人因工程学在钢筋结构车间的应用

1、 . . 48/52摘要在以人为本的今天，人因工程学在企业车间现场改善中的应用是现代工业工程研究和应用的热点。本文以徐工建机钢结构车间为研究和应用的背景，试图从人因工程学的角度，研究和探索车间现场改善与其方法应用。本文在参阅有关人因工程学研究和应用文献的基础上，阐述和归纳了人因工程学的基本概念、基本研究方法和研究容。从徐工建机钢结构车间现场现状入手，对车间现场环境中不良工效因素，包括噪音与温度、湿度、照明状况等作了详细调查和分析，总结并归纳了目前存在的问题。从系统工程的角度出发，运用了人因工程学理论和方法完成了企业人因工程改善方案的整体设计，确定了现场环境改善方案的设计目标和设计原则，提出了具

2、体的改善方案和相应的整改措施，并对改善后的预期效果进行了分析。关键词：人因工程学， 钢结构，现场改善Abstract In people oriented society,more and more companies have applied human- factors engineering to improve the enterprise workshop.Based on background of Xugong construction machinery branch,this dissertation aims to apply human-factors engineeri

3、ng to research and explorer workshop site improvement. Referring to the related literatures on human-factors engineering,basic concepts,basicresearch methods as well as the content under research of human- factors engineering arc illustrated and summarized in this dissertation.On base of investigati

4、ng workshops of Xugong construction machinery branch the existing problems on the inefficiency in the environment factors over workshops are analyzed,which including noise,temperature,humidity,lighting conditions and so on. From the view points of system engineering and tasking use of human- factors

5、 engineering theory and method,the enterprise human-factors engineering improvement framework design is proposed,which set the design objectives and design principles workshop improvement program.And we proposed specific solutions to environment noise and temperature,humidity in workshop,illuminatio

6、n in quality inspection shop,work space in the workshop,and the relevant measures are also putted forward. At last, the desired effects of the solutions are analyzed.key words：Human-factors engineering, steel structure,workshopimprovement目录 TOC h z u t 标题 1,2,标题 2,3,标题 3,4,标题,1 HYPERLINK l _Toc29541

7、5464 1.绪论 PAGEREF _Toc295415464 h 1 HYPERLINK l _Toc295415465 1.1选题背景和意义 PAGEREF _Toc295415465 h 1 HYPERLINK l _Toc295415466 1.2 国外研究现状 PAGEREF _Toc295415466 h 3 HYPERLINK l _Toc295415467 2.人因工程学的基本理论 PAGEREF _Toc295415467 h 6 HYPERLINK l _Toc295415468 2.1人因工程学的基本概述 PAGEREF _Toc295415468 h 6 HYPERLI

8、NK l _Toc295415469 2.2人因工程学研究的方法与步骤 PAGEREF _Toc295415469 h 8 HYPERLINK l _Toc295415470 2.3人因工程学研究的相关容 PAGEREF _Toc295415470 h 9 HYPERLINK l _Toc295415471 3.徐工建机钢结构车间现场现状19 HYPERLINK l _Toc295415472 3.1徐工建设机械基本概况19 HYPERLINK l _Toc295415473 3.2徐工建机钢结构车间生产现场环境分析 PAGEREF _Toc295415473 h 21 HYPERLINK l

9、 _Toc295415474 3.3存在问题综述 PAGEREF _Toc295415474 h 25 HYPERLINK l _Toc295415475 4.徐工建机钢结构车间人因工程改善的方案 PAGEREF _Toc295415475 h 26 HYPERLINK l _Toc295415476 4.1改善方案的设计目标和原则 PAGEREF _Toc295415476 h 26 HYPERLINK l _Toc295415477 4.2方案总体结构 PAGEREF _Toc295415477 h 27 HYPERLINK l _Toc295415478 4.3徐工建机钢结构车间噪声环境

10、改善方案 PAGEREF _Toc295415478 h 28 HYPERLINK l _Toc295415479 4.4徐工建机钢结构车间温湿度环境改善方案29 HYPERLINK l _Toc295415480 4.5徐工建机钢结构车间空气污染环境改善方案 PAGEREF _Toc295415480 h 30 HYPERLINK l _Toc295415481 4.6徐工建机钢结构车间照明环境改善方案 PAGEREF _Toc295415481 h 32 HYPERLINK l _Toc295415482 5.改善后的效果分析 PAGEREF _Toc295415482 h 35 HYPE

11、RLINK l _Toc295415483 6.结论与展望 PAGEREF _Toc295415483 h 36 HYPERLINK l _Toc295415484 致 PAGEREF _Toc295415484 h 38 HYPERLINK l _Toc295415485 参考文献39 HYPERLINK l _Toc295415486 附录 PAGEREF _Toc295415486 h 401 绪论1.1 选题背景和意义党的十六届三中全会提出：“坚持以人为本，树立全面、协调、可持续的发展观，促进经济社会和人的全面发展。”这就是我党提出的科学发展观，同时在中国共产党十六届六中全会上审议通过

12、了中共中央关于构建社会主义和谐社会若干重大问题的决定，对当前和今后一个时期构建社会主义和谐社会做出全面部署，社会主义和谐社会是以人为本的社会。无论是坚持落实科学发展观还是实现社会主义和谐社会，坚持“以人为本都是核心，以人为本，就是要推进人的全面发展，真正把人放在社会主体地位。在过去相当长的时间里，人们把发展仅仅理解为经济增长，并把国生产总值看成衡量一个国家发展的惟一指标。事实证明，单纯的经济增长并不能解决经济社会的许多严重问题。经济发展必须与社会进步相协调，与人口、资源、环境相协调。社会主义社会的发展是为了人，只有树立以人为本的科学发展观，才能实现人的全面发展，才能构建社会主义和谐社会。随着我

