安全人机工程学讲义

www.3722.cn 中国最庞大的资料库下载第一章 概论本章主要内容 n 1.1人机工程学 n 1.2安全人机工程学 n 1.3安全人机工程学与相关学科的关系 n 1.4安全人机工程学的诞生与展望 1.1 人机工程学n 1.1.1人与机的关系n 1.1.2人机工程学的命名与定义 n 1.1.3人机工程学研究目的、内容和方法 n 1.1.4人机工程学学科体系n 1.1.5人机工程学的发展简史 1.1.1人与机的关系n 人与机的关系密不可分，主要表现在： 机是人设计的：为了实现人类的某种目的，满足人类的某些需要。 机始终受到人的制约和影响：从设计、制造、使用、监视和维修等过程。n 机械的进步比人类要快得多。n 不平衡的结果： 一方面机给人来的负担增加了，使人类受到很大的影响；另一方面，人类也在左右和影响着机械的性能。因此，如果所设计的机械设备操作者的身心特性，不但机械的性能不能得到充分发挥，而且还可能会造成事故的发生。我们身边的人机工程学n 青少年的学习姿势和近视眼问题 n 操作计算机的上机姿势 n 大客车座椅，或者老板椅 1.1.2人机工程学命名与定义n 命名 美国:工程心理学,人类工程学“Human Engineering” ,人类因素学“Human Factors Engineering” ;欧洲国家:人类工效学“Ergonomics” ; 前苏联及日本:人类工效学的音译;中国:“人体工程学”、“人因工程学”、“人类工程学”、“工效学”、“宜人学”、“人机工程学” 从该科学部门的学科基础理论交叉、要求“机宜人”和“人适机”的通用角度以及应用领域出发，采用“人机工程学”的名称 1.1.2人机工程学命名与定义n 定义 国际工效学会(International Ergonomics Association，IEA) ：研究各种工作环境中人的因素，研究人和机器及环境的相互作用，研究人的工作、生活中怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的科学。 1979 辞海：人机工程学是一门新兴的边缘学科，它是运用人体测量学、生理学、心理学和生物力学以及工程学等学科的研究方法和手段，综合地进行人体结构、功能、心理以及力学等问题研究的学科。1.1.3人机工程学研究的目的、内容和方法 n 人机工程学的研究目的 (1) 设计机器和设备及工艺流程、工具以及信息传递装置与信息控制设备时，必须考虑人的各种因素； (2) 要使人操作简便、省力、快速而准确； (3) 要使人的工作条件和工作环境安全、卫生和舒适； (4) 最终目的是为了使人机系统协调，保障安全健康和提高工作效率。 1.1.3人机工程学研究的目的、内容和方法n 人机工程学的研究内容 (1) 人的因素方面，主要包括人体生理、心理、人体测量及生物力学； (2) 机的因素方面，主要包括显示器和控制器等物的设计； (3) 环境因素方面，主要包括采光、照明、尘毒、噪声等对人身心产生影响的因素； (4) 人机系统的综合研究。研究人机系统的整体设计；岗位设计；显示器设计；控制器的设计；环境设计；作业方法及人机系统的组织管理等。 1.1.3人机工程学研究的目的、内容和方法n 研究方法的基本原则 客观性原则：在研究工作中坚持严肃认真、实事求是的科学态度，要根据客观事物的本来面目去反映其固有的本质和规律性。 系统性原则：要将研究对象放在系统中进行认识和研究。 1.1.3人机工程学研究的目的、内容和方法n 人机工程学的研究方法 实测法 人体尺寸实测法：借助机械设备对人体进行实测的方法，是最常见的方法之一 心理实测法：是以心理学中个体差异理论为基础，对被试个体在某种心理测验中的结果与常模进行比较，用以分析被试者心理素质的一种方法。 实验法：一般在实验室内在人为控制条件下进行，以引起研究对象相应变化来作出因果推论和变化预测的一种方法。 分析法（瞬间操作分析 、知觉与运动信息分析 、连续操作的负荷分析 、频率分析 、设备相互关联性分析 ）将人在操作过程中所完成的每个连续动作逐一记录下来，然后进行分析研究，以便排除其中的无效或危险动作，减少人的重心移动，纠正不良姿势，从而有效地减轻人的劳动强度，提高劳动生产率和确保劳动者的安全健康。 调查研究法 计算机仿真法 图示模拟和模型试验法 感觉评价法：运用人体主观 感受对系统的性质、质量、 特征等进行判断和评价的一种方法 1.1.3人机工程学研究的目的、内容和方法n 人机工程学的应用领域 机具类，如机械 ；器具 ；设备与设施 ；被服 作业类：如生产作业、检查作业、监控作业等 环境类，如工厂、车间、控制室、操纵室、驾驶室空间与环境因素 人体本身的主要研究领域，如人体节律特征及人的心理与生理在活动过程中的变化 人体工学的应用举例 n 视觉：红色对视觉有最高的刺激，用于指示停止通行，报警等；反之，绿灯用于放行。人的视觉观察范围和观察能力与汽车驾驶室的仪表、反光镜等位置的设计。计算机显示器的各项显示指标、各种灯具的发光质量指标。 n 听觉：报警信号的频率选择，如汽笛、电话铃；话音报警，例如汽车倒车时自动产生“倒车，请注意”的话音报警 n 认知心理学：如各种交通标志的设计，使驾驶员容易记忆、识别和理解；计算机操作界面的设计，Windows的图形用户界面，菜单、按钮、滚动条的设置方便了用户的学习和使用。 n 人体测量学：如桌椅、楼梯的设计，走廊宽度、扶手高度的设计，对儿童和残疾人使用需要的考虑。