艾伯特·W·摩爾 迪韋亞·斯里尼瓦桑｜文 郁振山｜譯

2016年3月，美國(guó)國(guó)家職業(yè)安全衛(wèi)生研究所（NIOSH）的研究員在《職業(yè)與環(huán)境衛(wèi)生雜志》上發(fā)表文章，描述了協(xié)同作業(yè)機(jī)器人對(duì)工作場(chǎng)所的影響。作者認(rèn)為，機(jī)器人“創(chuàng)造出了3種類型的工人：人類工人、機(jī)器工人和共生工人?！逼渲?，共生工人指的是“配備自動(dòng)裝置或機(jī)械外骨骼來(lái)增強(qiáng)作業(yè)表現(xiàn)”的員工。外骨骼能降低肌肉骨骼損傷風(fēng)險(xiǎn)，從安全健康層面考慮，確實(shí)有一定吸引力；《生物力學(xué)雜志》的文章也認(rèn)為，被動(dòng)式外骨骼能降低腰部受力，通過(guò)增加扭轉(zhuǎn)力來(lái)輔助背部肌肉。但如今的問(wèn)題是，如何將共生工人融入現(xiàn)代化作業(yè)場(chǎng)所。

就在《職業(yè)與環(huán)境衛(wèi)生雜志》的文章發(fā)布幾個(gè)月后，另一期刊The Synergist預(yù)測(cè)“工業(yè)衛(wèi)生專家很快就能在工作場(chǎng)所看到這些外骨骼設(shè)備”，并介紹了市場(chǎng)上幾種不同的機(jī)械外骨骼。The Synergist刊文表示，它能降低身體受力，預(yù)防受傷，機(jī)械外骨骼最終會(huì)從新奇的技術(shù)奇跡轉(zhuǎn)變?yōu)槿粘５墓ばлo助設(shè)備。但哪些工作會(huì)與外骨骼設(shè)備形成共生關(guān)系呢？

答案并不是直接的。根據(jù)工效學(xué)教材《工程生理學(xué)》，“管理人員和工程師設(shè)定作業(yè)任務(wù)和作業(yè)方式時(shí)，須根據(jù)作業(yè)人員的生理?xiàng)l件調(diào)整作業(yè)。”從此角度看，傳統(tǒng)工程控制和管理控制不能有效降低肌肉骨骼損傷風(fēng)險(xiǎn)的作業(yè)，就可作為使用機(jī)械外骨骼的開(kāi)端。

評(píng)估機(jī)械外骨骼

目前還不存在針對(duì)機(jī)械外骨骼的任何強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)或自愿標(biāo)準(zhǔn)。但相關(guān)工作正在進(jìn)行中，美國(guó)多個(gè)聯(lián)邦機(jī)構(gòu)在2017年召開(kāi)了開(kāi)放性會(huì)議，進(jìn)行了技術(shù)交流，自愿標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作也逐漸推進(jìn)。其目的是確保不同的外骨骼商品可進(jìn)行比較、評(píng)估，為外骨骼生產(chǎn)商的公平競(jìng)爭(zhēng)和效率提升創(chuàng)造條件。

福特汽車生產(chǎn)線員工使用機(jī)械外骨骼輔助作業(yè)

配備機(jī)械外骨骼的倉(cāng)庫(kù)搬運(yùn)員

《工程生理學(xué)》的文章提供了一套最佳評(píng)估流程，可評(píng)估人的能力與作業(yè)任務(wù)要求的匹配程度。評(píng)估分別在使用機(jī)械外骨骼的前后進(jìn)行，其關(guān)鍵是確定人的能力與作業(yè)要求之間是否有一致性。如果有一致性，兩者則可匹配。若不一致，該項(xiàng)作業(yè)任務(wù)就應(yīng)轉(zhuǎn)換給共生工人進(jìn)行。轉(zhuǎn)換之后，須再次將兩者進(jìn)行比較。

美國(guó)工業(yè)衛(wèi)生協(xié)會(huì)（AIHA）工效學(xué)委員會(huì)的“工效學(xué)評(píng)估工具箱”有20種工具，可量化這種一致性。比如“上肢快速評(píng)估工具”“拉力指數(shù)表”“NIOSH提拉力等式”，都能為作業(yè)任務(wù)的調(diào)整提供參考。直接聽(tīng)取工人的建議也是了解一致性的好方法。

最大程度發(fā)揮機(jī)械外骨骼潛力的關(guān)鍵，是保證匹配度。理想情況下，外骨骼能根據(jù)使用者的體型、身材和關(guān)節(jié)位置進(jìn)行調(diào)整。這些人體測(cè)量學(xué)數(shù)據(jù)是保證設(shè)備與人體匹配的必要信息，不應(yīng)使用想象中的“正常成年人”作為設(shè)計(jì)原型，還要考慮不同身形、性別、年齡和勞動(dòng)能力所帶來(lái)的數(shù)據(jù)差別。

