人因工程學在東海鋼鐵集團的應用畢業(yè)論文

1、畢 業(yè) 論 文學生姓名： 學 號： 學 院： 經(jīng)濟管理學院 專 業(yè)： 工業(yè)工程 題 目： 人因工程學在東海鋼鐵集團的應用 指導教師： 評閱教師： 年 6 月 30 / 35文檔可自由編輯打印本 科 畢 業(yè) 論 文 中 文 摘 要21世紀以來，人們越來越重視人因工程學在車間現(xiàn)場中的作用。目前人因工程學在現(xiàn)場改善中的作用逐步成為工業(yè)工程的研究熱點。通過以東海鋼鐵集團為研究背景，從人因工程學的角度,尋求改善車間現(xiàn)場的方案。通過參閱人因工程學相關文獻,闡述了人因工程學的相關概念、研究內(nèi)容和方法，從唐山東海鋼鐵集團軋鋼車間的現(xiàn)場狀況著手,找出車間內(nèi)噪音、微氣候、照明方面存在的不良因素,對問題進行調(diào)查，并

2、對存在的問題進行的歸納總結。利用人因工程學相關理論方法，得出了人因工程學的改善方案。根據(jù)車間環(huán)境改善方案的設計目標和原則,在軋鋼車間噪音環(huán)境、微氣候環(huán)境、照明環(huán)境等方面提出有效地改善方案,并對改善后的效果進行了分析。關鍵詞 人因工程學 軋鋼車間 現(xiàn)場改善 改善方案本 科 畢 業(yè) 論 文 外 文 摘 要Title Application of Human Factors Engineering in Tangshan Donghai Iron and Steel Group AbstractIn the 21st Century，there is a growing emphasis on th

3、e effect of human factors engineering in the workshop. Now, the application of human factors engineering in the workshop has gradually become the research hotspot of Industrial Engineering. Based on background of Donghai Iron and Steel Group, this dissertation aims to apply human factors engineering

4、 to research and explore workshop site improvement. Referring to the related literatures on Ergonomics, the basic concepts, research content and the methods have been summarized. On base of investigating workshop of Donghai Iron and Steel Group, the existing problems on the inefficiency in the envir

5、onment factors have been analyzed, which including noise, microclimate and lighting conditions. In this paper, the improvement plan has been obtained by using the knowledge of human factors engineering. According to the design goals and principles, specific solutions to environmental noise, microcli

6、mate and lighting conditions have been proposed. Finally, the results of solutions have been analyzed.Keyword human factors engineering rolling workshop workshop improvement improvement plan目 錄1 引言11.1 課題研究背景、目的及意義11.2 研究內(nèi)容21.3 研究方法21.4 研究路線31.5 論文結構42 人因工程學的相關理論52.1 人因工程學的基本概述52.2 人因工程學研究的方法與步驟82.3

7、 人的工作環(huán)境的相關內(nèi)容93 唐山東海鋼鐵集團企業(yè)簡介及存在問題分析143.1 唐山東海鋼鐵集團企業(yè)簡介143.2 唐山東海鋼鐵集團軋鋼車間生產(chǎn)環(huán)境現(xiàn)場分析163.3存在問題綜述214 人因工程學在唐山東海鋼鐵集團軋鋼車間的應用及效果224.1改善方案的設計目標和原則224.2 方案總體結構234.3 軋鋼車間環(huán)境噪聲改善方案及效果244.4 軋鋼車間微氣候環(huán)境改善方案及效果244.5 軋鋼車間照明改善方案及效果25結 論27致 謝28參 考 文 獻291 引言1.1 課題研究背景、目的及意義1.1.1 研究背景黨的十八大指出要繼續(xù)貫徹以人為本，推動科學發(fā)展，并把科學發(fā)展觀立為黨和國家的指導思

8、想，不斷構建和諧社會。不管是建設社會主義和諧社會還是貫徹科學發(fā)展，都是把以人為本作為核心思想，把人放到主體地位，推動其全面健康發(fā)展。以人為本體現(xiàn)了全心全意為人民服務的宗旨，只有擁有全體人民的支持，黨和國家的事業(yè)才能蒸蒸日上。隨著經(jīng)濟的進步，社會的發(fā)展，人們越來越重視工作和生活的安全、高效、舒適和健康，因此，人因工程學的研究顯得尤為重要。鋼鐵行業(yè)作為我國的國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)，是關系國計民生的重要行業(yè)，對我國的經(jīng)濟發(fā)展有著不可或缺的作用。從2000年，我國鋼鐵行業(yè)的增加值占工業(yè)增加值的5%以上。2003年，我國鋼鐵行業(yè)的增加值為2824億元，占GDP的2.42%。2009年爆發(fā)的全球性金融危機，對世

9、界各國的經(jīng)濟增長產(chǎn)生了嚴重的制約作用，經(jīng)濟增速均有所下滑。在全球經(jīng)濟不景氣的大環(huán)境下，我國經(jīng)濟的發(fā)展也受到很大影響，其中鋼鐵工業(yè)也遇到很大挑戰(zhàn)，價格出現(xiàn)大幅度波動、供需矛盾更加突出，生產(chǎn)經(jīng)營很不理想。2009年，鋼鐵工業(yè)的總產(chǎn)值同比降低14.13%，導致鋼鐵行業(yè)占GDP總產(chǎn)值的比重下降到13.51%。但是，鋼鐵行業(yè)在我國經(jīng)濟中的地位依舊是穩(wěn)固的，它在經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮了重要作用，鋼鐵工業(yè)的平穩(wěn)發(fā)展對國民經(jīng)濟有極為重要的影響。但是鋼鐵行業(yè)的自身的集中度，產(chǎn)品結構以及銷售模式?jīng)]有到達合理的體制，鋼鐵行業(yè)還面臨很多問題。我國鋼鐵行業(yè)在生產(chǎn)過程中，造成環(huán)境污染嚴重，同時工作環(huán)境中噪音過大，而且微氣候條件不

