工效学概述培训课件

1、工效学概述培训课件第一章第一章 工效学概述工效学概述n什么是工效学什么是工效学n工效学命名工效学命名nErgonomicsn美国美国: Human Engineering / Human Factorsn台湾台湾: 人因工程人因工程n大陆大陆: 工效学，人机工程，人体工学工效学，人机工程，人体工学n定义定义：n美国、前苏联、国际工效学会各有自己的定义美国、前苏联、国际工效学会各有自己的定义n中国：研究人和机器、环境系统的相互作用及其合理结构，使设计的机器和环境中国：研究人和机器、环境系统的相互作用及其合理结构，使设计的机器和环境系统适合人的生理、心理等特点，达到在生产中提高效率、安全、健康和舒

2、适的系统适合人的生理、心理等特点，达到在生产中提高效率、安全、健康和舒适的目的。目的。n不同定义的共同点不同定义的共同点工效学概述工效学概述n不同定义的共同点不同定义的共同点n工效学研究的对象是人与广义环境的相互关系工效学研究的对象是人与广义环境的相互关系n工效学研究的目的如何达到安全、健康、舒适和工作效率的最工效学研究的目的如何达到安全、健康、舒适和工作效率的最优化优化n“以人为本以人为本”是工效学研究的通俗概括是工效学研究的通俗概括n它是一门涉及多种学科的边缘学科它是一门涉及多种学科的边缘学科工效学概述工效学概述n工效学的研究应用领域工效学的研究应用领域n工效学研究领域工效学研究领域n人人

3、-机机-环三者的协调环三者的协调n人体生理特征，能量的消耗与补充人体生理特征，能量的消耗与补充n劳动条件与工作疲劳的关系劳动条件与工作疲劳的关系n显示装置与控制装置显示装置与控制装置n工作环境的影响工作环境的影响n人的工作行为及产生错误的原因分析人的工作行为及产生错误的原因分析n培训与素质的提高培训与素质的提高n合理操作规程的制定合理操作规程的制定生活中的工效学生活中的工效学人居环境中的工效学人居环境中的工效学产品设计中的工效学产品设计中的工效学物品存放中的工效学物品存放中的工效学室内环境的工效学室内环境的工效学物理环境的要求物理环境的要求心理环境的营造心理环境的营造关爱人的科学关爱人的科学-

4、工效学工效学工效学概述工效学概述n工效学的发展过程工效学的发展过程n1884 德国学者对人体疲劳的研究德国学者对人体疲劳的研究n1898 F.W.泰勒的铁锹试验、搬铁块试验泰勒的铁锹试验、搬铁块试验n1911 吉尔布雷斯夫妇的动作研究吉尔布雷斯夫妇的动作研究n二战期间：美国武器装备研究二战期间：美国武器装备研究 逐步形成一门新兴逐步形成一门新兴的学科的学科-工效学工效学n1949 成立了第一个成立了第一个“工效学研究会工效学研究会”n1961 第一次国际工效学会议第一次国际工效学会议n每三年开一次，研究成果被纳入国际标准每三年开一次，研究成果被纳入国际标准工效学概述工效学概述n工效学的研究范围

5、工效学的研究范围n各类产品所应遵循的工效学标准各类产品所应遵循的工效学标准n人与机器的合理分工及其相关问题人与机器的合理分工及其相关问题n人与被控对象的信息交换过程人与被控对象的信息交换过程n人对环境机制的生理、心理反应及对策人对环境机制的生理、心理反应及对策n工效学的研究方法工效学的研究方法n测量法测量法n个体和小组测试法个体和小组测试法n询问法询问法n实验法实验法n观察分析法观察分析法n系统分析评价法（作业空间分析、作业方法分析、环境分析等）系统分析评价法（作业空间分析、作业方法分析、环境分析等）工效学概述工效学概述n工效学的研究注意问题工效学的研究注意问题n测量方法的可靠性、有效性测量方

6、法的可靠性、有效性n工效学的结论只表征正常情况下多数人的特征工效学的结论只表征正常情况下多数人的特征n工效学的作用优势是间接的工效学的作用优势是间接的n工效学的成果被人接受需要一个过程工效学的成果被人接受需要一个过程工效学概述工效学概述n国内工效学近期研究动态n论著论著n中国男性飞行员人体尺寸测量资料分析n一种用于载人航天器人机功能分配的模型n听觉界面与盲人用户手机界面n湖南回族体型特征初步研究n成功企业经理人员成就取向的个案研究n技术与方法技术与方法l航空工效中的脑力负荷测量技术l交通事故现场自动测绘系统开发及应用l 工作研究方法在生产作业过程优化中的应用工效学概述工效学概述n国内工效学近期