機(jī)械外骨骼控制項(xiàng)目

雇主無(wú)論使用人類工人、機(jī)器人還是共生工人，每種都涉及一定的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)潛在的不匹配問(wèn)題進(jìn)行預(yù)估和應(yīng)對(duì)，就能降低這些風(fēng)險(xiǎn)。

要知道，機(jī)械外骨骼與呼吸器類似。兩者都屬于可穿戴科技，都能創(chuàng)造共生關(guān)系，控制風(fēng)險(xiǎn)暴露。兩者均存在穿和脫的問(wèn)題，也都會(huì)因此影響裝備的有效性。兩者的選擇過(guò)程也比較復(fù)雜，機(jī)械外骨骼有動(dòng)力外骨骼和被動(dòng)式外骨骼，呼吸器則有半面罩、全面罩、空氣凈化和自給式之分。此外，設(shè)備的選擇也與身材、風(fēng)險(xiǎn)類型有關(guān)。工業(yè)衛(wèi)生專家都熟悉呼吸防護(hù)項(xiàng)目，因此將其中一些關(guān)鍵元素用于外骨骼控制項(xiàng)目，也能在缺少正規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的情況下有效利用外骨骼。以下為項(xiàng)目創(chuàng)建與實(shí)施的主要流程：

創(chuàng)建書(shū)面項(xiàng)目

首先要?jiǎng)?chuàng)建書(shū)面外骨骼控制項(xiàng)目，指定一名機(jī)械外骨骼協(xié)調(diào)員，讓其負(fù)責(zé)監(jiān)管外骨骼技術(shù)的生命周期、與人和環(huán)境的交互。確保書(shū)面項(xiàng)目的執(zhí)行。咨詢外骨骼使用者，聽(tīng)取他們對(duì)裝備作用的看法及存在的問(wèn)題。確保機(jī)械外骨骼的使用不會(huì)干擾整體作業(yè)表現(xiàn)。

評(píng)估需求

應(yīng)系統(tǒng)評(píng)估作業(yè)場(chǎng)所是否需要機(jī)械外骨骼。傳統(tǒng)的工效學(xué)方法能否將肌肉骨骼損傷風(fēng)險(xiǎn)降至可接受范圍內(nèi)？是否有理由相信這種共生關(guān)系能做到低成本、高效率，是否能真正降低風(fēng)險(xiǎn)？有何數(shù)據(jù)支持這種推論？有多大的不確定性？使用機(jī)械外骨骼的驅(qū)動(dòng)力來(lái)自哪里？

機(jī)械外骨骼的選擇

制定外骨骼選擇的相關(guān)規(guī)定，要求根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)特點(diǎn)、嚴(yán)重程度、作業(yè)要求、作業(yè)環(huán)境、各類型外骨骼的特點(diǎn)和缺陷等進(jìn)行選擇。與外骨骼供應(yīng)商合作，了解其特點(diǎn)、成本、潛在作用。比如，可安排供應(yīng)商對(duì)不同品牌的外骨骼進(jìn)行試用，分別評(píng)估它們對(duì)風(fēng)險(xiǎn)削減的實(shí)際作用。確定選擇標(biāo)準(zhǔn)后，就要在裝備采購(gòu)和使用上充分利用標(biāo)準(zhǔn)。

使用者的接受程度

評(píng)估使用者的接受程度。工人如何看待這種共生關(guān)系？接受程度是發(fā)揮共生效果的重要因素。從一開(kāi)始就要讓員工參與其中。要知道，工人每天都會(huì)穿戴這些設(shè)備工作數(shù)小時(shí)。還要讓工人嘗試多種型號(hào)的裝備。

馬修·馬里奧是美國(guó)工效學(xué)公司Briotix的帶頭專家。考慮到衛(wèi)生和匹配性等因素，他反對(duì)多人使用同一個(gè)機(jī)械外骨骼?！肮と瞬幌矚g穿同事剛用完又沒(méi)有清洗的設(shè)備。另外，一旦匹配的尺寸確定后，最好就不再調(diào)整，避免出現(xiàn)調(diào)整誤差?！?/p>

實(shí)事求是地描述使用機(jī)械外骨骼的目的，以及它們對(duì)員工的保護(hù)作用。避免過(guò)度吹噓。一旦有了標(biāo)準(zhǔn)，就及時(shí)參考，并注意遵守相關(guān)的安全健康法規(guī)。

健康監(jiān)督

雇主要了解，機(jī)械外骨骼對(duì)工人健康的要求，因?yàn)樗麄儽仨氃谑褂猛夤趋赖耐瑫r(shí)完成作業(yè)任務(wù)。而裝備本身的重量、產(chǎn)生的熱量、動(dòng)作幅度的限制以及動(dòng)作模式，都可能給人帶來(lái)額外的負(fù)擔(dān)。進(jìn)行健康監(jiān)督就能夠評(píng)估使用外骨骼設(shè)備對(duì)身體帶來(lái)的長(zhǎng)期和短期影響。員工能否忍受共生關(guān)系所帶來(lái)的生理和心理負(fù)擔(dān)？使用設(shè)備前，評(píng)估員工的作業(yè)準(zhǔn)備情況。作業(yè)任務(wù)和作業(yè)環(huán)境變更后，還要再次評(píng)估。