10、佳，現(xiàn)場環(huán)境相對惡劣，對工作人員的身心健康造成危害，因此，利用人因工程學改善鋼鐵行業(yè)包括軋鋼廠在內(nèi)的車間環(huán)境勢在必行。1.1.2 研究目的近年來，隨著人們生活水平及人民意識的提高，工人已不再滿足于過去的生產(chǎn)環(huán)境，因此，對車間進行改善，使工人能安全、高效、舒適、健康地生活和工作尤為重要。在唐山東海鋼鐵公司軋鋼車間，仍存在工作負荷大，工作環(huán)境惡劣，工人工作不舒適，導致工作效率不高的現(xiàn)象。通過利用人因工程學中的關于微氣候環(huán)境、照明、噪聲等方面的知識，全面改善工人的工作環(huán)境，實現(xiàn)全體從業(yè)人員的工作優(yōu)化問題，使處于不同條件下的員工能安全、高效、舒適、健康地工作，使人-機-環(huán)境合理結合，從而提高工作效率。

11、1.1.3 研究意義近年來，為實現(xiàn)工作優(yōu)化，軋鋼廠投入了大量物力人力對作業(yè)環(huán)境進行研究和改善，并取得了豐富的研究成果。但是，通過在東海鋼鐵公司軋鋼廠進行實習，發(fā)現(xiàn)該車間仍存在一些問題。通過從人因工程學的角度出發(fā)，對現(xiàn)場工作環(huán)境進行研究，找出軋鋼車間中存在的不合理因素，設計改善措施，提出改善方案，使得該軋鋼車間達到人因工程學的要求，實現(xiàn)員工的工作優(yōu)化，從而達到安全高效的生產(chǎn)模式。本論文的意義在于：首先，在車間內(nèi)引入人因工程理論，從多個方面對工作現(xiàn)場進行考慮，可以促進車間現(xiàn)場生產(chǎn)效率的提高，從粗放式運轉逐步轉向細致管理；其次，將人因工程學引入鋼鐵行業(yè)中，可以進一步加強管理者和工人的勞動保護意識，提

12、高工作人員的舒適性，降低勞動疲勞度和勞動強度，降低職業(yè)病的發(fā)病率，降低安全事故的發(fā)生率，從而提高經(jīng)濟效益及社會效益；第三，可以借鑒國外先進知識，用先進的知識管理軋鋼行業(yè)，使國內(nèi)的鋼鐵行業(yè)更加發(fā)達強大，樹立良好國際形象。1.2 研究內(nèi)容通過觀察唐山東海鋼鐵集團軋鋼廠生產(chǎn)車間的現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)車間內(nèi)沒有采取科學有效的人因工程的管理方法來改善作業(yè)現(xiàn)場，從而達到降低作業(yè)成本，提高效益的目標。在人因工程學的應用中常常會出現(xiàn)一些不科學的做法，既浪費了時間又提高了成本。本論文研究的主要內(nèi)容為工作環(huán)境及其改善，通過對比在各種環(huán)境下工人的心理以及生理的反應，對不良環(huán)境進行研究控制、改善以及預防，使它更適應工人的要求。

13、通過實習發(fā)現(xiàn)軋鋼廠車間的主要問題有：車間內(nèi)噪音過大，微氣候環(huán)境過差，照明不足，現(xiàn)場環(huán)境雜亂，存在很多不安全因素等問題。現(xiàn)場的很多現(xiàn)狀嚴重制約著企業(yè)的發(fā)展，因此我選擇這個課題，通過利用人因工程學的微氣候環(huán)境、照明環(huán)境、噪聲環(huán)境這三方面的相關理論知識對生產(chǎn)現(xiàn)場進行分析，提出改善措施，實現(xiàn)工作優(yōu)化，提高作業(yè)效率。1.3 研究方法人因工程學的研究是圍繞人一機一環(huán)境系統(tǒng)問題展開的，許多問題的研究依賴實驗和統(tǒng)計分析結果。研究方法除了傳統(tǒng)的調(diào)查法、實驗法、觀測法、心理測驗法、感覺評價法、圖示模型法之外，還引入了其他學科領域的研究方法和手段,如模糊數(shù)學，層次分析決策分析及預測等。本課題主要利用調(diào)查法、觀測法等

14、，對唐山東海鋼鐵集團軋鋼廠生產(chǎn)車間的現(xiàn)狀進行調(diào)查記錄，制定一系列改善措施，消除生產(chǎn)中的影響工人工作環(huán)境的不合理因素，從而達到工作優(yōu)化，提高效益的目的。1.4 研究路線本課題主要對唐山東海鋼鐵集團軋鋼廠的生產(chǎn)車間進行改進。進廠實習初期，首先對軋鋼車間的整體情況進行籠統(tǒng)的記錄，初步了解了現(xiàn)場情況，并選定研究的方面；然后分別從軋鋼車間的噪音環(huán)境、微氣候環(huán)境、照明環(huán)境三方面進行觀察記錄，分析這三方面條件改變時對工人作業(yè)的影響，并進行記錄；第三步，整理收集到的所有資料，參考國內(nèi)外相關文獻，進行分析和歸納；第四步，結合所學人因工程關于以上三方面的知識，聯(lián)系車間現(xiàn)狀，尋找企業(yè)存在的問題；第五步，利用調(diào)查，實

15、驗等方法針對問題提出解決方案；最后，理論聯(lián)系實際，進行可行性研究，實踐解決方案，并提出預期效果。研究路線為圖1.1所示。利用調(diào)查、實驗等方法對車間的問題進行研究，提出解決方案。查找相關資料，把現(xiàn)有資料進行整理分析。分別從噪音、微氣候、照明環(huán)境三方面觀察記錄。進廠實習，整體觀察軋鋼車間工作現(xiàn)場實際情況。依據(jù)現(xiàn)有的資料，利用人因工程學知識，尋找企業(yè)存在的問題。理論與實際相結合，實踐解決方案，進行可行性論證，并提出預期效果。圖1.1 論文研究路線1.5 論文結構人因工程學在鋼鐵行業(yè)的應用研究和目前所提倡的員工優(yōu)化問題相適應，著重利用人因工程學的思想，對軋鋼車間現(xiàn)場進行分析改善，找出車間中存在的不良因

