減振裝置。   

11、輔助保障充足,安全無虞
在工作場所。 是/否

If 沒有, 提及以下內容:(輸入 0-5)

11.1 工具、個人物品的存儲空間不可用。   

11.2 門口、入口/出口路線或走廊受到限制。  

11.3 把手、梯子、樓梯、扶手設計不匹配。   

11.4 抓手和立足點需要四肢的尷尬位置。   

11.5 支撐的位置、形式或構造無法辨認。   

11.6 在工作和操作設備控制時限制使用手套/鞋類。   

改進建議,第 9 至 11.6 項:

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_______________________________________________________________

六。 工作姿勢

12.工作允許放鬆的工作姿勢。 是/否

If 沒有, 評價以下內容:(輸入 0-5)

12.1 手臂高於肩膀和/或遠離身體工作。   

12.2 手腕過伸和高強度要求。   

12.3 頸部/肩部未保持約 15° 的角度。   

12.4 背部彎曲和扭曲。   

12.5 臀部和腿部在坐姿時沒有得到很好的支撐。   

12.6 身體的單側和不對稱運動。   

12.7 提及強迫姿勢的原因:
(1)機器位置
(2)座椅設計,
(3) 設備搬運,
(4) 工作場所/工作場所

12.8 指定 OWAS 代碼。 (有關 OWAS 的詳細說明
方法參考 Karhu 等人。 1981.)

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改進建議,第 12 至 12.7 項:

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七。 工作環境

(盡可能給出尺寸)

NOISE

[確定噪聲源、暴露類型和持續時間; 參考 ILO 1984 代碼]。

13. 噪音水平低於最大值 是/否
推薦的音量。 (使用下表。)

評分

不需要語言交流的工作

需要口頭交流的工作

需要集中註意力的工作

1

低於 60 分貝

低於 50 分貝

低於 45 分貝

2

60-70 dBA

50-60 dBA

45-55 dBA

3

70-80 dBA

60-70 dBA

55-65 dBA

4

80-90 dBA

70-80 dBA

65-75 dBA

5

超過 90 分貝

超過 80 分貝

超過 75 分貝

資料來源:Ahonen 等。 1989.

給出您的同意/不同意分數 (0-5)  

14. 從源頭抑制有害噪音。 是/否

如果否,速率對策:(輸入 0-5)

14.1 沒有有效的隔音效果。   

14.2 未採取噪聲應急措施(如限制工作時間、使用個人耳罩/保護器)。   

15. 根據法律、法規的要求、強製性的行政執法或司法要求所; 氣候

指定氣候條件。

溫度 ____

濕度 ____

輻射溫度____

草稿____

16.氣候舒適。 是/否

If 沒有, 評價以下內容:(輸入 0-5)

16.1 溫度感覺(圈一):

涼爽/略涼/中性/溫暖/非常熱

16.2 通風設備(例如,風扇、窗戶、空調)不足。   

16.3 未執行暴露限值監管措施(如有,請詳細說明)。   

16.4 工人不穿防熱/輔助服。   

16.5 附近沒有冷水飲水機。   

17. 根據法律、法規的要求、強製性的行政執法或司法要求所; 燈光

工作場所/機器始終照明充足。 是/否

If 沒有, 評價以下內容:(輸入 0-5)

17.1 照明足夠強。   

17.2 工作區照明足夠均勻。   

17.3 閃爍現像很少或沒有。   

17.4 陰影形成沒有問題。   

17.5 煩人的反射眩光很少或沒有。   

17.6 色彩動態(視覺強調、色彩暖度)足夠。   

18. 根據法律、法規的要求、強製性的行政執法或司法要求所; 灰塵、煙霧、有毒物質

環境無過多粉塵, 
煙霧和有毒物質。 是/否

如果否,請評價以下內容:(輸入 0-5)

18.1 通風和排氣系統無法有效排出煙霧、煙霧和污垢。   

18.2 缺乏應急釋放和接觸危險/有毒物質的防護措施。   

列出化學有毒物質:

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

18.3 不定期監測工作場所的化學有毒物質。   

18.4 沒有個人防護措施(例如手套、鞋子、口罩、圍裙)。   

19. 根據法律、法規的要求、強製性的行政執法或司法要求所; 輻射

有效保護工人免受輻射照射。 是/否

如果否,請提及風險 
(見國際社會保障協會清單, 人體工程學): (輸入 0-5)

19.1 紫外線輻射(200 nm – 400 nm)。   

19.2 紅外輻射(780 nm – 100 μm)。   

19.3 放射性/X 射線輻射(<200 納米)。   

19.4 微波(1 毫米 – 1 米)。   

19.5 激光(300 納米 – 1.4 微米)。   

19.6 其他(提及):

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_______________________________________________________________


20.振動

機器可以在沒有振動傳輸的情況下運行
到操作者的身體。 是/否

If 沒有, 評價以下內容:(輸入 0-5)

20.1 振動通過腳傳遞到全身。   

20.2 振動通過座椅傳遞(例如,由操作員就座驅動的移動機器)。   

20.3 振動通過手臂系統傳遞(例如,動力驅動的手持工具、操作員行走時驅動的機器)。   

20.4 長時間暴露於連續/重複的振動源。   

20.5 振動源不能被隔離或消除。   

20.6 識別振動源。

意見和建議,第 13 至 20 項:

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八。 工作時間表

註明工作時間:工作時數/天/週/年,包括季節性工作和輪班制度。

21、工作時間壓力最小。 是/否

If 沒有, 評價以下內容:(輸入 0-5)

21.1 工作需要上夜班。   

21.2 工作涉及加班/加班。   

指定平均持續時間:

_______________________________________________________________

21.3 繁重的任務在整個班次中分配不均。   

21.4 人們按照預定的節奏/時間限制工作。   

21.5 疲勞津貼/工作休息模式沒有充分納入(使用工作強度的心肺標準)。   

意見和建議,第 21 至 21.5 項:

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   分析師評級 工人評級   

 

D. 知覺/運動方面你的答案/評分

九。 顯示器

22. 視覺顯示(儀表、儀表、警告信號) 
很容易閱讀。 是/否

如果否,請給難度評分:(輸入 0-5)

22.1 照明不足 (參考第 17 項).   

22.2 視線的頭部/眼睛定位不當。   

22.3 數字/數字級數的顯示風格造成混淆並導致閱讀錯誤。   

22.4 數字顯示無法準確讀數。   

22.5 視距大,讀數精度高。   

22.6 顯示的信息不易理解。   

23. 緊急信號/衝動很容易識別。 是/否

如果否,評估原因:

23.1 信號(視覺/聽覺)不符合工作流程。   

23.2 閃爍信號超出視野。   

23.3 聽覺顯示信號是聽不見的。   

24. 顯示特徵的分組是合乎邏輯的。 是/否

如果否,請評價以下內容:

24.1 展示不以形式、位置、顏色或色調區分。   

24.2 經常使用和關鍵的顯示從中心視線移開。   

十、控制

25. 控制裝置(例如,開關、旋鈕、起重機、驅動輪、踏板)易於操作。 是/否

如果否,原因是:(輸入 0-5)

25.1 手/腳控制位置不便。   

25.2 控制/工具的用手習慣不正確。   

25.3 控件尺寸與操作體部分不匹配。   

25.4 控制裝置需要高驅動力。   

25.5 控制需要高精度和速度。   

25.6 控件沒有形狀編碼以獲得良好的抓地力。   

25.7 控件沒有顏色/符號編碼以供識別。   

25.8 控制會導致不愉快的感覺(溫暖、寒冷、振動)。   

26. 顯示和控制(組合)與簡單舒適的人類反應兼容。 是/否

如果否,請評價以下內容:(輸入 0-5)

26.1 放置位置彼此不夠靠近。   

26.2 顯示/控件未按功能/使用頻率順序排列。   

26.3 顯示/控制操作是連續的,沒有足夠的時間跨度來完成操作 (這會造成感官超載).   

26.4 顯示/控制的移動方向不協調(例如,向左的控制移動不給向左的單元移動)。   

意見和建議,第 22 至 26.4 項:

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   分析師評級 工人評級   

E. 技術方面 您的回答/評分

十一. 機械

27. 機器(如輸送小車、起重車、機床) 
易於駕駛和使用。 是/否

如果否,請評價以下內容:(輸入 0-5)

27.1 機器運行不穩定。   

27.2 機械維護不善。   

27.3 機器的行駛速度不可調節。   

27.4 從站立位置操作方向盤/手柄。   

27.5 操作機構妨礙身體在工作空間內移動。   

27.6 因缺乏機器防護裝置而造成受傷的風險。   

27.7 機械未配備警告信號。   

27.8 機器的減振裝置很差。   

27.9 機器噪音水平超過法定限值 (參考第 13 和 14 項)   

27.10 機器部件和鄰近區域能見度低 (參考第 17 和 22 項).   

十二。 小工具/器具

28. 提供給操作員的工具/器具是 
舒適的工作。 是/否

如果否,請評價以下內容:(輸入 0-5)

28.1 工具/器具沒有背帶/背架。   

28.2 不能雙手交替使用工具。   

28.3 工具重量過重導致手腕過度伸展。   

28.4 把手的形狀和位置不是為了方便抓握而設計的。   

28.5 電動工具不是為雙手操作而設計的。   

28.6 工具/設備的鋒利邊緣/脊部可能會造成傷害。      

28.7 操作振動工具時不經常使用安全帶(手套等)。   

28.8 電動工具的噪音水平超出可接受限度 
(參考第 13 項).   

