第八章 人机系统分析与评价.课件电子教案

1、第八章第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价第八章第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价 第一节第一节 人机系统人机系统 第二节第二节 人机系统设计模型人机系统设计模型 第三节第三节 人机系统分析人机系统分析 第四节第四节 人机系统评价人机系统评价 第八章第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价第一节第一节 人机系统人机系统 一、人机系统的基本类型一、人机系统的基本类型 二、人机结合方式二、人机结合方式 三、人机界面三、人机界面 第八章第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价人机系统的基本类型人机系统的基本类型q闭环人机系统和开环人机系统闭环人机系统和开环人机系统 q手工操

2、作系统、半自动化系统和自动化系统手工操作系统、半自动化系统和自动化系统 第八章第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价人机结合方式人机结合方式 q人机串联方式人机串联方式 q人机并联方式人机并联方式q人机串、并联混合方式人机串、并联混合方式第八章第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价人机界面人机界面 人机信息交流都是通过人的活动联系在一人机信息交流都是通过人的活动联系在一起的，体现出人的主导作用。人与机之间存在起的，体现出人的主导作用。人与机之间存在一个相互作用的作用一个相互作用的作用“界面界面”，所有的人机信，所有的人机信息交流都发生在这个作用面上，通常称为人机息交流都发生在这个作

3、用面上，通常称为人机界面（界面（interfaces of man-machine systeminterfaces of man-machine system）。）。 第八章第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价第二节第二节 人机系统设计模型人机系统设计模型 一、人机系统设计的基本思想一、人机系统设计的基本思想 二、人机系统设计内容、程序和步骤二、人机系统设计内容、程序和步骤 第八章第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价人机系统设计的基本思想人机系统设计的基本思想 人机系统目标的建立功能分析功能分配硬件开发界面设计人员开发作业规范工作描述系统综合、评价第八章第八章 人机系统分析与

4、评价人机系统分析与评价人机系统设计的内容人机系统设计的内容 v确定人机系统的功能及其在人、机间的合理分配确定人机系统的功能及其在人、机间的合理分配v人机界面设计人机界面设计v人机系统的可靠性设计人机系统的可靠性设计v作业环境的设计和控制作业环境的设计和控制第八章第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价人机系统设计的一般程序人机系统设计的一般程序 v人机系统的目标建立与作业要求人机系统的目标建立与作业要求 v定义人机系统的输人定义人机系统的输人/ /输出及其功能输出及其功能 v初步设计初步设计 v人机界面设计人机界面设计v作业辅助设计作业辅助设计v系统的验证和发展系统的验证和发展第八章第八章

5、 人机系统分析与评价人机系统分析与评价人机系统设计的步骤人机系统设计的步骤 v明确系统的目的和条件明确系统的目的和条件v进行人和机器的功能分配进行人和机器的功能分配v进行人和机器的相互配合进行人和机器的相互配合v对系统或机器的设计对系统或机器的设计v对系统进行分析评价对系统进行分析评价第八章第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价第三节第三节 人机系统分析人机系统分析 一、连接分析一、连接分析 二、作业分析二、作业分析三、操作顺序图分析三、操作顺序图分析 第八章第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价连接分析连接分析连接及其表示方法连接及其表示方法 连接是指人机系统中，人与机、机与机、

6、人连接是指人机系统中，人与机、机与机、人与人之间的相互作用关系。按连接的性质，人机与人之间的相互作用关系。按连接的性质，人机系统的连接方式主要有对应连接和逐次连接两种。系统的连接方式主要有对应连接和逐次连接两种。 要素符号、线要素符号、线型型含义含义操 作操 作者者控制器、控制器、显示器等显示器等设备装置设备装置操作连接操作连接听 觉 信 息听 觉 信 息传递连接传递连接视觉观察连视觉观察连接接第八章第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价连接分析连接分析连接分析的目的连接分析的目的 连接分析的目的是合理配置各子系统的相对连接分析的目的是合理配置各子系统的相对位置及其信息传递方式，减少信息