7、研究动态n综述综述n飞机座舱人机几何适配性评价技术研究进展n人脸认知研究综述n视觉搜索的非对称性研究综述n当前国外有关超文本信息检索的工效学研究n超文本浏览中的迷路问题与用户心理模型n语音超文本界面设计中的工效学问题nGDSS及其绩效分析工效学概述工效学概述n国内工效学近期研究动态n研究与探讨研究与探讨n知识资本所有者的激励模式初探n用人类工效学原理评析我国目前伤亡事故频发和难以遏制的致因n层次分析法(AHP)在驾驶疲劳致因分析中的运用n依据统计界限幅度确定质量控制的分析n 卫生化学实验教学的改革与探索l讲座讲座l居室装璜与家事活动中工效学的应用第九讲居室环境因素的工效学设计与评价摘自2003

8、第一期“工效学研究”杂志第二章 作业能力和产业疲劳n作业能力的动态分析n产业疲劳及其测定n提高作业能力和降低疲劳的途径作业能力的动态分析n作业能力: 完成某项作业所具备的生理心理特征作业动机作业能力生产成果劳动生产率 p 1 2 3 4 0 1 2 3 4午 休一天中作业能力的变化规律12312341:入门期2:稳定期3:疲劳期4:终末激发作业能力的动态分析n影响作业能力的主要因素n生理因素n环境因素n工作条件和性质n设备、工具n劳动强度n劳动组织n锻炼与熟练效应产业疲劳及其测定n产业疲劳产业疲劳: 作业者在作业过程中，产业作业机能衰退，作业能力明显下降，并伴有疲劳感等主观症状。n产业疲劳的特

9、点与分类n特点n四种类别n器官疲劳n全身性疲劳n智力疲劳n技术疲劳产业疲劳及其测定n产业疲劳产业疲劳的测定n生化法n生理、心理测试法n两点刺激敏感阈限检查法n频闪融合阈限检查法n连续色名呼叫检查法n脑电图法n肌电图法n心率、血压测定法（可实时测定）n疲劳的他觉观察和主诉症状调查法n日本将产业疲劳分为三类n身体疲劳、精神症状、神经感觉症状产业疲劳及其测定n日本将产业疲劳调查表日本将产业疲劳调查表提高作业能力和降低疲劳的途径n改进操作方法合理应用体力改进操作方法合理应用体力n合理的体位和姿势n不同姿势下的劳动强度n正确体位的确定n避免不良体位n立位操作的适应范围n坐位操作的适应范围n改善作业内容的

10、单调感n单调感对作业这心理、生理的影响提高作业能力和降低疲劳的途径n合理设计作业中的用力方法合理设计作业中的用力方法n合理安排负荷n注意用力做功的有效性n降低动作能级n充分考虑不同体位的用力特点n动作研究的成果- 模特排时法(MODAPTS)n特点n模特法的动作分类及其标记n利用人体活动的经济原则MODAPTS上肢基本动作移动动作反射动作终结动作手指动作M1手腕动作M2小臂动作M3大臂动作M4肩部动作M5手指反射动作M1/2手腕反射动作M1小臂反射动作M2大臂反射动作M3抓取G放置P触及动作G0简单抓取G1复杂抓取G3简单放置P0一般放置P2复杂放置P5下肢既腰部基本动作辅助动作其他符号模特排

11、时法动作构成模特排时法动作构成下肢既腰部基本动作下肢既腰部基本动作踏步动作F3步行动作W5身体弯曲动作B17坐下站立动作S30辅助动作辅助动作重量修正L1眼睛动作E2校正动作R2判断动作D3加压动作A4旋转动作C4其它符号其它符号延迟BD保持H有效时间UT模特排时法动作构成模特排时法动作构成模特法实例n狭窄场地使用螺丝刀No左手右手动作模特式次数MOD1延时抓螺丝刀M3G142BD把螺丝刀送到机壳上M3P033BD把刀头放到螺钉头内M2P574BD旋转 3 次(M1G0,M1P0)365BD把螺丝刀放回原处M3P03合计(模特数)23合计（秒、分)2.967 秒0.049 分提高作业能力和降低

