ISO 11228-12021 人类工效学.手动操作.第1部分升降和搬运标准立项发展报告

人类工效学手动操作第1部分：升降和搬运标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Ergonomics—Manualhandling—Part1:Lifting,loweringandcarrying摘要随着全球制造业、物流业及服务业中人工物料搬运作业的持续存在，因不当手动操作导致的肌肉骨骼损伤（MusculoskeletalDisorders,MSDs）已成为职业健康领域的重大挑战。为科学评估和控制手动操作风险，国际标准化组织（ISO）于2003年首次发布了ISO11228-1标准，为全球范围内的手动升降与搬运作业提供了人类工效学设计和评估框架。本报告以ISO11228-1:2021（第三版）为研究对象，系统梳理了该标准的立项背景、修订历程、核心技术内容及其全球应用现状。报告指出，2021版标准在风险评估方法、多因素交互作用、与ISO11226及ISO11228-2/3的协调性等方面进行了重要修订，体现了人类工效学领域从单一负荷阈值向综合风险评估范式转变的国际共识。该标准与我国GB/T38649系列国家标准存在技术关联，对我国职业健康标准体系建设具有重要参考价值。本报告旨在为标准使用者、政策制定者及科研人员提供权威的技术解读和立项依据。关键词：人类工效学；手动操作；升降与搬运；肌肉骨骼损伤；风险评估；ISO11228-1；职业健康AbstractWiththecontinuedprevalenceofmanualmaterialhandlingtasksinglobalmanufacturing,logistics,andserviceindustries,musculoskeletaldisorders(MSDs)causedbyimpropermanualhandlinghavebecomeamajorchallengeinoccupationalhealth.Toscientificallyassessandcontrolmanualhandlingrisks,theInternationalOrganizationforStandardization(ISO)firstpublishedISO11228-1in2003,establishinganergonomicdesignandevaluationframeworkformanuallifting,lowering,andcarryingoperationsworldwide.Thisreportsystematicallyexaminesthebackground,revisionhistory,coretechnicalcontent,andglobalapplicationstatusofISO11228-1:2021(thirdedition).Thereporthighlightsthatthe2021versionintroducessignificantrevisionsinriskassessmentmethodologies,multi-factorinteractions,andharmonizationwithISO11226andISO11228-2/3,reflectingtheinternationalconsensusontheparadigmshiftfromsingleloadthresholdstocomprehensiveriskassessmentapproachesinthefieldofergonomics.ThisstandardholdstechnicalcorrelationswithChina'sGB/T38649seriesnationalstandardsandprovidesimportantreferencesforthedevelopmentofChina'soccupationalhealthstandardsystem.Thisreportaimstoprovideauthoritativetechnicalinterpretationandprojectjustificationforstandardusers,policymakers,andresearchers.Keywords:Ergonomics;Manualhandling;Liftingandcarrying;Musculoskeletaldisorders;Riskassessment;ISO11228-1;Occupationalhealth一、引言1.1研究背景手动操作作为人类生产活动的基本形式之一，在工业制造、农业生产、建筑施工、医疗卫生、物流配送等众多行业中依然不可或缺。据国际劳工组织（ILO）统计，肌肉骨骼损伤约占全球职业性疾病的30%以上，每年造成巨大的经济损失和社会负担。多项流行病学研究表明，频繁或高强度的手动升降、搬运作业是导致腰背损伤、肩颈疾患等职业性MSDs的首要风险因素。在此背景下，如何从人类工效学角度科学设计工作系统、评估和控制手动操作风险，已成为国际职业健康领域的核心议题。1.2标准立项的意义ISO11228-1标准的制定与持续修订，为全球提供了统一的手动操作风险评估方法论和工效学设计指南。其立项意义体现在三个层面：其一，为职业健康安全法规的实施提供了技术支撑，使风险评估从经验判断走向量化分析；其二，为设备设计者和工作场所规划者提供了基于科学研究的人因设计参数；其三，促进了国际贸易中有关人体工效学要求的技术协调，降低了技术壁垒。