秘籍之安全人機工程學

1、第一章人機工程學起源于歐洲，形成與美國，發(fā)展與日本。最早研究人機工程學的是德國，最早形成系統(tǒng)的是英國。人機工程學的定義：國際工效學會定義為：研究各種工作環(huán)境中人的因素，研究人和機器及環(huán)境的相互作用，研究人在工作，生活中怎樣統(tǒng)一考慮工作效率，人的健康，安全和舒適等問題的學科。 國內(nèi)學者一般認為：人機工程學是運用人的生理學，心理學和其他有關(guān)學科知識，使機器和人相互適應，創(chuàng)造舒適和安全的工作與環(huán)境條件，從而提高工效的一門學科安全人機工程學的定義：安全人機工程學是從安全的角度和著眼點，運用人機工程學的原理和方法去解決人機結(jié)合面的安全問題的一門新興學科。它作為人機工程學的一個應用學科分支，以安全為目標，

2、以工效為條件，將與以安全為前提，以工效為目標的工效人機工程學并駕齊驅(qū)，并成為安全工程學的一個重要分支學科。安全人機工程學的主要研究目的：對人機系統(tǒng)建立合理的方案，更好地在人機之間合理地分配功能，使人和機有機結(jié)合，有效地發(fā)揮人的作用，最大限度地為人提供安全衛(wèi)生和舒適，達到保障人的健康、舒適、愉快地活動，同時帶來活動效率的提高。安全人機工程學研究的內(nèi)容：1.人的因素方面，包括人體生理，心理，人體測量及生物力學。2.機的因素方面，包括顯示器和控制器等物的設計。3.環(huán)境因素的方面，包括采光照明塵毒噪聲等對人身心產(chǎn)生影響的因素。4人機系統(tǒng)的綜合研究，研究人機系統(tǒng)的整體設計，崗位設計，顯示器設計，控制器設

3、計，環(huán)境設計，作業(yè)方法及人機系統(tǒng)的組織管理等。5.研究安全人機工程學科體系，人機結(jié)合面的安全標準依據(jù)，人機系統(tǒng)的安全設計等問題。安全人機工程學的研究對象：人，機，人機結(jié)合面。第二章人體生理學參數(shù)及測量 ：（1）最大耗氧量（Vo2max）及氧債能力（2）最大心率（3）搏出量與最大心臟輸出 （4）肌電圖（5）呼吸量的測定 （6）脈搏數(shù)的測定 （7）發(fā)汗的測定 （8）血液成份變化的測定 （9）腦電圖 人體數(shù)據(jù)的運用準則:（1）最大最小準則（2）可調(diào)性準則（3）平均準則（4）使用最新人體數(shù)據(jù)準則（5）地域性準則（6）功能修正與最小心理空間相結(jié)合準則（7）標準化準則（8）姿勢與身材相關(guān)聯(lián)準則 （9）合理

4、選擇百分位和適用度準則 人體尺寸的應用方法和程序:（1） 確定所設計對象的類型和適應度。確定設計對象的功能尺寸的主要依據(jù)是人體尺寸百分位數(shù)，而它的選用又與設計對象的類型密切相關(guān)。首先應確定所設計的對象是屬于哪一類型。（2） 選擇人體尺寸百分位數(shù) 。在確認所設計的產(chǎn)品類型及其等級之后，選擇人體尺寸百分位數(shù)的依據(jù)是適用度。人機工程學設計中的適用度，是指所設計產(chǎn)品在尺寸上能滿足多少人使用，通常以適合使用的人數(shù)占使用者群體的百分比表示 （3） 確定功能修正量和心理修正量。人體測量的基本知識（對象：特定群體）：人體測量是一門新興的學科，他是通過測量人體各部位尺寸來確定個體之間和群體之間在人體尺寸上的差別

5、，用以研究人的形態(tài)特征，從而為各種安全設計、工業(yè)設計、工程設計提供人體測量數(shù)據(jù)。百分位數(shù)：工程上常以正態(tài)分布的某個百分位a處的人體尺寸數(shù)值x作為設計用人體尺度的一個界值，以控制設計的適應范圍，該界值稱為百分位數(shù)。百分位數(shù)公式：xa=x+k·S（x ：對應百分位a的百分位數(shù)； x：樣本均值； s:樣本標準差； k：與a有關(guān)的變換系數(shù)）根據(jù)攝氧量與需氧量的關(guān)系，可將人體負荷量分為常量負荷，高量負荷，超量負荷，常量負荷：指勞動時攝取量與需氧量保持平衡的負荷，即需氧量小于最大攝取量的各種負荷。高量負荷：指需氧量已接近或等于最大攝氧量的負荷。超量負荷：若勞動強度過大，需氧量超過最大攝氧量，人體