13、国改革开放的深入发展，社会发展观也发生了深刻变革，即从增长论到发展理论再到后来的可持续发展理论。党的十六届三中全会提出的科学发展观为可持续发展战略注入了新的容，核心是以人为本。以人为本的科学发展观的提出，体现了我国社会主义的本质和当前我国经济社会发展的迫切要求，也体现了当代人类社会发展进步的必然趋势。传统的钢结构企业消耗高、污染高、钢结构企业要实现绿色生产，任务重，难度大，但对缓解我国资源短缺、污染同趋严重的问题和解决企业自身的发展问题，具有极其重要的意义。绿色生产又称环境意识生产、面向环境的生产等。它是一种综合考虑环境影响和资源消耗的现代生产模式，其目标是使得产品从设计、生产、包装、运输、使

14、用到报废处理为止的整个生命周期中，对环境负面影响最小，资源利用率最高，并使企业经济效益和社会效益协调优化。在传统生产动作模式下，要同时实现经济效益和环境效益是不可能的，钢结构企业必须采用先进的生产运作方式。如何改善现有钢架结构企业的生产方式，使之能符合绿色生产的标准，通过研究可以发现，将人因工程学运用到钢结构企业的生产管理中是行之有效的办法之一。人因工程学是由多学科交叉形成的一门新兴的综合性学科。人因工程学主要研究技术工程总体中，人与机器的关系，以便在设计机器时更好地协调人与机器的关系，它也研究人机系统和环境系统之间的相互关系，改造生产过程，劳动方式、机械设备、劳动条件使之符合人体的生理活动和

15、人类行为的基本规律。它的研究目的在于利用生理学、工艺学、解剖学等方面的知识，使设计的机器和环境更适合人的生理和心理特点，旨在实现人在生产劳动与其他活动中的健康、安全、舒适，同时提高工作效率。 本论文就是将人因工程学理论应用到徐工建机钢结构车间现场环境中，对现场生产环境进行分析研究，找出所研究企业现场环境存在的不合理因素，设计整体优化改善方案，提出整改措施，使得徐工建机钢结构车间现场环境达到绿色生产的标准。 本课题的意义在于：首先，在企业引入人因工程学理论，可以促进我国企业现场质量管理工作水平的不断提高。进入21世纪以来，现代企业管理正由金字塔模式向扁平化模式进行转变，我国企业要在国际市场竞争中

16、建立自己的核心竞争力，必须放弃过去的那种粗放式运作，而转向细致管理之路。人因工程学理论从多个方面对生产现场环境进行考虑，可以实现企业现场管理的细致化。其次，将人因工程学引入到企业中，可以进一步加强企业管理者和工人的劳动保护意识。随着我国经济技术的发展，在企业中与工作有关的疾病日益显得突出，如肩颈痛、下背痛、颈椎病等，它们不仅严重地危害了劳动者的身体健康，还导致了生产率下降、缺勤率增加，甚至还导致了工伤事故的发生，造成巨大的经济损失。然而，我们的企业管理者，从高层到基层，甚至包括天天在不良工作环境中工作的工人在，都没有意识到这一点，其主要原因在于他们都不具备人因工程学方面的知识，工人没有劳动保护

17、意识。这就要求我们不仅要在管理者当中推广人因工程学，还要在工人中普与。第三，在企业中推广应用人因工程学有利于改变企业生产现场的模式，改善企业现场生产环境。从目前我国大多数企业劳动者的工作环境来看，尤其是生产现场，条件简陋，机器摆放设计不合理，产品、半成品摆放凌乱，甚至拥挤不堪，显然，现有生产现场的模式与人因工程学的要求相比较还有很大的差距。这就要求我们的管理者用人因工程学的观点来重新设计工作环境，如明朗柔和的光线、微小的噪声、协调的色彩、整洁的环境、宽敞的工作场地、符合人体参数的设备、清新的空气、较大程度的自动控制等，使企业现场环境有较大的改善。1.2 国外研究现状人类真正进入有意识地研究人机

18、关系的阶段是从19世纪末到20世纪的30年代，人们开始采用科学的方法研究人的能力与其所使用的工具之间的关系，在这方面，最具有影响力的首推现代管理学的先驱泰勒和吉尔布瑞斯夫妇。第二次世界大战期间，人们对人机关系的研究，从“人适机”转入“机宜人的新阶段。第二次世界大战结束以后，人机关系的研究成果广泛地应用于工业领域。1949年，在默雷(Murreell)的倡导下，英国成立了第一个人因工程学学科研究组。翌年2月16日，在英国海军部召开的会议上，通过了人因工程学(Ergonomics)这一名称，正式宣告人因工程学作为一门独立学科的诞生。研究人因工程的主要目的在增进人员的绩效(如增加工作的速度、提高工作

19、时的安全性和增进工作时的正确性)、减少浪费与疲劳、减少不必要的训练和降低训练成本、减少对特殊技巧和能力的依赖、增进人力的使用、减少人为错误所引发的事故、降低时间和设备的损失，以与改善使用者或操作员的舒适程度。1980年4月，国家标准局成立了全国人类工效学标准化技术委员会，统一规划、研究和审议全国有关人类工效学基础标准的制定。1984年，国防科工委成立国家军用人-机-环系统工程标准化技术委员会。这两个技术委员会的建立，有力地推动了我国人因工程学研究的发展。此后在1989年又成立了中国人类工效学学会，再在1995年9月创刊了学会会刊人类工效学季刊。人因工程学在我国起步较晚，目前该学科在国的名称尚未

