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家具数控岗位工人体脑疲劳情况调研与分析∗

发布者: 长相有问题 | 发布时间: 2019-7-9 08:41| 查看数: 68| 评论数: 0|帖子模式

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家具数控岗位工人体脑疲劳情况调研与分析[size=0.6em]∗
于 娜 吴沛雯
摘要: 家具数控制造的作业是体力劳动与脑力劳动并存的模式,因而数控工人的疲劳涉及到体脑两方面。笔者主要采用了主观疲劳评价法,对某板式家具生产企业数控加工工人的体脑疲劳分别进行了调研,了解工人的工作内容与休息时间。通过数据分析,得出数控工人的疲劳值,分析了产生疲劳的原因,并结合实际情况给出了相应的解决建议,旨在缓解工人疲劳,预防人因失误,提高工作效率。
关键词: 家具生产; 数控加工; 疲劳调研

[size=1em]中国制造2025发展战略规划提出了传统产业转型升级的发展战略[1-2]。我国木制品加工行业也积极响应国家政策,将工业化与信息化融合,不断升级转型,逐步由传统人力密集型向信息化制造转型[3],数控加工作业将逐渐取代传统的体力劳动为主的作业形式。然而,我国家具制造信息化仍处于起步阶段,自动化和智能化程度不高。在数控加工作业过程中,工人不仅要完成数控操作和决策任务,同时也要进行物料搬举等体力作业。体力作业和脑力作业的综合影响加剧了工人的疲劳感,导致其动作灵活性降低,甚至引发人因失误[4],而且长期累积的疲劳容易引发职业疾病。

1 概述1.1 研究目的

[size=1em]作业疲劳,是安全领域的重要关注点,受到各行业的广泛重视[5]。作业疲劳是指在作业过程中,劳动者的作业技能衰退、作业能力下降,有时伴有疲倦感等主观症状的现象。制造作业过程中的作业疲劳会导致工人动作协调性和灵活性降低,引发操作人因失误[6]。

[size=1em]作业疲劳可由长时间的大脑或肌肉活动引起。以往的学者都是单独对体疲劳或脑疲劳进行研究,但在很多实际生活与工作场合,体疲劳和脑疲劳是难以分开的[7]。在家具制造数控操作中,工人既要进行物料搬运,也要进行电脑操作,工人的疲劳情况需要综合的考量。

[size=1em]因而本研究将对家具数控工人的疲劳情况进行调研分析,调研包括工人的体力疲劳情况、脑力疲劳情况及其劳动内容与休息情况等。并针对工人疲劳状况,提出有效改进措施,这对于缓解疲劳以及预防意外事故都有极其重要的意义。

1.2 研究对象

[size=1em]研究对象为南京某板式家具制造公司的36名数控操作工人,包括男性操作工人27名,女性操作工人9名。调研的岗位涉及开料岗位(12人)、封边岗位(15人)、钻孔岗位(9人)。调研工人的年龄为(20~40)岁,工龄为0.5~6年不等。

1.3 研究方法

[size=1em]作业疲劳的主要测量方法包括主观疲劳评价法、生理参数测试法、生物化学测试法、心理学测试方法以及综合测试方法[8]。主观疲劳评价法是通过疲劳评价量表或现场询问等方式对被试者进行调查,将疲劳进行等级划分,被试者根据主观感受对疲劳等级进行判断。主观疲劳表评价法便捷易操作,且能够反映受试者的生理疲劳和心理疲劳,因此该方法在全身性作业疲劳、心理作业疲劳和综合作业疲劳的测定方面被广泛使用[9]。该方法结合科学的统计方法,能直观反映被试者的作业疲劳情况。

[size=1em]本调研的作业疲劳测量方法选择了主观疲劳评价法,设计出一款调查问卷来调研数控加工岗位工人在工作中的体力疲劳与脑力疲劳情况。同时,本调研的研究方法还包括了现场观察法、摄像法和访谈法,调研了工人的作业内容、作业时长、作业负荷、操作时的基本动作等。

1.4 统计分析方法

[size=1em]调研的数据处理采用SPSS 22.0软件进行分析。

2 调查结果与分析2.1 劳动内容统计

[size=1em]为了解工人的基本工作情况和休息情况,本研究对封边、开料、钻孔这三个典型的家具数控加工岗位的数名工人进行了调研。调研发现劳动工人的岗位一般较为固定,不会轻易换岗。封边岗位的工作内容为在每组工作前进行电脑操作,设置封边参数,然后进行板件搬举与封边,期间还要换封边条;开料岗位的工作内容为搬运板件至开料台,操作数控机床进行开料数值设定;钻孔岗位的工作内容为操作数控机床设定参数值,将板件抬到机床上再进行按键操作[10]。

[size=1em]调查发现,一项数控操作中体力劳动占的部分比较多,多为上料工序,工人将板件运送到工作台上再进行数控操作,或者设定操作好了数控机床再进行上料。上料的板件80%为小件,重量在2~4 kg,而大的板件会有两人及以上共同搬运。工人需要进行的数控操作部分不多,一般在一组加工的开始或结束进行设定,数控操作的界面与程序固定,工人们学习后能熟练掌握。