改進建議,第 27 至 28.8 項:

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十三。 工作安全

29. 機器安全措施足以防止 
事故和健康危害。 是/否

如果否,請評價以下內容:(輸入 0-5)

29.1 機器附件不能輕易固定和拆卸。   

29.2 危險點、運動部件和電氣裝置沒有得到充分保護。   

29.3 身體部位與機械直接/間接接觸會造成危險。   

29.4 機器檢查維護困難。   

29.5 沒有關於機器操作、維護和安全的明確說明。   

改進建議,第 29 至 29 項:

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   分析師評級 工人評級   

F. 社會心理方面 您的回答/評分

十四。 工作自主權

30. 工作允許自主(例如,關於工作方法的自由, 
性能條件、時間表、質量控制)。 是/否

如果否,可能的原因是:(輸入 0-5)

30.1 無法決定工作的開始/結束時間。   

30.2 在工作中尋求幫助方面沒有組織支持。   

30.3 完成任務的人數不足(團隊合作)。   

30.4 工作方法和條件僵化。   

十五。 工作反饋(內在和外在)

31. 工作允許直接反饋關於質量的信息 
和一個人的表現數量。 是/否

如果否,原因是:(輸入 0-5)

31.1 在任務信息和決策制定中沒有參與作用。   

31.2 由於物理障礙而導致的社會接觸限制。   

31.3 高噪音導致溝通困難。   

31.4 機器起搏的注意力需求增加。   

31.5 其他人(經理、同事)告知工人其工作績效的有效性。   

十六。 任務多樣性/清晰度

32. 約伯有各種各樣的任務,需要工人的自發性。 是/否

如果否,請評價以下內容:(輸入 0-5)

32.1 工作角色和目標不明確。   

32.2 工作限制是由機器、流程或工作組強加的。   

32.3 工人與機器的關係引起操作員表現出的行為的衝突。   

32.4 受限的刺激水平(例如,不變的視覺和聽覺環境)。   

32.5 對工作高度厭煩。   

32.6 工作擴大的範圍有限。   

十七。 任務身份/意義

33. 工人被分配了一批任務是/否
並安排他或她自己的時間表來完成工作
(例如,計劃和執行工作並檢查和
管理產品)。

給出您的同意/不同意分數 (0-5)   

34. 工作在組織中很重要。 是/否
它提供了來自他人的認可和認可。

(給出你的同意/不同意分數)

十八。 心理超載/欠載

35. 工作由清晰溝通和溝通的任務組成 
可以使用明確的信息支持系統。 是/否

如果否,請評價以下內容:(輸入 0-5)

35.1 提供的與工作相關的信息非常廣泛。   

35.2 需要在壓力下處理信息(例如,過程控制中的緊急機動)。   

35.3 高信息處理工作量(例如,困難的定位任務——不需要特殊的動機)。   

35.4 偶爾會注意實際任務所需信息以外的信息。   

35.5 任務包括重複的簡單運動動作,需要表面注意。   

35.6 工具/設備未預先放置以避免精神延遲。   

35.7 決策和風險判斷需要多項選擇。   

(意見和建議,第30至35.7項)

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

十九。 培訓與晉升

36.工作有機會提高能力 
和任務完成度。 是/否

如果否,可能的原因是:(輸入 0-5)

36.1 沒有晉升到更高級別的機會。   

36.2 沒有針對特定工作的操作員定期培訓。   

36.3 培訓計劃/工具不容易學習和使用。   

36.4 無激勵薪酬計劃。   

XX. 組織承諾

37. 對組織的明確承諾 是/否
效,以及身體、心理和社會福祉。

評估以下內容的可用程度:(輸入 0-5)

37.1 個人角色衝突和歧義中的組織角色。   

37.2 在工作危險情況下進行預防性干預的醫療/行政服務。   

37.3 控制工作組缺勤的促進措施。   

37.4 有效的安全規定。   

37.5 勞動監察和監督更好的工作實踐。   

37.6 事故/傷害管理的後續行動。   

 


 

 

 

摘要評估表可用於對選定的一組項目進行概要分析和聚類,這可能構成工作系統決策的基礎。 分析過程通常很耗時,這些儀器的用戶必須在工作系統評估方面接受過良好的人體工程學理論和實踐培訓。

 


 

總結評估表

A. 機構簡介、工作人員特徵及任務描述

...................................................... ...................................................... ...................................................... ...................................................... ......................

...................................................... ...................................................... ...................................................... ...................................................... ......................

     

嚴重性協議

   

模塊

數量
額定
項目



0



1



2



3



4



5

亲属
嚴重性
(%)

貨號。
對於立即
介入

B. 機械的

一、崗位專業化

二。 技能要求

4

5

               

C. 生物的

三、 一般體力活動

四、 手動材料處理

五、工作場所/Workplace Design

六。 工作姿勢

七。 工作環境

八。 工作時間表

5

6

15

6

28

5

               

D. 知覺/運動

九。 顯示器

十、控制

12

10

               

E. 技術

十一. 機械

十二。 小工具/器具

十三。 工作安全

10

8

5

               

F. 社會心理

十四。 工作自主權

十五。 職位反饋

十六。 任務多樣性/清晰度

十七。 任務身份/意義

十八。 心理超載/欠載

十九。 培訓與晉升

XX. 組織承諾

5

5

6

2

7

4

6

               

總體評價

模塊的嚴重性協議

備註

A

 

B

 

C

 

D

 

E

 

F

 
 

工作分析師:

 

 

 

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星期二,08 March 2011 20:55

人體測量學

 

本文改編自《職業健康與安全百科全書》第 3 版。

人體測量學是體質人類學的一個基本分支。 它代表數量方面。 廣泛的理論和實踐系統致力於定義方法和變量,以關聯不同應用領域的目標。 在職業健康、安全和人體工程學領域,人體測量系統主要關注身體構造、構成和體質,以及人體與工作場所尺寸、機器、工業環境和服裝的相互關係的尺寸。

人體測量變量

人體測量變量是身體的可測量特徵,可以定義、標準化並參考測量單位。 線性變量通常由可以精確追踪到身體的地標定義。 界標通常有兩種類型:骨骼解剖學的,可以通過皮膚感覺骨骼突起來發現和追踪,以及使用卡尺的分支簡單地找到最大或最小距離的虛擬界標。

人體測量變量具有遺傳和環境成分,可用於定義個體和種群的變異性。 變量的選擇必須與具體的研究目的相關,並與同領域的其他研究標準化,因為文獻中描述的變量數量非常多,對人體的描述高達2,200個。

人體測量變量主要是 線性 測量值,例如高度、距離地標的距離,受試者以標準姿勢站立或坐著; 直徑,例如雙邊地標之間的距離; 長度,例如兩個不同地標之間的距離; 曲線措施,即弧線,例如兩個地標之間的體表距離; 和 周長,例如身體表面的封閉式全方位措施,通常位於至少一個地標或定義的高度。

其他變量可能需要特殊的方法和儀器。 例如,皮褶厚度是通過特殊的恆壓卡尺測量的。 體積通過計算或浸入水中測量。 為了獲得關於身體表面特徵的完整信息,可以使用生物立體測量技術繪製表麵點的計算機矩陣。

儀器

雖然複雜的人體測量儀器已經被描述和使用以實現自動數據收集,但基本的人體測量儀器非常簡單且易於使用。 必須格外小心,以避免因對地標的誤解和受試者的不正確姿勢而導致的常見錯誤。

標準的人體測量儀器是人體測量儀——一根 2 米長的剛性桿,帶有兩個計數器讀數刻度,可以測量垂直身體尺寸,例如地標距地板或座位的高度,以及橫向尺寸,例如直徑。

通常,桿可以分成 3 或 4 個部分,這些部分相互配合。 帶有直爪或彎爪的滑動分支可以測量距地面的高度距離,或距固定分支的直徑距離。 更精細的人體測量儀具有單一的高度和直徑刻度以避免刻度誤差,或者配備數字機械或電子讀數設備(圖 1)。

圖 1. 人體測量儀

ERG070F1

測距儀是一種固定式人體測量儀,通常僅用於測量身高,通常與體重秤相關聯。

對於橫向直徑,可以使用一系列卡尺:測量高達 600 毫米的傾斜計和測量高達 300 毫米的頭部測量儀。 後者在與滑動羅盤一起使用時特別適用於頭部測量(圖 2)。

圖 2. 頭部測量儀和滑動羅盤

ERG070F2

腳踏板用於測量腳,床頭板在“法蘭克福平面”(通過的水平面)中定向時提供頭部的笛卡爾坐標 部分 軌道 頭的界標)。手可以用卡尺測量,或者用由五個滑動尺組成的特殊裝置測量。

皮褶厚度用恆壓皮褶卡尺測量,壓力一般為 9.81 x 104 Pa (10 克重物施加在 1 毫米麵積上的壓力2).