16、素，對現(xiàn)場進行改善，從微氣候環(huán)境、照明環(huán)境、噪聲環(huán)境三方面給出改善措施。論文的結構為：第一章：分別從當前越來越重視以人為本、以及鋼鐵行業(yè)發(fā)展的背景，闡述人因工程學的重要作用。第二章：從人因工程學基本概念入手，闡述了人因工程學的發(fā)展、研究方向與應用領域；敘述了人因工程學的研究方法和步驟；從人的工作環(huán)境的方面闡述了人因工程學的相關內(nèi)容。第三章：介紹了唐山東海鋼鐵集團軋鋼廠的基本情況、主要產(chǎn)品、制造工藝特點；分別從微氣候、照明、噪聲三方面，對車間存在的不良因素進行調(diào)查分析和記錄總結。第四章：運用人因工程學的相關理論對該廠提出改善措施，指出改善方案的設計目標和原則，并從微氣候、照明、噪聲三方面進行方案

17、改善設計，并對改善需要的投入和預期效果進行闡述。最后得出論文結論。論文框架圖如圖1.2所示：圖1.2 論文結構第一章：引言第二章：人因工程學的相關理論第三章：唐山東海鋼鐵集團軋鋼廠企業(yè)簡介及存在問題分析結論第四章：唐山東海鋼鐵集團軋鋼廠生產(chǎn)車間人因工程改善的方案2 人因工程學的相關理論2.1 人因工程學的基本概述2.1.1 人因工程學定義人因工程學（Human Factors Engineering）是近幾十年迅速發(fā)展起來的邊緣學科，它研究人-機-環(huán)境三方面之間的關系，在其發(fā)展過程中，融合了心理學、衛(wèi)生學、醫(yī)學、人體測量學等學科的成果和知識，并形成自身的研究方法、規(guī)范和標準。人因工程學致力于設

18、計與改善人-機-環(huán)境系統(tǒng)，通過合理的設計和改善，使系統(tǒng)獲得較高的效益，同時保證人的舒適、健康、安全。目前，該學科在世界上還沒有統(tǒng)一的命名。由于人因工程學的研究和應用范圍很廣泛，各領域的學者均試圖從自身角度命名該學科。在我國，關于該學科的命名已有多種，除人因工程學外，還有人機工程學、工程心理學、人類工程學、人的因素等等。由于該學科在各個國家的發(fā)展過程和實際應用側重點不同，所以其定義也不同。綜合各種定義可以總結，人因工程學就是按照人的特性設計和改善人-機-環(huán)境系統(tǒng)的科學。它以人的工作優(yōu)化問題作為追求的重要目標，力求使處于各種條件下的人能高效、健康、安全、舒適地工作及生活。高效，是指既保證高質(zhì)量，又

19、保證較高工作效率；健康，是指創(chuàng)造有利工人身體健康的環(huán)境；安全，指減少或清除工作事故或差錯；舒適，是指作業(yè)者對工作的舒適感和滿意感。但同時實現(xiàn)著四方面的要求很困難，所以在實際工作中，在執(zhí)行人因工程學標準的前提下，還應靈活變通。隨著社會發(fā)展，人的價值更加受到尊重，舒適、健康、安全等因素必將在工作系統(tǒng)設計和評價中具有更重要的意義。2.1.2 人因工程學的發(fā)展人因工程學的發(fā)展經(jīng)歷了萌芽階段、初始階段、成長階段和發(fā)展階段。具體內(nèi)容見表2.1。表2.1 人因工程發(fā)展歷程表階段大概時期發(fā)展內(nèi)容萌芽階段19世紀末期人們開始研究人的工作能力與使用的工具及作業(yè)方法之間的關系。初始階段第一次世界大戰(zhàn)到第二次世界大戰(zhàn)

20、為了人能適應工具，對人進行選拔、訓練，重視人的情緒、組織、人際關系等社會因素。成長階段第二次世界大戰(zhàn)到20世紀60年代為了使機器適應人，考慮人的生理、心理因素。發(fā)展階段20世紀70年代研究擴大到生產(chǎn)領域，運用范圍越來越廣，滲透到與人有關的各個方面。清華大學于20世紀30年代引入工業(yè)心理學課程，從此以后開始了工作疲勞、擇工測驗、勞動環(huán)境等方面的研究。新中國成立以后，杭州大學和中國科學院心理研究所心理學家重新開展了技術革新、操作合理化、事故分析等勞動心理學，這些研究極大地提高了生產(chǎn)效率，促進了生產(chǎn)發(fā)展。20世紀60年代初，部分心理學工作者研究方向開始轉向人機關系。70年代后期，進入現(xiàn)代化建設新時期

21、的中國，工業(yè)心理學得到很快發(fā)展。中國進入改革開放之后，我們更多地了解了世界各個領域人因工程學的成果，至20世紀80年代，人因工程學以很快的速度發(fā)展起來。2.1.3 人因工程學研究方向和應用領域a) 研究方向1) 研究人的心理和生理特性人-機-環(huán)境系統(tǒng)進行優(yōu)化的基礎是人的心理、生理特性以及能力限度。人因工程學從研究對象和目標出發(fā)，研究人的特性，為制定合理政策提供有效依據(jù)，使人、機、環(huán)境能協(xié)調(diào)有效發(fā)展，實現(xiàn)人的工作優(yōu)化，使各種條件下的員工的工作和生活達到安全、高效、舒適、健康的狀態(tài)。2) 研究人-機系統(tǒng)的總體設計人機系統(tǒng)的總體設計決定它的效能。在系統(tǒng)設計時，應發(fā)揮各自所長，合理改善人與機器之間的關

22、系，使系統(tǒng)充分發(fā)揮效能。無論自動化程度如何的系統(tǒng)，都要有適當?shù)呐渲萌藛T對系統(tǒng)進行管理。3) 研究人機界面設計人-機系統(tǒng)是人-機-環(huán)境系統(tǒng)的主體。通過人機界面的控制器和顯示器，實現(xiàn)信息交換。顯示器應與人的感覺器官相適應。控制器應與人的運動器官適應，保證人、機之間迅速準確地交換信息 ，進而達到系統(tǒng)優(yōu)化的目的。4) 研究工作環(huán)境及其改善人機系統(tǒng)處于相應的環(huán)境中，所以人機系統(tǒng)一定會受環(huán)境因素影響。與機器相比，人更易受到環(huán)境的影響。作業(yè)環(huán)境含很多方面，像溫度、濕度、噪聲、照明等。人因工程學研究人在不同環(huán)境下的心理、生理反應，及對工作的影響，其目的是為人創(chuàng)造健康、安全、舒適的環(huán)境，改善工作質(zhì)量，提高工作效