20、统一，除普遍采用人因工程学外，常见的名称还有：人机环境系统工程、人体工程学、人类工效学、工程心理学、宜人学、人的因素等。不同的名称，其研究重点略有差别。人因工程学早期研究主题包括人体计测、工作环境测定、中文计算机键盘设计、信息显示设计、运动鞋生物力学、控制面盘等。国目前人因工程研究人员的研究课题大致分布在人机系统、安全与卫生、产品设计、工作生理、生物力学等。根据再长教授的调查(2005年)显示，我国学术界与企业界均一致偏重安全与卫生，认为此领域是我国人因工程学发展的最重要项目，学术界排名重要的研究领域同时包括人机系统与产品与环境设计。目前人因工程学在我国的应用主要集中在以下几个方向：人类的特性

21、。人体能力和特性。如持续体力劳动能力、身体尺寸、力量、劳动姿势与反应、理解、决定和学习等精神方面特性和能力。人和机器的关系。显示、控制、信息流动和自动化过程中的人机界面。环境条件。热、照明、噪声、湿度、振动与其他影响舒适的因素。劳动方面。疲劳、紧、错误和事故、安全、人和劳动的协调、耐受力、产量与效率。人因工程学应用于生产现场环境的改善符合人因工程学发展的趋势，目前我国对此方面进行的研究还比较少。广义上，工效学负荷对人体的影响表现为体力因素、心理因素、环境因素等多因素的相互综合作用。长期暴露于不良工效学因素，不仅导致肌肉骨骼疾患，影响工作效率，而且导致安全事故频发。因此，综合评估工作场所工效学负

22、荷的大小，对于预防职业性肌肉骨骼疾患、提高职工工作能力和减少安全事故都具有重要的意义。为工人创造安全、健康、舒适的劳动生产环境，以提高产品质量和劳动生产率。目前的这些关于人因工程学在企业中特别是在钢结构企业中的应用研究中存在一些问题：缺乏人因工程学基本规律的研究和阐述；仅仅提出企业不良生产现场环境对人体的伤害，而未能更深层次地探讨怎样消除这些伤害未能应用人因工程学理论对企业的车间现场设计整体改善方案。没有提出对企业现场设备布局提出改善方案等等。为此本文将在这些方面作一些探讨。2人因工程学的基本理论2.1 人因工程学的基本概述2.1.1人因工程学定义人因工程学是近几十年发展起来的一门应用科学。它

23、应用生理学、心理学、医学、卫生学、人体测量学、劳动科学、系统工程学、社会学和管理学等学科的知识和成果，主要研究人-机-环境这三者之间的相互关系，通过恰当的设计和改进，使工作系统获得满意的效果，同时保证人的安全、健康和舒适。这门学科，目前在国外还没有统一的名称，除人因工程学外，还称之为人类工程学、人因工程学、人体工程学、人类工效学等。由于该学科在各国的发展过程不同，实际应用的侧重点不同，所以各国学者所概括的定义也不尽一样。中国企业管理百科全书将其定义为：研究人、机器、环境的相互作用与其合理结合，使设计的机器和环境系统适合人的生理、心理等待征，达到在生产中提高效率、安全、健康和舒适的目的。为了实现

24、人、机、环境之间的最佳匹配，人因工程学把人的工作优化问题作为追求的重要目标。其标志是位处于不同条件下的人能高效、安全、健康、舒适地工作和生活。高效，是指工作高效率与高质量的统一，对企业而言，高效的生产或作业，产出多、质量好、成本低，在市场中有更大的竞争力；安全，是指减少或消除差错和事故，在高效的同时确保安全可靠；健康，是指限制或消除有害于人健康的环境因素，改进工作条件和方法；舒适，是指作业者对工作有满意感或舒适感，它也关系到工作效率和安全，是对工作优化的更高要求。但实际上同时实现这四方面的要很困难的，在实际工作中、应根据不同情况，在首先执行好有关人因工程学标准前提下，允许有轻重之别。随着社会的

25、进步，人的价值日益受到尊重，安全、健康、舒适这些有关“以人为本”的因素必将在工作系统设计和评价中具有更重要的意义。2.1.2人因工程学的发展人因工程学的发展经过萌芽阶段、初始阶段、成长阶段和发展阶段，具体容见表2.1。表2.1人因工程发展历程表阶段大概时期发展容萌芽阶段19世纪末期人们开始研究人的工作能力与所使用的工具与作业方法之间关系。初始阶段第一次世界大战至第二次世界大战为了人能适应机器，对人进行选拔、训练，重视人的情绪、组织、人际关系等社会因素。成长阶段第二次世界大战到20世纪60年代为了使机器适应人，考虑人的生理、心理因素。发展阶段20世纪70年代研究扩大到各个生产领域，运用围越来越广

26、，渗透到与人有关的各个方面。直到20世纪30年代，我国才引入了西方国家的工业心理学思想，从此开展了工作疲劳、劳动环境、择工测验等方面的研究。新中国成立后，中国科学院心理研究所和大学的心理学家重新开展了操作合理化、技术革新、事故分析、职工培训等劳动心理学研究。这些研究对提高工作效率和促进生产发展起到了积极作用。在20世纪60年代初、一部分心理学工作者转向人机关系问题的研究，到20世纪70年代后期，我国开始进入现代化建设的新时期，工业心理学方面的研究获得较快发展。改革开放，使国人更多了解国外人因工程学的研究应用成果和发展态势，到20世纪80年代，人因工程学在我国以较快的速度和规模获得发展。2.2