7、传递环节，使位置及其信息传递方式，减少信息传递环节，使信息传递简洁、通畅，提高系统的可靠性和工作信息传递简洁、通畅，提高系统的可靠性和工作效率。效率。 第八章第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价连接分析连接分析连接分析的步骤连接分析的步骤 (1)(1)绘制连接关系图绘制连接关系图(2)(2)调整连接关系调整连接关系 第八章第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价连接分析连接分析连接分析法的应用连接分析法的应用 1.1.对应连接分析对应连接分析 第八章第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价连接分析连接分析连接分析法的应用连接分析法的应用 2.2.逐次连接分析逐次连接分析 第八章

8、第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价作业分析作业分析 方法研究方法研究 方法研究的定义和目的方法研究的定义和目的 方法研究是对现行的或拟议的工作方法进行系统方法研究是对现行的或拟议的工作方法进行系统的记录和严格的考查，是开发和应用更容易和更有效的记录和严格的考查，是开发和应用更容易和更有效的工作方法的以及降低成本的一种手段。的工作方法的以及降低成本的一种手段。 方法研究的目的在于改进工艺和程序，改进工厂、方法研究的目的在于改进工艺和程序，改进工厂、车间和工作场所的平面布置，改进整个工厂和设备的车间和工作场所的平面布置，改进整个工厂和设备的设计，改进物料、机器和人力的利用，经济地使用人设

9、计，改进物料、机器和人力的利用，经济地使用人力，减少不必要的疲劳力，减少不必要的疲劳 以及改善工作环境。以及改善工作环境。第八章第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价作业分析作业分析 方法研究方法研究 方法研究的步骤方法研究的步骤 步骤名称步骤名称含含 义义实实 施施 内内 容容选择选择选择拟研究的工作对象选择拟研究的工作对象从经济上、技术上和人的反应三方面考虑，选择确定拟研究的工作对象从经济上、技术上和人的反应三方面考虑，选择确定拟研究的工作对象记录记录通过直接观察，记录与现行通过直接观察，记录与现行方法有关的全部事实方法有关的全部事实使用一系列图表，清晰准确地按顺序记录时间，或既记录

10、时间顺序，又记录事使用一系列图表，清晰准确地按顺序记录时间，或既记录时间顺序，又记录事件时间，以便比较容易地研究相关事件的相互作用件时间，以便比较容易地研究相关事件的相互作用考查考查使用最符合目的的提问，严使用最符合目的的提问，严格而有次序地考查所记录的格而有次序地考查所记录的事实事实提问技术是严格考查所使用的有效方法。对所研究的每项活动依次进行系统的提问技术是严格考查所使用的有效方法。对所研究的每项活动依次进行系统的步步提问步步提问开发开发开发最实用、最经济、最有开发最实用、最经济、最有效的工作方法，但要估计到效的工作方法，但要估计到所有意外情况所有意外情况正确地提问问题，并做出回答后，首先

11、在流程程序图上记录所建议的方法，以正确地提问问题，并做出回答后，首先在流程程序图上记录所建议的方法，以便同现行方法进行比较、核查，确保不再有任何问题，然后建立新的记录，确便同现行方法进行比较、核查，确保不再有任何问题，然后建立新的记录，确定在目前情况下最好的方法定在目前情况下最好的方法定义定义对新方法做出定义，使其始对新方法做出定义，使其始终能被辨认终能被辨认写出报告，详细说明现行方法和改进方法，并说明改进的理由。在取得有关部写出报告，详细说明现行方法和改进方法，并说明改进的理由。在取得有关部门的批准后，着手实施门的批准后，着手实施建立建立将新方法作为标准工作法建将新方法作为标准工作法建立起来

12、立起来宣传新方法的优越性及其制定的标准，使工人及其代表接受新方法。重新培训宣传新方法的优越性及其制定的标准，使工人及其代表接受新方法。重新培训工人，使其掌握新方法工人，使其掌握新方法保持保持通过定期检查，保证该标准通过定期检查，保证该标准方法的贯彻实施方法的贯彻实施有关部门必须采取措施，定期检查，确保新方法的贯彻实施。没有特别充足的有关部门必须采取措施，定期检查，确保新方法的贯彻实施。没有特别充足的理由，不允许工人重回旧方法，也不允许采用未经批准的方法理由，不允许工人重回旧方法，也不允许采用未经批准的方法第八章第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价作业分析作业分析 方法研究方法研究 程序