12、疲劳的途径n合理设计作业中的用力方法合理设计作业中的用力方法n利用人体活动的经济原则（动作经济原则）n关于身体使用原则（9条）n关于作业区的原则（8条）n关于工具、设备的设计原则（9条）宽宽 裕裕 种种 类类 及及 宽宽 裕裕 率率说说 明明作 业 宽 裕3% 5% (普 通 3% )更 换 不 良 工 具 、 加 油 、 清 扫 设备 等 无 规 律 活 动 ， 是 不 可 避 免的 宽 裕 。 但 准 备 作 业 例 外 。疲 劳 宽 裕 ：特 种 作 业 ： 30% 以 上 ；重 作 业 ： 20% 30% ；中 作 业 ： 10% 20% ；轻 作 业 ： 5% 10% ；特 轻 作

13、业 ： 0% 5%因 疲 劳 而 使 作 业 时 间 延 迟 以 及为 消 除 疲 劳 而 需 休 息 的 宽 裕 。不可避免的宽裕生 理 宽 裕 3% 5%（ 一 般 3% ）上 厕 所 、 擦 汗 、 饮 水 等 生 理 需要 而 导 致 的 宽 裕可 避免 的宽 裕管 理 宽 裕 3% 5%（ 一 般 3% ）等 待 材 料 及 搬 运 的 宽 裕 ， 若 管理 改 善 ， 此 项 可 免提高作业能力和降低疲劳的途径n合理安排作业休息制度:n根据劳动强度确定休息时间n合理的轮班制度工厂宽裕率的参考值提高作业能力和降低疲劳的途径n克服单调感的途径克服单调感的途径n合理操作设计n操作变化n突

14、出工作的目的和绩效n合理调整作业速率n正常速率的概念n合理科学的劳动定额n短时间的休整n变速率n案例提高作业能力和降低疲劳的途径n克服单调感的途径克服单调感的途径n合理调整作业速率 (案例)微气候及其影响环境照明环境噪声色彩调节空气污染第三章第三章 工作环境分析工作环境分析微气候n微气候n生产环境局部的气象条件n微气候的若干条件及其影响n气温:空气的冷热度n温度单位:n湿度:空气的干湿程度n绝对湿度和相对湿度3259273(CtFtCtKtKFC。），绝对温度（），华氏（摄氏微气候n微气候的若干条件及其影响n湿度:空气的干湿程度n绝对湿度绝对湿度: 每立方米空气中所含的水汽的克数n相对湿度相对

15、湿度: 某温度、气压条件下空气的绝对湿度（f）与饱和水气压（F）的百分比，记为：n热辐射：物体在绝对温度 时的辐射能量n气流速度：空气流动的速度%100FfK。0为低气湿为高气湿，%30%80微气候n微气候的若干条件及其影响n微气候条件的影响n人体受热辐射的影响可被气温抵消气流速度人体散热低温高湿人体大量散热冻伤高温高湿人体散热机能热疲劳较舒适微气候n微气候n人对微气候的主观感觉n高温作业环境n高温高湿环境n夏季露天作业环境n低温作业环境n有效温度的概念n它是干球温度、湿球温度以及气流速度的函数n绝大多数人的舒适区（快感域）：n在冬季：湿度：3070%，有效温度：16.821.7Cn在夏季：湿

16、度：3070%，有效温度：18.823.9C微气候n微气候的改善n高温作业环境的改善n改进生产工艺n保健措施n生产组织n低温作业环境n采暖与保暖n适当提高负荷n个体保护n热辐射取暖环境照明n视觉与照明的关系n照明对供销、质量、安全、人的情绪、视力、健康等均有影响n工效学研究：n光的物理特性n视觉特性分析n照明的人为控制n照明系统的改善环境噪声n噪声：人类不希望听见的声音 n 噪声单位：dB（分贝）n噪声污染及其影响n噪声的控制途径n降低噪声源n控制噪声传播n个人防护n音乐调节（江阴钢绳集团的案例）n色彩：既是物质的物理属性，也是人体视觉的反映 n色彩对人的影响n生理影响n心理影响n暖色、冷色与

