功效学及人因工程

富士康企业业集团IE培训重庆大学机机械工程学学院工业工工程系2002年年6月Welcometo工效学及人人因工程工效学（人人因工程））是什么？？作业时是否否有充分的的空间以取取得满意的的操作姿势势？控制器具是是否设置的的手容易到到达的范围围并能方便便的操作？？作业操作时时是否得到到充分的信信息指示而而不会误操操作？双手作业时时负荷是否否平衡、动动作数量是是否过多、、操作是否否轻松？照明是否适适宜、对可可能的环境境危害是否否防护措施施？一天的工作作量安排是是否恰当、、下班后感感到疲劳吗吗？作业内容是是否单调、、要求持续续紧张的工工作吗？对可能发生生的故障或或事故有足足够的预防防措施吗？？工效学的概概念（广义义）研究人在某某种工作环环境中的解解剖学、生生理学和心心理学等方方面的因素素；研究人人和机器及及环境的相相互作用条条件下，在在工作中、、家庭生活活中和休假假时，怎样样统一考虑虑工作效率率，人的健健康，安全全和舒适等等达到最优优化的问题题。工效学的概概念（狭义义）运用人体测测量学、生生理学、心心理学和生生物力学等等研究方法法和手段，，综合进行行人体结构构、功能、、心理等问问题的研究究，用以设设计使操作作者能发挥挥最大效能能的机械、、仪器和控控制装置、、并研究控控制台上各各个仪表的的最适位置置。工效学（人人因工程））有何作用用？①研究各各种产品（（包括各种种工具、机机器、交通通工具、家家庭用具、、生活服务务设施等））所应遵循循的工效学学标准。②研究人人和机器的的合理分工工及相互适适应的问题题。③研究人人与被控对对象之间的的信息交换换过程，以以及人如何何进行信息息加工直至至采取决定定的过程，，探求人在在各种工作作环境中工工作成效问问题。④研究人人对环境机机制的生理理心理反应应，确定合合理调节和和控制物理理环境的手手段，为人人创造舒适适、安全、、健康的劳劳动（生活活）环境。。工效学在制制造业中的的应用作业姿势与与腰酸病的的分析办公桌高度度与疲劳传送带作业业的作业面面高度工厂内道路路宽度情况况及改善对对策生产机械的的操作器配配置仪表的认读读性能室外天车行行走的视线线中央控制室室的仪表盘盘设计工效学在制制造业中的的应用自动化系统统的作业负负担单调劳动与与作业疲劳劳作业中人的的差错与系系统的安全全压力机械的的安全设计计各种作业的的劳动负荷荷测定工厂照明、、噪声环境境及改善使用方便的的防护器具具的研究交接班制与与健康危害害人机系统分分析评价作业空间方方面控制装置方方面信息显示与与传递传递递方面作业方法方方面作业组织方方面作业负荷方方面工效学的学学科体系生理学心理学人体解剖学学人体测量学学工工效效学环境科学工程技术信息科学管理科学讲授内容专题一人人的因因素专题二工工作空间间及器具设设计专题三作作业能力力与作业疲疲劳综合案例分分析专题一人人的因因素1工程程人体测量量2人的的感官特性性3反应应时间4人体体生物力学学1工程程人体测量量一切操纵装装置都应设设在人的肢肢体活动所所能及的范范围之内，，其高低位位置必须与与人体相应应部位的高高低位置相相适应；操纵装置的的布置应尽尽可能设在在人操作方方便、反应应最灵活的的范围之内内。1工程程人体测量量1.1人人体尺寸测测量①测量方法法人体尺寸测测量国家标标准，包括括测量术语语、测量方方法、测量量仪器。②测量要求求基本姿势、、测量基准准面、被测测者的衣着着。③常用测量量项目身高、眼高高、肩高、、坐高、肩肩宽、肘高高、前臂长长等。1工程程人体测量量1.2人人体测量量数据人体测量结结束后，所所得原始数数据应进行行统计处理理，得到表表征特定群群体的统计计量。①测量数数据统计———均值值、标准差差和百分位位数。95%———大身材，，50%平平均身材，，5%———小身材②人体尺尺寸换算可用人体尺尺寸设计或或推算机械械设备及用用具的尺寸寸。③影响人人体尺寸的的因素年龄、性别别、年代、、区域等。。1工工程人体体测量1.3主主要要人体尺尺寸的应应用身高———确定通通道和门门的最小小高度；；立姿眼高高——确确定在剧剧院、礼礼堂、会会议室等等处人人的视视线，用用于布置置广告、、展品或或屏风的的高度；；肘部高度度——确确定柜台台、工作作台及站站着操作作的工作作表面的的舒适高高度；腿弯高度度——确确定座椅椅面高度度的关键键尺寸；；立姿侧向向手握距距离———确定控控制开关关等装置置的位置置。1工工程人体体测量1.4人人体体尺寸在在工程设设计中的的应用①应用用人体尺尺寸百分分位数通通则满足适当当比例的的特定使使用者，，一般用用百分率率表示。。综合考考虑人体体尺寸的的变异性性、产品品生产技技术上的的可能性性及经济济上的合合理性等等因素。。如汽车车车厢高高度、飞飞机坐舱舱高度设设计等。。②人体体尺寸测测量在产产品尺寸寸设计中中的应用用根据人体体尺寸上上、下限限值或均均值设计计产品尺尺寸。此此外还应应考虑产产品功能能尺寸的的修正量量。2人人的感官官特性2.1视视觉机机能理解性：：双关视野与视视距：自自然视线线低于水水平线10（站站）或15度（（坐）。。