27、人因工程学研究的方法与步骤人因工程学是由多学科交叉形成的，应用领域非常广泛，因此其研究方法也很多。下面简要介绍几种主要研究方法；(1)调查法。调查法是获取有关研究对象材料的一种基本方法。它具体包括访谈法、考察法和问卷法。访谈法是研究通过询问交谈来搜集有关资料的方法。考察法是研究实际问题时常用的方法。通过实地考察，发现现实的人-机-环境系统中存在的问题，为进一步开展分析、实验和模拟提供背景资料。问卷法是研究者根据研究目的编制一系列的问题和项目，以问卷或量表的形式收集被调查者的答案并进行分析的一种方法。(2)观测法。观测法是研究者通过观察、测定和记录自然情境下发生的现象来认识研究对象的一种方法。这

28、种方法是在不影响事件的情况下进行的，观测者不介入研究对象的活动中，因此能避免对研究对象的影响，可以保证研究的自然性和真实性。(3)实验法。实验法是在人为控制条件下，系统地改变一定变量因素，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研究方法。在人因工程学研究中这是一种很重要的方法。它的特点是可以系统控制变量，使所研究的现象重复发生，反复观察。 (4)感觉评价法。感觉评价法是运用人的主观感受对系统的质量、性质等进行评价和判定的一种方法，即人对事物客观量做出的主观感觉度量。2.3 人因工程学研究的相关容人因工程学研究的容相当广泛，由于本论文所涉与的研究方向主要是钢结构车间现场工作环境方面，

29、因此本部分只介绍与所研究问题相关的容。如人的工作环境、作业空间等。2.3.1照明环境(1)光的度量光通量光通量是最基本的光度量，它是单位时间通过的光量，是用国际照明组织规定的标准人眼视觉特性来评价的辐射通量，单位为流明(lm)。利用光电管可测量光通量。发光强度发光强度简称光强，是指光源发出并包含在给定方向上单位立体角的光通量，常用来描述点光源的发光特性。光强与光通量之间的关系由下式表示：（2-1）式中 I光强，单位为坎德拉(cd)光通量(1m)；立体角(球面度，Sr)。亮度亮度是指发光面在指定方向的发光强度与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积之比，亮度的单位为坎德拉每平方米(cd/m2)

30、，亮度的定义式为：（2-2）式中 L亮度(cd/m2)S发光面面积(m2)；I取定方向光强(cd)；取定方向与发光面法线方向的央角。亮度表示发光面的明亮程度，如果在取定方向上的发光强度越大，而在该方向看到的发光面积越小，则看到的明亮程度越高，即亮度越大。照度照度是被照面单位面积上所接受的光通量，单位为勒克司(1x)。照度的定义式为： （2-3）式中：E照度(1x)；Q光通景(1m)；S受照物体表面面积(m2)。当一点光源照射到某一物体表面时，该表面照度可以用下式计算： （2-4）式中：E-一照度(1x)；受照物体表面法线与点光源照明方向的夹角；d受照面与点光源之间的距离(m)；I点光源发光强度

31、(cd)。上式表明：受点光源照明的物体垂直面上的照度与光源和受照面之间距离的平方成反比，与光源的发光强度成正比。由此可知，增加或减少点光源的光强度、改变受照物体与光源的距离、调整光源与受照体之间的夹角，均是改善受照物体表面照度的有效途径。测定工作场所的照度，可以使用光电池照度计。工作场所部空间的照度受人工照明、自然采光以与设备布置、反射系数等多方面因素的影响，因此应该考虑选择适当的测定位置。一般站立工作的场所取地面85cm，坐位工作时取40cm高处进行测定。（2）照明对作业的影响照明对工作的影响，尤其表现在照明不好的情况下，人会很快的疲劳，工作效率低、效果差。照明不好，由于反复努力辨认，照成视

32、觉疲劳。眼睛疲劳的自觉症状有：眼睛乏累、怕光刺眼、眼痛、视力模糊、眼充血、出眼屎、流泪等。眼睛疲劳还会引起视力下降、眼胀、头痛以与其他疾病，影响健康。视觉疲劳可以通过闪光融合值，光反应时间、视力和眨眼次数等方法间接测定。（3）照明方式与光源选择环境照明设计，在任何时候都应遵循人因工程学原则。自然光是任何人工光源所不能比拟的，在设计时应最大限度地利用自然光。尽量防止眩光，增加照度的稳定性和分布的均匀性、协调性等。工业企业照明，通常采用三种形式，即自然照明、人工照明和二者同时并用的混合照明。2.3.2噪声环境（1）声音的基本概念从物理方面来说，物体受振动后，在弹性介质中以波的形式向外传播的机械振动

33、叫声音。从生理方面来说当传到人耳能引起听觉音响感觉的称为声音。这种能引起音响感觉的振动波称为声波，该受振的物体称为声源。频率、波长和声速是描述声音的三个重要物理量。声音分为纯音和复合音。纯音是单一频率的声音，纯音只有在严格控制的实验室条件下才能得到。一般的声音是由一些频率不同的纯音合成的，称为复合音。复合音包括音乐、语言和噪声等：从社会意义上认为，把人们不需要的声音称为哄声。因此噪声是一个相对概念，同一个声音在某一场合成为噪声，而在另一场合则可能不是噪声。（2）声音的物理度量声压在没有声波存在时，媒介中的压力称为静压。声波对媒介作用，使其质点受挤压而产生压力变化，这时媒介中的压力与静压之差称为