13、图程序图 程序图的种类程序图的种类: : 操作程序图操作程序图 流程程序图流程程序图 流程图和线图流程图和线图 人机程序图人机程序图 工组程序图工组程序图 双手操作程序图双手操作程序图第八章第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价绘制程序图使用的符号绘制程序图使用的符号操作检验运输或移动 名称及其符号名称及其符号符号的含义符号的含义表示工艺过程、方法或工作程序的主要步骤。凡改变物料的物理或化学性质的过程均用此符号。表示工艺过程、方法或工作程序的主要步骤。凡改变物料的物理或化学性质的过程均用此符号。在双手操作程序图中用以表示对工具、零部件或材料所进行的抓取、定位、使用、放松等动作在双手操作程

14、序图中用以表示对工具、零部件或材料所进行的抓取、定位、使用、放松等动作表示加工中或加工后，对物料的质量和数量所进行的检验、试验、比较、或鉴定。管理中的文件审表示加工中或加工后，对物料的质量和数量所进行的检验、试验、比较、或鉴定。管理中的文件审核、数据核对、检验印刷品等也属检验，也用此符号核、数据核对、检验印刷品等也属检验，也用此符号表示工人、物料或设备从一处向另一处的移动。如物料搬上搬下运输工具、钳工台、仓库货架等。表示工人、物料或设备从一处向另一处的移动。如物料搬上搬下运输工具、钳工台、仓库货架等。在双手操作程序图中定义为移动，表示手或肢体向工件、工具、材料移动或回收的动作在双手操作程序图中

15、定义为移动，表示手或肢体向工件、工具、材料移动或回收的动作暂存或等待暂存或等待表示在操作、运输、检验中的等待，如物料放在小车上或工作台上等待加工、工人等候电梯、文表示在操作、运输、检验中的等待，如物料放在小车上或工作台上等待加工、工人等候电梯、文件等待处理等。在双手操作程序图中定义为停顿，用以表示一只手或肢体空闲的状态件等待处理等。在双手操作程序图中定义为停顿，用以表示一只手或肢体空闲的状态储存或握持储存或握持表示受控制的储存，物料在某种方式的授权下存入仓库或仓库发放，或为了控制目的而保存。在表示受控制的储存，物料在某种方式的授权下存入仓库或仓库发放，或为了控制目的而保存。在双手操作程序图中定

16、义为握持，用以表示握住工件、工具或材料的动作双手操作程序图中定义为握持，用以表示握住工件、工具或材料的动作第八章第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价作业分析作业分析 方法研究方法研究 考查和开发考查和开发 考查：方法研究中的考查，即为对程序图所记录考查：方法研究中的考查，即为对程序图所记录的全部事实作进一步分析，考查所采用的方法是提问。的全部事实作进一步分析，考查所采用的方法是提问。 开发开发：在方法研究中，用提问技术考查清楚基本：在方法研究中，用提问技术考查清楚基本情况之后，即可精化现行方案，开发新的方法。此时，情况之后，即可精化现行方案，开发新的方法。此时，可运用可运用ECSIRR

17、ECSIRR法。法。 第八章第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价作业分析作业分析 程序分析程序分析 操作程序图操作程序图第八章第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价作业分析作业分析 程序分析程序分析 流程程序图（现行）流程程序图（现行） 第八章第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价作业分析作业分析 程序分析程序分析 流程程序图和线图流程程序图和线图 （现行）（现行） 第八章第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价作业分析作业分析 程序分析程序分析 流程程序图（改进）流程程序图（改进） 第八章第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价作业分析作业分析 程序分析程序分析

18、流程程序图和线图流程程序图和线图 （改进）（改进） 第八章第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价作业分析作业分析 操作分析操作分析 操作分析是研究一道工序、一个工作地点操作分析是研究一道工序、一个工作地点的工人的工人( (一人或多人一人或多人) )使用机器或不使用机器的使用机器或不使用机器的各个操作活动。它与程序分析的区别在于，程各个操作活动。它与程序分析的区别在于，程序分析是研究整个生产的运行过程，分析到工序分析是研究整个生产的运行过程，分析到工序为止，而操作分析则是研究一道工序的运行序为止，而操作分析则是研究一道工序的运行过程，分析到操作为止。过程，分析到操作为止。 第八章第八章 人