17、远近感n工作场所的色彩调节n合理选择色彩，形成一个良好的色彩环境n工作房间和工作面的色调n机器设备涂色色彩调节安全色对比色说 明红白白底红字兰白白底兰字黄黑黑底黄字绿白白底绿字n安全标志色彩调节禁止、停止、防火、警报必须遵守的规定警告、注意提示安全状态、可通行、正常n空气污染：生产性有害因素 n按来源和性质可分为：化学因素、物理因素和生物因素n空气污染源n工效学研究：n空气中污染物的来源及其对人的危害n空气污染的防治措施n空气调节空气污染第四章第四章 人机系统设计人机系统设计4.1 概述4.2 作业空间设计2022-2-26概述n人机系统的构成n系统概念n什么是系统n系统的观点n系统范围和分类

18、n人机系统的基本结构操作者控制器被控系统(机器)显示器环 境2022-2-26概述n系统设计的基本思想n系统设计的流程2022-2-26概述n人机系统目标的建立与功能分析n功能分配:根据人与机器的特性进行功能分配根据人与机器的特性进行功能分配n在建设方面在建设方面: 机器比人强机器比人强n在连续性方面在连续性方面: 机器优于人机器优于人n在接受信息和记忆方面在接受信息和记忆方面: 人优于机器人优于机器n在运算方面在运算方面: 机器高与人类机器高与人类n在智能方面在智能方面: 人优于机器人优于机器n分配原则:n分给人的分给人的: 图形识别、信息的归纳、推理、判断决策图形识别、信息的归纳、推理、判

19、断决策n分给机器：单一、重复、长时间的大功率的作业、高速度的作业、恶劣分给机器：单一、重复、长时间的大功率的作业、高速度的作业、恶劣条件下的作业等条件下的作业等2022-2-26概述n人员开发n作业描述n编制作业规范n界面设计n人机的接口n人机界面设计原则n显示器和控制器的布置n系统开发与评价2022-2-26作业空间设计作业空间设计n引言n设备布置n布置原则n考虑人考虑人-机关系机关系n考虑机考虑机-机关系机关系n工艺原则工艺原则n对象原则对象原则n成组单元原则成组单元原则n考虑人考虑人-人关系人关系2022-2-26按工艺原则车车车车铣铣铣铣钻钻钳钳镗镗镗镗刨刨检检磨磨磨磨冲冲冲冲压压铆铆

20、焊焊热处理车间热处理车间装配车间装配车间毛胚库材料库AABB按对象原则1234512345车床车床钻床钻床磨床磨床电镀电镀检验检验锻造锻造铣床铣床钻床钻床磨床磨床检验检验AB成品库成品库材料库材料库作业空间设计作业空间设计n坐姿作业空间设计n坐姿的特点坐姿的特点上肢最大可及范围为一个立体空间2022-2-26作业空间设计作业空间设计n坐姿作业空间设计n平面作业范围平面作业范围2022-2-26作业空间设计作业空间设计n坐姿作业空间设计n坐位空间的尺寸设计坐位空间的尺寸设计n设计原则设计原则n工作台的高度尺寸工作台的高度尺寸2022-2-26作业空间设计作业空间设计n坐姿作业空间设计n坐位空间的

21、尺寸设计坐位空间的尺寸设计n工作台的高度与作业性质有关工作台的高度与作业性质有关n精密、小型零部件加工装配精密、小型零部件加工装配n对视力要求高的作业对视力要求高的作业n容膝空间、容脚空间的确定容膝空间、容脚空间的确定n一般尺寸要求一般尺寸要求2022-2-26作业空间设计作业空间设计n坐姿作业空间设计（一般尺寸）2022-2-26作业空间设计作业空间设计n坐姿作业空间设计（德国的案例）2022-2-26作业空间设计作业空间设计n坐姿作业空间设计（脚控制的位置）2022-2-26作业空间设计作业空间设计n立姿作业空间设计（立姿的特点）2022-2-26作业空间设计作业空间设计n立姿作业空间设计

22、（头部姿势与视线的影响）2022-2-26作业空间设计作业空间设计n立姿作业空间设计n立姿的不同高度立姿的不同高度的适应作业类别的适应作业类别2022-2-26作业空间设计作业空间设计n立姿作业空间设计n立姿工作台高度的设计n作业时上臂自然下垂，小臂自然弯曲，工作作业时上臂自然下垂，小臂自然弯曲，工作台高度应在肘部以下（台高度应在肘部以下（800900mm）n被加工件的大小也影响工作台的高低被加工件的大小也影响工作台的高低n坐-立姿的作业空间设计n坐-立姿的特点n适应对象适应对象n高度按立姿设计高度按立姿设计n设置搁脚板设置搁脚板n座椅面较小座椅面较小2022-2-26作业空间设计作业空间设计