中央视觉觉与周围围视觉色觉与色色视野：：白>黄黄>蓝>红>绿绿明暗适应应：工作作面光亮亮度均匀匀且无阴阴影2人人的感官官特性2.2视视觉特特征①眼睛沿沿水平方方向运动动比沿垂垂直方向向运动快快而且不不容易疲疲劳；一一般先看看到水平平方向的的物体，，后看到到垂直方方向的物物体。大大多仪表表设计成成横向长长方形。。②视线的的变化习习惯于从从左到右右，从上上到下和和顺时针针方向运运动。仪仪表的刻刻度方向向应遵循循这一规规律。2人人的感官官特性③人眼对对水平方方向尺寸寸和比例例的估计计比对垂垂直方向向尺寸和和比例的的估计要要准确的的多，因因而水平平式仪表表的误读读率（28%））比垂直直式仪表表的误读读率（35%））低。④当眼睛睛偏离视视中心时时，在偏偏离距离离相等的的情况下下，人眼眼对左上上限的观观察最优优，依次次为右上上限，左左下限，，而右下下限最差差。2人人的感官官特性⑤两眼的的运动总总是协调调的、同同步的，，通常都都以双眼眼视野为为设计依依据。⑥人眼对对直线轮轮廓比对对曲线轮轮廓更易易于接受受。⑦颜色对对比与人人眼辨色色能力有有一定关关系。红红>绿绿>黄>白，黄黄底黑字字>黑底底白字>蓝底白白字>白白底黑字字2人人的感官官特性2.3视视觉编编码编码方式式的优劣劣与工作作性质密密切相关关。辨认工作作——数数码、字字母、斜斜线搜索定位位工作———颜色色标志，，数码、、形状次次之计数工作作——数数码、颜颜色、形形状比较和验验证———几乎无无差别2人人的感官官特性2.4感感知特特征的比比较①一种感受受器只能接受受一种刺激，，识别一种特特征。②刺激本身身必须达到一一定的强度，，才能对感受受器官发生作作用，超过一一定强度，不不但无效，反反而引起不适适的感觉。③感受器官官经连续刺激激一段时间后后，产生适应应现象，敏感感性降低。④各感受器器官同时接受受信息时，产产生相互影响响。⑤各感受器器官对信号变变化的感觉取取决于变化的的相对量。3人对刺刺激信号的反反应时间反应时间———由反应知觉觉时间和动作作时间两部分分组成。影响反应时间间的因素有：：人的主体因因素，显示、、操纵因素和和环境方面的的因素。在人机系统设设计中，必须须考虑人的反反应能力的限限度。3人对刺刺激信号的反反应时间3.1简简单反应时①简单感觉觉运动反应时时的大小，首首先依刺激信信号作用的感感觉器官而变变。②简单感觉觉运动反应时时，随信号的的刺激强度增增加而缩短。。③简单感觉觉运动反应时时，随反应运运动器官而变变。④反应时依依赖于刺激作作用于感受表表面那一部分分。⑤刺激物的的出现与消失失或改变都影影响反应时间间。3人对刺刺激信号的反反应时间3.2选选择反应时①选择反应应时随用于选选择信号的数数目增多而延延长。②需选择的的信号之间的的差异程度越越大选择反应应时间越短。。③随选择信信号难度增大大，反应时间间延长。3人对刺刺激信号的反反应时间3.3提提高反应速度度的措施①必须合理理选择感觉通通道；②确定刺激激信号的特点点；③合理设计计信号设备、、操作器，使使人容易辨别别信号，以便便操作；④进行职业业选择和进行行适应性训练练。4人体体生物力学4.1人体体运动系统运动系统组成成——骨、关关节、肌肉，，骨是运动的的杠杆，关节节是运动的枢枢纽，肌肉是是运动的动力力。骨杠杆的形式式——平衡杠杠杆、省力杠杠杆、速度杠杠杆。人体各关节的的活动有一定定的限度，超超过限度必然然造成损伤，，应使关节处处在一定的舒舒适调节范围围内。最大的力量和和最大的运动动范围两者是是相矛盾的，，在设计操纵纵动作时应考考虑这一原理理。4人体生生物力学4.2肌肌肉的工作机机理人体肌肉种类类——平滑肌肌、心肌、横横纹肌（骨骼骼肌），人体体运动主要与与横纹肌有关关。肌肉运动的基基本特征是收收缩与放松，，依靠肌原纤纤维中的肌球球蛋白微丝和和肌动蛋白微微丝之间不断断的结合或离离解完成肌肉肉收缩或放松松。等张收缩———肌肉长度缩缩短而张力不不变的收缩，，等长收缩———肌肉长度度不变而张力力增加的收缩缩。应尽量避免静静态作用下的的等长收缩。。4人体生生物力学4.3肢肢体的出力肌力大小的生生理影响因素素——单个肌肌纤维的收缩缩力，肌纤维维的数量与体体积，肌肉收收缩前的初长长度，中枢神神经系统的机机能状态等。。肢体所能发挥挥的力量还与与施力方式、、施力姿势、、施力部位、、施力方向与与速度、训练练程度等有关关。一般左手弱于于右手，向上上用力大于向向下用力，向向内用力大于于向外用力。。肢体所有力量量的大小，都都与持续时间间有关。如拉拉力由最大值值衰减到1/4时，只需需4min，，任何人劳动动到力量衰减减到一半时的的持续时间差差不多。4人体生生物力学4.4肢肢体的动作速速度和频率肢体的动作速速度大小在很很大程度上取取决于肢体肌肌肉收缩的速速度。慢肌纤纤维收缩慢，，快肌纤维收收缩快。收缩速度还决决定于肌肉收收缩时所发挥挥的力量和阻阻力的大小。。操作运动速度度还取决于动动作方向和动动作轨迹。同理，肢体的的动作频率也也取决于动作作部位和动作作方式。在操操作系统设计计时，对操作作速度和频率率的要求不得得超过肢体运运动的能力限限度。