接受“人体工学”的好处和代价n 人体工学设计的好处：对于企业来说，是产品实现较高的效能和满意度，提高产品竞争能力。如：住房的布局设计 n 代价： 有的技术指标本身实现起来可能是困难的，如：如何确定手机的电磁辐射对人体存在危害、可调节高度的椅子 人体工学的有些指标在某些情形下可能是互相矛盾，如防弹服 1.1.4人机工程学的发展简史n 人机工程学的产生与发展 原始人机关系经验人机关系人机工程学www.3722.cn 中国最庞大的资料库下载n 三个重要的试验 肌肉疲劳试验：1884年，莫索（A.Mosso)（德）对人体的疲劳现象进行研究，发现在对作业者通以微电流后，电流会随人体的疲劳程度不同而变化。这是由于人产生疲劳时，皮肤电阻上升，电位下降。为劳动科学研究奠定了基础。 铁锹作业试验：1898年泰勒（F.W.Taylor)（美）对铁锹的作业效率进行了研究。他用形状相同而“铲量”分别为5、10、17、30Kg四种铲进行铲煤作业试验，10Kg作业效率最高。（规律） 砌转作业试验：吉尔伯勒斯（F.B.Gilreth，美) 1911年对美国建筑工人的砌转作业进行了研究，提高了砌转作业的速度。（120块/h350块/h）n 人机工程学在世界各国的发展概况 1960年成立了国际人机学协会，1961年在瑞士的斯德哥尔摩举行了第一次国际人机学专家代表会。以后，大约每隔三年召开一次国际会议 英国：欧洲研究人机工程学最早的国家，1950年成立了人机学研究学会（Ergonomics Research Society），1957年发行了国际性刊物Ergonomics 德国：二十世纪40年代后就很重视人机学方面的研究，1953年设立了人机学协会 美国：人机学最发达的国家 1957年成立了美国人因协会（Human Factors Society）；美国的人机学研究机构大部分设在大学里，另一部分设在海、陆、空的军队系统中。 俄罗斯：人机学的研究偏重于心理学方面 日本：20世纪60年代前后，引进欧美各国在人机学方面的基础理论和实践经验，从照抄照搬逐步改造成自己的“人间工学”体系 荷兰、法国在1962、1963年成立了人机学协会n 我国人机工程学发展历程 新中国成立之后杭州大学和中科院心理研究所开展职工择业培训、技术革新、安全事故分析、操作方便省力等劳动心理学问题研究 20世纪60年代初从心理学领域转向人机关系研究 ，如信号显示 ，“文化大革命”期间使这项研究工作处于停顿状态 1980年5月成立了中国人类工效学标准化技术委员会，机械工业系统亦于1980年成立了工效学学会，1989年6月在上海成立了中国人类工效学学会，11月在武汉成立了中国人类工效学学会安全与环境工效学专业委员会，1990年3月在南京成立了中国人类工效学学会管理工效学专业委员会，7月在哈尔滨成立了中国人类工效学学会人机工程专业委员会 二十一世纪的人机工程学n 技术的人性化 n 人的技术化 1.1.5人机工程学学科体系n 人体科学、技术科学和环境科学的有机融合1.2安全人机工程学n 1.2.1安全人机工程学的定义 n 1.2.2安全人机工程学研究的科学对象 n 1.2.3安全人机工程学研究的内容 n 1.2.4安全人机工程学的研究方法 n 1.2.5安全人机工程学的研究目的 1.2.1安全人机工程学的定义n 以人的活动效率为条件和以人的身心安全为目标 安全、高效、健康、舒适、方便、经济，以最小的代价获取最大的经济效果 n 安全人机工程学是从安全的角度和着眼点，运用人机工程学的原理和方法去解决人机结合面的安全问题的一门新兴学科。1.2.2安全人机工程学研究的对象n 人指活动的人体即安全主体 n 机劳动工具、机器（设备）、劳动手段和环境条件、原材料、工艺流程等所有与人相关的物质因素 n 人机结合面人机结合面,就是人和机在信息交换和功能上接触或互相影响的领域（或称“界面”）n 人机关系示意图 人 人机结合面 机 1.2.3安全人机工程学研究的内容n 安全人机工程学研究的内容，除了人机工程学所研究的内容外，还研究安全人机工程的学科体系、人机结合面的安全标准依据、人机系统的安全设计等问题。1.2.4安全人机工程学的研究方法n 基础研究的方法与人机工程学的研究方法基本相同 n 安全人机工程学是从适合人的角度和着眼点侧重于研究人机结合面的 1.2.5安全人机工程学的研究目的n 对人机环境综合体建立合理的方案，更好地在人机之间合理地分配功能，使人和机有机结合，有效地发挥人的作用，最大限度地为人提供安全卫生和舒适，达到保障人的健康、舒适、愉快地活动，同时带来活动效率的提高 1.3安全人机工程学与相关学科的关系 n 1.3.1与工效人机工程学的关系 n 1.3.2与安全心理学的关系 n 1.3.3与人体测量学及生物力学的关系 n 1.3.4与安全工程学的关系 n 1.3.5ÓëÈËÌåÉúÀíѧ¼°»·¾³¿ÆѧµÄ¹Øϵn 1.3.6与其它工程技术科学的关系1.3.1与工效人机工程学的关系 n 人机工程学作为技术科学层次的理论学科，可以分解为安全人机工程学和工效人机工程学两个不同方向上的应用学科 n 区别为：安全人机工程学是从安全的角度和以人机工程学中的安全为着眼点侧重于人体的安全卫生，立足于人机结合面上，在最大限度保障人的安全健康与舒适愉快（即要求机适合人）的前提下，保证工作效率；而工效人机工程学则是从工作效率的角度和着眼点侧重于用人保证机的作用，立足于设备的效应，在最大限度地发挥设备效应以提高工作效率的前提下，保证活动者必要的安