23、率。5) 研究系統(tǒng)的安全性和可靠性系統(tǒng)的事故大多有人為因素引起，因此，人因工程學應研究人為失誤的規(guī)律，找出引發(fā)各種事故的因素，以此來改善人-機-環(huán)境系統(tǒng)，克服不安全因素，完善管理工作。b）應用領域人因工程學應用領域十分廣泛。其中與人直接相關的包括機具、環(huán)境、管理和作業(yè)等幾類。機具類依據(jù)對象分成器具、設備與設施、機械等，設計和改進人機界面和人機匹配。表2.2即為人因工程學在各領域應用示例。表2.2 人因工程學的應用領域及示例設計與改進的范圍對 象示 例機具機械機床、汽車、火車、飛機、宇宙飛船、船舶、起重機、農(nóng)用機械、工作機械、計算機、儀器儀表、醫(yī)療器械、家用電器、運動與健身器械、摩托車、自行車、

24、售貨機、取款機、檢票機等器具工具、電話、電傳、辦公用具、軟件、家具、清掃工具、衛(wèi)生用具、廚房用具、防護用具、文具、玩具、書刊、廣告、設備與設施工廠、車間、成套設備、監(jiān)控中心、軍事系統(tǒng)、機場、碼頭、車站、道路系統(tǒng)、城市設施、住宅設施、無障礙設施、旅游與休閑設施、安全與防火設施、核能設施、場館等被服服裝、鞋、帽、被物、工作服、安全帽、工作靴等作業(yè)作業(yè)條件、 作業(yè)方法、 作業(yè)量、作業(yè)姿勢等生產(chǎn)作業(yè)、服務作業(yè)、駕駛作業(yè)、檢驗作業(yè)、監(jiān)視作業(yè)、維修作業(yè)、計算機操作、辦公室作業(yè)、體力作業(yè)、技能作業(yè)、腦力勞動、危險作業(yè)、女工作業(yè)：高齡人與殘疾人作業(yè)，以及學習、訓練、運動、康復等活動環(huán)境照明、顏色、音響、噪聲、

25、微氣候、空氣污染等工廠、車間、控制中心、計算室、操縱室、駕駛室、檢驗室、辦公室、車箱、船艙、機艙、住宅、醫(yī)院、學校、商店、地鐵、 候車室、會議室、業(yè)務與交易廳、餐廳、各種場館及公共場所等管理人與組織、 設備、信息、技術、職能、模式等業(yè)務流程再造、生產(chǎn)與服務過程優(yōu)化、組織結構與部門界面管理、管理運作模式、決策行為模式、參與管理制度、企業(yè)文化建設、管理信息系統(tǒng)、計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)、企業(yè)網(wǎng)絡、溝通方式、人事制度、激勵機制、人員選拔與培訓、安全管理、技術創(chuàng)新、CI策劃等2.2 人因工程學研究的方法與步驟2.2.1 人因工程學研究的方法人因工程學由多種學科相互交叉形成，其應用領域十分廣泛，所

26、以它的研究方法也有很多。以下介紹幾種主要方法。a) 調(diào)查法。調(diào)查法是用于獲取相關研究對象資料的基本方法之一。調(diào)查法包括考察法、問卷法和訪談法?？疾旆ㄊ茄芯繉嶋H問題的常用方法，經(jīng)過實際考察，找出人-機-環(huán)境系統(tǒng)的問題，為深入分析、實驗提供材料。此方法要求熟悉實際情況并富有經(jīng)驗的研究者進行考察。問卷法是研究者依據(jù)研究目的編制問題和項目，通過問卷的形式對被調(diào)查者的回答進行分析的方法。訪談法是研究人員通過交談收集資料的方法，它可以是隨意的，也可以是嚴謹?shù)?，但均要求與被調(diào)查者進行良好的溝通，并做到客觀真實。b) 觀測法。觀測法是研究人員觀察記錄自然情況下的現(xiàn)象來認識研究對象的方法。它是在對事件無影響的情

27、況下進行的，觀察者并不會介入被觀測者的活動中，以免對其造成影響，從而確保真實性和自然性。使用此法時，研究者需事先確定目的并制定計劃，避免發(fā)生漏觀測和誤觀測的現(xiàn)象。c)實驗法。實驗法實在人為控制下，排除所有無關因素的影響，改變一定變量因素，通過引發(fā)的變化來進行變化預測和因果推論的研究方法。此法是人因工程中很重要的方法，它可以系統(tǒng)地控制變量，使現(xiàn)象重復發(fā)生，通過反復觀察，使研究結果更容易得到驗證，并對無關因素進行控制。d)感覺評價法。 它是通過人的主觀感受對系統(tǒng)的性質(zhì)、質(zhì)量進行判定及評價的方法，即人對事物客觀量做出主觀的感覺評價。人因工程學中，離不開對各種化學量、物理量的測量，如顏色、溫度、噪聲等

28、，但還需對主管感覺量進行測量。主觀量不同于客觀量。在實際工作中，主觀感覺直接決定作業(yè)者行為。因此，對人-機-環(huán)境系統(tǒng)進行改善時，對人的主觀感覺進行測量是十分重要的。2.2.2 人因工程學研究的步驟人因工程學的研究步驟分為三步，即：機具的研究步驟、作業(yè)的研究步驟和環(huán)境的研究步驟。與論文相關的主要是環(huán)境的研究步驟，所以以下著重介紹環(huán)境研究步驟。人們?yōu)檫_到最佳的工作環(huán)境，不間斷地對顏色、微氣候、照明、聲音等進行研究，使現(xiàn)場的環(huán)境更適于工作和生活。最佳環(huán)境，指最適合作業(yè)者的各種特性，使人們能夠高效率、舒適地工作和生活。設計和改進環(huán)境的方法可采取以下幾步：a)首先確定目的，明確所研究的環(huán)境的重點因素，如