4人体生生物力学4.5手工工操作劳动分分析①手工操作作与事故许多事故是由由于工人的生生理能力与实实际工作要求求不匹配造成成的。采用合合理的姿势和和工作频率有有利于操作效效果的改善。。②重物提放放、推拉及搬搬运当提放频率在在5-6次/分时，提举举效率最好。。重物或容器器形状也有一一定的影响。。随着搬运频频率的提高和和搬运路线的的延长，操作作者选择的最最大可接受重重量显著下降降。专题二工工作空间及器器具设计1工作空空间设计2工位布布置设计3坐姿与与座位设计4视觉显显示装置设计计的工效学要要求5控制器器设计的工效效学要求6动作经经济原则1工作空空间设计1.1工工作空间设计计的一般要求求及考虑因素素元件布置的造造型与样式操作者的舒适适性与安全性性便于使用、避避免差错，提提高效率控制与显示的的安排要作到到既紧凑又可可区分四肢分担的作作业要均衡，，避免身体局局部的超负荷荷作业作业者身材的的大小等一个理想的设设计只能权衡衡各种因素1工作空空间设计1.2工工作空间的种种类近身作业空间间——作业者者在某一位置置时，考虑身身体的静态和和动态尺寸，，在坐姿或站站姿状态下，，其所能完成成作业的空间间范围。个体作业场所所——指操作作者周围与作作业有关的、、包含设备因因素在内的作作业区域，如如汽车驾驶室室、计算机操操作台。总体作业空间间——不同个个体作业场所所的布置构成成总体作业空空间。1工作空空间设计1.3工工作空间与作作业场所设计计时人体测量量学数据运用用的原则确定对于设计计至关重要的的人体尺度；；确定设计对象象的使用者群群体；确定数据运用用准则：个体体设计准则———按群体某某特征的最大大值或最小值值设计，可调调设计准则———使作业者者群体的大多多数能舒适的的操作，平均均设计准则———考虑群体体特征的平均均值。选择合适的设设计定位群体体的百分位；；1工作空空间设计查找与定位群群体特征相符符合的人体测测量数据表，，选择有关的的数据值；如有必要，对对数据做适当当的修正；考虑测量的衣衣着情况；考虑人体测量量学数据的静静态和动态性性质。1作业空空间设计1.4近近身作业空间间①坐姿近身作作业空间随作业面高度度、手偏离身身体中线的距距离及手举高高度的不同，，其舒适的作作业范围发生生相应的变化化。以肩关节节为圆心的直直臂抓握空间间半径：男性性为65cm，女性为58cm。②站姿近身作作业空间应避免伸臂过过长的抓握、、蹲身或屈曲曲、身体扭转转及头部处于于不自然的位位置。双手操操作的伸展空空间为：距身身体中线左右右各15cm的区域内，，最大操作弧弧半径为51cm。1作作业业空间间设计计③脚作作业空空间与手操操作相相比，，脚操操作力力较大大，但但精确确度差差，且且活动动范围围较小小，一一般脚脚操作作限于于脚踏踏板类类装置置。正正常的的脚作作业空空间位位于身身体前前侧，，座高高以下下的区区域，，其舒舒适的的作业业空间间区域域于身身体尺尺寸与与动作作的性性质。。④功功能臂臂长测测量近身作作业空空间主主要由由功能能臂长长决定定，其其测量量以座座椅面面最低低点和和肩关关节转转动轴轴为两两参考考点。。1作作业业空间间设计计1.5作作业业空间间的调调节作业空空间设设计不不能仅仅仅套套用座座椅、、工作作台尺尺寸，，还应应该考考虑影影响作作业者者舒适适的因因素，，在实实践中中不断断作出出修正正，以以减少少疲劳劳，提提高工工作效效率。。某小零零件装装配线线采用用坐姿姿工作作，为为了使使作业业者能能方便便的拿拿取前前方的的零件件，工工作台台设计计成凹凹进去去一块块，两两肘部部伸出出可以以放置置零件件，而而且还还可以以使肘肘部得得到支支撑，，这是是一个个考虑虑周密密的设设计方方案。。1作作业业空间间设计计1.6个个人人的社社会心心理空空间①个人人心理理空间间②个人人领域域公共距距离社交距距离近身距距离紧身距距离1作作业业空间间设计计1.7工工作作面设设计①工作作面高高度最好能能使上上臂自自然的的下垂垂，前前臂接接近水水平或或稍微微下倾倾放在在工作作面上上，还还要考考虑工工作性性质、、视距距和工工作面面的厚厚度等等因素素。可可以把把工作作面和和坐椅椅的高高度设设计成成可调调节的的。②坐姿姿立姿姿兼顾顾的工工作面面可以使使肌肉肉得到到放松松，有有利于于减轻轻操作作疲劳劳和维维护操操作者者的健健康。。1作作业业空间间设计计③工作作面倾倾斜度度有些工工作需需要在在倾斜斜的工工作面面上进进行，，如在在水平平面上上或在在过低低工作作面上上绘画画，将将会使使身体体躯干干与头头部过过度弯弯斜，，容易易引起起疲劳劳。④水平平作业业面范范围正常工工作面面是上上臂自自然下下垂，，前臂臂作回回转运运动时时手指指所伸伸及的的范围围。1作作业业空间间设计计1.8作作业业场场所所的的布布置置作业业场场所所的的布布置置是是指指在在限限定定的的作作业业空空间间内内，，设设定定合合适适的的作作业业面面后后，，显显示示器器与与控控制制器器的的定定位位与与安安排排。。作业业场场所所的的布布置置对对人人的的行行为为、、舒舒适适感感与与心心理理满满足足感感有有相相当当大大的的影影响响。。