對於圓弧和周長,使用具有扁平截面的窄而靈活的鋼帶。 必須避免使用自矯直鋼帶。

變量系統

人體測量變量系統是一組連貫的身體測量值,用於解決某些特定問題。

在人體工程學和安全領域,主要問題是使設備和工作空間適合人類,以及將衣服剪裁成合適的尺寸。

設備和工作空間主要需要四肢和身體部分的線性測量,這些可以很容易地從地標高度和直徑計算出來,而剪裁尺寸主要基於弧度、周長和柔性膠帶長度。 兩個系統可以根據需要組合。

無論如何,每次測量都絕對有必要有一個精確的空間參考。 因此,界標必須通過高度和直徑聯繫起來,並且每個弧形或周長都必須有一個定義的界標參考。 必須標明高度和坡度。

在特定的調查中,變量的數量必須限制在最低限度,以避免對受試者和操作者造成不適當的壓力。

工作空間的一組基本變量已減少到 33 個測量變量(圖 3)加上 20 個通過簡單計算得出的變量。 對於一般用途的軍事調查,Hertzberg 及其同事使用了 146 個變量。 對於服裝和一般生物用途,意大利時裝委員會(意大利時尚界) 使用一組 32 個通用變量和 28 個技術變量。 控製衣服尺寸的德國標準 (DIN 61 516) 包括 12 個變量。 國際標準化組織 (ISO) 對人體測量學的建議包括 36 個變量的核心列表(見表 1)。 國際勞工組織發布的國際人體測量數據表列出了世界 19 個不同地區人口的 20 種身體尺寸(Jürgens、Aune 和 Pieper,1990 年)。

圖 3. 一組基本的人體測量變量

ERG070F3


表 1. 基本人體測量核心列表

 

1.1 前伸(手握住受試者直立靠牆)

1.2 身高(地板到頭部頂點的垂直距離)

1.3眼高(從地板到內眼角)

1.4 肩高(從地面到肩峰)

1.5 肘高(從地面到肘部徑向凹陷)

1.6 襠高(從地板到恥骨)

1.7 指尖高度(從地面到拳頭的握軸)

1.8 肩寬(肩峰直徑)

1.9 臀寬,站立(臀部最大距離)

2.1 坐高(從座位到頭頂)

2.2 眼高,坐著(從座位到內眼角)

2.3 肩高,坐姿(從座位到肩峰)

2.4 肘高,坐姿(從座位到彎曲肘部的最低點)

2.5 膝蓋高度(從擱腳板到大腿上表面)

2.6 小腿長度(坐面高度)

2.7 前臂手長(從彎曲的肘部背面到握軸)

2.8 Body depth, sitting(座深)

2.9 臀膝長度(從膝蓋骨到臀部最後一點)

2.10 Elbow to elbow breadth(肘部側面之間的距離)

2.11 臀寬,坐姿(座寬)

3.1 食指寬度,近端(在內側和近端指骨之間的關節處)

3.2 食指寬度,遠端(在遠端和內側指骨之間的關節處)

3.3 食指長度

3.4 手長(從中指尖到莖突)

3.5 手寬(掌骨處)

3.6 腕圍

4.1 足寬

4.2 足長

5.1 熱週(眉間)

5.2 矢狀弧(從眉間到負離子)

5.3 頭長(從眉間到後顱骨)

5.4 頭寬(耳朵以上最大)

5.5 Bitragion arc(兩耳之間的頭頂)

6.1 腰圍(肚臍處)

6.2 脛骨高度(從地面到脛骨關節盂前內側緣最高點)

6.3 坐姿頸高(至第7頸椎棘突尖)。

資料來源:改編自 ISO/DP 7250 1980)。


 

 精度和誤差

必須以隨機方式考慮活體尺寸的精度,因為人體是高度不可預測的,無論是作為靜態結構還是作為動態結構。

一個人的肌肉和肥胖可能會增長或改變; 由於衰老、疾病或事故而發生骨骼變化; 或改變行為或姿勢。 不同的主題在比例上有所不同,而不僅僅是在一般尺寸上。 身材高大的對像不僅僅是矮個子的放大; 體質類型和體型可能比一般維度差異更大。

如果不考慮身體比例的變化,使用人體模型,特別是那些代表標準的第 5、50 和 95 個百分位數的人體模型可能會產生很大的誤導。

錯誤是由於對地標的誤解和儀器的不正確使用(個人錯誤)、不精確或不精確的儀器(儀器錯誤)或受試者姿勢的變化(受試者錯誤——後者可能是由於溝通困難,如果文化或語言背景主題與操作員的主題不同)。

統計處理

人體測量數據必須通過統計程序處理,主要是應用單變量(均值、眾數、百分位數、直方圖、方差分析等)、雙變量(相關、回歸)和多變量(多元相關和回歸、因子分析)的推理方法領域等)方法。 已經設計出各種基於統計應用的圖形方法來對人類類型進行分類(人體測量圖、形態體圖)。

抽樣調查

由於無法收集整個人口的人體測量數據(人口特別少的罕見情況除外),因此通常需要抽樣。 一個基本上隨機的樣本應該是任何人體測量調查的起點。 為了將被測對象的數量保持在一個合理的水平,通常有必要求助於多階段分層抽樣。 這允許將人口最均勻地細分為多個類別或階層。

人口可按性別、年齡組、地理區域、社會變量、身體活動等進行細分。

調查表的設計必須牢記測量程序和數據處理。 應該對測量程序進行準確的人體工程學研究,以減少操作員的疲勞和可能的錯誤。 為此,必鬚根據使用的儀器對變量進行分組並按順序排序,以減少操作員必須進行的身體屈曲次數。

為減少人為錯誤的影響,調查應由一名操作員進行。 如果必須使用多個操作員,則必須進行培訓以確保測量的可重複性。

人口人體測量學

撇開備受批評的“種族”概念不談,人口在個體大小和大小分佈方面仍然存在很大差異。 一般來說,人類種群並不嚴格是孟德爾的; 它們通常是混合的結果。 有時,兩個或多個具有不同起源和適應環境的種群在同一地區生活在一起,沒有雜交。 這使性狀的理論分佈變得複雜。 從人體測量學的角度來看,性別是不同的人群。 由於可能的擇業傾向選擇或自動選擇,僱員人口可能與同一地區的生物種群不完全對應。

由於不同的適應條件或生物和遺傳結構,來自不同地區的種群可能會有所不同。

當緊密擬合很重要時,有必要對隨機樣本進行調查。

擬合試驗和調節

工作空間或設備對用戶的適應性可能不僅取決於身體尺寸,還取決於諸如對不適的容忍度和活動性質、服裝、工具和環境條件等變量。 可以使用相關因素清單、模擬器和一系列擬合試驗的組合,這些試驗使用選擇的受試者樣本來代表預期用戶群體的體型範圍。

目的是找到所有受試者的容忍範圍。 如果範圍重疊,則可以選擇不超出任何受試者容忍限度的更窄的最終範圍。 如果沒有重疊,則有必要使結構可調或提供不同尺寸的結構。 如果有兩個以上的維度可以調整,受試者可能無法決定哪一個可能的調整最適合他。

可調節性可能是一件複雜的事情,尤其是當不舒服的姿勢導致疲勞時。 因此,必須向經常對自己的人體測量特徵知之甚少或一無所知的用戶提供準確的指示。 一般來說,準確的設計應該將調整的需要減少到最低限度。 無論如何,應該始終牢記所涉及的是人體測量學,而不僅僅是工程學。

動態人體測量學

如果選擇了一組足夠的變量,靜態人體測量學可能會提供有關運動的廣泛信息。 然而,當運動很複雜並且需要與工業環境緊密配合時,就像在大多數用戶-機器和人-車界面中一樣,對姿勢和運動的精確測量是必要的。 這可以通過允許追踪到達線或通過攝影的合適模型來完成。 在這種情況下,裝有長焦鏡頭和人體測量桿的相機放置在對象的矢狀面上,可以拍攝標準化的照片,圖像幾乎沒有失真。 受試者發音上的小標籤使精確追踪動作成為可能。

另一種研究運動的方法是根據一系列通過關節的水平和垂直平面來形式化姿勢變化。 同樣,將計算機化人體模型與計算機輔助設計 (CAD) 系統結合使用是將動態人體測量學納入人體工學工作場所設計的可行方法。

 

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星期二,08 March 2011 21:01

肌肉工作

職業活動中的肌肉工作

在工業化國家,大約 20% 的工人仍然從事需要體力勞動的工作(Rutenfranz 等人,1990 年)。 傳統的繁重體力工作的數量有所減少,但另一方面,許多工作變得更加靜態、不對稱和靜止。 在發展中國家,各種形式的肌肉鍛煉仍然很普遍。

職業活動中的肌肉工作大致可分為四組:重動態肌肉工作、體力搬運材料、靜態工作和重複性工作。 例如,在林業、農業和建築業中發現繁重的動態工作任務。 材料搬運很常見,例如,在護理、運輸和倉儲中,而靜態負載存在於辦公室工作、電子行業以及維修和維護任務中。 例如,重複性工作任務可以在食品和木材加工行業中找到。

重要的是要注意,手動材料處理和重複性工作基本上是動態或靜態肌肉工作,或者是這兩者的組合。

肌肉工作的生理學

動態肌肉工作

在動態工作中,活躍的骨骼肌有節奏地收縮和放鬆。 增加流向肌肉的血流量以滿足新陳代謝的需要。 增加的血流量是通過增加心臟的泵血(心輸出量),減少流向不活動區域(例如腎臟和肝臟)的血液以及增加工作肌肉組織中開放血管的數量來實現的。 心率、血壓和肌肉中的氧氣提取與工作強度相關,呈線性增加。 此外,由於呼吸更深和呼吸頻率增加,肺通氣量增加。 激活整個心肺系統的目的是增強向活動肌肉輸送氧氣。 在大強度肌肉工作期間測得的耗氧量水平表明了工作強度。 最大耗氧量(VO2max) 表示人的有氧運動的最大能力。 耗氧量值可以轉化為能量消耗(每分鐘 1 升耗氧量相當於大約 5 kcal/min 或 21 kJ/min)。

在動態工作的情況下,當活動肌肉質量較小(如手臂)時,最大工作能力和峰值耗氧量小於大肌肉的動態工作。 在相同的外部工作輸出下,小肌肉的動態工作比大肌肉的工作引起更高的心肺反應(例如,心率、血壓)(圖 1)。

圖 1. 靜態與動態工作    

ERG060F2

靜態肌肉工作

在靜態工作中,肌肉收縮不會產生可見的運動,例如在肢體中。 靜態工作會增加肌肉內部的壓力,這與機械壓縮一起會部分或完全阻塞血液循環。 向肌肉輸送營養和氧氣以及從肌肉中去除代謝終產物都受到阻礙。 因此,在靜態工作中,肌肉比在動態工作中更容易疲勞。

靜態工作最突出的循環特徵是血壓升高。 心率和心輸出量變化不大。 超過一定的努力強度,血壓升高與努力的強度和持續時間直接相關。 此外,在相同的相對強度下,大肌肉群的靜態工作比小肌肉群的工作產生更大的血壓反應。 (見圖2)