34、声压。声压是表示声音强弱的物理量，用P表示，单位是Pa。正常人耳所能听到的最低声音的声压为2105Pa，这个声压叫听阈声压。而当声压达到20Pa时，会感到震耳欲聋，使人耳产生痛感，该声压称为痛阈声压。声压级人耳最低可闻声乐与最大承受压的绝对值相差100万倍。由于声压变化的围是如此之大，在声学测量和计算上用绝对值很不方便。另外，据韦伯(EHWeber)希纳(GTFechner)的研究表明，感觉的大小与刺激显的对数成正比。故既考虑使用上的方便，又考虑人的感觉持性，在声音度量中引入声压级。声压级是指声压与基准声压之比的以10为底的对数乘以20，用符号Lp表示，单位是分贝(dB)。其表达式为 （2-5

35、）式中 P声压，单位Pa；P。-基准声压，P。=2x10-5Pa，是1000Hz纯音的听阈声压。通过上式就可以把由声压绝对值表示的数百万倍的变化围，转为0-160dB的围；表2.3给出了声压级与人耳的主观感受情况。表2.3典型声压级与人耳感觉声压级/db对人体影响人耳主观感受举例0安全刚能听到自己的心音10很安静呼吸声20微风吹树叶30安静很安静的房间40轻声喊话50一般办公室60一般收音机声70吵闹大声讲话80城市街道汽车90听觉长期受损很吵闹汽车喇叭100纺织车间110听觉较快受损痛苦空压机120锅炉车间130其他生理受损很痛苦大炮140喷气机飞机150其他生理受损听觉损伤火箭发射160(

36、3)噪声与其危害噪声通常是指一切对人们生活和工作有妨碍的声音，或者说凡是使人烦恼的、讨厌的、不愉快的、不需要的声音都叫噪声。噪声与人们的心理状态有关，不单独由声音的物理性质决定。同样的声音有时是需要的，而有时便成为噪声。噪声对人的影响主要是使人产生烦恼、焦急等不愉快的情绪。烦恼是一种情绪表现，它是由客观现实引起的烦恼与声强、频率与噪声的稳定性都有直接关系。噪声强度越大，引起烦恼的可能性越大。不同地区的环境噪声使居民引起烦恼的反应是不同的。在住宅区，60dB的噪声级即可引起相当多的申诉，但在工业区噪声级可能要高一些，90dB的噪声引起的烦恼在办公室里可能比车间里厉害一些。噪声对工作效率的影响。噪

37、声直接或间接地影响工作效率。在喧杂的环境里，人们心情烦燥，工作容易疲劳，反应迟钝，注意力不易集中等部直接影响工作效率、质量和安全，尤其是对一些非重复性的劳动影响更为明显。通过许多实验得知，在高噪声下工作，心算速度降低，遗漏和错误增加，反应时间延长，总的效率降低。降低噪声给人带来舒适感，精神轻松，工作失误减少，精确度提高。噪声干扰对人的脑力劳动会有消极影响，使人的精力分散工作效率下降。在从事需保待紧注意的工作，如检查作业、监视控制作业等噪声干扰会大大降低工作能力。2.3.3微气候环境（1)微气候的要素与相互关系微气候是指工作场所的气候条件，主要包括空气的温度、湿度、气流速度(风速)和热辐射。这四

38、个要素对人体的热平衡都会产生影响而且各要素对机体的影响是综合的。温度空气的冷热程度叫温度。作业环境的温度除取决于大气温度外，还受太阳辐射和作业场所的热源对人体散热的影响。热源通过传导、对流使作业环境的空气加热并通过辐射加热四周物体，形成第二热源，扩大了直接加热空气的面积，使气温升高。温度通常用干球温度计测定，它所指示的温度叫干球温度。温度的标度有两种：摄氏温标()和华氏温标(T)。我国法定采用摄氏温标()。湿度湿度也叫气湿，空气中所含的水分称为湿度。工作场所的气湿主要是由水分蒸发与蒸汽放散所致。湿度分为绝对湿度和相对湿度。绝对湿度是指每立方空气中所含的水汽克数。由于人们对空气干湿程度的感受不与

39、空气中水汽的绝对数量直接相关，而与空气中水汽距饱和状态的差距直接相关。因此定义某温度、压力条件下空气的水汽压强与一样温度、压力条件下饱和水汽压强的百分比为该温度、压力条件下的相对湿度。工作场所的湿度常用相对湿度表示。相对湿度在70以上称为高气湿，低于30称为低气湿。在一定温度下，相对湿度小，水分蒸发快。高温条件下，高湿使人间热，低温条件下，高湿使人感到阴冷。气流速度(风速)空气的流动速度叫气流速度。作业场所中的气流除受外界风力影响外，主要与作业场所中的热源有关。热源使空气加热而上升，室外的冷空气从门窗和下部空隙进入室，造成空气对流。室外温差越大，产生的气流越大。气流速度大小与人体散热速度有直接

40、关系，因此它是评价微气候条件的主要因素之一。（2)舒适的微气候环境人主观感到舒适的温度与许多因素有关，从客观环境来看，湿度越大，风速越小，则舒适温度偏低；反之则偏高。从主观条件看，体质、年龄、性别、服装、劳动强度、热习服(人长期在高温下生活和工作，相应习惯热环境)等均对舒适温度有重要影响：因此，在实践中，所谓舒适温度是指某一温度围而言。生理学上常用的规定是：人坐着休息，穿着薄衣服，无强迫热对流，未经热习服的人所感到的舒适温度。按照这一标准测定的温度一般是21+30C。表2.4 给出了不同劳动条件下的舒适温度指标。表2.4 不同劳动条件下的舒适温度指标作业姿势作业性质工作举例舒适温度/0C坐姿脑