作业业场场所所的的布布置置总总则则————重重要要性性原原则则、、使使用用频频率率原原则则、、功功能能原原则则、、使使用用顺顺序序原原则则。。作业业场场所所布布置置考考虑虑顺顺序序：：主主显显示示器器、、与与主主显显示示器器相相关关的的主主控控制制器器、、控控制制与与显显示示的的关关联联、、按按顺顺序序使使用用的的元元件件、、便便于于观观察察操操作作及及布布局局一一致致。。2工工位位布布置置设设计计2.1操操作作者者体体位位设设计计要要求求①尽尽可可能能使使操操作作者者处处于于最最能能发发挥挥其其工工作作效效能能的的位位置置。。②使使操操作作者者的的身身体体处处于于比比较较自自然然的的状状态态。。③尽尽可可能能使使操操作作者者可可以以坐坐着着工工作作或或可可以以坐坐立立兼兼顾顾。。尽尽可可能能避避免免使使操操作作者者处处于于俯俯仰仰卧卧的的位位置置。。2工工位位布布置置设设计计④尽尽可可能能使使操操作作者者位位于于不不必必移移动动身身体体位位置置和和改改变变身身体体姿姿势势就就能能清清楚楚看看到到需需要要他他观观察察的的设设备备、、部部件件或或周周围围情情境境的的地地方方。。⑤尽尽可可能能避避免免使使操操作作者者的的体体位位或或姿姿势势处处于于容容易易引引起起疲疲劳劳的的位位置置。。2工工位位布布置置设设计计⑥尽尽可可能能避避免免使使操操作作者者的的手手、、臂臂长长时时间间位位于于高高于于肘肘部部的的地地方方。。若若要要求求操操作作者者的的手手足足必必须须长长时时间间处处于于高高于于正正常常高高度度时时，，应应该该提提供供合合适适的的支支撑撑物物。。⑦避避免免使使操操作作者者位位于于高高辐辐射射、、高高温温、、强强风风口口、、高高噪噪声声、、有有害害气气体体或或过过量量尘尘埃埃的的地地方方，，在在不不可可能能避避免免时时，，应应设设置置特特殊殊的的防防护护措措施施。。2工工位位布布置置设设计计⑧避避免免使使操操作作者者位位于于明明显显不不安安全全的的位位置置，，在在无无法法回回避避这这种种工工作作情情境境时时，，应应采采取取相相应应的的防防护护措措施施。。⑨操操作作者者处处于于运运动动装装置置中中时时，，应应避避免免使使身身体体处处于于容容易易受受撞撞击击或或容容易易滑滑跌跌的的位位置置，，并并要要采采取取防防护护措措施施。。2工工位布置置设计2.2工工位位器物布布置范围围①工位器器物布置置范围的的最大限限度将显示器器和控制制器及其其他有关关器物安安置在人人的感官官或手、、足等效效应器官官可及的的范围内内。②工位器器物布置置的最佳佳位置通常认为为围绕视视15度度范围是是最适宜宜的视觉觉区，手手位于操操作者手手臂前方方与腰等等高的地地方最有有利于施施力，足足控制器器的布设设位置与与施力强强度有关关。2工工位布置置设计2.3工工位位器物布布置原则则与占位位优先权权①工位器器件布置置原则重要性原原则、使使用频次次原则、、功能原原则、使使用顺序序原则②工位器器件位置置安排优优先权综合兼顾顾各原则则，将综综合指标标数值作作为位置置布置时时的优先先权依据据。3坐坐姿与座座位设计计3.1座座椅椅设计的的重要性性①坐姿的的作用及及局限性性优点：消消耗能量量较少，，不易疲疲劳，操操作稳定定，适合合精细作作业，并并可使足足操作。。缺点：长长时坐姿姿对消化化系统和和呼吸系系统不利利，长期期不良或或固定坐坐姿会使使肢体某某些部位位发生酸酸痛，对对振动缓缓冲作用用较小，，不便于于施较大大的力及及需要移移位的工工作。3坐坐姿与座座位设计计②设计一一个好座座位的意意义坐姿在很很大程度度上受座座位的制制约。一一个设计计不当的的座位，，不仅达达不到省省力、舒舒适的提提高工效效的目的的，还更更容易引引起疲劳劳，给坐坐者带来来腰酸背背痛之苦苦。许多多坐具的的设计都都不是以以使用者者的人体体尺寸和和有关坐坐姿的生生物力学学原理为为依据来来制造的的。3坐坐姿与座座位设计计3.2座座椅设设计的的的科学基基础①人体尺尺寸与座座位设计计不同群体体使用的的座位、、坐具的的设计参参数，须须参照该该群体样样本人体体尺寸测测量的数数据。②坐姿对对脊柱形形态的影影响当有外力力作用或或坐在设设计不当当的座位位上时，，脊柱各各区段的的椎骨及及椎间盘盘所承受受的压力力和负荷荷也会失失去平衡衡。③姿势势变换的的必要性性不宜长时时间采取取一种坐坐姿，座座位可加加坐垫。。座位设设计应便便于坐者者随时调调整姿势势。3坐坐姿与座座位设计计3.3座座位位与座椅椅设计的的工效学学要求①座椅的的基本类类型专用工作作椅、多多用坐椅椅、休息息椅②座位和和座椅设设计的一一般原则则（1）座座位与坐坐椅的尺尺寸应与与使用者者的人体体尺寸相相适应。。（2）座座位与坐坐椅设计计应尽可可能使坐坐者保持持自然的的或接近近自然的的姿势。。（3）座座位与坐坐椅设计计应符合合人体生生物力学学原理。。3坐坐姿与座座位设计计（4）座座位与坐坐椅设计计应尽可可能使坐坐者活动动方便，，操作省省力，体体感舒适适。（5）座座位与坐坐椅设计计得牢固固、稳定定，防止止坐者倾倾翻、滑滑倒。（6）坐坐面高度度及靠背背倾角可可以设计计成可调调节的样样式。