《安全人机匹配》课件

安全人机匹配

广州市安全生产协会主要内容一、什么是安全人机工程二、人机特性分析三、安全人机匹配原则四、安全人机匹配的应用五、安全人机匹配改善实例

•人机工程学是研究使工作适合于人的科学，

而不是人来适应工作。它专注于人-机器-环

境协调的科学。•人机工程学起源于欧洲，形成和发展于美

国。人机工程学英文叫Ergonomics。•目的：实现人在生产劳动及其它活动中的

健康、安全、舒适，同时提高工作效率。一、什么是安全人机工程（二）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、人的可靠性。2、机的因素方面

主要包括物质性能、作业方式、安全条件等。3、环境因素方面

主要包括采光、照明、尘毒、噪声等对影响人的因素。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。（三）人机关系1、人机关系即人在作业过程中与作业工具、对象发生的联系。2、人是人机关系中的主体在任何人机系统中，人永远是发挥着主体的作用。3、人机关系的最佳匹配机宜人人适机坐面倾角与脊椎形状的关系如：座椅人机关系分析靠背倾角与腰椎受力关系

二、人机特性分析在人机系统中，要分析人和机器各自特点，做到人机分配的扬长避短、各尽所长，充分发挥人与机器的各自优点；从设计开始就尽量防止产生人的不安全行动和机器的不安全状态，做到安全生产。（二）机的主要功能1、接受信息如电子、光学或机械的传感装置来完成。2、储存信息一般要靠磁盘、磁带、磁鼓、打孔卡、凸轮、模板等储存系统来储存信息。3、处理信息4、执行功能一是机器本身产生控制作用，如车床自动加深或减少铣削深度，二是借助于声、光等信号把指令从这个环节输送到另一个环节。人与机器功能特性的比较项目机器人速度占优势时间延时为1s逻辑推理擅长于演绎而不易改变其演绎程序擅长于归纳，容易改变其推理程序计算快且精确，但不善于修正误差慢且易产生误差，但善于修正误差可靠性按照恰当设计制造的机器，在完成规定的作业中可靠性很高，而且保持恒定，不能处理意外的事态。在超负荷条件下可靠性突降人脑可靠性远超过机械，但极度疲劳与紧急事态下很可能变成极不可靠，人的技术水平、经验以及生理和心里状况对可靠性很有影响，可处理意外紧急事态连续性能长期连续工作，适应单调专业，需要适当维护容易疲劳，不能长时间连续工作，且受性别、年龄和健康状态等影响，不适应单调作业灵活性如果是专用机械，不经调整则不能改作其它用途通过教育训练，可具有多方面的适应能力项目机器人输入灵敏度具有某些超人的感觉，如有感觉电离辐射的能力在较宽的能量范围内承受刺激因素，支配感受器适应刺激因素的变化，如眼睛能感受各种位置、运动和颜色，善于鉴别图象，能够从高噪声中分辨信号，易受（超过规定限度的）热、冷、噪声和振动的影响智力无（智能机例外）能应付意外事件和不可能预测事件，并能采取预防措施操作处理能力操纵力、速度精密度、操作量、操作范围等均优于人的能力。在处理液体、气体、粉体方面比人强，但对柔软物体的处理能力比人差可进行各种控制，手具有非常大的自由度，能极巧妙地进行各种操作。从视觉、听觉、变位和重量感觉上得到的信息可以完全反馈给控制器人与机器功能特性的比较（一）人机功能不匹配的影响1、如果不考虑人和机的适应，那么人既不会舒适，也不会高效工作。2、人机不协调是违章操作的主要原因，而违章操作可能会导致人为失误甚至安全事故；其次操纵器、显示器、报警器设计上的缺陷，也会造成违章操作，造成事故。三、安全人机匹配原则（二）人机功能分配的原则1、比较分配原则

2、剩余分配原则3、经济分配原则4、宜人分配原则5、弹性分配原则

通过人与机器的特性比较，进行客观的和符合逻辑的分配。如笨重的、快速的、精细的、单调的、高阶运算的、环境条件恶劣的作业以及需要检测人不能识别的物理信号的作业，分配给机器承担。指令和程序的安排，图形的辨认或多种信息输入时，机器系统的监控、维修、设计、创造、故障处理及应付突然事件等工作，由人承担。（二）人机功能分配的原则在功能分配时，首先考虑机器所能承担的系统功能，然后将剩余部分功能分配给人。在这当中，必须考虑机器本身的可靠度，如果盲目地将功能强加于机器，则会造成系统的不安全性。1、比较分配原则

2、剩余分配原则3、经济分配原则4、宜人分配原则5、弹性分配原则

为了以最低限度的疲劳获取最高的效率，寻求最合理的动作作业时应遵循的原则。根据这些原则，任何人都能检查作业动作是否合理。生产三要素人、机器和物料动作经济原则动作意识明白合理动作与不合理动作的区别。明确动作错误的原因，判断合理动作。全身心投入动作研究，思考合理动作方法，作业配置和工夹具。如:动作经济原则

1、动作经济原则的定义4、轻松作业是否存在不必要的大动作来进行作业？特别是取放物品的距离是否过大？对于简单作业可以同时使用双手和足，既可以提高工作效率，又保持身体的平衡，减少疲劳。1、减少动作数量2、双手同时作业3、缩短动作的距离如:动作经济原则2、动作经济原则的4个基本原则如:动作经济原则

