基于人因工程的作业空间分析和研究
曹 咏 郑慧隆
（华南农业大学数学与信息学院， 广东 广州510642）
摘 要 ：文章以某物流企业为例，在进行实地调研的基础上，从人因工程角度分析了其作业空间存在的问题，并提出相应的改善措施及方案，以期提高作业者的舒适性、便利性和作业效率。
关键词： 人因问题；作业空间；人体尺寸
1 概述
作业空间包括作业者操作所需的空间以及作业所需的机器设备、工具和操作对象等所占的空间范围总和[1]。从人因工程[2]角度来讲，作业空间设计必须充分考虑人体测量所涉及的人体尺寸，才能使人在作业时较为便利、舒适，并且提高效率和安全性。
本文在对某物流企业调研的基础上， 针对其作业空间进行了人因分析，提出可行的改善建议，以期提高工作效率、降低疲劳、增加安全性。
2 作业现场概况及问题
2.1 作业流程及空间布局概况
本文所调研的某物流企业从事汽车轮胎及零配件的仓储及物流配送业务，主要对购进的汽车零配件分装、更换标签后，再进行存储或发货。具体流程包括货物卸货验收、包装资材准备、货物换包装、标签更换、货物集装、成品仓储、货物出货等步骤，其作业空间则按照作业流程对场地进行划分， 分为卸货区、货物暂存区、换装区、标签更换区、集装区、仓储区、出货区等。
二轮复习课模式在一轮的基础上，学生有了一定的知识储备，我们注重主干知识、核心理论的突破和强化，课前布置学生在复习书上去自己预习，一定程度上欠缺检测，无法保证预习的有效性；因此课堂上省略了基础知识回顾和检测这两个环节，只剩下五个部分，分别是教师解读高考考纲、重难点突破（可小组合作讨论）、教师小结建构知识网络、学生限时训练、学生小组合作讨论突破难题等五个环节，见图2-2。
2.2 现场存在的作业空间问题
通过对该企业现场的作业空间进行调查与分析，发现若干不合理之处，主要表现为：
269 Effect of rescue process of acute ischemic stroke on treating in-hospital ischemic stroke
由于工作台与货架是构成该作业空间的主要设施， 在多个区域都有使用，因此，本文主要基于人体测量尺寸对工作台和货架进行分析并提出改善建议。
同时，对交付的快件,快递公司也没有严格的验视制度。在消费者寄递物品时,必须当场验视所寄物品是否符合有关法律的规定,及快件包装是否符合寄递的条件等。快递公司负责人告知他们只按件数接收已经包装好的物品,一般不对包装内物品的名称、数量或内在质量承担任何责任,也没有对所递物品进行现场验视的制度。
（4）通道设计不合理，易发生安全事故。
（2）货架尺寸设计不合理，部分物品难以拿取。
3 作业空间分析与改善
3.1 工作台
3.1.1 作业范围
基于现场对于工作台的使用情况，作业范围主要考虑上肢的水平作业范围，具体又包括正常作业范围和最大作业范围[1]。操作对象若超出最大作业范围，作业者须移动身体才能实现操作；若超出正常作业范围但仍在最大作业范围内，作业者须伸直手臂才能操作。因此，为保证作业者能够方便舒适地实现操作，操作对象应尽可能安排在正常作业范围内，即上臂自然放松下垂时以肘关节为中心的前臂的可及范围。以标签整理作业为例，工人须将一叠10cm×10cm 的标签放在工作台上，根据标签上的信息将其分组。分组时，工人双手轮流抓取标签，分组排放在未整理标签的周围。一般标签会分成20 组左右，但不超过25 组，排成3 行，列数根据组数而定，每组标签之间约留1cm的间距，即用于放置标签的预留区域应不小于98cm×32cm。所有标签整理完毕后，右手从工作台右侧取出作业指导书，左手拿起对应的标签组放进装有指示书的胶套内，然后放到工作台左侧。作业过程中会使用到笔、胶带、夹子、回形针、计算器等小工具。经测量，目前的工作台长160cm，宽45cm，不仅要支持作业者完成标签整理的工作，还要摆放作业指导书、成品及各种小工具，工作空间十分局促，不利于操作。同时，45 cm 的宽度也超出了正常作业范围。一般情况下， 工人会将肘部抵在工作台上支撑前臂进行作业，因此，在此工作台上的正常作业范围是肘部抵在工作台上，以肘关节为中心，前臂作回旋运动时手指所触及的范围。另外，由于作业时手存在抓取或握紧动作会限制进一步的伸展，所以该作业的正常作业范围的半径在考虑握取动作后应减去6cm[1]。再者，因作业的对象主要为约10cm×10cm 的标签，所以工作台的宽度应不超过正常作业范围半径加上10cm。综上所述，具体尺寸可采用下式进行计算：
（1）作业用的工作台尺寸及布局设计不合理，造成工人操作不便。
由于该岗位的工人均为女性， 为满足95%的女性都适用，在国标标准GB 10000-1988《中国成年人人体尺寸》[3]中选取我国女性前臂长和手长第5 个百分位的值，即19.3cm 和15.9cm。根据式①和式②计算得出工作台的宽度应小于39.2cm，该值也同时满足前述用于放置标签的预留区域宽度不小于32cm 的要求，可以采用。
（3）货物摆放位置不合理，工人常常需移动货物后才能正常作业。