（7）坐坐垫和靠靠垫的柔柔软度和和厚度要要适中，，并采用用透气性性好的材材料。（8）工工作座位位的设计计要与工工作台面面的设计计结合起起来考虑虑。4视视觉显示示装置设设计的工工效学要要求4.1视视觉显显示装置置的分类类和设计计原则①视觉觉显示器器的分类类（1）动动态显示示器、静静态显示示器（2）定定量显示示器、定定性显示示器（3）读读数、核核查、告告警、追追踪和调调节显示示器②视觉显显示器的的选择以人机系系统的任任务、人人的作业业特点和和显示器器本身的的物理特特性等为为依据。。4视视觉显示示装置设设计的工工效学要要求③视觉显显示器的的设计原原则（1）满满足能见见性、清清晰性、、可懂性性要求。。（2）使使显示精精度与人人的视觉觉辨认能能力相适适应。（3）尽尽量采用用形象直直观的和和与人的的认知特特点相匹匹配的显显示格式式。（4）对对同时呈呈现的有有关联的的信息尽尽可能实实现那综综合显示示。（5）目目标与背背景之间间有适当当的亮度度对比、、颜色对对比和形形状对比比等，以以及良好好的照明明条件。。（6）确确定适宜宜的显示示器尺寸寸和安放放位置。。4视视觉显示示装置设设计的工工效学要要求4.2视视觉觉显示装装置空间间特性设设计要求求①显示器器的位置置安排（1）观观察角度度：最佳佳观察角角度为水水平视线线下偏15度。。（2）视视觉作业业区：人人眼对视视野不同同区域的的察觉和和辨认能能力不同同。（3）显显示器的的空间排排列：遵遵循重要要性、使使用频次次、功能能和使用用顺序原原则。②显示器器各元素素的尺寸寸及配置置刻度标记记、刻度度间距、、指针、、读数、、颜色匹匹配等。。4视视觉显示示装置设设计的工工效学要要求4.3显显示装装置的设设计与选选择①视视觉显显示装装置的的观察察方式式观察角角在70~90度范范围内内观察察目标标时，，其相相对观观察误误差不不超过过6%，为为最佳佳观察察范围围。②仪仪表的的选择择原则则无论从从读书书的速速度和和精度度来说说，均均以数数字式式仪表表为最最优，，而以以长条条式仪仪表（（尤其其是垂垂直型型）为为最差差。③仪仪表的的排列列方式式和零零点位位置仪表之之间应应尽量量靠近近，以以缩小小搜索索视野野的范范围。。4视视觉觉显示示装置置设计计的工工效学学要求求4.4符符号号标志志与字字符设设计（（*））①符符号标标志的的选择择②符号号设计计的知知觉因因素③字符符设计计④信文文设计计要求求4视视觉觉显示示装置置设计计的工工效学学要求求4.5显显示兼兼容性性要求求①概概念兼兼容性性“红色色”一一般与与危险险、停停止、、喜庆庆等概概念相相联系系。②空空间兼兼容性性———使显显示器器与操操纵器器的编编码和和编排排近可可能相相一致致，以以减少少信息息加工工的复复杂性性，从从而提提高工工作效效率。。③运运动方方向兼兼容性性———操纵纵器的的运动动方向向应与与显示示器的的运动动方向向相吻吻合，，操纵纵效率率才能能达到到最优优。4视视觉觉显示示装置置设计计的工工效学学要求求4.6影影响响视觉觉显示示质量量的因因素①视视觉目目标的的刺激激强度度②亮亮度对对比度度③分分辨率率对CRT显示示质量量的影影响5控控制制器设设计的的工效效学要要求5.1控控制器器的分分类（1））根据据操作作部位位手控制制器、、足控控制器器、言言语控控制器器（2））根据据输入入信息息的特特点离散位位选控控制器器、连连续调调节控控制器器（3））根据据运动动方式式平移动动式控控制器器、旋旋转式式控制制器5控控制制器的的工效效学设设计5.2控控制制器的的辨认认与操操作运运动①控控制器器的编编码对具有有多个个控制制器的的系统统，为为了提提高操操作者者辨认认控制制器的的效果果，应应采用用标记记、颜颜色、、大小小、形形状、、表纹纹、操操作方方法、、位置置等方方式进进行编编码。。②控制器的的运动关系系应考虑人的的习惯运动动模式，使使控制器与与人预测的的控制运动动方向一致致。如阀门门逆时针旋旋转表示流流量增大。。5控制制器设计的的工效学要要求5.3控控制器的设设计参数①控制器器的尺寸②控制器的的材料特性性③控制器的的阻力④控制/显显示比———图5控制制器的工效效学设计5.4控控制器的的位置与排排列①控制器器的位置操作者的功功能可达区区域、人体体的用力特特点。②控制器的的排列———图③控制器的的间距5控制制器的工效效学设计5.5控控制器的的用力和信信息反馈为从操纵中中获得信息息，操纵量量的大小最最好与操纵纵用力的大大小成比例例。用力级级差影响操操纵效率。。5控制制器的工效效学设计5.6手手握式控控制器的设设计电动工具的的握把形式式手柄形式和和着力方式式的比较烙铁把手的的设计———避免静肌肌负荷两种钢丝钳钳操作的比比较把手弯曲式式工具设计计避免单小指指（如食指指）反复操操作的设计计只考虑惯用用右手者而而设计的手手电钻复合多功能能操纵器5控制制器的工效效学设计5.7用用于各种种不同工作作情况的操操纵器建议议6动作作经济原则则概念：人为为了以最低低限的疲劳劳获取最高高的效率，，寻求最合合理的作业业动作时应应遵循的原原则。动作经济的的4条基本本原则：减减少动作数数量、双手手同时进行行动作、缩缩短动作距距离、轻松松动作。