19、机系统分析与评价人机系统分析与评价作业分析作业分析 操作分析操作分析 操作分析的基本要求操作分析的基本要求：v通过删减、合并、简化，使操作总数减至最低，工序排列最通过删减、合并、简化，使操作总数减至最低，工序排列最佳，并使每一操作简单易行佳，并使每一操作简单易行v合理利用肌肉群，防止某些肌肉群由于动作过于频繁而产生合理利用肌肉群，防止某些肌肉群由于动作过于频繁而产生劳损。劳损。v要求机器设备完成更多的工作。减少作业循环和频率要求机器设备完成更多的工作。减少作业循环和频率v改进设备、工具、材料规格或工艺性，采用经济的切削用量。改进设备、工具、材料规格或工艺性，采用经济的切削用量。v工作地点应有足

20、够的空间，使操作者有充足的回旋余地。工作地点应有足够的空间，使操作者有充足的回旋余地。v消除不合理的空闲时间。消除不合理的空闲时间。第八章第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价作业分析作业分析 操作分析操作分析人机程序图人机程序图（现行）（现行） 第八章第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价作业分析作业分析 操作分析操作分析人机程序图人机程序图（改进）（改进） 第八章第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价作业分析作业分析 操作分析操作分析工组程序图工组程序图第八章第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价作业分析作业分析 操作分析操作分析双手操作程序图双手操作程序图 第八章

21、第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价作业分析作业分析 动作分析动作分析 动作分析是方法研究中的一种微观分析。它是动作分析是方法研究中的一种微观分析。它是以操作者在操作过程中手、眼和身体其他部位的动以操作者在操作过程中手、眼和身体其他部位的动作作为分析研究对象的。通过动作分析，找出并剔作作为分析研究对象的。通过动作分析，找出并剔除不必要的动作要素，在此基础上制定最佳操作方除不必要的动作要素，在此基础上制定最佳操作方法和预定动作时间标准，以达到使操作简便、高效法和预定动作时间标准，以达到使操作简便、高效省力的目的。省力的目的。 第八章第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价作业分析作业

22、分析 动作经济原则动作经济原则 关于人体的运用：关于人体的运用：双手应同时开始并同时完成其动作双手应同时开始并同时完成其动作除规定的休息时间外，双手不应同时空闲除规定的休息时间外，双手不应同时空闲双臂的动作应该对称，反向并同时进行双臂的动作应该对称，反向并同时进行手的动作应以最低的等级而能得到满意的结果手的动作应以最低的等级而能得到满意的结果物体的运动量应尽可能地利用，但是如果需要肌力制止时，则应物体的运动量应尽可能地利用，但是如果需要肌力制止时，则应将其减至最小的程度将其减至最小的程度连续的曲线运动，比方向突变的直线运动为佳连续的曲线运动，比方向突变的直线运动为佳弹道式的运动，较受限制或受控

23、制的运动轻快自如弹道式的运动，较受限制或受控制的运动轻快自如动作应尽可能地运用轻快的自然节奏，因节奏能使动作流利及自动作应尽可能地运用轻快的自然节奏，因节奏能使动作流利及自发发第八章第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价作业分析作业分析 动作经济原则动作经济原则 关于工作地布置：关于工作地布置：工具物料应放置在固定的地方工具物料应放置在固定的地方工具物料及装置应布置在操作者前面近处工具物料及装置应布置在操作者前面近处零件物料的供给，应利用其重量坠送至操作者的手边零件物料的供给，应利用其重量坠送至操作者的手边坠落应尽量利用重力实现坠落应尽量利用重力实现工具物料应依最佳的工作顺序排列工具物料

24、应依最佳的工作顺序排列应有适当的照明，使视觉舒适应有适当的照明，使视觉舒适工作台及坐椅的高度，应保证操作者坐立适宜工作台及坐椅的高度，应保证操作者坐立适宜工作椅式样及高度，应能使操作者保持良好姿势工作椅式样及高度，应能使操作者保持良好姿势第八章第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价作业分析作业分析 动作经济原则动作经济原则 关于工具设备：关于工具设备：尽量解除手的工作，而以夹具或脚踏工具代替尽量解除手的工作，而以夹具或脚踏工具代替可能时，应将两种工具合并使用可能时，应将两种工具合并使用工具物料应尽可能预放在工作位置上工具物料应尽可能预放在工作位置上手指分别工作时，其各指负荷应按照其本能予