圖 2. 根據 Rohmert (1984) 修改的擴展應力-應變模型

ERG060F1

原則上,靜態工作中的通風和循環調節與動態工作類似,但來自肌肉的代謝信號更強,並引起不同的反應模式。

職業活動中肌肉超負荷的後果

工人在肌肉工作中經歷的身體緊張程度取決於工作肌肉質量的大小、肌肉收縮的類型(靜態、動態)、收縮強度和個人特徵。

當肌肉負荷不超過工人的體能時,身體會適應負荷,停止工作後恢復很快。 如果肌肉負荷過大,就會產生疲勞感,工作能力下降,恢復變慢。 高峰負荷或長時間超負荷可能導致器官損傷(以職業病或工作相關疾病的形式)。 另一方面,一定強度、頻率和持續時間的肌肉工作也可能導致訓練效果,因為另一方面,過低的肌肉需求可能會導致訓練效果下降。 這些關係由所謂的 擴展的應力-應變概念 由 Rohmert (1984) 開發(圖 3)。

圖 3. 可接受的工作負載分析

ERG060F3

一般來說,幾乎沒有流行病學證據表明肌肉超負荷是疾病的危險因素。 然而,健康狀況不佳、殘疾和工作中的主觀超負荷集中在對體力要求很高的工作中,尤其是對於年長的工人。 此外,許多與工作有關的肌肉骨骼疾病的風險因素與肌肉工作負荷的不同方面有關,例如力量的發揮、不良的工作姿勢、舉重和突然的峰值負荷。

人體工程學的目標之一是確定可用於預防疲勞和疾病的肌肉工作負荷的可接受限度。 預防慢性影響是流行病學的重點,而工作生理學主要處理短期影響,即工作任務或工作日的疲勞。

繁重的動態肌肉工作中可接受的工作負荷

傳統上,對動態工作任務中可接受工作量的評估是基於耗氧量(或相應的能量消耗)的測量。 耗氧量可以在現場使用便攜式設備(例如道格拉斯袋、馬克斯普朗克呼吸計、Oxylog、Cosmed)相對容易地測量,或者可以從心率記錄中估計,例如可以在工作場所可靠地進行, 與 SportTester 設備。 在估計耗氧量中使用心率需要根據實驗室標準工作模式下測得的耗氧量單獨校準心率,即,研究者必須知道個體受試者在給定心率下的耗氧量。 心率記錄應謹慎對待,因為它們還受到身體健康、環境溫度、心理因素和活動肌肉量大小等因素的影響。 因此,心率測量可能導致高估耗氧量,就像耗氧量值僅反映能量需求可能導致低估整體生理壓力一樣。

相對有氧應變 (RAS) 定義為工人在工作中測得的耗氧量相對於其 VO 的分數(以百分比表示)2max 在實驗室測量。 如果只有心率測量可用,則可以通過使用所謂的 Karvonen 公式計算百分比心率範圍(% HR 範圍)的值來獲得 RAS 的近似值,如圖 3 所示。

VO2max 通常在自行車測力計或跑步機上測量,它們的機械效率很高 (20-25%)。 當主動肌肉質量較小或靜態成分較高時,VO2max 與大肌肉群運動相比,機械效率會更小。 例如,已經發現在郵包的分揀中,VO2max 工人的工作量僅為自行車測力計上測得的最大值的 65%,任務的機械效率不到 1%。 當指南基於耗氧量時,最大測試中的測試模式應盡可能接近實際任務。 然而,這個目標很難實現。

根據 Åstrand (1960) 的經典研究,RAS 在八小時工作日內不應超過 50%。 在她的實驗中,在 50% 的工作量下,體重下降,心率未達到穩定狀態,白天主觀不適感增加。 她建議男性和女性的 RAS 限制為 50%。 後來她發現建築工人在一個工作日內自發地選擇 40%(範圍 25-55%)的平均 RAS 水平。 最近的幾項研究表明可接受的 RAS 低於 50%。 大多數作者建議將 30-35% 作為整個工作日可接受的 RAS 水平。

最初,可接受的 RAS 水平是為純粹的動態肌肉工作而開發的,這在實際工作生活中很少發生。 可能會發生沒有超過可接受的 RAS 水平的情況,例如,在舉重任務中,但背部的局部負荷可能大大超過可接受的水平。 儘管存在局限性,但 RAS 測定已廣泛用於評估不同工作中的身體勞損。

除了耗氧量的測量或估計之外,其他有用的生理場方法也可用於量化重動態工作中的物理壓力或應變。 觀察技術可用於估算能量消耗(例如,借助 埃德霍姆量表) (Edholm 1966)。 自覺用力等級 (RPE)表示疲勞的主觀累積。 新的動態血壓監測系統可以對循環反應進行更詳細的分析。

人工物料搬運中可接受的工作量

人工物料搬運包括各種外部負載的起重、搬運、推拉等工作任務。 該領域的大部分研究都集中在舉重任務中的腰背問題上,尤其是從生物力學的角度來看。

當將任務與從自行車測力計測試中獲得的個人最大耗氧量進行比較時,推薦的 RAS 水平為 20-35%。

最大允許心率的建議要么是絕對心率,要么與靜息心率相關。 在連續的人工材料處理中,男性和女性的絕對值是每分鐘 90-112 次。 這些值與將心率增加到靜息水平以上的推薦值大致相同,即每分鐘 30 至 35 次。 這些建議也適用於年輕健康男性和女性的大強度肌肉鍛煉。 然而,如前所述,應謹慎對待心率數據,因為它還受到肌肉工作以外的其他因素的影響。

基於生物力學分析的人工物料搬運可接受工作量指南包括幾個因素,例如負載重量、搬運頻率、提升高度、負載與身體的距離和人的身體特徵。

在一項大規模實地研究中(Louhevaara、Hakola 和 Ollila,1990 年)發現,健康的男性工人在輪班期間可以處理 4 至 5 公斤重的郵包,而沒有任何客觀或主觀疲勞的跡象。 大部分處理髮生在肩部以下,平均處理頻率低於每分鐘 8 個包裹,每班包裹總數不足 1,500 個。 工人的平均心率為每分鐘 101 次,平均耗氧量為 1.0 升/分鐘,這相當於與自行車最大值相關的 31% RAS。

例如,根據 OWAS 方法(Karhu、Kansi 和 Kuorinka 1977)進行的工作姿勢和用力觀察、感知用力評級和動態血壓記錄也是手動材料處理中壓力和應變評估的合適方法。 肌電圖可用於評估局部應變反應,例如手臂和背部肌肉。

靜態肌肉工作的可接受工作負荷

靜態肌肉工作主要是為了保持工作姿勢。 靜態收縮的持續時間與收縮的相對力成指數關係。 這意味著,例如,當靜態收縮需要最大力量的20%時,持續時間為5至7分鐘,而當相對力量為50%時,持續時間約為1分鐘。

較早的研究表明,當相對力低於最大力的 15% 時,不會產生疲勞。 然而,最近的研究表明,可接受的相對力量是特定於肌肉或肌肉群的,並且是最大靜態力量的 2% 到 5%。 然而,這些力限制很難在實際工作情況下使用,因為它們需要肌電圖記錄。

對於從業者而言,可用於靜態工作中應變量化的現場方法較少。 存在一些觀察方法(例如,OWAS 方法)來分析不良工作姿勢的比例,即偏離主要關節正常中間位置的姿勢。 血壓測量和感知用力等級可能有用,而心率則不太適用。

重複工作中可接受的工作量

從循環和代謝反應的角度來看,小肌肉群的重複訓練類似於靜態肌肉訓練。 通常,在重複性工作中,肌肉每分鐘收縮 30 次以上。 當收縮的相對力量超過最大力量的10%時,耐力時間和肌肉力量開始下降。 然而,耐力時間存在很大的個體差異。 例如,當肌肉在 90% 到 110% 的相對力量水平下每分鐘收縮 10 到 20 次時,耐力時間在 1974 到 XNUMX 分鐘之間變化 (Laurig XNUMX)。

很難為重複性工作設定任何明確的標準,因為即使是非常輕的工作(如使用微型計算機鼠標)也可能導致肌內壓升高,這有時會導致肌肉纖維腫脹、疼痛和減少在肌肉力量上。

重複和靜態的肌肉工作會在非常低的相對力量水平下導致疲勞和工作能力下降。 因此,人體工程學乾預應旨在盡可能減少重複運動和靜態收縮的次數。 很少有現場方法可用於重複工作中的應變評估。

預防肌肉超負荷

表明肌肉負荷對健康有害的流行病學證據相對較少。 然而,工作生理學和人體工程學研究表明,肌肉超負荷會導致疲勞(即工作能力下降),並可能降低生產力和工作質量。

預防肌肉超負荷可針對工作內容、工作環境和工人。 負荷可以通過技術手段進行調整,重點是工作環境、工具和/或工作方法。 調節肌肉負荷的最快方法是根據個人情況增加工作時間的靈活性。 這意味著設計工作休息方案時要考慮到每個工人的工作量以及需求和能力。

靜態和重複性肌肉工作應保持在最低限度。 偶爾進行繁重的動態工作階段可能有助於維持耐力型身體健康。 可能,可以納入工作日的最有用的身體活動形式是快走或爬樓梯。

但是,如果工人的體能或工作技能較差,則很難預防肌肉超負荷。 適當的培訓將提高工作技能,並可能減少工作中的肌肉負荷。 此外,在工作或閒暇時間定期進行體育鍛煉會增加工人的肌肉和心肺功能。

 

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星期二,08 March 2011 21:13

工作姿勢

一個人的工作姿勢——軀幹、頭部和四肢的相互組織——可以從幾個角度進行分析和理解。 姿勢旨在推進工作; 因此,它們具有最終性,這會影響它們的性質、它們的時間關係以及它們對相關人員的成本(生理或其他方面)。 身體的生理能力和特性與工作要求之間存在著密切的相互作用。