4、动作经济原则应用１）双手应同时开始，并完成其动作２）除规定休息时间外，双手不应同时空闲３）双臂之动作应对称，反向并同时为之４）手之动作应心低级次而能得到满意结果为安，动作可分为下列五级：Ａ、手指动作～级次最低，速度最快。Ｂ、手指及手腕动作～上臂及下臂保持不动，手指及手腕移支。Ｃ、手指、手腕及前臂动作～限制在肘部动作，肘以上不动，此通常视为最有效，不致引起疲劳之动作。Ｄ、手指、手腕、前臂及上臂动作。Ｅ、手指、手腕、前臂及躯干之动作最耗体力，亦最慢。5）物体之运动量应尽可能加以利用，但如果肌力制止时，则应将其减至最小限度。6）连续之曲线运动，较含有方向突变之直线运动为佳。7）弹道式之运动，较受限制或受控制之运动较快确实。8）动作应尽可能使其轻松自然之节奏，因节奏能使动作流利及自发。关于身体使用部位１）工具物料应置于固定场所２）工具物料及装置应布置于工作者之前面近处３）零件物料之供给，应利用其重要坠至工作者手边。４）“坠送”方法应尽可能利用之。５）工具物料应依照最佳之工作顺序排列。６）应有适当之照明设备，使礼堂满意舒适。７）工作柜及椅子之高度，应使工作者坐立适宜。８）工作椅式样及高度，应可使工作者保持良好姿势。如:动作经济原则

关于操作场所布置4、动作经济原则应用（二）人机功能分配的原则系统的功能分配要适合于人的生理和心理的多种需求，有意识地发挥人的技能。1、比较分配原则

2、剩余分配原则3、经济分配原则4、宜人分配原则5、弹性分配原则

（二）人机功能分配的原则系统的某些功能可以同时分配给人或机器，人可以自由参与（介入）系统行为。例如许多控制可以自动完成，也可手动完成，如多种人机接口，从而实现不同程度的人机对话。1、比较分配原则

2、剩余分配原则3、经济分配原则4、宜人分配原则5、弹性分配原则

（三）人机功能匹配应该注意问题1、信息由机器显示器传递给人时，应该选择适宜的信息通道，避免信息过载；2、信息从人的运动器官传递到机器时，应该考虑人的能力极限和操作范围；3、设计时，应该充分利用人和机的各自优势。作业姿态是联系人机两方面的纽带，是人-机界面中最实质性的因素。只有对人的动作姿态特性有所了解，才能谈得上处理好系统中的人机关系。作业姿势的要点采取最为合理最少疲劳高效的姿势因而就有必要了解姿势和人体机能的关系四、安全人机匹配的应用(一)作业分析的定义通过对以人为主的工序的详细研究，使作业者、作业对象、作业工具三者科学合理地布置和安排，达到工序结构合理，减轻劳动强度、减少作业工时消耗、缩短整个作业的时间，以提高产品的质量和产量为目的而做的分析，称为作业分析。可以将所有作业归为两种：1.静力作业静力作业主要是身体和四肢关节保持不动时所进行的作业。如脑力劳动、仪器监控者等所从事的作业。静力作业的特征是能耗水平不高，但容易导致疲劳。2.动力作业动力作业是靠肌肉的等张收缩来完成作业动作的，即经常说的体力劳动。31(二)体力劳动强度分级体力劳动强度分级采用体力劳动强度指数为分级指标，分为四级。3233(三)作业分析的基本要求通过删减、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。合理利用肌肉群，防止某些肌肉群因动作频繁而产生劳损。要求机械完成更多的工作。减少作业循环和频率。改进设备、工装或工位器具、物料规格或工艺，采用经济的切削用量。消除不合理的空闲时间，尽量实现人机同步工作。（四）作业姿势分类人的作业按照人的作业姿势可以分为:

1、坐姿作业

2、立姿作业

3、坐立交替作业

4、跪姿

5、卧姿作业1、坐姿作业坐姿作业适合于长时间操纵、控制精度高或需要四肢共同操作的场合，用于轻体力的工作性质。坐姿作业的优点是操作稳定、身体位置平衡，可减轻疲劳。缺点是长时间坐姿，尤其是不正确的坐姿，对身体不利。2、立姿作业立姿作业适合于频繁或短期的、中体力或重体力的作业。立姿作业的优点是作业区域大、便于肌肉施力、作业者的体位容易改变。缺点是相对于坐姿容易疲劳。3、坐立交替作业坐立交替的作业姿势有利于人的健康和减轻局部肌肉疲劳，是优先采用的作业姿势。1、不同姿势的能耗不同1.001.071.141.161.321.44以双肩挑重物为基础，其能耗设定为1。不同姿势的相对氧耗量100%103～105％108～110％130～140％150～160％（五）识别不良的作业姿势：2、“发现问题”1、“饥饿头”2、“翅膀肘”3、“吊环手”4、“拧抹布”5、“撅屁股”6、扭腰7、水平距离8、坐与站9、触压（五）识别不良的作业姿势：（六）消除（减少）不良作业姿势？1、显示信息应布置在最佳认读范围。