41、力劳动办公室、调度台1824坐姿轻体力劳动操作、小零件分类1823坐姿轻体力劳动车工、铣工1722坐姿重体力劳动沉重零件安装1521坐姿很重体力劳动伐木1420舒适的湿度一般为40-60。湿度在70以上为高气湿，在30以下为低气湿。在不同的空气湿度下，人的感觉不同，温度越高，高湿度的空气对人的感觉和工作效率的消极影响越大。据舒伯持和希尔经过大量的研究证明，室空气湿度妒()与室气温t()的关系应为：=18872t (122t26) （2-6）例如室温t=20时，湿度最好是=1887.220；结果44即44。在工作人数不多的房间里，空气的最佳速度为0.3m/S；而在拥挤的房间里为04m/s。室温度

42、和湿度很高时，空气流速最好是l2m/s。我暖通风和空调设计规(TJl9-75)中规定的工作场所风速如表2.5。表2.5 工作场所允许风速室温度湿度基数允许风速（m/s）温度（）湿度（）1840600.22040600.252240600.32440600.42640600.5 (3)高温作业环境对人体的影响一般将热源散热量大于84KJ/(m2h)的环境叫高温作业环境。高温作业环境有三种类型：高温、强热辐射作业，其特点：气温高，热辐射强度大，相对湿度较低；高温、高湿作业，其特点；气温高、湿度大，如果通风不良就会形成湿热环境；夏季露天作业，如农民劳动、建筑等露天作业。人在高温环境下为了实现体温调节

43、，必须增加血输出量，使心脏负担加重，脉搏加速，因此心率可以作为热负荷的简便指标。人在高温下，体血液重新分配，引起消化道相对贫血、由于出汗排出大量氯化物以与大量饮水，致使胃液酸度下降。在热环境中消化液分泌量减少，消化吸收能力受到不同程度的抑制，因而引起食欲不振、消化不良和胃肠疾病的增加。温热环境下大脑皮层兴奋过程减弱，条件反射的潜伏期延长，注意力不易集中，严重时，会出现头晕、头痛、恶心、疲劳乃至虚脱等症状。2.3.4空气中粉尘（1）粉尘与其来源粉尘是指能够较长时间在空气中保持悬浮状态的固体微粒，在生产过程中所产生的粉尘叫做生产性粉尘。（2)粉尘的物化特性各种粉尘的基础物质不同，其化学组成也不一样

44、，其中以游离二氧化硅的致纤维化作用最强。游离二氧化硅的含量越高，危害性越大，病变发展的速度也越快。含游离二氧化硅小于10的粉尘浓度10-20mg/m3，就是发生尘肺的浓度，浓度在20mg/m3以上。短期可能发生尘肺。因此，工作场所粉尘最高容许浓度是10mg/m3。尘粒愈小，沉降速度愈慢，其稳定性越高。在空气中浮游的时间越长，被吸入的机会就愈多。尘粒大小与粉尘进入呼吸道的深度有关，10m以上的尘粒不易进入肺部，在上呼吸道均被阻留，小于5m尘粒可达呼吸道深部，其中能进入肺泡的主要是小于2m的粉尘。另外，粉尘粒子越小，则其表面积越大，进入人体后的化学活性也越大。对人体主要起机械刺激作用的粉尘，其溶解

45、度越大则危害越小，如面粉、糖等；有机性粉尘能长期滞留在呼吸道，易引起病变。粉尘对人体起化学毒物作用的，则溶解度越大，危害也越大。当原料加工和粉碎时，由于摩擦或因吸附了空气中的带电离子而使粉尘带有电荷。具有一样电荷的粉尘粒子，因互相排斥而提高了粒子悬浮在空气中的时间；而具有不同电荷的粒子，则因相互撞击而丧失电荷，粒子变大，加速了沉降。带电的粉尘容易被阻留在呼吸道上，而且不易被人体吞噬细胞所吞噬，因此对人体的危害性较大。（3）粉尘对人的影响粉尘根据其物化特性相对人体作用部位不同，可造成多方面的危害。其中尘肺是最严重的危害。由于长期吸入一定浓度的某些粉尘，使肺粉尘阻留并有肺组织反应，因此丧失正常的通

46、气和换气功能，严重损害健康。长期吸入含游离甄口的粉尘所引起的尘肺为矽肺。此外，还有硅酸盐肺、煤肺和混和性尘肺等。部分粉尘能够进入肺泡周围组织，沉积于局部或血管、淋巴管，引起病变。另外，粉尘的刺激作用可使上呼吸道炎症的发病率增加，也可因粉尘的机械或化学性刺激造成皮肤或粘膜的损害。空气中的粉尘还直接影响人的心理，粉尘明显污染环境、衣服和身体，使人产生不舒适、厌恶的感觉，还会使人产生急躁、缺乏耐心的情绪，成为情绪和动作不稳定的一个因素，甚至讨厌工作。另外，粉尘妨碍照明效果，使环境变得灰暗，人们完成同样的工作却要付出更大的努力，因此对工作质量和效率都产生不利的影响。3 徐工建机钢结构车间现场现状3.1