肌肉骨骼負荷是身體機能的必要因素,也是幸福不可或缺的因素。 從作品設計的角度來看,問題是在必要和過度之間找到最佳平衡。

至少出於以下原因,姿勢讓研究人員和從業者感興趣:

    1. 姿勢是肌肉骨骼負荷的來源。 除了放鬆的站立、坐姿和水平躺姿外,肌肉還必須產生力量來平衡姿勢和/或控制動作。 在傳統的繁重任務中,例如在建築行業或重物的手動處理中,動態和靜態的外力會增加身體的內力,有時會產生可能超過組織能力的高負荷。 (見圖 1)即使是放鬆的姿勢,當肌肉工作量接近於零時,肌腱和關節也可能承受負荷並顯示出疲勞跡象。 一項表觀負荷較低的工作——例如顯微鏡技術人員的工作——在長時間執行後可能會變得乏味和費力。
    2. 姿勢與平衡和穩定密切相關。 事實上,姿勢是由多種神經反射控制的,其中來自周圍環境的觸覺和視覺提示的輸入起著重要作用。 有些姿勢,比如從遠處拿東西,本質上是不穩定的。 失去平衡是工作事故的常見直接原因。 有些工作任務是在無法始終保證穩定性的環境中執行的,例如在建築行業。
    3. 姿勢是熟練動作和視覺觀察的基礎。 許多任務需要精細、熟練的手部動作和對工作對象的密切觀察。 在這種情況下,姿勢成為這些動作的平台。 注意力被引導到任務上,姿勢因素被用來支持任務:姿勢變得靜止不動,肌肉負荷增加並且變得更加靜止。 一個法國研究小組在他們的經典研究中表明,當工作速度增加時,不動和肌肉骨骼負荷增加(Teiger、Laville 和 Duraffourg 1974)。
    4. 姿勢是工作中發生的事件的信息來源。 觀察姿勢可能是有意或無意識的。 眾所周知,熟練的主管和工人使用姿勢觀察作為工作過程的指標。 通常,觀察姿勢信息是無意識的。 例如,在石油鑽井井架上,姿勢提示已被用於在任務的不同階段在團隊成員之間傳達信息。 這是在無法使用其他通信方式的情況下發生的。

     

    圖 1. 手部位置過高或前傾是產生“靜態”負載的最常見方式

    ERG080F1

          安全、健康和工作姿勢

          從安全和健康的角度來看,上述姿勢的所有方面都可能很重要。 然而,姿勢作為肌肉骨骼疾病(如腰背病)的來源最受關注。 與重複性工作相關的肌肉骨骼問題也與姿勢有關。

          腰背疼痛 (LBP)是各種腰背病的總稱。 它有很多原因,姿勢是一個可能的因果因素。 流行病學研究表明,體力勞動有利於 LBP,而姿勢是這一過程中的一個因素。 有幾種可能的機制可以解釋為什麼某些姿勢會導致 LBP。 前屈姿勢會增加脊柱和韌帶的負荷,而在扭曲的姿勢下,脊柱和韌帶尤其容易受到負荷的影響。 外部負載,尤其是動態負載,例如猛拉和打滑所施加的負載,可能會大大增加背部的負載。

          從安全和健康的角度來看,識別不良姿勢和其他姿勢因素作為一般工作安全和健康分析的一部分很重要。

          記錄和測量工作姿勢

          姿勢可以通過使用視覺觀察或或多或少複雜的測量技術來客觀地記錄和測量。 它們也可以通過使用自我評級方案來記錄。 大多數方法將姿勢視為更大範圍內的要素之一,例如,作為工作內容的一部分——AET 和雷諾的做法也是如此 郵局概況 (Landau 和 Rohmert 1981;RNUR 1976)——或者作為生物力學計算的起點,同時也考慮了其他成分。

          儘管測量技術取得了進步,但在野外條件下,目視觀察仍然是系統記錄姿勢的唯一可行方法。 然而,這種測量的精度仍然很低。 儘管如此,姿勢觀察通常可以成為有關工作的豐富信息來源。

          以下簡短的測量方法和技術列表提供了選定的示例:

            1. 自我報告問捲和日記. 自我報告問捲和日記是收集姿勢信息的一種經濟方式。 自我報告基於主體的感知,通常與“客觀”觀察到的姿勢有很大偏差,但仍可能傳達有關工作繁瑣程度的重要信息。
            2. 姿勢觀察. 姿勢觀察包括姿勢及其組成部分的純視覺記錄,以及訪談完成信息的方法。 計算機支持通常可用於這些方法。 許多方法可用於視覺觀察。 該方法可能只包含一個動作目錄,包括軀乾和四肢的姿勢(例如,Keyserling 1986;Van der Beek、Van Gaalen 和 Frings-Dresen 1992)。OWAS 方法提出了一種用於分析、評級和評估的結構化方案為野外條件設計的軀乾和四肢姿勢(Karhu、Kansi 和 Kuorinka 1977)。 記錄和分析方法可能包含符號方案,其中一些非常詳細(如 Corlett 和 Bishop 1976 的姿勢目標方法),並且它們可能為任務的每個元素的許多解剖元素的位置提供符號(德魯伊 1987)。
            3. 計算機輔助姿勢分析. 計算機以多種方式輔助姿勢分析。 便攜式計算機和特殊程序可以輕鬆記錄和快速分析姿勢。 Persson 和 Kilbom (1983) 開發了用於上肢研究的程序 VIRA; Kerguelen (1986) 為工作任務製作了一個完整的記錄和分析包; Kivi 和 Mattila (1991) 設計了一個用於記錄和分析的計算機化 OWAS 版本。

                 

                視頻通常是記錄和分析過程中不可或缺的一部分。 美國國家職業安全與健康研究所 (NIOSH) 提出了在危害分析中使用視頻方法的指南 (NIOSH 1990)。

                生物力學和人體測量計算機程序提供了專門的工具來分析工作活動和實驗室中的某些姿勢因素(例如,Chaffin 1969)。

                影響工作姿勢的因素

                工作姿勢服務於一個目標,一個自身之外的最終結果。 這就是為什麼它們與外部工作條件有關。 不考慮工作環境和任務本身的姿勢分析對人體工學學家的興趣有限。

                工作場所的維度特徵在很大程度上決定了姿勢(如坐姿任務),即使是動態任務(例如,在密閉空間內處理材料)也是如此。 要處理的負載迫使身體進入特定姿勢,工作工具的重量和性質也是如此。 某些任務需要使用體重來支撐工具或對工作對象施加力,如圖 2 所示。

                圖 2. 站立的人體工程學方面

                ERG080F4

                個體差異、年齡和性別會影響姿勢。 事實上,已經發現“典型”或“最佳”姿勢,例如在手動操作中,在很大程度上是虛構的。 對於每個人和每種工作情況,從不同標準的角度來看,有許多可供選擇的“最佳”姿勢。

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                工作輔助和支持工作姿勢

                對於有腰痛或上肢肌肉骨骼損傷風險的任務,建議使用腰帶、腰部支撐和矯形器。 據推測,這些設備可以為肌肉提供支持,例如,通過控制腹內壓或手的運動。 它們還應該限制肘部、手腕或手指的活動範圍。 沒有證據表明使用這些設備改變姿勢因素有助於避免肌肉骨骼問題。

                工作場所和機器上的姿勢支撐,例如手柄、跪姿支撐墊和座椅輔助,可能有助於減輕姿勢負荷和疼痛。

                關於姿勢要素的安全衛生規定

                姿勢或姿勢要素不受監管活動的約束 本身. 然而,一些文件要么包含對姿勢有影響的陳述,要么將姿勢問題作為法規的一個組成部分。 無法獲得現有監管材料的完整圖片。 以下參考資料作為示例提供。

                  1. 國際勞工組織於 1967 年發布了一項關於最大搬運負荷的建議書。 儘管建議書本身並未規定姿勢因素,但它對姿勢緊張有重要影響。 該建議書現已過時,但在關注人工材料處理問題方面發揮了重要作用。
                  2. NIOSH 起重指南 (NIOSH 1981) 本身也不是法規,但它們已獲得該地位。 該指南使用負載的位置(姿勢元素)作為基礎得出負載的重量限制。
                  3. 在國際標準化組織和歐洲共同體中,存在包含與姿勢要素相關的內容的人體工程學標準和指令(CEN 1990 和 1991)。

                   

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                  星期二,08 March 2011 21:20

                  生物力學

                  目標和原則

                  生物力學是一門研究身體的學科,就好像它只是一個機械系統:身體的所有部分都被比作機械結構,並照此進行研究。 例如,可以得出以下類比:

                  • 骨骼:槓桿、結構件
                  • 肉:體積和質量
                  • 關節:承重面和關節
                  • 關節襯裡:潤滑劑
                  • 肌肉:馬達、彈簧
                  • 神經:反饋控制機制
                  • 機關:電源
                  • 筋:繩索
                  • 組織:彈簧
                  • 體腔:氣球。

                   

                  生物力學的主要目的是研究身體產生力和產生運動的方式。 該學科主要依賴於解剖學、數學和物理學; 相關學科是人體測量學(研究人體測量)、工作生理學和運動機能學(研究與人體運動相關的力學和解剖學原理)。