实现动作经经济原则及及动作的三三要素：动动作方法、、作业现场场布置、工工夹具与机机器。6动作作经济原则则举例：通过固定电电烙铁减少少动作数；；用定量容器器取消计数数动作；合并印章减减少盖章动动作；固定工具原原料箱；利用夹钳放放置筒，把把工具物料料放置成便便于作业的的状态；按便于作业业的顺序布布置工具；；利用漏斗型型物料箱；；6动作作经济原则则用波纹板方方便抓取小小零件；用压板夹紧紧机构代替替手柄螺旋旋夹紧机构构；通过布置左左右对称的的作业现场场使双手同同时作业；；采用足操作作以简单作作业；将材料箱布布置成圆弧弧型以缩短短动作距离离；采用桥式操操作台；利用猾槽缩缩短工件的的运送距离离；利用重力运运送物料；；6动作作经济原则则利用惯性力力分离工件件与切削液液；利用高度调调整机构固固定作业高高度；利用导柱简简化重叠钢钢板作业；；改变工具材材质减轻重重量；将气动螺丝丝刀吊起来来减轻重量量。专题三作作业能力力与作业疲疲劳1劳动动过程对机机体的影响响与劳动强强度2作业业能力与作作业疲劳分分析3提高高作业能力力与降低作作业疲劳的的措施4劳动动安全与事事故1劳动动过程对机机体的影响响与劳动强强度1.1人人体能量量的产生机机理体力劳动时时，供骨骼骼肌活动的的能量来源源：三磷酸酸腺苷ATP。补充充ATP的的过程称为为产能。产能的三种种途径：①ATP-CP系列列：无氧、、非常迅速速、产生ATP很少少、适宜任任何劳动类类型②乳酸系列列：无氧、、迅速、产产生ATP有限、适适宜短期重重体力劳动动类型③需氧系列列：需氧、、较慢、产产生ATP几乎不受受限制、适适宜长期轻轻及中等强强度劳动类类型1劳动动过程对机机体的影响响与劳动强强度1.2作作业时氧消消耗动态①氧债及其其补偿氧需和供氧氧之间的差差别叫做氧氧债。处于稳定状状态的作业业一般能维维持较长时时间。若劳劳动强度较较大，氧需需超过氧上上限，机体体将处于缺缺氧状态下下工作，作作业不能持持久。作业停止后后，机体还还需要继续续消耗较多多的氧以补补偿氧债。。1劳动动过程对机机体的影响响与劳动强强度②静态作作业的氧消消耗动态以肌肉等长长收缩为主主的作业称称为静态作作业。只有有收缩张力力保持相对对稳定，静静态作业才才能维持较较长时间。。但当肌张张力超过一一定水平时时则容易产产生疲劳。。静态作业的的特征是能能量消耗水水平不高却却很容易疲疲劳。静态作业停停止数分钟钟内，氧消消耗不仅不不像动态作作业停止后后那样迅速速下降，反反而先升高高后再逐渐渐下降到原原有水平。。应尽量减少少不必要的的静态作业业。1劳动动过程对机机体的影响响与劳动强强度1.3体体力劳劳动时的机机体调节与与适应①动力定型型：长期在在同一环境境中从事同同一项作业业活动，通通过复合条条件反射逐逐渐形成。。动力定型型对提高作作业能力极极为有利，，但在建立立时较困难难，一旦改改变对大脑脑皮层细胞胞是一种很很大的负担担。②体力劳动动对生理的的影响对感觉器官官、心血管管系统、呼呼吸系统、、排泄系统统、体温均均产生影响响。大强度度作业能降降低大脑皮皮层的兴奋奋性，引起起条件反射射活动的紊紊乱和加强强抑制，而而轻度和中中等强度作作业能使条条件反射良良好。1劳劳动动过过程程对对机机体体的的影影响响与与劳劳动动强强度度③脑脑力力劳劳动动与与神神经经紧紧张张型型作作业业的的生生理理变变动动特特点点技术术进进步步使使体体力力劳劳动动的的比比重重和和强强度度不不断断下下降降，，而而需需要要智智力力和和神神经经紧紧张张型型作作业业会会越越来来越越多多。。大脑脑即即使使处处于于高高度度紧紧张张状状态态，，全全身身能能量量消消耗耗的的增增加加也也不不致致超超过过基基础础代代谢谢的的10%。。脑组组织织对对缺缺氧氧、、缺缺血血十十分分敏敏感感，，但但总总摄摄取取量量明明显显增增高高时时，，并并不不意意味味着着脑脑力力劳劳动动效效率率的的提提高高。。脑力力劳劳动动时时心心率率减减慢慢，，但但特特别别紧紧张张时时使使心心跳跳加加快快、、血血压压上上升升、、呼呼吸吸频频率率提提高高、、脑脑电电图图频频率率加加快快。。1劳劳动动过过程程对对机机体体的的影影响响与与劳劳动动强强度度1.4劳劳动动强强度度等等级级的的划划分分①能能量量代代谢谢基础础代代谢谢量量：：维维持持心心率率、、呼呼吸吸和和正正常常体体温温的的最最基基本本的的能能量量消消耗耗量量。。安静静代代谢谢量量：：机机体体为为了了保保持持其其各各部部位位的的平平衡衡及及某某种种姿姿势势所所消消耗耗的的能能量量。。能量量代代谢谢量量：：人人体体进进行行作作业业或或运运动动时时所所消消耗耗的的总总能能量量。。相对对代代谢谢率率RMR：：衡衡量量劳劳动动强强度度，，（（能能量量代代谢谢量量-安安静静代代谢谢量量））/基基础础代代谢谢量量1劳劳动动过过程程对对机机体体的的影影响响与与劳劳动动强强度度②劳劳动动强强度度分分级级标标准准依作作业业时时的的相相对对代代谢谢率率RMR，，可可将将劳劳动动强强度度分分为为五五个个等等级级。。