23、n坐-立姿的作业空间设计（美国的例子）美国的例子）2022-2-26作业空间设计作业空间设计n坐-立姿的作业空间设计（德国的例子）德国的例子）2022-2-26作业空间设计作业空间设计n坐-立姿的作业空间设计（中国的例子）中国的例子）2022-2-26作业空间设计作业空间设计n座椅设计n座椅的影响座椅的影响n不同作业类型不同作业类型应有相应的座应有相应的座椅设计椅设计2022-2-26作业空间设计作业空间设计n座椅设计n座椅设计的几座椅设计的几个重要的工效个重要的工效学参数学参数2022-2-26作业空间设计作业空间设计n作业空间的调节与改善n不能生搬硬套不能生搬硬套n工作台面的布置应随着加工

24、件的变化做出适工作台面的布置应随着加工件的变化做出适当调整当调整n电烙铁的案例电烙铁的案例n“5S”活动中的工效学原则及其做法活动中的工效学原则及其做法2022-2-26显示装置的工效学设计显示装置的工效学设计第四章 人机系统设计2022-2-26引言n显示装置（显示器）n传递方式n显示器的影响n显示器工效学设计内容n类别选择、显示盘面的设计n显示盘（群）的布置n设计基本原则2022-2-26显示装置的分类及功能特点n分类：按显示性质分：数字显示和指针显示n数字显示器n指针显示器2022-2-26显示装置的分类及功能特点n数字显示器的特点n指针显示器的特点n显示装置设计应考虑的工效学问题n大小

25、尺寸与视距的比例n刻度的形状n数字与字母的形状大小、配色n布置位置2022-2-26显示装置的设计n刻度盘的设计：刻度盘的大小与形状选择n五种显示器读书准确度比较（设圆形为100%）显示器类型最大可见度盘尺寸（厘米）读数错误率（%）开窗式42345圆形540100半圆形110153水平直线形180252竖直直线形1803252022-2-26显示装置的设计n刻度盘的设计：刻度盘的大小与形状选择n圆形刻度盘标记数量、视距与度盘直径的关系刻 度 盘 的 最 小 允 许 直 径 （ mm）刻 度 标 记 的数 量观 测 距 离 50cm观 测 距 离 90cm3825 425 45025 432 5

26、7025 445 510036 464 315054 498 020072 8129 6300109 0196 02022-2-26显示装置的设计n刻度盘的设计：刻度与刻度线的设计n刻度线的形式n单刻度线n双刻度线n递增式2022-2-26显示装置的设计n刻度盘的设计：刻度与刻度线的设计n刻度线的宽度与长度2022-2-26显示装置的设计n刻度盘的设计：字符的选择n通常体与仪表体比较：仪表体的误读率较低n数码管七段字体误读率较高n汉字字体对误读率有影响n字体高度、粗细选择2022-2-26显示装置的设计n刻度盘的设计：n盘面字符的布局n指针的设计n指针与盘面的色彩匹配2022-2-26显示装置

27、设计n显示装置报警信号设计n分类：提示性信号、警告性信号n特点n设计原则n仪表盘总体布局n一字形n弧形n弯折性2022-2-26控制器的工效学设计控制器的工效学设计第四章 人机系统设计控制器的类型n按输入信息分类n生物力控制器n其它物理量控制器生物力控制器手动控制器脚动控制器按钮、推拉开关、手柄、扳动开关、转轮、曲柄等踏板、踏钮等控制器的类型n按功能分类n阶跃控制(开关控制)n间断控制n连续控制n定量控制n信息输入控制控制器的设计或选择n一般要求n控制器的类别和工效学原则n控制器的形状、大小、颜色n手动控制器的类别n扳动开关的类型和功能n旋钮的形状和功能n按键的形状和功能n杠杆控制器控制器的设计或选择n扳动开关的类型和功能控制器的设计或选择n旋钮开关的类型和功能控制器的设计或选择n同心层旋钮开关的类型和功能控制器的设计或选择n按键的类型和功能控制器的设计或选择n杠杆控制器n转轮、手柄、曲柄控制器的设计或选择n脚踏控制器：种类控制器的设计或选择n脚踏控制器：各种脚踏板的功率比较控制器的设计或选择n脚踏控制器：脚踏板的位置控制器的设计或选择n控制器的布置原则n常用和重要的至于手脚活动最灵敏，之别程度高，反应速度快，用力最恰当的位置上；