                  在考慮工人的職業健康時,生物力學有助於理解為什麼某些任務會導致傷害和健康不良。 一些相關的不利健康影響類型是肌肉拉傷、關節問題、背部問題和疲勞。

                  背部拉傷和扭傷以及涉及椎間盤的更嚴重問題是可以避免的工傷的常見例子。 這些通常是由於突然的特定超負荷而發生,但也可能反映了身體多年來過度用力的情況:問題可能突然發生,也可能需要一段時間才能發展。 隨著時間的推移出現的問題的一個例子是“女裁縫的手指”。 最近的描述描述了一名婦女的手,她在一家服裝廠工作了 28 年,並在業餘時間從事縫紉工作,皮膚變硬變厚,手指無法彎曲(Poole 1993)。 (具體來說,她患有右手食指屈曲畸形,右手食指和拇指上赫伯登氏結節突出,右手中指因剪刀不斷摩擦而出現明顯老繭。) X光她的手片顯示右手食指和中指最外側關節出現嚴重退行性變化,關節間隙縮小、關節硬化(組織硬化)、骨贅(關節處骨質增生)和骨囊腫。

                  在工作場所進行的檢查表明,這些問題是由於最外側的手指關節反復過度伸展(向上彎曲)造成的。 機械過載和血流受限(手指變白可見)在這些關節中最為嚴重。 這些問題是由於在肌肉以外的部位重複進行肌肉鍛煉而產生的。

                  生物力學有助於建議設計任務的方法以避免這些類型的傷害或改進設計不佳的任務。 這些特殊問題的補救措施是重新設計剪刀並改變縫紉任務以消除對所執行動作的需要。

                  生物力學的兩個重要原理是:

                    1. 肌肉成對出現. 肌肉只能收縮,因此對於任何關節,必須有一塊肌肉(或肌肉群)將其向一個方向移動,並且相應的肌肉(或肌肉群)將其向相反方向移動。 圖 1 說明了肘關節的點。
                    2. 當肌肉對處於放鬆平衡狀態時,肌肉收縮最有效. 當肌肉處於它彎曲的關節的中間位置時,它的動作最有效。 之所以如此,有兩個原因:首先,如果肌肉在縮短時試圖收縮,它會拉動伸長的對側肌肉。 因為後者被拉伸,它會施加收縮肌肉必須克服的彈性反作用力。 圖 2 顯示了肌肉力量隨肌肉長度變化的方式。

                       

                      圖 1. 骨骼肌成對出現以啟動或反轉運動

                       ERG090F1

                      圖 2. 肌肉張力隨肌肉長度而變化

                      ERG090F2

                      其次,如果肌肉試圖在關節運動的中間範圍以外的位置收縮,它將在機械上處於劣勢。 圖 3 說明了肘部在三個不同位置的機械優勢變化。

                      圖 3. 關節運動的最佳位置

                      ERG090F3

                      工作設計的一個重要標準遵循這些原則: 工作安排應使每個關節的相對肌肉處於放鬆平衡狀態。 對於大多數關節,這意味著關節應該處於運動的中間範圍。

                      該規則還意味著在執行任務時肌肉緊張度將處於最低水平。 違反規則的一個例子是過度使用綜合症(RSI,或重複性勞損),它會影響習慣性地彎曲手腕進行操作的鍵盤操作員前臂頂部的肌肉。 這種習慣通常是鍵盤和工作站的設計強加給操作員的。

                      應用

                      以下是說明生物力學應用的一些例子。

                      刀柄最佳直徑

                      手柄的直徑會影響手部肌肉施加在工具上的力。 研究表明,最佳手柄直徑取決於工具的用途。 為了沿手柄線施加推力,最佳直徑是允許手指和拇指略微重疊的抓握直徑。 這大約是 40 毫米。 要施加扭矩,最佳直徑約為 50-65 毫米。 (不幸的是,出於這兩個目的,大多數句柄都小於這些值。)

                      鉗子的使用

                      作為手柄的一個特例,鉗子的發力能力取決於手柄的間距,如圖4所示。

                      圖 4. 男性和女性使用者的鉗口握力與手柄間距的關係

                       ERG090F4

                      坐姿

                      肌電圖是一種可用於測量肌肉張力的技術。 在對緊張局勢的研究中 豎脊肌 坐著的受試者的(背部)肌肉,發現向後傾斜(靠背傾斜)會降低這些肌肉的張力。 這種效果可以解釋為靠背承擔了更多的上半身重量。

                      對處於各種姿勢的受試者進行的 X 射線研究表明,打開和關閉髖關節的肌肉放鬆平衡的位置對應於大約 135º 的髖角。 這接近於該關節在失重條件下(在太空中)自然採用的位置 (128º)。 在坐姿時,髖部呈 90º 角,同時覆蓋膝關節和髖關節的膕繩肌傾向於將骶骨(與骨盆相連的脊柱部分)拉至垂直位置。 作用是去除腰椎的自然前凸(彎曲); 椅子應該有適當的靠背來糾正這種努力。

                      擰螺絲

                      為什麼螺絲是順時針插入的? 這種練習可能源於無意識地認識到順時針旋轉右臂的肌肉(大多數人是右撇子)比逆時針旋轉的肌肉更大(因此更有力)。

                      注意,左撇子在用手插入螺絲時會吃虧。 大約 9% 的人是左撇子,因此在某些情況下需要特殊工具:剪刀和開罐器就是兩個這樣的例子。

                      對在裝配任務中使用螺絲刀的人進行的一項研究揭示了特定動作與特定健康問題之間更為微妙的關係。 結果發現,肘部角度越大(手臂越直),肘部發炎的人就越多。 產生這種效果的原因是旋轉前臂的肌肉(二頭肌)也將橈骨頭(下臂骨)拉到肱骨(上臂骨)的小頭(圓頭)上。 肘部角度越大,力越大,肘部的摩擦力越大,關節隨之發熱,導致炎症。 在更高的角度下,肌肉還必須用更大的力拉動以實現擰緊動作,因此施加的力比肘部在大約 90º 時所需的力更大。 解決方案是將任務移動到離操作員更近的位置,以將肘部角度減小到大約 90º。

                      上述案例表明,在工作場所應用生物力學需要對解剖學有正確的理解。 任務設計者可能需要諮詢功能解剖學專家,以預測所討論問題的類型。 (袖珍人體工學專家 (Brown 和 Mitchell 1986)基於肌電圖研究,提出了許多減少工作中身體不適的方法。)

                      人工物料搬運

                      術語 手工處理 包括提升、降低、推、拉、搬運、移動、保持和約束,並涵蓋了工作生活的很大一部分活動。

                      生物力學與手動處理工作有明顯的直接關係,因為肌肉必須移動才能執行任務。 問題是:人們可以合理地期望做多少體力勞動? 答案視情況而定; 確實需要問三個問題。 每個人都有一個基於科學研究標準的答案:

                        1. 可以處理多少而不會對身體造成傷害(例如,以肌肉拉傷、椎間盤損傷或關節問題的形式)? 這被稱為 生物力學標準.
                        2. 在不過度使用肺部(呼吸困難到氣喘吁籲)的情況下可以處理多少? 這被稱為 生理標準.
                        3. 人們覺得能夠舒適地處理多少? 這被稱為 心理物理標準.

                             

                            之所以需要這三個不同的標準,是因為對舉重任務可能會產生三種截然不同的反應: 感覺 關於任務——心理物理學標準; 如果要施加的力很大,則擔心肌肉和關節會 沒有超載 損壞點——生物力學標準; 如果 工作率 太大了,那麼它很可能會超過生理標準,或者人的有氧能力。

                            許多因素決定了人工處理任務對身體的負荷程度。 所有這些都暗示了控制的機會。

                            姿勢和動作

                            如果任務需要一個人扭動或向前伸展重物,則受傷的風險更大。 通常可以重新設計工作站以防止這些操作。 與大腿中部相比,從地面開始舉重會導致更多的背部受傷,這表明需要採取簡單的控制措施。 (這也適用於高舉。)

                            負載。

                            由於負載本身的重量和位置,負載本身可能會影響操作。 其他因素,例如它的形狀、穩定性、尺寸和光滑性,都可能影響處理任務的難易程度。

                            組織和環境。

                            工作的組織方式,無論是身體上的還是時間上的(時間上的),也會影響處理。 最好將在送貨區卸載卡車的負擔分攤給幾個人一個小時,而不是讓一個工人花一整天的時間來完成這項任務。 環境會影響操作——光線不足、地板雜亂或不平以及內務管理不善都可能導致一個人絆倒。

                            個人因素。

                            個人處理技能、人的年齡和穿著的衣服也會影響處理要求。 需要培訓和舉重教育,以提供必要的信息並留出時間來發展處理身體的技能。 年輕人面臨的風險更大; 另一方面,老年人體力較弱,生理能力較差。 緊身衣服會增加執行任務所需的肌肉力量,因為人們會因為緊身衣服而緊張; 典型的例子是當人們在頭頂上方工作時護士的工作服和緊身工作服。

                            建議重量限制

                            上面提到的幾點表明,不可能規定一個在所有情況下都“安全”的重量。 (體重限制往往因國家/地區而異.) 體重限制也往往過大。 根據最近的科學證據,許多國家建議的 110 公斤現在被認為太大了。 美國國家職業安全與健康研究所 (NIOSH) 在 32 年採用 55 公斤作為負荷限制(Waters 等人,23 年)。

                            每個起重任務都需要根據其自身的優點進行評估。 確定舉重任務重量限制的一種有用方法是 NIOSH 開發的方程式:

                            RWL = LC x HM x VM x DM x 上午 x 厘米 x FM

                            當:

                            RWL = 相關任務的推薦重量限制

                            HM = 從負載重心到腳踝之間中點的水平距離(最小 15 厘米,最大 80 厘米)

                            VM = 負載重心與電梯起點地面之間的垂直距離(最大 175 厘米)

                            DM = 升降機的垂直行程(最小 25 厘米,最大 200 厘米)

                            AM = 不對稱因素——任務偏離身體前方直線的角度

                            CM = 耦合乘數——能夠很好地抓住要舉起的物品,可在參考表中找到

                            FM = 倍頻器——提升的頻率。

                            等式中的所有長度變量均以厘米為單位表示。 需要注意的是,23 公斤是 NIOSH 推薦的最大舉重重量。 這已經從 40 公斤減少了,因為對許多人進行許多舉重任務的觀察表明,從舉重開始的身體的平均距離是 25 厘米,而不是早期版本的等式中假設的 15 厘米(NIOSH 1981 ).