47、 徐工建设机械基本概况徐工集团工程机械股份建设机械分公司（以下简称徐工建机），位于“中国工程机械之都”省市，地处市经济开发区工程机械产业园，占地1150亩，现有员工2200人，营业规模49亿元。徐工建机成立于2009年11月，是徐工集团的核心企业，是徐工集团投入40亿着力打造的战略发展的新增长点和重要增长极。 公司具有15年的履带起重机技术积累，始终保持行业领先，现已形成35吨3000吨履带起重机产业群，该产品已经成为中石化、中化工、中石油、中核、中电、中冶等六大行业的首选品牌和主力机型。2010年9月，冠名“徐工杯”的第一届全国吊装技能竞赛在徐工建机举行。2010年11月，第五届宝马国际工程

48、机械展上，徐工建机重磅推出XGC28000两千吨级履带起重机，成为 “亚洲第一吊”，展示图见图3.1。图3.1两千吨级履带起重机XGC28000公司具有23年的混凝土机械技术积累，目前为行业前3强。掌握泵送产品的核心技术，多项技术居于行业领先。目前生产36米56米混凝土泵车、喷浆车、拖泵、车载泵等泵送系列产品。新产品HPC30混凝土喷浆车，创造性地将徐工成熟的底盘制造技术和喷浆车技术相对接，代表着中国混凝土机械的最高水平。徐工建机混凝土泵车产品见图3.2。图3.2徐工建机混凝土泵车公司依靠先进的制造体系，全方位保障产品品质。公司拥有行业最先进的激光切割机、国际领先的机器人焊接设备和大型加工机群

49、、整车与零部件装配线、整车喷涂线，满足了产品关键工艺技术领域的生产需求，保证了下料、焊接、机加、装配、调试制造全过程的精度要求，形成了行业领先的制造优势。 全力聚焦客户，积极推进“金牌伙伴计划”，满足用户超值需求。公司拥有350人的营销服务队伍，19个核心代表处，21个主要备件点，营销、服务、备件体系辐射全国各地。针对国外市场的需求，公司对产品进行了系统升级，通过欧盟CE认证，成功获取了进入高端市场的“金钥匙”；目前，正在积极推动北美、俄罗斯市场认证，全面接轨国际标准要求。 胸怀大志，必成大事。 2010年徐工建机两大产品双双实现倍增目标。秉承“众志成城，欲达则达”的团队理念，徐工建机正加速向

50、着“履带领先，砼机三甲”的行业高端目标进发，加速实现“中国一流、世界优秀”的企业愿景。3.2 徐工建机钢结构车间生产现场环境分析3.2.1钢结构车间噪声情况分析随着钢结构车间生产机械化程度的不断提高,由此产生的噪声问题越来越引起车间工作者的深切关注,噪声除了会干扰环境使人烦躁、影响人们的正常的学习、休息和交谈外,长时间处于频率高、强度大的噪声中还可能引起一些疾病和生理功能障碍,如导致心血系统疾病、消化系统功能失调、分泌机能紊乱、噪声性耳聋等。因此,对铸造车间噪声的控制应引起足够的重视。钢结构车间的噪声源很多,几乎遍与车间的每一工序,其噪声特点是声级高(大都超过国家规定的噪声标准) 、频率围广、

51、持续时间长。车间噪声的种类主要有两大类,一类为空气动力噪声,如通风除尘系统使用的通风机、鼓风机等设备进排气产生的噪声。另一类为机械噪声,如震动落砂机、铸件清理滚筒等设备工作时与铸件发生摩擦、撞击产生的噪声。钢结构车间主要噪声源与其噪声级和频谱特性见下表。表3.2 钢结构车间主要噪声源与其噪声级和频谱特性噪声源噪声级dB（A）测点距离(m)频谱特性造型机1001051低中频射芯机1001051高频混砂机82931低中频续表3.2电弧炉801003宽频清理滚筒9911011.5低中频鼓风机951051低中频风动砂轮961091低中频风锤90951低中频气动起重机1001051高频由上表可见，钢结构

52、车间噪声在90-105dB左右，根据人因工程学研究表明，人在超过85dB的噪声作用下，大脑皮质的兴奋和抑制失调，导致条件反射异常，出现中枢神经障碍，表现为耳聋耳鸣、失眠多梦等症状。3.2.2钢结构车间温度、湿度情况分析钢结构车间的空气环境是人们将室外自然空气环境根据车间加工工艺的需要加以调整与控制，使车间空气保持一定的温度、湿度、流动速度和清洁度。钢结构车间机器多、工人多，这些因素对车间的温湿度要求相应较高，并且温湿度一方面直接影响产品的产量和质量，另一方面影响工人的身心健康。人机系统中，环境影响着人们的生理、心理状态，其中温湿度对人的影响更为明显。人们处在微气候环境中，对温度有着明显的主观感

53、觉和两种不同的理解，一种是人主观感觉舒适的温度另一种是客观要求的允许温度。舒适的温度一般处于2 10C30C围(夏季与冬季稍有差别)。允许温度通常是指不影响基本上不影响人的工作效率、身心健康和安全的温度围。它一般是舒适温度(350C)，如果空气的相对湿度有一定的变化，则舒适温度也随之改变。舒适的湿度一般为40一60，在不同的空气湿度下，人的感觉不同，温度越高，高湿度的空气对人的感觉和工作效率的消极影响越大。表3.4 对于不同的空气温湿度，人的主观感觉状态表温度(oC)相对湿度()感觉状态温度(oC)相对湿度()感觉状态2040最舒适状态24100重体力劳动困难75没有不适感觉3025没有不适感