[size=1em]工人们每天固定的工作时间是8 h,偶尔会有3 h的加班。午间休息时间为1.5h。上下午没有明确规定的休息时间,在每一组板件加工完成后会有几分钟的工作空档可进行休息。工人们感到身体疲劳时会利用手部按摩或者活动一下进行舒缓。在一天的工作之后会通过运动、听音乐、打游戏等休闲活动缓解疲劳。

2.2 体力疲劳调研情况
[size=0.8em]表1 数控加工工人体力疲劳主观疲劳评价
Tab.1 Subjective fatigue evaluation of physical fatigue of CNC workers
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[size=1em]表1为调查问卷统计得到的数控加工工人的体力疲劳主观评价,采用了李克特7级量表,分数1表示疲劳最低,7表示疲劳最高。评价的对象是各个身体部位的疲劳情况和全身疲劳情况,统计出了三个不同岗位工人的疲劳情况,以及所有工人的综合疲劳情况。

[size=1em]从表1可以看出,三个数控加工岗位的操作工人,虽然有略微差别,但大体上的疲劳趋势却是一致的。工人的疲劳部位主要集中在腰部、大腿、小腿、脚掌及脚踝。而肩膀、大臂、小臂、手掌及手腕的疲劳也不容忽视。工人的全身疲劳均分处在7级量表的中间位置,说明工人的体力劳动会导致一定的疲劳。

[size=1em]产生的疲劳主要与生产加工方式有关。在进行板件搬运时,工人的力主要集中于手臂和下半身。如开料工序中,工人需要从较低位置的堆料区将板件搬运到及腰位置的开料台,期间需要多次下腰,因而腰部成为了工人普遍反映的易疲劳部位。而工人一天的工作都要站着完成,大腿小腿脚掌承受的力累积下来就会形成疲劳。上肢的疲劳相对而言不太突出,因为搬运的板件多为小板件,搬运大板件时会两人协作,因而上肢操作相对轻松。

2.3 脑力疲劳调研情况
[size=0.8em]表2 数控加工工人脑力疲劳主观疲劳评价
Tab.2 Subjective fatigue evaluation of mental fatigue of CNC workers
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[size=1em]表2为调查问卷统计得到的数控加工工人的脑力疲劳主观评价,评价的指标为各项脑力疲劳特征,统计出了三个不同岗位工人的疲劳情况,以及所有工人的综合疲劳情况。从表2看出,总体而言工人的脑力疲劳情况不明显,记忆力、注意力、大脑思考等方面不会造成疲劳。调研显示,噪声疲劳是最影响工人脑力疲劳的因素。因为工厂的环境嘈杂,多台大型机器同时操作,尤其是开料等工序,刀具运转过程中会产生大量的噪音,工人又与机器近距离接触,势必会对身心健康造成影响。但也有工人表示工作久了就习惯了工厂的噪声。此外,对工作厌倦这一问题相对也比较突出。因为工人的工作岗位固定,每天的工作内容重复,经年累月会导致对工作内容的厌倦。

[size=1em]由于数控操作的界面固定,工人在学习和熟练之后,表示数控操作较为简单,不会有辨认或者记忆方面的困扰。工人的平均年龄在30岁左右,比较年轻,身体机能较好,恢复快,表示经过一天的休息后疲劳就能消除,暂时没有发现因长期工作而导致的脑力损害或职业病。

3 分析与讨论

[size=1em]传统意义上的疲劳是指劳动者在劳动过程中由于连续作业不断消耗能量,产生机体内生理、心理的变化而引起工作能力的下降[11]。随着现代社会的多元化发展,来自社会的各项压力日渐突出,现代作业疲劳取代了传统的作业疲劳。现代作业疲劳是指在传统的疲劳基础上增加多方面的现代社会因素,并应该剔除工作之前已经出现的病因性疲劳[5]。

[size=1em]疲劳最终会展现在人的行为中。不论是身体组织或是大脑出现疲劳都会通过一定的形式表现出来,并且最终反应在人的动作行为中[12]。例如,重复的搬运作业会导致上肢酸痛;长时间注视数控操作屏幕会引起眼睛酸痛、大脑昏涨。疲劳状态下工人的工作效率和工作质量会低于正常状态,并且疲劳时反应速度下降,灵活性降低,失误率提升。因而,笔者针对调研所发现的疲劳问题,提出了如下建议。