                            提升指數。

                            通過比較任務中要提升的重量和 RWL,提升指數(LI) 根據關係可得:

                            LI=(待處理的重量)/RWL.

                            因此,NIOSH 方程式的特別有價值的用途是將舉重任務按嚴重程度排序,使用舉重指數來設置行動的優先級。 (然而,該等式有許多限制,需要了解這些限制才能最有效地應用。參見 Waters 等人,1993 年)。

                            估計任務施加的脊柱壓縮

                            計算機軟件可用於估計手動處理任務產生的脊柱壓縮。 密歇根大學 (“Backsoft”) 的 2D 和 3D 靜態強度預測程序估計脊柱壓縮。 該程序所需的輸入是:

                            • 執行處理活動的姿勢
                            • 施加的力
                            • 施力方向
                            • 發力的手數
                            • 所研究人口的百分位數。

                             

                            2D 和 3D 程序的不同之處在於 3D 軟件允許在三個維度上對姿勢進行計算。 程序輸出提供了脊柱壓縮數據,並列出了能夠完成特定任務而不會超過六個關節建議限制的所選人群的百分比:踝關節、膝關節、髖關節、第一腰椎椎間盤-骶椎、肩關節和肘關節。 這種方法也有一些局限性,需要充分理解這些局限性才能從程序中獲得最大價值。

                             

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                            星期二,08 March 2011 21:29

                            一般疲勞

                            本文改編自《職業健康與安全百科全書》第 3 版。

                            從個人經驗來看,疲勞和休息這兩個概念是眾所周知的。 “疲勞”一詞用於表示非常不同的情況,所有這些情況都會導致工作能力和抵抗力下降。 疲勞概念的廣泛使用導致了近乎混亂的混亂,有必要對當前的想法進行一些澄清。 長期以來,生理學區分肌肉疲勞和全身疲勞。 前者是一種局限在肌肉中的急性疼痛現象:全身疲勞的特徵是工作意願下降。 本文僅關註一般疲勞,也可稱為“精神疲勞”或“神經疲勞”以及它所必需的其餘部分。

                            全身疲勞可能由多種原因引起,圖 1 顯示了其中最重要的原因。效果就好像在一天中,所有經歷過的各種壓力都在機體中累積,逐漸產生一種越來越強烈的感覺疲勞。 這種感覺促使決定停止工作; 它的作用是睡眠的生理前奏。

                            圖 1. 日常疲勞原因的累積效應圖解

                            ERG225F1

                            如果可以躺下休息,疲勞是一種有益的感覺。 然而,如果一個人無視這種感覺並強迫自己繼續工作,疲勞感就會增加,直到變得令人痛苦並最終無法抗拒。 這種日常體驗清楚地表明了疲勞在維持生命中發揮的生物學意義,類似於其他感覺,例如口渴、飢餓、恐懼等。

                            靜止在圖 1 中表示為桶的排空。 如果有機體保持不受干擾,或者如果身體的至少一個重要部分沒有受到壓力,休息現象就會正常發生。 這解釋了所有工作休息時間在工作日起的決定性作用,從工作期間的短暫停頓到夜間睡眠。 桶的比喻說明正常生活在有機體承受的總負荷與休息的可能性總和之間達到某種平衡是多麼必要。

                            疲勞的神經生理學解釋

                            過去幾十年神經生理學的進步極大地促進了對中樞神經系統疲勞引發現象的更好理解。

                            生理學家赫斯是第一個觀察到電刺激某些間腦結構,尤其是丘腦內側核的某些結構,逐漸產生抑製作用,表現為反應能力下降並且有睡覺的傾向。 如果刺激持續一定時間,一般放鬆之後是困倦,最後是睡眠。 後來證明,從這些結構開始,主動抑制可能會延伸到所有意識現象集中的大腦皮層。 這不僅反映在行為上,還反映在大腦皮層的電活動上。 其他實驗也成功地啟動了其他皮層下區域的抑製作用。

                            從所有這些研究中可以得出的結論是,位於間腦和中腦中的結構代表了有效的抑制系統,並引發疲勞及其所有伴隨現象。

                            抑制和激活

                            對動物和人類進行的大量實驗表明,它們對反應的一般傾向不僅取決於這種抑制系統,而且基本上還取決於以拮抗方式發揮作用的系統,稱為網狀上行激活系統。 我們從實驗中知道,網狀結構包含控制覺醒程度的結構,從而控制對反應的一般傾向。 這些結構與大腦皮層之間存在神經聯繫,大腦皮層在大腦皮層中對意識施加激活影響。 此外,激活系統接收來自感覺器官的刺激。 其他神經連接將來自大腦皮層(感知和思維區域)的衝動傳遞到激活系統。 在這些神經生理學概念的基礎上,可以確定外部刺激以及源自意識區域的影響,在通過激活系統時,可能會刺激對反應的傾向。

                            此外,許多其他研究可以得出結論,對激活系統的刺激也經常從植物中樞傳播,並導致有機體朝向能量消耗、工作、鬥爭、逃跑等方向(能量轉換)內臟)。 相反,似乎刺激植物神經系統範圍內的抑制系統會導致有機體傾向於休息,重建其能量儲備,同化現象(向營養轉化)。

                            通過綜合所有這些神經生理學發現,可以建立以下疲勞概念:疲勞的狀態和感覺受大腦皮層意識功能反應的製約,而大腦皮層又受兩個相互對立的系統支配——抑制系統和激活系統。 因此,人的工作傾向在每一時刻都取決於兩個系統的激活程度:如果抑制系統佔優勢,機體就會處於疲勞狀態;如果抑制系統佔優勢,則機體處於疲勞狀態。 當激活系統占主導地位時,它會表現出更強的工作傾向。

                            這種疲勞的心理生理學概念使得理解某些有時難以解釋的症狀成為可能。 因此,例如,當一些意外的外部事件發生或情緒緊張時,疲勞感可能會突然消失。 很明顯,在這兩種情況下,激活系統都受到了刺激。 相反,如果周圍環境單調或工作乏味,激活系統的功能就會減弱,抑制系統就會占主導地位。 這就解釋了為什麼在機體沒有受到任何工作負荷的情況下,疲勞會出現在單調的情況下。

                            圖 2 以圖解方式描述了相互對抗的抑制和激活系統的概念。

                            圖 2. 通過抑制和激活系統控制工作傾向的圖示

                            ERG225F2

                            臨床疲勞

                            日復一日的明顯疲勞會逐漸形成慢性疲勞狀態,這是一個普遍的經驗問題。 然後疲勞感會加劇,不僅在晚上下班後就會出現,白天也會出現,有時甚至在工作開始之前就會出現。 這種狀態伴隨著不適感,通常是情緒化的。 在患有疲勞的人中經常觀察到以下症狀:精神情緒高漲(反社會行為、不相容)、抑鬱傾向(無動機的焦慮)和缺乏活力並失去主動性。 這些精神影響通常伴隨著一種非特異性不適,並表現為身心症狀:頭痛、眩暈、心臟和呼吸功能障礙、食慾不振、消化系統疾病、失眠等。

                            鑑於伴隨慢性疲勞的病態症狀傾向,它可以被稱為臨床疲勞。 缺勤率有增加的趨勢,尤其是短期缺勤率更高。 這似乎是由需要休息和增加的發病率引起的。 慢性疲勞狀態尤其發生在暴露於心理衝突或困難的人群中。 有時很難區分外部和內部原因。 事實上,幾乎不可能區分臨床疲勞的因果關係:對工作、上級或工作場所的消極態度可能是臨床疲勞的原因,也可能是結果。

                            研究表明,受僱於電信服務的總機操作員和監管人員在工作後表現出明顯的疲勞生理症狀(視覺反應時間、閃爍融合頻率、靈活性測試)。 醫學調查表明,與在郵政、電話等技術部門工作的類似女性群體相比,這兩組工人的神經質、易怒、睡眠困難和長期疲倦感明顯增加和電報服務。 症狀的累積並不總是由於女性的消極態度影響了她們的工作或工作條件。

                            預防措施

                            疲勞沒有靈丹妙藥,但可以通過關註一般工作條件和工作場所的物理環境來緩解這個問題。 例如,通過正確安排工作時間、提供充足的休息時間以及合適的食堂和洗手間,可以取得很大的成就; 還應給予工人足夠的帶薪假期。 工作場所的人體工程學研究還可以通過確保座椅、桌子和工作台的尺寸合適以及工作流程的正確組織來幫助減輕疲勞。 此外,噪聲控制、空調、供暖、通風和照明都可能對延緩工人疲勞的發作產生有益影響。

                            單調和緊張也可以通過控制使用周圍的顏色和裝飾、音樂的間隔以及有時為久坐的工人進行體育鍛煉的休息來緩解。 工人的培訓,尤其是監督和管理人員的培訓也發揮著重要作用。

                             

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                            星期二,08 March 2011 21:40

                            疲勞與恢復

                            疲勞和恢復是每個生物體的周期性過程。 疲勞可以描述為一種狀態,其特徵是疲勞感與活動表現的減少或不希望的變化相結合(Rohmert 1973)。

                            並不是人體的所有功能都會因使用而疲勞。 例如,即使在睡著時,我們也會呼吸,我們的心臟會不停地跳動。 顯然,呼吸和心臟活動的基本功能在整個生命過程中都是可能的,不會感到疲勞,也不會為了恢復而停下來。

                            另一方面,經過相當長時間的繁重工作後,我們發現容量會下降——我們稱之為 疲勞. 這不僅僅適用於肌肉活動。 感覺器官或神經中樞也會變得疲倦。 然而,每個細胞的目標是平衡其活動所損失的能力,我們稱之為過程 復甦.