54、觉85良好的安静状态50正常效率91疲劳、压抑状态65重体力劳动困难4020没有不适感觉81体温升高65稍有不适感觉90对健康有害80有不适感觉通过调查，查阅了该车间四季温湿度实测表，并对记录进行整理、统计结果见表3.5。表3.5 车间四季温湿度实测表季节车间平均温度(oC)车间平均相对湿度()工人感觉状态春季（2、3、4月份）253555没有不适感觉夏季（5、6、7月份）303755疲劳、压抑状态秋季（8、9、10月份）243505没有不适感觉冬季（11、12、1月份）153405稍有不适感觉由上图可知工人在春秋季节基本上没有不舒适的感觉，但在夏季（5、6、7月份）出现生理不适的比例较大。因

55、此，笔者认为工人工作温湿度环境有待改进。3.2.3钢结构车间空气污染情况分析钢结构车间的污染按不同的形成方式，可以分为化学有害污染和物理有害污染两大类。化学有害污染是指焊接过程中形成的焊接烟尘和有害气体。焊接烟尘是由金属与非金属物质在过热条件下产生的蒸气经氧化和冷凝而形成的。因此电焊烟尘的化学成分，取决于焊接材料（焊丝、焊条、焊剂等）和被焊接材料成分与其蒸发的难易。不同成分的焊接材料和被焊接材料，在施焊时将产生不同成分的焊接烟尘。 焊接烟尘的特点主要有：(1) 焊接烟尘粒子小，烟尘呈碎片状，粒径为1m左右。(2) 焊接烟尘的粘性大。(3) 焊接烟尘的温度较高。在排风管道和滤芯，空气温度为608

56、0。(4) 焊接过程的发尘量较大。一般来说，1个焊工操作1天所产生的烟尘量约60150g。有害气体是焊接时高温电弧下产生的，主要有臭氧、氮氧化物、一氧化碳、氟化物与氯化物等。 钢结构车职业病发生是各种污染因素综合作用的结果。职业病包括焊工尘肺、锰中毒、氟中毒、金属烟热与电光性眼炎等。其中化学污染(焊接烟尘和有害气体)的医学临床表现为咳嗽、咯痰、胸闷、气短以与有时咯血。物理污染的医学临床表现则多种多样。 焊工职业病的发生主要取决于以下因素：焊接烟尘和气体的浓度与性质与其污染程度，焊工接触有害污染的机会和持续时间，焊工个体体质与个人防护状况，焊工所处生产环境的优劣以与各种有害因素的相互作用。3.2

57、.4钢结构车间照明情况分析徐工建机是工业用电大户，也是照明用电大户。该公司钢结构车间一直沿用的仍是老式的照明观念和照明产品，低光效、高能耗、高污染的白炽灯、水银灯、碘钨灯，不符合国家推广“绿色照明”工程的要求；污染严重，光衰大，导致生产环境眩光严重、照度差别大、照度普遍偏低等问题。钢结构车间照明条件普遍较差，各工作点照度差别很大， 有明显的暗区，照明照度仅为1240Lx，低于国家设计标准要求，不能完全满足工作的需要，既不利于生产，也不安全。公司现阶段对灯具的控制采用的仍是人工控制，即每天有相应的工作人员开启或关闭灯具，工作人员开启或关闭灯具的依据是工作人员对工作场所明暗度的感受和个人的工作经验

58、。这样就极易造成灯具的开启或关闭不与时，影响员工的工作效率，造成电能的浪费，并且由专门的工作人员负责开启或关闭灯具，浪费人力资源。综上所述，钢结构车间的照明环境和光控系统都需改善。3.3 存在问题综述笔者通过徐工建机钢结构车间现场调查、测量、统计和分析，发现车间存在较大问题，现对问题综述如下：(1)车间噪声较大(95104dB左右)，严重影响员工身心健康。(2)车间的温湿度不能给人以舒适的感觉，特别在夏季，情况更糟糕，工人易产生疲劳、压抑、头晕状况，甚至有晕觉现象，影响生产。(3)车间空气污染严重，一方面影响工人健康，另一方面影响产品质量和设备正常使用。(4)车间照明沿用的仍是老式的照明观念和

59、照明产品，低光效、高能耗不符合国家推广“绿色照明”工程的要求，并且公司现阶段对灯具的控制采用的仍是人工控制，效率低下。4徐工建机钢结构车间人因工程改善的方案4.1 改善方案的设计目标和原则4.1.1改善方案的设计目标任何人一机系统都处于一定的环境之中，因此人一机系统的功能不能不受环境因素影响，人与机相比，受影响的程度更大。所研究的作业环境包括许多方面，如噪声、温度、湿度、照明、颜色、空气粉尘等。在人因工程学指导下，旨在研究各种环境下人的生理、心理反应对工作和生活的影响；研究以人为中心的环境质量评价标准；研究控制、改善和预防不良环境的措施，使之适应人的要求。通过对该公司车间作业环境的改善，目的是

60、为人创造安全、健康、舒适的作业环境，提高人的工作、生活质量，保护和有效利用人力资源，充分发挥人的潜能，保证人-机-环境系统的高效率。另外，对机器设备的合理设计，以便消除无效劳动，减轻疲劳，避免产生劳动疾病，合理利用人力，提高系统工作效率。4.1.2改善方案的设计原则(1)客观性原则人因工程学必须坚持以唯物论为其方法论的基础，正确地制定研究路线，采取科学合理的研究方法，并对研究对象做出客观的评价。这里所说的客观性原则，是指在研究中坚持严肃认真、实事的态度，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。当然，客观性也不是绝对的，任何研究都是在一定的主观认识水平和客观物质条件基础上进行的。要遵