29、噪音、照明等。b)通過理論研究和實驗來分析環(huán)境中各因素對作業(yè)者的影響，并通過圖示模型和數(shù)學模型進行描述。c)可提出各種方案，在分析評價的基礎上，選出最佳的方案。d)對環(huán)境進行設計和改進，經(jīng)過評價之后不斷進行改善。2.3 人的工作環(huán)境的相關內(nèi)容人因工程學所涉及的內(nèi)容相當廣泛，由于論文主要研究軋鋼車間現(xiàn)場工作環(huán)境方面，因此這部分著重介紹人的作業(yè)環(huán)境的相關知識。2.3.1 照明環(huán)境a) 光的物理性質(zhì) 光的波動理論指出，光為電磁輻射波。電磁波的波譜十分廣泛，其中人的眼睛能感受到的電磁波長是380至780nm，這樣的光成為可見光。根據(jù)波長的不同，可見光呈現(xiàn)的色彩為：紅、橙、黃、綠、青、藍、紫。b) 光的

30、度量1) 亮度亮度指發(fā)光面在給定的方向上的發(fā)光強度和發(fā)光面在垂直索取方向的平面上的投影的面積之比。亮度單位是坎德拉每平方米（cd/m2），亮度定義式為其中，L是亮度（cd/m2）；S是發(fā)光面面積（m2）；I是取定方向光強(cd);是取定方向與發(fā)光面法線方向的夾角。亮度用來表示放光面的明亮程度。假設在給定的方向上的發(fā)光強度越大，而在該方向上可看到的發(fā)光面積越小，那么看到的明亮程度越高，即亮度越大。2) 照度照度指被照面在單位面積上接受的光通量,其單位是勒克司(lx)，它的定義式如下：其中，E是照度（lx）；是光通量（lm）；S是受照物體表面面積（m2）。當一點光源找到物體表面時，表面的照度計算公

31、式如下：其中，E是照度(lx);是受照物體的表面法線和點光源照明方向的夾角;d是受照面和點光源間的距離(m);c) 照明與工作效率照明條件的改善能減少工人的視覺疲勞，也能達到提高工作效率的目的。由于提高照度值能達到提高主體視覺和識別速度的目的，所以通過提高照度值，能實現(xiàn)提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量、減少差錯的目的。d) 照明對作業(yè)的影響在照明條件不好的情況下，照明的影響更為嚴重，作業(yè)者會很快疲勞，從而導致工作效率降低，工作效果差。照明條件不佳容易導致視覺疲勞。視覺疲勞的癥狀包括：視力模糊、流淚、眼充血、眼痛等。眼睛的疲勞還會導致頭疼、眼脹、視力下降等疾病，影響工人的健康。視覺疲勞可通過閃光融合值，視力、

32、眨眼次數(shù)和光反應時間等方法進行間接測定。e)照明方式與光源選擇環(huán)境照明設計應依據(jù)人因工程學的相關原則。自然光是可貴的光源，柔和明亮，而且為人們所習慣，所以在工作場所設計時應最大限度應用自然光，同時避免眩光，保持穩(wěn)定的照度。工業(yè)企業(yè)的照明方式有三種：人工照明、自然照明以及二者并用的混合照明。但是實際中，自然照明受不同季節(jié)、條件和時間影響，所以在作業(yè)空間內(nèi)常用人工光源進行補充，以此保持光量的穩(wěn)定性。人工光源應盡可能地接近自然光。人工照明時熒光燈優(yōu)于白熾燈，因為白熾燈的光譜與太陽光相似，光線柔和，更為經(jīng)濟。由于有色光會降低視力效能，所以照明不應用有色光源。2.3.2 噪聲環(huán)境a) 聲音的基本概念物體

33、受到振動后，在彈性介質(zhì)中以波的形式向外傳播的機械振動即為聲音。從生理角度來講，傳進耳朵引發(fā)聽覺音響感覺的被稱作聲音。用來描述聲音的重要物理量是頻率、聲速、波長。b)聲音的物理度量1) 聲壓不存在聲波時，媒介中的壓力稱為靜壓。聲波對媒介產(chǎn)生作用，使質(zhì)點受到擠壓作用并且壓力變化，此時媒介里的壓力和靜壓之差叫做聲壓，它用于表示聲音的強弱，用P表示，單位為Pa。2) 聲壓級為了方便應用，同時估計人的感覺持性，故在聲音度量里引入聲壓級，它指聲壓和基準聲壓之比的以10為底的對數(shù)再乘以20，用符號Lp表示，單位為分貝(dB)。表2.3給出了聲壓級和人耳的主觀感覺情況。表2.3 典型聲壓級與人耳感受聲壓級（d

34、B）對人體的影響人耳主觀感覺聲壓級（dB）對人體的影響人耳主觀感覺0安全剛能聽到90100聽覺慢性受損很吵鬧1020安全很安靜110120聽覺較快受損痛苦3040安全安靜130140其他生理受損很痛苦5060安全一般可以150160其他生理受損聽覺受損7080安全吵鬧c) 噪聲及其危害1) 噪聲及其分類噪聲指對人們工作生活有妨礙的、不愉快的、討厭的的聲音。它按聲源分為工業(yè)噪聲、社會噪聲、交通噪聲；依照對噪聲的主觀評價可以分為過響聲、妨礙聲、刺激聲、無形聲；依據(jù)噪聲隨時間變化的特性分為穩(wěn)定噪聲和周期性噪聲。2) 噪聲對人的影響噪聲強度、頻率特性和時間直接關系到噪聲對聽力的影響。噪聲對聽力的影響包

35、括聽力疲勞、噪音性耳聾和爆發(fā)性耳聾。同時，噪音還會對神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)和消化系統(tǒng)造成傷害。除此以外，噪音對作業(yè)者的心理的影響也不容小覷，它會增加作業(yè)者焦慮、煩躁的情緒，影響作業(yè)效率。2.3.3 微氣候環(huán)境a) 微氣候的要素及相互關系微氣候指工作場所的氣候條件，包括空氣的溫度、濕度、氣流速度和熱輻射，這些要素會影響人的熱平衡。以下主要介紹前兩種。1) 溫度溫度即為空氣的冷熱程度。作業(yè)空間內(nèi)的溫度除了取決于大氣溫度外，還取決于作業(yè)場所的熱源和太陽輻射。熱源以傳導和對流的方式加熱空氣，并輻射周圍物體，形成第二熱源，增加了直接加熱空氣的面積，從而升高了氣溫。干球溫度計是測定溫度的常用儀器