6、一直在缺氧狀態(tài)下活動形成較大氧虧，處于“假穩(wěn)定狀態(tài)”下的負荷。設計和人體數(shù)據(jù)百分位選擇歸納：（1）凡間距類設計，一般取較高百分位數(shù)據(jù)，常取第95百分位數(shù)據(jù)。（2）凡凈空高度類設計，一般取高白扥為數(shù)據(jù)，常取第99百分位數(shù)據(jù)以及盡可能適應100%的人。（3）凡屬于可及距離類設計，一般應使用低百分位數(shù)據(jù)。（4）座面高度類設計，一般取低百分位數(shù)據(jù)，常以第5百分位的人體數(shù)據(jù)。（5）隔斷類設計，如果設計目的是為了保證隔斷后面人的秘密性，應使用第95或更高百分位數(shù)據(jù)；反之，如果是為了監(jiān)視隔斷后的情況，則應使用低百分位（第5百分位或更低百分位）數(shù)據(jù)。（6）公共場所工作臺面高度類設計，如果沒有特別的作業(yè)要求，一

7、般以肘部高度數(shù)據(jù)為依據(jù)，百分位常取女子第5百分位（88.9cm）到男子第95百分位（111.8cm）數(shù)據(jù)。第三章感覺的基本特征人的各種感受器都有一定的感受性和感覺閾限。從人的感覺閾限來看，刺激本身必須達到一定強度才能對感受器官發(fā)生作用知覺的基本特征: 人的知覺一般分為空間知覺，時間知覺，運動知覺與社會知覺等，它們有如下共同特征：知覺的整體性 知覺的理解性 知覺的恒常性 知覺的選擇性 反應時間：人叢接收外界刺激到做出反應的時間。 影響反應時間的影響因素:（1）隨感覺通道不同而不同（2） 與運動器官有關(guān) （3）與刺激性質(zhì)有關(guān)（4）隨執(zhí)行器官不同而不同（5）與刺激數(shù)目的關(guān)系 （6）與顏色的配合有關(guān)（

8、7）與年齡有關(guān)（8）與訓練有關(guān) 非理智行為的心理因素:（1）僥幸心理 （2）省能心理 （3）逆反心理 （4）湊興心（5）從眾心理 顏色現(xiàn)象三種特性：明度、色調(diào)和飽和度 顏色的混合顏色的心理作用：冷暖感 ，興奮和抑制感， 前進和后退感，輕重感，輕松和壓抑感，軟硬感，膨脹色與收縮色。人體活動范圍最有利范圍：是指可使人在既達到動作目的同時又保證了人的工作輕松、舒適、不疲勞的最佳效果的人體活動范圍，亦稱順手可及活動范圍。施加的操縱力不大的、使用頻率很高的、極重要的操作裝置應安裝在此范圍內(nèi)。正常范圍：是指人體一般活動均在此活動范圍內(nèi)進行，如上肢相對于不動的肩膀在肘關(guān)節(jié)彎曲時外切弧的范圍。一般常用的又重要

9、的操作裝置應安裝在此范圍內(nèi)。 最大可及范圍：是指肢體長時間處于最大限度伸直狀態(tài)的活動范圍。不常用的費力很大的操作裝置應安裝在此范圍內(nèi)。 進行安全人機系統(tǒng)設計時，為使動作速度、頻率和準確性、靈活性很好地結(jié)合，須遵循的規(guī)律： 勞動時，不論連續(xù)動作時間長短，都應在最有利的位置開始和結(jié)束。2 沿曲線的、直線的或不規(guī)則軌跡的動作，都應該讓操作者的動作從容不迫。(3)具有急劇改變方向的動作，應盡量采用流暢而連續(xù)的動作。 手在水平內(nèi)動作比在垂直面內(nèi)的動作要準確。 (5)工作時的動作次數(shù)應盡量減少，頻率應降低。 重要作業(yè)盡可能由一個人的動作完成。 最重要和常用的裝置或工具應當放在最有利范圍之內(nèi)。 操縱者的操縱