25、以分配手指分别工作时，其各指负荷应按照其本能予以分配设计手柄时，应尽可能增大与手的接触面设计手柄时，应尽可能增大与手的接触面机器上的杠杆、十字杆及手轮的位置，应能使操作者极少机器上的杠杆、十字杆及手轮的位置，应能使操作者极少变动姿势，且能最大地利用机械力变动姿势，且能最大地利用机械力第八章第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价作业分析作业分析 时间研究时间研究 时间研究是在方法研究的基础上，运用一些技术来时间研究是在方法研究的基础上，运用一些技术来确定操作者按规定的作业标准，完成作业所需要的时间。确定操作者按规定的作业标准，完成作业所需要的时间。 时间研究的目的，在于揭示造成生产中无效劳

26、动时时间研究的目的，在于揭示造成生产中无效劳动时间的各种原因，确定无效时间的性质和数量，采取措施间的各种原因，确定无效时间的性质和数量，采取措施消除无效时间，并在此基础上，制定合理的作业时间标消除无效时间，并在此基础上，制定合理的作业时间标准。准。 时间研究技术主要有工作抽样、秒表测时研究、预时间研究技术主要有工作抽样、秒表测时研究、预定动作时间标准法和标准资料法。定动作时间标准法和标准资料法。 第八章第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价作业分析作业分析 时间研究时间研究 预定动作时间标准法：预定动作时间标准法：预定动作时间标准预定动作时间标准(PredeterminedMotion-

27、TimeStandard简称简称PTS)，是一种先进的时间研究技术。利用这种，是一种先进的时间研究技术。利用这种技术，可根据人的基本动作的时间，来确定达到一定效能水平技术，可根据人的基本动作的时间，来确定达到一定效能水平的作业的时间。的作业的时间。预定动作时间标准是利用预先为各种动作要素制定的时预定动作时间标准是利用预先为各种动作要素制定的时间标准间标准(由动作的特性和进行该动作时的条件所决定由动作的特性和进行该动作时的条件所决定)，首先确，首先确定完成其一特定作业所包含的各动作要素所需要的时间，进而定完成其一特定作业所包含的各动作要素所需要的时间，进而通过累加法，确定完成该特定作业所需要的标

28、准时间。通过累加法，确定完成该特定作业所需要的标准时间。第八章第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价作业分析作业分析 时间研究时间研究 预定动作时间标准法：预定动作时间标准法：v方法时间衡量法方法时间衡量法v模特排时法模特排时法 第八章第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价操作顺序图分析操作顺序图分析 操作顺序图法及其表示符号操作顺序图法及其表示符号 第八章第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价操作顺序图分析操作顺序图分析作业顺序的描述作业顺序的描述 简单作业顺序描述简单作业顺序描述 看见灯光按开关看见灯光按开关开灯看 见 灯光按开关开灯看 见 灯光按开关第八章第八章 人机系

29、统分析与评价人机系统分析与评价操作顺序图分析操作顺序图分析作业顺序的描述作业顺序的描述 存在误操作的作业顺序描述存在误操作的作业顺序描述 开灯没看见灯光看见灯光按开关没按开关灯未亮看见灯光按开关没按开关没看见灯光第八章第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价操作顺序图分析操作顺序图分析操作顺序图法主要分析内容操作顺序图法主要分析内容 反应时间分析反应时间分析0123开灯看见灯光按开关0123开灯看见灯光按开关时间轴第八章第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价操作顺序图分析操作顺序图分析操作顺序图法主要分析内容操作顺序图法主要分析内容 人人- -机系统可靠性分析机系统可靠性分析 开灯没

30、看见灯光看见灯光没按开关按开关开灯没看见灯光看见灯光没按开关按开关1090991第八章第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价第四节第四节 人机系统评价人机系统评价一、检查表评价法一、检查表评价法 二、工作环境指数评价法二、工作环境指数评价法 三、海洛德分析评价法三、海洛德分析评价法 第八章第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价检查表评价法检查表评价法 检查表评价法，是指利用人因工程学检查表评价法，是指利用人因工程学原理检查构成人机系统各种因素及作业过原理检查构成人机系统各种因素及作业过程中操作人员的能力、心理和生理反应状程中操作人员的能力、心理和生理反应状况的评价方法。况的评价方法。 第八章第八章 人机系统分析与评价人机系统分析与评价检查表评价法检查表评价法的