36、，它指示的溫度為干球溫度。溫度標度分為兩種: 華氏溫標(T) 和攝氏溫標()。我國法定溫標為攝氏溫標。2) 濕度濕度指空氣中所含的水分。工作場所的蒸汽放散和水分蒸發(fā)是濕度的主要來源。濕度可分為相對濕度和絕對濕度。絕對濕度指每m3空氣內(nèi)含有的水汽克數(shù)。相對濕度指在某溫度和壓力條件下的空氣的水汽壓強喝相同溫度、壓力條件下飽和水汽壓強的百分比。作業(yè)場所常用相對濕度來表示。當相對濕度超過70%時為高氣濕，而低于30%時為低氣濕。在溫度一定的前提下，相對濕度越小，水分越快蒸發(fā)。在高溫條件下，高濕會讓作業(yè)者感覺悶熱，而在低溫條件下，高濕使人感到陰冷。相對濕度常用干濕球溫度計或通風干濕表測定。3)各要素間的

37、相互關系在作業(yè)環(huán)境中，風速、溫度、濕度以及熱輻射對人體影響可以互相替代，也就是說某種條件變化對人體產(chǎn)生的影響，可以通過另外的條件的變化補償。例如，人體由于熱輻射得到的熱量能夠與低氣溫相抵，氣溫上升時，如果增加氣流速度，能夠加快散熱，從而使人感覺不是很熱。低溫、高濕的環(huán)境使人體散熱增加，容易產(chǎn)生凍傷，而高溫、高濕會導致蒸發(fā)散熱機能不佳，產(chǎn)生熱疲勞。微氣候對作業(yè)者的影響是由各因素共同作用而產(chǎn)生的。b) 人體對微氣候環(huán)境的主觀感覺1) 舒適溫度影響舒適溫度感覺的因素主要包括：季節(jié)、地域、衣服、勞動條件、性別年齡等，表2.4為室內(nèi)濕度為50%，勞動的舒適溫度指標。作業(yè)姿勢作業(yè)性質(zhì)工作舉例舒適溫度/坐姿

38、坐姿站姿站姿站姿腦力勞動輕體力勞動輕體力勞動重體力勞動很重體力勞動辦公室、調(diào)度臺操縱，零件分類車工、銑工沉重零件安裝伐木18241823172215211420表2.4 不同勞動條件下的舒適溫度指標 2) 舒適濕度舒適的濕度常為40%-60%。3 唐山東海鋼鐵集團企業(yè)簡介及存在問題分析3.1 唐山東海鋼鐵集團企業(yè)簡介唐山東海鋼鐵集團于2003年7月成立，注冊資金約1億元。本公司位于灤縣灤州鎮(zhèn)工業(yè)區(qū)，處于灤州鎮(zhèn)205國道旁，地理位置優(yōu)越，東距秦皇島70公里，西距北京160公里，京沈鐵路、遷曹和京哈高速公路經(jīng)過此地，南距曹妃甸、京唐港60公里，交通十分便利，四通八達。唐山東海鋼鐵集團的經(jīng)營范圍包括

39、：煉鋼、煉鐵、鋼材軋制制造、帶鋼、鋼坯、螺紋鋼、圓鋼、線材、焊管的制造、銷售等。目前公司占地約3600余畝，固定資產(chǎn)80億元，現(xiàn)有職工6000多人，大部分管理人員為本科以上學歷。股東會為本公司最高的行政管理機構，并負責領導和控制公司的發(fā)展。東海集團下設生產(chǎn)部、銷售部、采購部、外貿(mào)部、工程部、機動部、安全環(huán)保部、審計部、管理部、財務部等部門，負責公司的購銷、財務、生產(chǎn)、人事、行政等方面工作。公司組織機構圖如圖3.1所示。生產(chǎn)部銷售部采購部外貿(mào)部工程部安全環(huán)保審計部管理部財務部機動部股東大會董事會秘書董事會總經(jīng)理圖3.1 組織機構圖唐山東海鋼鐵集團主要設備是兩座1350m3高爐,一座1080m3高

40、爐，一座450m3高爐和一座600 m3高爐。與這些設備相配套的是112m2燒結機1套、180 m2燒結機1套、84m2燒結機1套、12000m3制氧機1臺、12豎爐2座、6000m3制氧機1臺、25000m3制氧機2臺、線材生產(chǎn)線1條、方坯連鑄機為8機8流和10機10流120T轉爐2座，40T轉爐3座， 11萬伏變電站2座、中寬帶生產(chǎn)線1條、22萬伏變電站1座、冷軋、酸洗生產(chǎn)線30條。公司目前已經(jīng)形成燒結、煉鐵、煉鋼、帶鋼、線材一條龍式生產(chǎn)鏈?，F(xiàn)在本公司生產(chǎn)能力如下：年產(chǎn)鋼材500萬噸，鐵500萬噸、180萬噸焊管、鋼500萬噸，年產(chǎn)值將近80億。作為唐山市的重點鋼鐵企業(yè)，本公司在2004年

41、11月通過ISO9001質(zhì)量管理體系認證。軋鋼廠作為東海鋼鐵集團的下屬工廠，現(xiàn)在職工271人，下設部室：辦公室、機動部、生產(chǎn)部、安全部。生產(chǎn)車間下設軋鋼車間、機修工段。主要設備為一條650mm軋鋼生產(chǎn)線，主要產(chǎn)品為10mm、8mm、6.5mm線材。軋鋼廠是軋鋼生產(chǎn)的地方。軋鋼生產(chǎn)是將鋼錠或鋼坯軋制成鋼材的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。軋鋼車間生產(chǎn)鋼材斷面形狀主要分成三大類：鋼板、型鋼（包括線材）和鋼管。軋鋼廠采用的機械設備有：軋鋼機及一系列輔助設備組成的若干機組。通過研究發(fā)現(xiàn)，車間內(nèi)照明環(huán)境、微氣候環(huán)境、噪聲環(huán)境均存在問題，對工人的工作生活造成一定不良影響。軋鋼車間的現(xiàn)場如圖3.2。圖3.2 軋鋼車間現(xiàn)場情況3.