10、動作，按適宜的半徑作圓周運動比沿直線運動好。 從一個操縱位置到另一個操縱位置的動作應當平穩(wěn)，不允許有跳躍式動作。 如果操作者不可避免地按不正確的軌跡動作時，應當考慮改變手的動作，這時采用直線形式的軌跡要靈活些。疲勞的定義就是在人體發(fā)生可以概括為失去功能或打亂這樣的變化，引起生理活動的變化也就是發(fā)生機能變化、物質(zhì)變化、自覺疲勞和效率變化的現(xiàn)象。所謂疲勞就是人體內(nèi)的分解代謝和合成代謝平衡不能維持，換言之，當高位與低位的代謝反應平衡不正常時叫疲勞。按疲勞的原因分：生理性/心理性疲勞 按疲勞所發(fā)生的部位分：精神/肌肉/神經(jīng)疲勞 按疲勞的程度分： 一般/過度/重度疲勞 按疲勞產(chǎn)生的時間長短分： 急性/慢

11、性疲勞 按作業(yè)方式分： 動態(tài)作業(yè)/靜態(tài)作業(yè)疲勞 疲勞產(chǎn)生的機理：（1）疲勞物質(zhì)積累機理（2）力源耗竭機理（3）中樞變化機理與生理變化機理（4）局部血流阻斷機理測量疲勞的幾種方法:（）測定心率 （）呼氣分析法 （）觸兩點辨別閾法（）膝腱反射閾的測定 （）反應時間測定法 （）頻閃融合閾值測定法（）色名讀唱時間法 （）皮膚電流測定法 疲勞的改善與消除: （1）提高作業(yè)機械化和自動化程度 （2）加強科學管理改進工作制度（3）合理安排工作時間及休息時間 （4）多種休息方式（5）輪班工作制度（6）業(yè)余活動和休息的安排從形態(tài)和功能上將機體劃分為運動、消化、呼吸、泌尿、生殖、循環(huán)、內(nèi)分泌、感覺、神經(jīng)九個系統(tǒng)感

12、覺閥：能引起感覺的一次刺激必須達到一定強度，能被感覺器官感受的刺激強度范圍掩蔽效應：一個聲音的聽閾因另一個聲音的掩蔽作用而提高的效應肌肉的運動機理：肌原纖維是由眾多肌微絲構(gòu)成，肌微絲又因其形態(tài)和化學成分不同分為肌球蛋白和肌動蛋白微絲。肌肉的收縮就是由這兩種肌微絲的蛋白之間不斷的結(jié)合或離解，從而使肌動蛋白微絲在相鄰的肌球蛋白微絲之間滑動而向肌節(jié)中心靠攏，使肌節(jié)縮短，放松時則相反感覺和知覺的區(qū)別與聯(lián)系：感覺反映的是客觀事物的個別屬性，知覺反映的是客觀事物的整體屬性。在一般情況下，感覺和知覺是密不可分的，感覺是知覺的基礎(chǔ)，沒有感覺，也就不可能有知覺，對事物的個別屬性反映的感覺越豐富，對事物的整體反應

13、的知覺就越完整、越正確。在生產(chǎn)中感覺越敏銳，就為減少事故的發(fā)生，確保安全生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。同時，由于客觀事物的個別屬性和事物的整體總是緊密相連的，因此，在實際過程中，人們很少產(chǎn)生單純的感覺，而總是以直接的形式反映客觀事物。第四章人的主要功能:（l）、人的第一種功能傳感器（2）、人的第二種功能信息處理器（3）、人的第三種功能操縱器機的主要功能：（l）、接受信息 （2）、儲存信息 （3）、處理信息 （4）、執(zhí)行功能 人機特性比較:(1)、人具有智能、感覺、綜合判斷能力、隨即應變能力、對各種情況的決策和處理能力等，人的功能的限度是準確性、體力、速度和知覺能力；（2）、機器作用力大，速度快，連續(xù)作業(yè)能力

14、和耐久性能好，功能限度是性能維持能力、正常動作、判斷能力、造價及運營費用。 人機功能分配的一般原則:（1）、笨重的、快速的、精細的、規(guī)律性的、單調(diào)的、高階運算的、支付大功率的、操作復雜的、環(huán)境條件惡劣的作業(yè)以及需要檢測人不能識別的物理信號的作業(yè)，分配給機器承擔 （2）、指令和程序的安排，圖形的辨認或多種信息輸入時，機器系統(tǒng)的監(jiān)控、維修、設計、創(chuàng)造、故障處理及應付突然事件等工作，由人承擔 第五章人機系統(tǒng)的安全設計的內(nèi)容:(1)、人機界面的安全設計(2)、作業(yè)環(huán)境設計(3)、安全防護裝置設計(4)、人機系統(tǒng)的安全可靠性設計顯示器設計的基本原則:(1).明顯度高 (2).可見度高 (3).可讀性好

