基于近红外光学脑成像实验的轻型装配作业的中断效应研究
分类：
PortaLite
作者：
韩文民，黄劲松，吴俊，夏华杰，章露露。
来源：
《工业工程》
发布时间：
2019-06-06
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江苏科技大学经济管理学院在中文核心期刊《工业工程》中发表了一篇名为《基于近红外光学脑成像实验的轻型装配作业的中断效应研究》的研究。研究发现了作业者应对中断时的注意力资源分配规律，并发展了动作技能型任务注意力焦点转换过程中的工作记忆理论，从而指导轻型装配企业合理制定标准作业时间和中断管理策略，降低作业者脑认知负荷，以实现可持续高效生产。
01. 研究意义及目的
混流生产要求作业者能够在多种产品生产之间频繁切换，但其复杂的生产环境容易导致作业者分心。多任务处理和事件干扰使得作业者面临着工作中断问题，而工作中断除了对生产效率有所干扰外，还会对作业者的情绪、注意力以及脑认知负荷存在不利影响，进而导致人为失误的情况增加，安全生产难以保证。因此，研究作业者工作中断的影响机理，不仅可以指导企业管理者制定正确合理的决策，还可以为标准时间制定与生产作业控制提供重要的科学依据，进而实现可持续高效生产。
02. 研究方法
招募24名大四学生参与了实验，实验的主任务是采用7种类型的模型零件装配36层的乐高模型，具体见图1(a)所示。中断任务按照相似性(相似:不相似)和复杂度(简单;复杂)主要分为4种类型，具体设计要求如表1所示。
图1 装配任务的标准作业指示图
表1 不同类型中断任务的内容描述
实验过程使用Nikon摄像机记录被试完成主任务和中断任务的视频，以便后续的行为数据分析。使用PortaLite近红外光谱仪实时监测被试大脑前额叶区域的脑血流变化。
中断实验现场布局及工作台零部件摆放
03. 研究结果
5组实验条件之间的主任务装配错误率不存在显著性差异，4种类型的中断任务完成错误率之间存在显著差异。复杂度对中断任务错误率有显著作用，而相似性对中断任务错误率无显著作用。
不同中断类型下主任务和中断任务的错误率
中断任务前后3层主任务的平均装配时间如下图所示。简单-相似、复杂-相似、复杂-不相似中断任务后3层主任务的平均装配时间比中断任务前要显著增加。
中断任务前后3层主任务的平均装配时间对比
相似性对左右脑的O2Hb相对浓度均存在显著作用，与相似中断相比，不相似中断导致脑认知负荷显著增加。
不同中断类型左脑前额叶区域O2Hb相对浓度变化
不同中断类型右脑前额叶区域O2Hb相对浓度变化
04. 结论
综合考虑认知负荷、操作绩效以及中断任务错误率指标，企业对中断事件的重视程度优先级顺序是:复杂-不相似> 简单-不相似> 复杂-相似> 简单-相似。中断任务复杂度对中断任务完成质量有重要影响。企业在生产中断过程中要重视对中断任务复杂度高的任务完成质量进行检验。
参考文献
韩文民, 黄劲松, 吴俊,等. 基于近红外光学脑成像实验的轻型装配作业的中断效应研究[J]. 工业工程, 2019, 22(3):8.
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