                            壓力、緊張、疲勞和恢復

                            人類工作中的疲勞和恢復概念與壓力和應變的人體工程學概念密切相關 (Rohmert 1984)(圖 1)。

                            圖 1. 壓力、應變和疲勞

                            ERG150F1

                            壓力是指工作系統中影響工作人員的所有工作參數的總和,這些參數主要通過感受器系統感知或感知,或者對效應器系統提出要求。 壓力參數來自工作任務(肌肉工作、非肌肉工作——任務導向的維度和因素)以及工作必須完成的物理、化學和社會條件(噪音、氣候、照明、振動、輪班工作等——情境導向的維度和因素)。

                            壓力因素的強度/難度、持續時間和組成(即,這些特定需求的同時和連續分佈)導致組合壓力,這是工作系統對工作人員施加的所有外生影響。 這種綜合壓力可以主動應對或被動忍受,具體取決於工作人員的行為。 主動案例將涉及針對工作系統效率的活動,而被動案例將引發反應(自願或非自願),這些反應主要與減少壓力有關。 壓力和活動之間的關係受工作人員的個體特徵和需求的決定性影響。 影響力的主要因素是那些決定績效的因素,與動機和注意力有關的因素以及與性格有關的因素,可以稱為能力和技能。

                            在某些活動中表現出來的與行為相關的壓力會導致個體不同的壓力。 應變可以通過生理或生化指標的反應(例如,提高心率)來指示,或者可以被感知。 因此,應變容易受到“心理-物理縮放”的影響,它估計工作人員所經歷的應變。 在行為方法中,應變的存在也可以從活動分析中得出。 壓力指標(生理生化、行為或心理物理)反應的強度取決於壓力因素的強度、持續時間和組合,以及工作人員的個人特徵、能力、技能和需求。

                            儘管壓力不斷,但源自活動領域、表現和壓力的指標可能會隨時間變化(時間效應)。 這種時間變化被解釋為有機系統的適應過程。 積極影響會減少壓力/改善活動或表現(例如,通過訓練)。 然而,在消極的情況下,它們會導致壓力增加/活動或性能降低(例如,疲勞、單調)。

                            如果在工作過程中提高可用的能力和技能,例如,當略微超過訓練刺激的閾值時,可能會產生積極影響。 如果在工作過程中超過所謂的耐力極限 (Rohmert 1984),則可能會出現負面影響。 這種疲勞導致生理和心理功能下降,可以通過恢復來補償。

                            要恢復原來的表現,休息津貼或至少壓力較小的時期是必要的(Luczak 1993)。

                            當適應過程超過規定的閾值時,所使用的有機系統可能會受到損害,從而導致其功能部分或全部缺陷。 當壓力過大(急性損傷)或長時間無法恢復(慢性損傷)時,可能會出現不可逆轉的功能下降。 這種損害的一個典型例子是噪音引起的聽力損失。

                            疲勞模型

                            疲勞可以是多方面的,取決於應變的形式和組合,並且尚不可能對其進行一般定義。 疲勞的生物學過程通常無法直接測量,因此定義主要針對疲勞症狀。 這些疲勞症狀例如可以分為以下三類。

                              1. 生理症狀:疲勞被解釋為器官或整個有機體功能的下降。 它會導致生理反應,例如心率頻率或肌肉電活動的增加 (Laurig 1970)。
                              2. 行為症狀:疲勞主要被解釋為性能參數的下降。 例如,在解決某些任務時錯誤會增加,或者性能的可變性會增加。
                              3. 心理生理症狀:疲勞被解釋為勞累感的增加和感覺的惡化,這取決於壓力因素的強度、持續時間和組成。

                                   

                                  在疲勞的過程中,這三種症狀都可能起作用,但它們可能出現在不同的時間點。

                                  有機系統中的生理反應,特別是那些參與工作的,可能首先出現。 之後,勞累的感覺可能會受到影響。 績效的變化通常表現為工作規律性降低或錯誤數量增加,儘管績效的平均值可能尚未受到影響。 相反,在適當的動機下,工作人員甚至可能會嘗試通過意志力來維持績效。 下一步可能是性能明顯下降,最終性能崩潰。 生理症狀可能導致機體崩潰,包括人格結構的改變和疲憊。 連續不穩定理論解釋了疲勞過程 (Luczak 1983)。

                                  疲勞和恢復的主要趨勢如圖 2 所示。

                                  圖 2. 疲勞和恢復的主要趨勢

                                  ERG150F2

                                  疲勞和恢復的預後

                                  在人體工程學領域,人們特別關注根據壓力因素的強度、持續時間和組成來預測疲勞,並確定必要的恢復時間。 表 1 顯示了那些不同的活動水平和考慮時間以及疲勞的可能原因和不同的恢復可能性。

                                  表 1. 疲勞和恢復取決於活動水平

                                  活動水平

                                  疲勞來自

                                  通過恢復

                                  工作生活

                                  幾十年

                                  過度勞累
                                  幾十年

                                  退休

                                  工作生活的各個階段

                                  年份

                                  過度勞累

                                  假期

                                  的序列
                                  工作排班

                                  月/週

                                  不利轉變
                                  飲食

                                  週末,自由

                                  一個工作班次

                                  一天

                                  以上壓力
                                  耐力極限

                                  空閒時間,休息

                                  任務

                                  HOURS

                                  以上壓力
                                  耐力極限

                                  休息時間

                                  任務的一部分

                                  MINUTES

                                  以上壓力
                                  耐力極限

                                  壓力變化
                                  因素

                                   

                                  在用於確定必要的恢復時間的壓力和疲勞的人體工程學分析中,考慮一個工作日的時間段是最重要的。 這種分析的方法從確定不同的壓力因素作為時間的函數開始(Laurig 1992)(圖 3)。

                                  圖 3. 壓力隨時間的變化

                                  ERG150F4

                                  壓力因素是由具體的工作內容和工作條件決定的。 工作內容可以是力的產生(例如,搬運負載時)、運動和感覺功能的協調(例如,組裝或起重機操作時)、信息到反應的轉換(例如,控制時)、輸入的轉換輸出信息(例如,在編程、翻譯時)和信息的生產(例如,在設計、解決問題時)。 工作條件包括物理(例如,噪音、振動、熱)、化學(化學試劑)和社會(例如,同事、輪班工作)方面。

                                  在最簡單的情況下,只有一個重要的壓力因素,而其他因素可以忽略不計。 在那些情況下,尤其是當壓力因素由肌肉工作引起時,通常可以計算出必要的休息津貼,因為基本概念是已知的。

                                  例如,靜態肌肉工作中足夠的休息津貼取決於肌肉收縮的力量和持續時間,就像根據公式通過乘法連接的指數函數一樣:

                                  -

                                  RA = 休息津貼的百分比 t

                                  t = 收縮持續時間(工作時間),以分鐘為單位

                                  T = 以分鐘為單位的最大可能收縮持續時間

                                  f = 靜態力所需的力和

                                  F = 最大力。

                                  力、保持時間和休息餘量之間的關係如圖 4 所示。

                                  圖 4. 各種夾持力和時間組合的休息餘量百分比

                                  ERG150F5

                                  類似的規律存在於大重量的動態肌肉工作 (Rohmert 1962)、活躍的輕型肌肉工作 (Laurig 1974) 或不同的工業肌肉工作 (Schmidtke 1971)。 更罕見的情況是,您會發現非體力工作的類似法律,例如計算 (Schmidtke 1965)。 Laurig (1981) 和 Luczak (1982) 概述了確定主要孤立的肌肉和非肌肉工作的休息津貼的現有方法。

                                   

                                   

                                   

                                   

                                   

                                  更困難的是存在不同壓力因素組合的情況,如圖 5 所示,這些因素同時影響工作人員(Laurig 1992)。

                                  圖 5. 兩個壓力因素的組合    

                                  ERG150F6

                                  例如,兩個應力因素的組合會根據組合規律導致不同的應變反應。 不同壓力因素的綜合影響可以是無關緊要的、補償性的或累積的。

                                  在無差異組合規律的情況下,不同的應激因子對生物體的不同子系統產生影響。 這些子系統中的每一個都可以補償應變,而無需將應變饋入公共子系統。 總應變取決於最高應力因子,因此不需要疊加定律。

                                  當不同壓力因素的組合導致比單獨的每個壓力因素更低的應變時,就會產生補償效應。 肌肉工作和低溫的結合可以減少整體壓力,因為低溫可以讓身體失去肌肉工作產生的熱量。

                                  幾種應激因素疊加就會產生累積效應,即必須通過一個生理“瓶頸”。 一個例子是肌肉工作和熱應激的結合。 這兩種壓力因素都會影響循環系統,將其作為一個共同的瓶頸,並產生累積應變。

                                  Bruder (1993) 描述了肌肉工作和身體狀況之間可能的組合效應(見表 2)。

                                  表 2 兩種應力因素對應變的組合效應規律

                                   

                                  振動

                                  照明

                                  Noise

                                  繁重的動態工作

                                  -

                                  +

                                  0

                                  0

                                  主動輕度肌肉鍛煉

                                  +

                                  +

                                  0

                                  0

                                  靜態肌肉工作

                                  +

                                  +

                                  0

                                  0

                                  0 無動於衷; + 累積效應; – 補償作用。

                                  資料來源:改編自 Bruder 1993。

                                  對於兩種以上應激因素組合的情況,這是實踐中的正常情況,只有有限的科學知識可用。 這同樣適用於壓力因素的連續組合(即,連續影響工人的不同壓力因素的應變效應)。 對於這種情況,在實踐中,必要的恢復時間是通過測量生理或心理參數並將它們用作積分值來確定的。

                                   

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