本报告以ISO11228-1:2021为分析对象，全面呈现该标准的立项依据、技术路径和应用前景。二、标准概述2.1标准基本信息|项目|内容||------|------||标准编号|ISO11228-1:2021||标准名称|人类工效学手动操作第1部分：升降和搬运||英文名称|Ergonomics—Manualhandling—Part1:Lifting,loweringandcarrying||标准状态|现行||发布机构|国际标准化组织（ISO/TC159/SC3）||分类号|人类工效学||发布日期|2021年10月5日||发布年份|2021||国别|国际组织||语言|英语||版本|第三版（替代ISO11228-1:2003）|2.2技术定位ISO11228-1是ISO11228系列标准的基础部分，该系列由以下三个部分构成：-ISO11228-1：升降和搬运（Lifting,loweringandcarrying）-ISO11228-2：推拉（Pushingandpulling）-ISO11228-3：高频低负荷操作（Handlingoflowloadsathighfrequency）该系列标准在ISO人类工效学标准体系中占据核心地位，与ISO11226（静态工作姿势评估）、ISO6385（工作系统工效学原则）等标准形成了互补和联动关系。ISO11228-1:2021为各类工作场所中手动升降、下放和搬运任务的工效学评估提供了系统的方法框架。三、标准编制历程与分析3.1版本演进脉络ISO11228-1的制定工作始于20世纪90年代末期。1998年，ISO/TC159（人类工效学技术委员会）下的SC3分委会（人体测量与生物力学）正式成立工作组WG4，着手起草手动操作相关标准。经过五年的反复研讨和国际协调，第一版ISO11228-1:2003于2003年正式发布。2014年，ISO启动了该标准的系统修订程序。修订过程充分吸纳了生物力学、职业流行病学和工作设计领域的最新研究成果，特别是关于多任务作业累积负荷评估、个体差异因素（如年龄、性别、体能）影响的研究进展。经过WD（工作组草案）、CD（委员会草案）、DIS（国际标准草案）和FDIS（最终国际标准草案）各阶段的多次修改，第三版ISO11228-1:2021于2021年10月5日正式发布。3.22021版核心修订内容相比2003版，2021版在以下关键方面进行了技术改进：（1）风险评估程序更趋系统化。新版标准强化了“识别危害—评估风险—控制措施—验证有效性”的闭环管理思路，将风险评估流程与ISO31000风险管理框架对接。标准明确指出，风险评估不仅应关注任务本身，还应考虑作业环境、作业组织、个体能力等多维度因素。（2）详细风险评估方法得到扩展。在原有基于NIOSH（美国国家职业安全卫生研究所）举重方程（NLE）方法的基础上，2021版进一步细化了多任务作业的综合评估方法。标准允许在多个升降任务之间进行合理整合，并在符合特定条件时采用等效质量方法对非对称载荷进行修正分析。（3）多因素交互作用考量更加全面。新版标准在评估中更加注重操作频率、持续时间、抓握质量、载荷-人体距离、躯干扭转角度等物理因素之间的交互作用，并引入了对集体劳动强度和个体适应能力的综合考量。（4）系列标准协调性增强。2021版加强了与ISO11228-2（推拉操作）和ISO11228-3（高频低负荷操作）之间的边界划分和接口衔接，明确了各标准适用的特征场景和任务类型，避免了标准适用时的重叠或空白。3.3标准的技术依据ISO11228-1:2021的技术内容主要基于以下科学证据：-生物力学研究：脊柱压缩力、剪力与椎间盘损伤的剂量-反应关系研究，确定了腰椎L5/S1节段压缩力不超过3.4kN的生物力学界限值；-心理物理学研究：基于主观疲劳感知的“可接受负荷”研究，建立了不同频率和持续时间条件下的最大可接受负荷参考值；-流行病学证据：针对不同行业大规模队列研究中有关MSDs发生率和风险因素的前瞻性证据，验证了评估工具的风险预测效度；-生理学标准：以能量消耗和有氧能力为指标的生理负荷评估阈值（如作业时代谢消耗不超过个体最大摄氧量的特定比例）。四、标准核心技术内容4.1范围与适用条件ISO11228-1:2021适用于成年劳动者在职业环境中执行的以下类型手动操作任务：物体的升降（liftingandlowering）、搬运（carrying）。标准覆盖的对象包括：物体质量不小于3kg的手动操作场景；操作频率不高于每分钟5次且单次操作持续时间不超过2小时，或频率更低但持续时间更长的任务。标准同时适用于坐着和站立两种工作姿势，并对水平和垂直方向的物体移动距离、操作频率、任务持续时间等变量进行了限定。需要特别指出的是，该标准明确排除了以下场景：静态推拉操作（由ISO11228-2规范）、高频低负荷操作（由ISO11228-3规范）、静坐状态下的上肢重复操作（由ISO11228-3规范）、物体质量小于3kg的上肢高频操作（参考ISO11226）以及行走状态下搬运人群的适用性评估（需结合ISO11228-2方法）。此外，标准声明其不适用于对孕妇等特殊易感人群的风险预测，但所述方法框架可为特殊人群评估提供参考。