42、2 唐山東海鋼鐵集團軋鋼車間生產(chǎn)環(huán)境現(xiàn)場分析3.2.1 軋鋼車間噪聲現(xiàn)狀及其危害在軋鋼車間，圓盤鋸切機、工作機座、冷切剪斷機、擺正式鋸等設備都是主要噪聲源。其中圓盤鋸切機的噪聲高達120dB(A)，并有突出的中高頻成分。從圓盤鋸切機的原理可知，圓盤鋸的噪聲一般為機械性噪聲、空氣動力性噪聲、鋸片振動及切削摩擦噪聲。其中機械性噪聲主要為物料及機械傳動裝置的撞擊摩擦聲?？諝鈩恿π栽肼曈蓽u流噪聲、齒尖噪聲和排氣噪聲組成。鋸片的振動及摩擦噪聲產(chǎn)生于鋸切鋼材時，在沖擊力的作用下，鋸片自激振動從而產(chǎn)生噪聲，同時鋸切物料產(chǎn)生摩擦噪聲。軋鋼鋸切機的噪聲是軋鋼車間噪聲的主要來源，且附近有較多工人活動。作為大型機械

43、，測量時測點距其表面100-500cm左右，應用數(shù)字聲級計測得噪聲級實測值見表3.1。表3.1 軋鋼車間噪音實測表序號軋鋼車間測量次數(shù)及實測噪聲值dB次數(shù)最大值最小值110122.599.3212122.2101.537119.696.948118.898.556124.497.668122.298.679110.098.589122.297.697124.998.8109130.199.2118127.1100.41210120.296.4138110.895.3148133.498.6159136.1101.5167116.597.9176127.698.7185110.898.81981

44、23.795.6209136.597.9從表3.1可知，軋鋼車間內(nèi)的噪聲在90-130dB左右。聯(lián)系人因工程噪音方面的相關知識可知，85dB以上的噪聲會使人的大腦皮質(zhì)的抑制和興奮失調(diào)，導致不正常的條件反射，出現(xiàn)各種癥狀。隨后對軋鋼車間的員工的身體狀況進行調(diào)查分析，調(diào)查表內(nèi)容見表3.2。表3.2 員工身體基本狀況調(diào)查表姓名性別身體狀況工作崗位（車間）年齡工齡對工作崗位評價滿意較滿意不滿意聽力情況聽力正常心理情況煩躁時有耳鳴焦急輕度耳聾生氣重度耳聾生理情況頭疼注意力不集中頭暈記憶力減退失眠反應遲緩多汗神經(jīng)過敏惡心驚慌乏力心跳過快心悸心律不齊多夢血壓偏高根據(jù)以上調(diào)查表對員工進行調(diào)查，根據(jù)員工填寫的內(nèi)

45、容進行匯總，得出匯總結果如表3.3。表3.3 軋鋼車間員工身體基本狀況調(diào)查匯總表身體狀況癥狀人數(shù)（78）所占比例（%）備注說明聽力情況聽力正常2329.5時有耳鳴3241.0輕度耳聾1620.5重度耳聾79.0生理情況頭疼2126.9身體狀況表現(xiàn)情況有交叉現(xiàn)象頭暈2329.4失眠1519.2多汗1417.9惡心911.5乏力2734.6心悸2835.8多夢1215.3注意力不集中1316.7記憶力減退2126.9反應遲緩67.7神經(jīng)過敏78.9驚慌911.5心跳過快1417.9心律不齊78.9血壓偏高2329.4 心理情況煩躁2937.2表現(xiàn)的情況有交叉現(xiàn)象焦急3139.7生氣46 

46、58.9由表3.3可以看出，軋鋼車間噪音危害工人的身體健康，多數(shù)工人在聽力、生理、心理方面存在問題，因此對車間噪音情況的改善勢在必行。3.2.2 軋鋼車間微氣候環(huán)境分析軋鋼車間的微氣候環(huán)境是將車間內(nèi)外的自然空氣環(huán)境依據(jù)軋鋼車間的生產(chǎn)工藝的需要加以控制及調(diào)整，從而使車間內(nèi)部的空氣保持在一定溫度、流動速度、濕度和清潔度。由于軋鋼車間工人和機器較多，且軋鋼工藝要求較高，所以對車間溫濕度要求會較高。溫濕度條件不僅直接影響影響工人工作的質(zhì)量和效率，而且也會員工的身心健康。以下對溫濕度與工人身心健康和軋鋼設備性能的關系分別做闡述。a)空氣的溫濕度與軋鋼設備性能的關系在軋鋼車間，鋼鐵原料按軋制工藝要求，通過

47、軋鋼機進行軋制從而形成產(chǎn)品。從材料和設備運轉方面考慮，溫濕度對設備的影響很大，而溫濕度對設備的影響直接關系到對設備運行的作用及對產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的影響。如果車間內(nèi)的溫濕度過高，機件之間摩擦系數(shù)會增大，機件膨脹，運動配合會變得不平衡。對于使用帶傳動的部分，還會使傳動速度不均勻。濕度過大，會降低產(chǎn)品質(zhì)量。過濕環(huán)境持續(xù)的時間如果過長，機器部件會產(chǎn)生生銹現(xiàn)象，從而大大降低了設備的使用壽命。b)溫濕度與作業(yè)者身心健康的關系在人機系統(tǒng)中，作業(yè)者的生理、心理狀態(tài)直接受環(huán)境影響，其中溫濕度對心理、生理的影響更明顯。當作業(yè)者處在微氣候環(huán)境中時，對溫度有著明顯主觀感覺，也就是說在心理上是否感覺舒適。一般來說舒適有兩

48、方面的含義，一種是人主觀感覺到的舒適程度，另一種指客觀要求的允許溫度。舒適的溫度是針對某一溫度范圍來說的，標準規(guī)定的舒適溫度一般為21±3范圍內(nèi)(夏季和冬季稍有不同)。允許溫度是指在不影響作業(yè)者的安全、身心健康和工作效率的條件下的溫度范圍。它一般為舒適溫度±(35)，如果車間內(nèi)的相對濕度發(fā)生一定的變化，那么舒適溫度也會有相應的改變。舒適濕度一般在40%60%范圍內(nèi)，不一樣的空氣濕度，作業(yè)者會有不同的感覺。高濕度的作業(yè)環(huán)境對工人的工作效率差和心理感覺造成的消極影響很大。室內(nèi)最適空氣濕度H(%)及溫度t()的函數(shù)關系如下: （12.20Ct260C）不同的空氣溫濕度條件下，人的

