物流配送中心拣选作业的人因工程量化评估

周家琦，王宏颖，余子倩，李 洋

（东北林业大学 工程技术学院，黑龙江 哈尔滨 150040）

0 引言

随着电子商务技术在物流业的快速发展，逐渐形成以“网络电子商城+储分一体化物流配送”的运作模式[1]。这种新兴的电子商务运营模式以快速、便捷等优势受到广大消费者青睐。但是，面对多元化的产品需求和多样化的客户服务，线上线下衔接不紧密、市场响应速度慢等问题逐渐凸显，成为制约物流业快速发展的瓶颈问题。

目前，我国物流配送中心拣选作业多采用人工拣选的作业方式。这种劳动密集型的作业占据物流配送中心90%的响应时间，具有随机性、不确定性和突发性等特点[2-3]。因此，为维持物流企业快速、稳定运转，探究物流配送中心拣选作业工程负荷与职业健康是关键[4]。

1 实验设计

1.1 实验样本

分别抽取20-30 岁身体素质及体能条件良好的男性和女性作为实验样本。据统计，男性样本的平均年龄为23岁、平均身高170.6cm、平均体重68.2kg、平均人体表面积1.760 7m2；女性样本的平均年龄22岁、平均身高164.2cm、平均体重51.4kg、平均人体表面积为1.506 6m2，结果见表1。

1.2 实验设备

劳动负荷发生装置主要采用澳瑞特多功能电动跑步机JS-5047M速度调节实现，在运动的过程中记录其能量代谢量、心率指标[5]。

1.3 实验步骤

（1）根据性别不同，对男性和女性待测样本进行编号，分别记为i（i=1,2,…,5）和j（j=1,2,…,5）；

（2）设定实验速率5km/h 和7km/h[6]，分别记为v1和v2；

（3）称取备拣货物，使其负荷为3.5kg[7]，记为G；

（4）确定不同速率、不同负荷下的测试时间为15min，记为t；

（5）实验采取分组、分负荷的方式进行。实验中记录其身高、体重值后，要求待测者i、j 在特定速率v1、v2的条件下运动指定时间t，同时随机多次拣选负荷为 G 的备拣重物，记录其心率变化 Xiv1、Xiv2、Xjv1、Xjv2和能量代谢值Yiv1、Yiv2、Yjv1、Yjv2；

（6）待测者依次进行实验。每次测定后待测者休息一段时间直至心率恢复常态再进行下一次实验。

1.4 实验数据

实验测试数据结果见表1。

表1 物流拣选作业劳动强度

2 人因工程量化

2.1 相对代谢率RMR量化

劳动强度的量化指标采用相对代谢率RMR 方法，即能量代谢量和安静代谢量的差值与基础代谢量的比值，见式（1）。

（1）能量代谢即模拟待测的作业环节，以特定的作业速率作业一段时间记录其消耗的能量值。

（2）基础代谢量是指机体在平卧状态下维持生命体征所必须消耗的能量，见式（2），其数值较稳定，一般不超过正常平均值的15%[8-9]。

（3）安静代谢量通常指基础代谢量以及维持体位平衡所增加代谢量的总和，通常以基础代谢量的20%作为维持体位平衡所增加的代谢量[10-11]，即安静代谢率R 数值上等于基础代谢率B 的1.2 倍，见式（3）。

相对代谢率RMR量化结果见表2。

表2 物流拣选作业劳动强度相对代谢率

2.2 单位能量代谢量及单位心率量化

根据劳动者的性别、年龄、身体抗负荷能力、体表面积等的不同，所得劳动强度值也不同。劳动者作业时，根据作业负荷的不同，单位心率和单位能量代谢也不同，即劳动强度不同。

单位能量代谢量及单位心率量化结果见表3。

表3 物流拣选作业劳动强度单位心率及能量代谢量

2.3 实际劳动率和疲劳宽放率量化

研究表明，一般人机体具有一定的耐力水平，即在中间不休息的情况下连续劳动480min所能消耗的最大能量界限为16.75kJ/min，作业者体内标准能量储备为100.47kJ[12-13]。现假设单位作业时间内所消耗的能量为M；总的劳动时间为T，见式（4），其中T劳和T休分别为实际劳动时间和休息时间。

根据连续工作所能消耗的最大能量以及体内标准能量储备值，结合式（5）和式（6）可计算得出实际劳动时间、休息时间，见表4。

根据表4计算结果，结合式（7）、式（8），可得实际劳动率和疲劳宽放率，见表5。

表4 疲劳强度作业时间规划

表5 实际劳动率和疲劳宽放率

3 人因工程评估

3.1 相对代谢率RMR评估

如图1所示，我国物流配送中心拣选作业劳动强度大致处于中等水平，但在劳动负荷为7km/h 时，劳动者相对代谢指标处于中等偏重水平，即劳动者在合理的作息安排下可以连续工作数小时，以维持物流企业快速、稳定运转。

3.2 单位能量代谢量及单位心率评估

如图2 所示，从心率指标来看，实验结果处于100～125beast/min，即为中等劳动强度水平。

图1 物流拣选两种不同劳动负荷下相对代谢率

图2 物流拣选两种不同劳动负荷下心率

如图3 所示，从单位时间能量代谢指标来看，当劳动负荷在5km/h 时，处于轻度偏中等劳动强度水平；当劳动负荷在7km/h 时，处于中等偏重劳动强度水平。

图3 物流拣选两种不同劳动负荷下单位时间能量代谢量

3.3 实际劳动率和疲劳宽放率评估

根据表4 和表5 分析得出，当劳动负荷为5km/h时，实际劳动率平均为87.694 5%，疲劳宽放率平均为12.305 5%，即物流拣选劳动者平均每工作48min后，需要休息6min；当劳动负荷为7km/h时，实际劳动率为75.530 4%，疲劳宽放率为24.469 6%，即物流拣选劳动者平均每工作19min后，需要休息6min。

4 结语

随着电子商务技术在物流业的快速发展，新兴储分一体化物流配送中心成为物流发展的重要趋势。其中，我国以物流拣选为例的作业环节多处于劳动密集型作业状态。我国劳动强度高的作业大多已实现机械化、自动化运作，而中等及中等偏上劳动强度的作业环节仍采用人工作业。

本文从工程负荷与职业健康研究的角度，探究以物流配送中心拣选作业为例的劳动密集型作业环节。采用相对代谢率RMR和单位能量代谢及心率两种方法量化其劳动强度大致处于中等劳动水平；采用实际劳动率和疲劳宽放率等疲劳强度指标提出合理的作息安排，以在关注职业健康的同时维持物流企业优质和谐、高效稳定的发展，推动电子商务模式下物流业的快速发展。