4.2核心术语体系标准建立了严谨的术语定义体系，关键术语包括：-手动操作（manualhandling）：由人体肌肉力量直接完成的物体提升、下放、搬运、推拉或携带等活动；-升降操作（lifting/lowering）：以手部抓握为力作用点，将物体从低处向高处（或反向）垂直移动的过程中，人体主要依靠下肢和躯干肌群的向心（或离心）收缩来完成做功的活动；-搬运操作（carrying）：人体在行走或站立状态下，以手部持握方式支撑物体重量并保持其空间位置稳定的活动；-风险评估（riskassessment）：对特定工作条件下作业人员因执行手动操作任务而遭受肌肉骨骼损伤的可能性和严重程度进行分析和判定的系统过程；-参考质量（referencemass）：在标准定义的基准条件下，健康成年劳动者在特定频率和持续时间下可安全操作的物体质量参考值。4.3风险评估程序框架标准规定的风险评估包含以下核心步骤：第一步：初步评估——识别是否存在显著风险。通过对照标准附录A中的参考质量表，结合任务的实际频率和持续时长，初步判断是否存在超限风险。若物体质量显著低于相应条件下的参考值，可判定为低风险操作，无需进入详细评估程序。若接近或超过参考值，则必须进行更深入的分析。第二步：详细评估——定量计算风险指标。基于标准提供的评估公式和方法，综合计算操作对象的质量、水平位移距离、垂直位移距离、躯干扭转角度、抓握质量、操作频率和持续时间等因素对风险的综合影响。评估结果可以与标准提供的风险等级划分表对照，确定风险等级为“可接受”“有条件可接受（需采取控制措施）”或“不可接受（必须重新设计工作方式）”。第三步：控制措施设计。根据评估结果，优先从工程控制（如采用助力装置、改善工作台高度和布局）、管理控制（如轮岗制度、限制操作时长）和个体防护（如提供适当的防护装备和培训）三个层面提出系统性改进方案。第四步：验证与再评估。在措施实施后，运用相同的评估方法验证改进效果是否达到预期，并持续监测风险变化趋势，确保风险维持在可接受水平。五、标准应用与影响5.1国际应用现状ISO11228-1已被多个国家和地区采纳为国家标准或作为制定本国标准的技术依据。欧盟地区通过将ISO11228-1纳入欧洲标准体系（如EN1005-2的修订参考），使其成为《机械指令》2006/42/EC符合性评估中涉及手动操作部分的重要技术参考。亚洲地区包括日本、韩国、新加坡等国也已将其等同采用为国家标准。5.2与中国标准体系的关联在我国，ISO11228-1的技术内容已转化为GB/T38649.1-2020《人类工效学手动操作第1部分：升降和搬运》（等同采用ISO11228-1:2003）。随着ISO11228-1:2021的发布，我国相关标准化技术委员会已着手评估新版标准的差异分析和技术转化工作。该标准与GB/T31020系列（人类工效学评估方法）和GBZ/T189（工作场所物理因素测量）等标准共同构成了我国职业工效学评估的标准体系框架。六、主要参与单位介绍6.1ISO/TC159/SC3人类工效学技术委员会ISO11228-1:2021的制定与修订工作由ISO/TC159（人类工效学）技术委员会下属的SC3分委会（人体测量与生物力学）负责组织管理。TC159成立于1975年，是ISO中负责人类工效学领域标准化的核心技术委员会，其工作范围涵盖基础工效学原则、人体测量学、生物力学、环境工效学等多个子领域。SC3分委会下设的WG4工作组具体负责手动操作相关标准的起草工作，汇集了来自全球的工效学专家、职业医学专家、生物力学家和社会伙伴代表。6.2中国参与单位：中国标准化研究院在中国参与ISO11228-1国际标准制修订工作方面，中国标准化研究院发挥了关键作用。中国标准化研究院是从事标准化研究的国家级科研机构，同时也是全国人类工效学标准化技术委员会（SAC/TC7）的秘书处承担单位。该院人类工效学研究所长期从事职业工效学和人因工程研究，在手动操作负荷评估、肌肉骨骼损伤预防等领域积累了丰富的科研数据和实践经验。在ISO11228-1:2021的修订过程中，中国标准化研究院选派专家作为中国代表团成员积极参与了各阶段的技术研讨和意见反馈工作。针对新版标准中的多任务评估方法、特殊人群适配性等议题提出了来自中国劳动密集型产业实际情况的技术建议。同时，该院主导承担了GB/T38649.1的制定工作，为ISO11228-1中的技术内容在中国的落地实施和本土化应用奠定了坚实基础。该院还建立了符合ISO标准的工效学实验室，具备开展生物力学测试、人体测量和作业负荷评估的综合研究能力。七、结论与展望ISO11228-1:2021《人类工效学手动操作第1部分：升降和搬运》作为国际人类工效学标准化领域的基础性技术文件，其发布标志着全球手动操作风险评估技术进入了一个以系统化、多因素、闭环管理为特征的新阶段。该标准历经近二十年的实践检验和三次技术迭代，已形成了一套包含初步筛选、详细量化、分级判定和改进验证的成熟方法论体系，为世界各国提供了可操作、可比较的技术评估工具。从标准化发展趋势来看，未来该领域的标准开发将聚焦于以下方向：一是数字化技术的融合应用，如可穿戴传感器和运动捕捉系统与标准评估方法的结合，实现风险的实时动态监测；二是个体差异的精细化建模，将年龄、性别、体能、既往病史等个体因素纳入风险评估模型，推动从“群体保护”向“个体适配”的转变；三是与其他国际标准体系的进一步整合，特别是与ISO45001职业健康安全管理体系在操作层面的融合，使工效学评估成为组织职业健康管理的有机组成部分。对于我国而言，应加快推进ISO11228-1:2021的转化采纳工作，及时更新GB/T38649.1的技术内容，同步开展新版标准在我国不同行业（制造业、物流业、医疗护理、农业等）的应用验证研究，建立符合我国劳动者体质特征和产业特点的本地化实施指南。同时，应加强人类工效学领域专业技术人才培养，提升企业和职业健康服务机构的工效学评估能力，切实降低职