3.1 工人动作的优化

[size=1em]调研结果显示,数控工人在长期工作中的体疲劳问题更为严重。不当的工作坐姿、不合理的厂房布置会带来工人的体力疲劳。工人一天需要多次下腰进行上下料搬运,腰部是非常容易疲劳的部位。在弯腰搬运作业中,多数工人会习惯性直接弓腰取放板件,但研究表明直立弯腰搬举的动作对脊椎与腰背部肌肉的损伤极大,因此在搬举过程中采用半蹲举姿势更为合理,相较蹲举及直立搬举能有效减缓腰背部肌肉紧张。半蹲举姿势因臂部保持略微屈曲,故而可以更大程度地利用肩臂部肌肉。同时提高堆放板件的堆料台高度可减少板件与工人的高度差,工人在搬取中能减少弯腰的幅度。适当降低工作台的高度,不高于站姿肘高,也能缓解搬运时的手臂压力。在数控机床电脑操作时,增加手腕支撑点,能减少手腕疲劳。多数工人反映经过一天的站立工作后,腿部肌肉酸痛最为明显,因此在不需多走动的工位设置工作站椅,让工人疲劳时倚靠,能有效分解下肢压力。

3.2 工作环境优化

[size=1em]通过实地调查发现,家具数控加工工厂的环境存在如下问题:1)家具工厂的噪音问题严重。机器运转会产生巨大噪音,且持续时间长,在这样的噪声作业场所长期工作会影响工人的听觉,并使身体其他组织结构受损。2)家具生产过程中空气污染严重。大量的木屑粉尘、甲醛、VOC等有毒物质容易使人感到憋闷、头晕,甚至中毒。3)家具数控操作加工带有一定的危险性,因此工人在工作中精神需要高度集中,长时间会导致一定的心理压力。4)家具厂房为封闭空间,易造成视觉压抑,工人处于一个与外界半隔离的空间,接触不到自然光,会使人感到心情压抑,造成紧张情绪[13]。

[size=1em]因此,家具企业应进行厂房环境优化。噪声的控制可从声源和传播两方面解决。在家具设备采购上,选取低噪声机床及装置;为工人配备防噪声耳塞、护耳器等防护用品,并指导工人正确使用;同时应在厂房中安装噪声计,能直观监测到噪声水平,进行有效控制管理。通风除尘系统能解决大部分厂房的空气污染问题,降低粉尘与有害物质的浓度。因此在设备的选择上要考虑操作现场所要求的净化程度和污染物的性质;工人在加工过程中要严格佩戴防尘口罩;严格依照危害物质检测标准,定期进行空气质量监测。企业要定期进行危害因素检测与排除,同时要加强工人的职业健康管理;建立由企业主要负责人负总责的工厂危害防治责任制,分解落实到各个岗位小组;关注员工心理健康,配备专业人员定期对员工进行心理疏导。厂房的布置上进行再规划,合理安排加工动线;增加通风与照明,使之与外界有所联通;安装空调等设备,改善工作环境。

3.3 管理制度优化

[size=1em]以往家具工厂工人的岗位固定,长期从事重复工作会导致工人对工作的厌倦。因此,可设置岗位轮换制度,对工人进行培训使其熟悉2~3个岗位,工人在一个岗位工作数月后可申请轮换到其他岗位,这有利于提高工人积极性。同时企业需要对休息制度进行优化,以往工人是几组加工完成后抽空休息,休息方式也仅仅是站立着闲聊或活动一下身体,应增加固定的休息时间,增设员工休息室,以供工人得到充分的休息。企业也可通过改进绩效考核方式,关注员工生理心理健康问题等举措来提高员工的工作积极性。

4 结语

[size=1em]我国的家具制造业逐步进入了自动化时代,但仍然需要大量的人力资源,数控工人在生产活动中既要进行搬运等体力劳动,也要进行电脑操作等脑力劳动,容易受到双方面疲劳的影响,导致严重的人因失误。在调研中得知的工人的体疲劳主要发生在腰、腿、脚掌等部位,因而建议对工人的搬运动作进行优化。对于缓解脑力疲劳,家具企业应该建立相关的危害防护制度,改善工人工作环境,优化工作流程和管理制度,以充分保护劳动者健康,预防职业性疾病。

[size=1em]参考文献

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[size=1.8em]Investigation and Analysis of Workers' Phyiscal and Mental Fatigue in Furniture CNC Post
[size=1em]YU Na WU Pei-wen
(Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China)

[size=1em]Abstract: The work of CNC manufacturing of furniture is the coexistence of physical work and mental work, so the fatigue of the CNC workers involves two aspects.In this study, the subjective fatigue assessment method was used to investigate the physical and mental fatigue of CNC workers in a panel furniture manufacturer, and the workers' work content and rest time were also investigated.Based on the data analysis, the fatigue value of CNC workers was obtained, and the cause of fatigue was analyzed.Combined with the actual situation, corresponding solutions are given, aiming at relieving worker fatigue, preventing human errors and improving work efficiency.

[size=1em]Key words: Furniture production; CNC machining; Fatigue research


[size=1em]中图分类号:TS664

[size=1em]文献标识码:A

[size=1em]文章编号:1001-5299 (2018) 09-0048-04

[size=1em]DOI: 10.19531/j.issn1001-5299.201809012

[size=1em]*基金项目:江苏省自然科学基金青年基金项目(BK20150877);江苏省博士后科研资助项目(1402022B);江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD);南京林业大学青年创新基金(CX2016015)

[size=1em]于 娜,副教授,南京林业大学,E-mail:yuna96@hotmail.com

[size=1em]收稿日期:2018-07-16



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