极轻轻劳劳动动（（0~1））：：制制图图员员、、电电话话交交换换员员轻劳劳动动（（1~2））：：机机械械工工具具的的修修理理工工中劳劳动动（（2~4））：：车车工工、、铣铣工工重劳劳动动（（4~7））：：土土建建工工、、炼炼钢钢工工极重重劳劳动动（（>7））：：采采煤煤工工、、伐伐木木工工③体体力力劳劳动动强强度度指指数数I=3T+7M（（I：：劳劳动动强强度度指指数数，，T：：净净作作业业时时间间比比率率，，M：：8小小时时工工作作日日能能量量代代谢谢率率））2作作业业能能力力与与作作业业疲疲劳劳分分析析1作作业业能能力力的的动动态态分分析析1.1作作业业能能力力生产产成成果果=作作业业能能力力××作作业业动动机机劳动动生生产产的的典典型型曲曲线线：：入入门门期期、、稳稳定定期期、、疲疲劳劳期期、、终终末末激激发发期期。。以脑脑力力劳劳动动和和神神经经紧紧张张型型作作业业为为主主的的作作业业，，其其作作业业能能力力动动态态特特性性差差异异极极大大。。为了了提提高高作作业业能能力力，，对对以以脑脑力力劳劳动动和和神神经经紧紧张张型型作作业业为为主主的的作作业业，，应应在在每每周周之之间间安安排排一一段段短短暂暂的的休休息息时时间间。。2作作业业能能力力与与作作业业疲疲劳劳分分析析1.2影影响响作作业业能能力力的的主主要要因因素素①生生理理因因素素：：作作业业者者的的身身材材、、年年龄龄、、性性别别、、健健康康和和营营养养状状况况等等。。②环环境境因因素素：：空空气气状状况况、、噪噪声声状状况况和和微微气气候候（（温温度度、、湿湿度度、、风风速速））等等。。③工工作作条条件件和和性性质质：：生生产产设设备备与与工工具具的的好好坏坏、、劳劳动动强强度度的的大大小小及及作作业业时时间间、、劳劳动动组组织织与与劳劳动动制制度度等等。。④锻锻炼炼与与熟熟练练效效应应：：锻锻炼炼能能使使机机体体形形成成巩巩固固的的连连锁锁条条件件反反射射————动动力力定定型型，，使使动动作作更更加加协协调调、、敏敏捷捷和和准准确确，，且且不不易易疲疲劳劳。。熟熟练练效效应应意意味味着着随随产产品品产产量量的的增增加加，，平平均均单单位位工工时时消消耗耗越越来来越越少少。。2作作业业能能力力与与作作业业疲疲劳劳分分析析2作作业业疲疲劳劳及及其其测测定定2.1作作业业疲疲劳劳作业业疲疲劳劳：：作作业业机机能能衰衰退退，，作作业业能能力力明明显显下下降降，，有有时时伴伴有有疲疲倦倦感感等等主主观观症症状状的的现现象象。。疲劳劳者者的的劳劳动动极极不不经经济济，，为为了了达达到到某某一一种种结结果果，，疲疲劳劳的的人人要要比比精精力力充充沛沛的的人人消消耗耗更更多多的的能能量量。。作业业疲疲劳劳不不仅仅使使作作业业能能力力下下降降，，而而且且增增加加事事故故率率。。将工工作作日日时时间间缩缩短短，，生生产产率率可可大大大大提提高高，，而而且且劳劳动动强强度度越越大大，，生生产产率率提提高高的的幅幅度度越越大大。。2作作业业能能力力与与作作业业疲疲劳劳分分析析2.2作作业业疲疲劳劳的的特特点点与与分分类类①个个别别器器官官疲疲劳劳：：常常发发生生在在仅仅需需个个别别器器官官或或肢肢体体参参与与的的紧紧张张作作业业。。②全全身性性疲劳劳：有有全身身参与与较为为繁重重的体体力劳劳动所所致。。③智智力疲疲劳：：长时时间从从事紧紧张的的脑力力劳动动所引引起的的信号号系统统活动动能力力的减减退。。④技术术性疲劳劳：常见见于脑力力劳动与与体力劳劳动并重重，且神神经相当当紧张的的作业，，如驾驶驶汽车、、操纵半半自动设设备。2作作业能能力与作作业疲劳劳分析2.3疲疲劳的的发生机机理疲劳的类类型不同同，发生生机理也也不尽相相同。①疲劳劳物质累累计机理理：短时时间大强强度体力力劳动所所引起的的局部肌肌肉疲劳劳，由乳乳酸在肌肌肉和血血液中大大量蓄积积引起的的。②力源源衰竭：：较长时时间轻或或中等强强度劳动动所引起起，肌糖糖原贮备备耗竭所所致。③生化化变化机机理：全全身或中中枢性疲疲劳。由由于作业业及其环环境所引引起的体体内平衡衡的紊乱乱状态，，如血糖糖水平下下降、脱脱水、体体温升高高等。④局部部血流阻阻断机理理：静态态作业引引起的局局部疲劳劳。肌肉肉张力逐逐渐增大大时，血血液流动动逐渐减减少乃至至完全停停止。2作作业能能力与作作业疲劳劳分析2.4测测定疲疲劳的方方法①生化化法②生理理心理测测试法：：反射机机能检查查法、两两点刺激激敏感阈阈限检查查法、频频闪融合合阈限检检查法、、连续色色名呼叫叫检查法法、反应应时间测测定法等等③他觉觉观察及及主诉症症状法3提提高作业业能力与与降低作作业疲劳劳的措施施1改改进操操作方法法合理应应用体力力1.1正正确确选择作作业姿势势和体位位在改进操操作方法法，改进进工作地地布置时时，应当当尽量避避免以下下不良体体位：（1）静静止不动动；（2）长长期或反反复弯腰腰；（3）身身体左右右扭曲；；（4）负负荷不平平衡，单单侧肢体体承重；；（5）长长时间双双手或单单手前伸伸。