此外，还可设计两张条形边桌分别在作业者左右两侧和工作台垂直布放，用以摆放作业用工具、成品和作业指导书。边桌的尺寸以符合最大作业范围要求为标准，考虑臂长、胸厚、肩宽及拿取物品时手的握取动作，并按照使95%的使用者满意为原则进行取值和计算，其具体尺寸可设计为55cm×25cm。
以标签整理作业为例，由于该作业主要是要对标签进行阅读识别，作业较为精细，对视距有一定要求，因此工作面高度应在考虑作业时人体的肘部高度的基础上，再适当调高。故选取我国女性坐姿肘高的第50 个百分位值25.1cm[3]再加上5cm。因为实际使用的座面高度值为36.2cm～40.2cm，所以工作面的高度范围选为66.3cm～70.3cm 较为合适。
工作面高度主要以人体肘部高度作为参考依据，以便使大臂和肘部在工作中保持自然放松的状态。如果工作面高度太高，会造成肘部上翘外翻，增加肩、肘部应力；如果工作面高度太低，背部就会弯曲，头部垂低，造成起背部和颈部负荷过（转下页）大。因此工作面高度应以肘部高度为基准，再结合工作任务性质进行适当调整[1]。
3.1.2 工作面高度
3.2 货架
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使用货架便于物品的分类，并利于节约空间。现场使用的货架规格按照不同层高分为225cm、170cm 和115cm，深度为108cm。同时，现场货架利用率较低，每层都只放有少量的物品。
3.2.1 货架高度
设计货架的高度应考虑是否方便工人拿取物品。虽然货架较高时，工人可以使用梯子进行取物，但这不仅会增加工时，还存在工人从梯子上掉落的危险，因此，应尽量避免货架过高的情况，使工人站在地面就可以拿取货物。货架高度设计须考虑人体肩高、上臂长和前臂长，基于可达性原则，取女性5%百分位数值，并进行相关修正，确保货架的总高度降低到167cm 内，同时注意将常用的物品放在98cm～129cm 的高度范围内，以方便工人拿取物品；另外，应把较轻的物品放上层，较重的放下层，以防止较重的物品从上层掉落砸伤工人。
3.2.2 货架深度
货架的深度过深，会造成取物不便，因此应根据人的作业范围来设计货架深度。最大可及范围是以肩关节为中心，上肢长度为半径所划过的圆弧。但考虑到作业时需握紧物品，因此最大可及范围半径应减去手功能高[4]。为了让工人能直接拿取到放在货架最里面的小物品，货架的深度还应小于最大可及范围的半径减去工人的胸厚。为了适用于95%的女性，选取我国女性上臂长、前臂长、手长和胸厚第5 个百分位的值即26.2cm、19.3cm、15.9cm 和17cm[3]。计算得到货架的深度应小于38.4cm。根据现场实际调研，货架需放置物品的前后径尺寸一般最大为46cm，因此货架的深度设计可按45cm 取值。
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结束语
设计优良的作业空间，有助于提高作业的有序性和效率，提升作业者的满意度和工作能动性，还能够使空间得到有效合理的利用。本文结合某物流企业的实际作业情况，按照人体尺寸对其作业空间的主要设施（工作台、货架）的尺寸及布局设计提出了改善建议及方案，以期在生产活动中通过践行人因理念，实现作业的便捷与高效。
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参考文献
[1]孙林岩.人因工程学[M].上海：高等教育出版社，2008.
[2]郭伏，钱省三.人因工程学[M]，北京：机械工业出版社，2007.
[3]GB10000-88 中国成年人人体尺寸[S].
[4]刘红杰.产品设计中人机尺度关系量化评价的研究[J].包装工程.2006，27(2)：190-193.
Abstract :Taking a logistics enterprise as an example， this paper analyzes the problems existing in its working space from the angle of human factors engineering， and puts forward some relevant improving measures and schemes， in order to improve the comfort， convenience and working efficiency of the operators.
Key words ：Human factor problem；Work space；Body size
中图分类号 ：TB18
文献标识码： A
文章编号： 2096-4390（2019）32-0167-02
作者简介： 曹咏(1972，4-)，女，汉族，陕西汉中人，硕士，讲师，研究方向：农业信息化及IE 优化。
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