49、主觀感覺狀態(tài)如表3.4所示。溫度（）相對濕度（%）感覺狀態(tài)溫度（）相對濕度（%）感覺狀態(tài)2040最舒適狀態(tài)24100重體力勞動困難75沒不適的感覺3025沒不適的感覺85良好的安靜狀態(tài)50正常效率91疲勞壓抑狀態(tài)65重體力勞動困難2420沒有不適感覺81體溫升高65稍有不適感覺90對健康有害80有不適感覺表3.4 溫度濕度感覺狀態(tài)表在車間實習過程中，查閱了往年軋鋼車間四季溫濕度的記錄，并進行整理，軋鋼車間的溫濕度情況如表3.5所示。季節(jié)車間平均溫度（0C）車間平均相對濕度（%）工人感覺狀態(tài)春季(3、4、5月)27±355±5沒有不適感覺夏季(6、7、8月)38±3

50、75±5疲勞、壓抑、頭暈狀態(tài)秋季(9、10、11月)26±350±5沒有不適感覺冬季(12、1、2月)15±340±5稍有不適感覺表3.5 軋鋼車間溫度濕度實測表由表3.5可以看出，夏季出現(xiàn)生理不適的情況比例較大，且在6、7、8月份，鋼產(chǎn)量明顯下降，由此可知，車間的溫濕度條件直接影響工人的健康，從而影響工作效率，因此對軋鋼車間溫濕度環(huán)境的改善勢在必行。3.2.3 軋鋼車間照明情況分析在實習期間對軋制車間的照明情況做了測試，表3.6是連續(xù)三天對車間照度的測試情況。表3.6 軋鋼車間照度實測表日期實測照度值（lx）備注3月14日白128.3普通有窗

51、，自然采光，自然+人工（陰天時）晚97.8普通有窗，人工采光3月15日白126.8普通有窗，自然采光，自然+人工（陰天時）晚96.0普通有窗，人工采光3月16日白127.5普通有窗，自然采光，自然+人工（陰天時）晚96.3普通有窗，人工采光一般來說，鋼鐵行業(yè)的照度應在100lx以上，從表中數(shù)據(jù)可以看出，該車間在夜間的照明情況不理想，與我國軋鋼行業(yè)的要求有一定差距，并且從現(xiàn)場實際情況觀測到，夜晚人工采光時，由于電壓不穩(wěn)，常常出現(xiàn)亮度不穩(wěn)的現(xiàn)象，對工人的作業(yè)有很大的消極作用，這些情況有待改善。3.3 存在問題綜述通過對唐山東海鋼鐵集團軋鋼車間現(xiàn)場進行調(diào)查、測量、統(tǒng)計以及分析，發(fā)現(xiàn)車間環(huán)境存在較嚴重

52、問題，問題綜述如下:a）軋鋼車間噪聲較大(90一130dB左右)，嚴重影響工人的身心健康。b）車間的溫濕度條件無法給作業(yè)者舒適的感覺，尤其在夏季時，情況更加惡劣，工人常出現(xiàn)頭疼、壓抑、疲勞情況，從而導致請假情況頻繁，嚴重影響生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。c）車間照明與我國軋鋼行業(yè)照明要求還有一定差距，尤其在夜晚，工人容易產(chǎn)生視覺疲勞，影響工人心情，降低作業(yè)效率。4 人因工程學在唐山東海鋼鐵集團軋鋼車間的應用及效果4.1 改善方案的設計目標和原則4.1.1 改善方案的設計目標所有人一機系統(tǒng)都處在相應環(huán)境中，所以環(huán)境必然會對人-機系統(tǒng)產(chǎn)生影響作用。與機器相比較，人更易受環(huán)境影響。作業(yè)環(huán)境包括噪聲、濕度、溫度

53、、顏色等很多方面。在人因工程學相關知識的指引下，旨在研究分析不同環(huán)境下作業(yè)者的生理和心理反應，以及這些反應對工作和生活產(chǎn)生的影響，也研究以人為中心的環(huán)境質(zhì)量評價標準。此外，還研究控制、改善以及預防不良環(huán)境的措施，使環(huán)境更適應人的要求。通過對唐山東海鋼鐵集團軋鋼車間的作業(yè)環(huán)境進行改善，努力為作業(yè)者營造健康、安全、舒適的作業(yè)環(huán)境，從而提高動人的工作及生活質(zhì)量，充分保護和利用人力資源，發(fā)揮潛能，從而實現(xiàn)人一機一環(huán)境整個系統(tǒng)的高效率的目的。4.1.2 改善方案的設計原則a)客觀性原則唯物論是人因工程學所必須堅持的方法論的基礎。在方案設計和制定路線的過程中，利用人因工程學正確地制定研究路線，應用科學有效

54、的研究方法，對研究的對象做出系統(tǒng)客觀的評價?？陀^性原則指在我們在研究中要奉行嚴肅認真、實事求是的優(yōu)良態(tài)度，通過觀察客觀事物本來的真實的面目去探求它的固有的本質(zhì)及規(guī)律?？陀^性不是絕對的，而是相對的，因為所有研究都是在一定的客觀物質(zhì)條件和主管認識水平的基礎上來實施的。改善方案時遵循客觀性原則，就應該遵循以下幾點:研究工作的開始階段，要根據(jù)生產(chǎn)應用最實際的需要，考慮具備的主觀以及客觀條件，并選取適宜的研究對象;研究過程當中，要客觀、全面、真實地去記錄各種環(huán)境條件和以及不同條件下的研究對象的不同反應;分析研究結果階段，應從實際出發(fā)，做出合理的推斷;在設計方案時，需要考慮當前條件的成熟性、實用性、可能性以及效益性。b)系統(tǒng)性原則所說的系統(tǒng)性原則，是指在研究過程中應把所研究的對象放到系統(tǒng)中去研究。人一機一環(huán)境系統(tǒng)是人因工程學的主要研究對象。在這個系統(tǒng)中人、機器、環(huán)境三個要素之間既相互制約又相互協(xié)同，而整個系統(tǒng)的性能與各要素性能的簡單疊加不同。人、機器、環(huán)境三各要素又各自有其組成成分，分別