使用外骨骼設(shè)備期間產(chǎn)生的實(shí)時(shí)傳感器數(shù)據(jù)，能讓人深度了解作業(yè)對(duì)體能和健康的要求。因此，要注意收集傳感器數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)來(lái)確定哪些工人可以使用外骨骼，以及如何使用。

匹配

外骨骼要與使用者互相匹配。要清楚設(shè)備穿脫時(shí)怎樣調(diào)整才能實(shí)現(xiàn)最佳匹配。理想情況下，外骨骼可根據(jù)使用者的體型、關(guān)節(jié)位置進(jìn)行調(diào)節(jié)。

保養(yǎng)與使用

遵照生產(chǎn)商的使用說(shuō)明。制定檢查流程，每次使用后都要檢查外骨骼的功能、各部件的狀況，包括彈性部件的柔韌性和老化情況。作業(yè)前要給予員工足夠的時(shí)間來(lái)取裝備、檢查裝備、穿戴，以及作業(yè)后的裝備脫卸、再檢查和保存。定期給員工休息時(shí)間，來(lái)穿脫外骨骼。保證設(shè)備的清潔、衛(wèi)生、擺放順序，將其保存在安全的地方，避免損壞或變形。

培訓(xùn)

每年都要為員工提供清楚、全面的培訓(xùn)，讓其了解使用機(jī)械外骨骼的必要性，為何匹配不佳、使用和保管不當(dāng)會(huì)對(duì)其效果造成影響。培訓(xùn)要覆蓋所有類型的外骨骼，培訓(xùn)工人檢查、穿戴、脫卸、保養(yǎng)和儲(chǔ)存，讓其注意影響裝備有效性的身體跡象和癥狀，比如皮膚磨損。

項(xiàng)目評(píng)估

針對(duì)項(xiàng)目削減風(fēng)險(xiǎn)的有效性進(jìn)行評(píng)估。評(píng)估的基本標(biāo)準(zhǔn)是項(xiàng)目能否為預(yù)防肌肉骨骼損傷提供保護(hù)，能否消除或削減風(fēng)險(xiǎn)，如何用文件來(lái)證明它的效果。

《職業(yè)與環(huán)境衛(wèi)生雜志》的文章稱，“人最大的判斷失誤來(lái)自于，熟悉機(jī)器人循環(huán)往復(fù)的動(dòng)作后，太相信對(duì)它的判斷，而將自己置于危險(xiǎn)的境地?！彪m然這句話指的是人與機(jī)器人在同一環(huán)境中作業(yè)時(shí)的狀況，但也適用于共生關(guān)系的員工。因此，要持續(xù)評(píng)估員工、機(jī)械外骨骼和作業(yè)環(huán)境之間的相互作用。

另外一個(gè)問(wèn)題是增大作業(yè)量。外骨骼能增強(qiáng)力量輸出，但也可能導(dǎo)致“零和游戲”。比如，工人的作業(yè)能力增強(qiáng)后，作業(yè)任務(wù)也隨之增大。這時(shí)就要通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，確定員工的“安全邊界”，即員工作業(yè)能力和作業(yè)任務(wù)要求之差。如果不增加安全邊界，我們很難說(shuō)機(jī)械外骨骼是保護(hù)了員工的安全健康。

保護(hù)21世紀(jì)的工人

美國(guó)工業(yè)衛(wèi)生道德準(zhǔn)則委員會(huì)要求工業(yè)衛(wèi)生專家“按照恰當(dāng)?shù)陌踩】盗鞒蹋男新殬I(yè)責(zé)任，保護(hù)客戶、雇主、員工和公眾免受可合理預(yù)見(jiàn)的傷害?！北疚奶峁┑目蚣埽捎糜诒Ｗo(hù)21世紀(jì)的共生員工。隨著技術(shù)不斷商業(yè)化，標(biāo)準(zhǔn)化也成為必然。但只有標(biāo)準(zhǔn)還不足以保護(hù)員工，還需要利用行業(yè)的最佳慣例來(lái)完善標(biāo)準(zhǔn)。

《臨床生物力學(xué)》發(fā)表的研究文章就提出了一些能合理預(yù)見(jiàn)到的問(wèn)題，比如機(jī)械外骨骼對(duì)脊椎穩(wěn)定性和疲勞有何影響？人體肌肉是否會(huì)因穿戴這些裝備而退化？是否會(huì)導(dǎo)致提拉動(dòng)作出現(xiàn)壓迫感？

時(shí)代向前發(fā)展，工業(yè)衛(wèi)生專家也要根據(jù)共生工人獨(dú)特的作業(yè)環(huán)境，修改本文提出的項(xiàng)目實(shí)施綱要。根據(jù)目前的情況判斷，機(jī)械外骨骼會(huì)存在很長(zhǎng)時(shí)間，所以是時(shí)候準(zhǔn)備使用它們了。安