3提提高作业业能力与与降低作作业疲劳劳的措施施在确定作作业姿势势时，主主要考虑虑：（1）作作业空间间的大小小和照明明条件；；（2）体体力负荷荷的大小小和用力力方向；；（3）作作业场所所各种一一起、机机具和加加工件的的摆放位位置；（4）工工作台高高度及有有无容腿腿或脚的的空间；；（5）操操作时的的起坐频频率。3提提高作业业能力与与降低作作业疲劳劳的措施施下列情况况采用立立位操作作为佳：：（1）需需要经常常改变体体位的作作业；（2）工工作地的的控制装装置分散散，需要要手、足足活动幅幅度较大大的作业业；（3）在在没有容容腿或脚脚空间的的机台旁旁进行的的作业；；（4）用用力较大大的作业业；（5）单单调的作作业。3提提高作业业能力与与降低作作业疲劳劳的措施施下列情况况采用坐坐位操作作为佳：：（1）持持续时间间较长的的作业；；（2）要要求精确确细致的的作业；；（3）需需要手、、足并用用的作业业。3提提高作作业能力力与降低低作业疲疲劳的措措施1.2合合理理设计作作业中的的用力方方法①要合合理安排排负荷，，并不是是负荷越越轻，单单位劳动动成果所所消耗的的能量越越少；②按照照生物力力学原理理作业，，尽量避避免浪费费在身体体或不合合理的动动作上；；③利用用人体轰轰动特点点获得力力量和准准确性；；④利用用人体的的动作经经济原则则；⑤降低低动作能能级；⑥充分分考虑不不同体位位时的用用力特点点。3提提高作作业能力力与降低低作业疲疲劳的措措施2合合理安安排作业业休息制制度2.1确确定定实际劳劳动率一般情况况下，作作业时间间成等差差级数增增加时，，恢复疲疲劳所需需的休息息时间成成等比级级数增加加。延长长作业时时间对消消除疲劳劳极为不不利。T=T劳+T休，实际劳动动率：T=T劳/T工作休息息是必要要的，不不能认为为是偷懒懒。许多多作业的的能量消消耗水平平都超过过或等于于最大能能量消耗耗界限，，不能连连续作业业8小时时。3提提高作作业能力力与降低低作业疲疲劳的措措施为了使作作业者不不致过劳劳，必须须根据作作业时的的能量代代谢率安安排作业业时间。。在进行流流水线生生产组织织设计时时，要适适当考虑虑作业者者在每一一节拍的的作业中中，有一一点短暂暂的停顿顿时间。。根据作业业能力变变化规律律而不是是随意间间歇安排排工间休休息，有有利于提提高劳动动生产率率。第一一次间歇歇时间规规定在上上班后的的1.5~2小小时之间间较为合合理，可可使后一一段时间间的作业业能力水水平更高高一些。。3提提高作作业能力力与降低低作业疲疲劳的措措施2.2轮轮班班制度为什么凌凌晨2~4点钟钟，电话话交换台台值班员员的答话话速度比比白班慢慢一倍？？原因在在于：夜夜班工作作破坏了了作业者者的生物物节律，，或夜班班作业者者在白天天得不到到充分的的休息。。生物节律律的周期期一般比比24小小时长一一些，也也称为““约近昼昼夜节律律”，人人体内部部的约近近昼夜节节律是独独立运行行的，所所以它必必须每天天校正复复位才能能纳入日日常生活活中24小时一一天的作作息时间间表。突然转入入到新的的明暗周周期，往往往需要要很长一一段适应应时间。。3提提高作作业能力力与降低低作业疲疲劳的措措施采取一周周一轮班班的轮班班制度，，甚至不不如不轮轮班的效效果更好好一些。。这时体体温节律律刚刚适适应了这这一轮班班的休息息，又不不得不再再进行一一次变更更。采用“四四班三轮轮转”的的轮班制制度更好好一些，，即2个个早班、、2个个中班、、2个个晚班，，然后休休息两天天。这样样不会使使机体产产生不适适应性疲疲劳。解决不适适应疲劳劳的方法法，首先先是考虑虑轮班是是否有必必要，取取消那些些不必要要的轮班班。对不不得不采采用昼夜夜轮班的的场合，，也要适适当改善善作业者者的劳动动和生活活条件。。轻度或中中等劳动动强度作作业一天天后，其其反射机机能到第第二天可可恢复到到原有水水平，而而重劳动动强度作作业则不不能。确确保休息息日制度度的实施施是非常常重要的的。3提提高作作业能力力与降低低作业疲疲劳的措措施3改改善工工作内容容克服单单调感3.1单单调感感的特点点劳动分工工的细化化给工人人带来了了不利影影响，单单调作业业所产生生的不愉愉快心理理表现为为单调感感和枯燥燥感，并并压抑了了工人的的多种生生产志趣趣和才能能。单调感回回使工作作能力曲曲线产生生特殊的的改变，，使作业业者错误误估计工工作班时时间的长长短。短期内高高度重复复性的操操作，虽虽然不需需要消耗耗多少体体力，但但却可能能成为疲疲劳的原原因。但是，当当一个班班的工作作时间快快要结束束时，却却又错误误的估计计工作量量也该完完成了，，常常会会出现终终末激发发而提高高生产效效率。3提提高作作业能力力与降低低作业疲疲劳的措措施3.2单单调感感的克服服①操作作设计：：使作业业内容丰丰富化。。IBM公公司对电电动打字字机框架架装配操操作进行行了研究究。以前前的操作作是由辅辅助装配配工、熟熟练装配配工及检检验工分分别完成成，将操操作合并并后既提提高了产产品质量量，也减减少了缺缺勤和工工伤事故故。②操作作变换：：用一种种单调的的操作去去代替另另一种单单调的操操作。日本企业业将作业业内容的的变换巧巧妙的同同职工成成长结合合起来，，每个人人要在某某一工序序中的作作业进行行四步变变换：会会操作能能出好