15、(4).闡明力強 (5). 簡單明了 (6).確保安全 (7).使視力有缺陷者（如視弱、色弱者）也不會誤認 (8).顯示器的顯示方式和操作者的思維過程應當和諧一致。角笛和汽笛 角笛常用作高噪聲環(huán)境中的報警裝置；汽笛較適合于緊急狀態(tài)的音響報警裝置。在進行工作空間設計時，應遵循以下原則:1、 根據(jù)生產(chǎn)任務和人的作業(yè)要求，首先應總體考慮生產(chǎn)現(xiàn)場的布局，避免在，某個局部的空間范圍內(nèi)的機器、設備、工具和人員過于密集，造成空間勞動負荷過大，然后再進行各局部之間的協(xié)調(diào)。2、 工作空間設計要著眼于人，落實于設備。3、 考慮人的活動特性時，必須考慮人的認識特點和人體動作的自然性、同時性、對稱性、節(jié)奏性、規(guī)律性、

16、經(jīng)濟性和安全性；在應用有關(guān)人體測量數(shù)據(jù)設計工作空間時，必須保證至少在90%的操縱者中具有適應性、兼容性、操縱性和可達性。固定的工作面高度是按照坐姿身高或坐姿肘高的第95百分位數(shù)值設計的。椅面高度應根據(jù)坐姿腘窩高和坐姿肘高的第95百分位數(shù)值設計的。立姿工作面的高度應按照身高的肘高的第95百分位設計的。安全距離設計：在選取人體尺寸或最大可及范圍時，應采用第99百分位上男女中較大的數(shù)值作為最小安全距離的設計依據(jù)；采用第一百分位上男女中較小的數(shù)值作為最大安全空隙的設計依據(jù)。座椅設計的一般原則：1、 座椅應給操作人員在操作時提供身體支撐2、 座椅的尺寸要適當，其高度和位置可以調(diào)整到適合各種身材的人使用，

17、使操作人員工作順利3、 座椅應能夠適當?shù)刂巫∩眢w，以避免不良的姿勢，同時身體的重量能夠均衡地分布在椅面上4、 在不影響手的個別動作時，座椅應有扶手，同時也有腳踏板，是座椅到腳停止位置的距離較好?？刂破髟O計的一般要求：1、控制器設計要適應人體運動的特征，考慮操作者的人體尺寸和體力。2、控制器操縱方向應與預期的功能方向和機器設備的被控制方向一致。3、控制器要利于辨認和記憶。4、盡量利用控制器的結(jié)構(gòu)特點進行控制或借助操作者體位的重力進行控制。5、盡量設計多功能控制器，并把顯示器與之有機結(jié)合，如帶指示燈的按鈕等?？刂破餮b置的選擇原則：1、快速而精確的操作主要采用手控或手指控制裝置，用力的操作則采用手

18、臂及下肢控制。2、手控裝置應安排在肘、肩高度之間而容易接觸到的位置處，并易于看到3、手指控制裝置之間的間距可為15MM，手控裝置之間的間距則為50MM4、手掀按鈕、鈕子開關(guān)或旋鈕適用于用力小，移動幅度不大及高精度的階梯式或連續(xù)式調(diào)節(jié)5、長臂杠桿、曲柄、手輪及踏板則適用于用力、移動幅度大和低精度的操作為了防止和控制眩光采取如下措施：1、 限制光源亮度。2、合理分布光源。3、改變光源或工作面得位置。4、合理的照度。振動的控制采用如下措施:1、 改進作業(yè)工具，對工具的重量、振動頻率、振動幅度進行改進和限制。2、人員輪流作業(yè)。3、采用合理的防護用品，采用防震墊等。4、定期體檢，做好振動病的早期防治工作

19、。對噪聲的控制，可采取如下措施：1、 控制聲源。2、控制噪聲的傳播。3、加強個體防護。4、調(diào)整班次、增加休息次數(shù)、輪換作業(yè)等也是很好的辦法。5、廣泛進行職業(yè)安全衛(wèi)生教育，使職工了解噪聲的危害和防止的意義，并了解掌握如何防止噪聲的方法。6、音樂調(diào)節(jié)安全防護裝置的設計原則：1、 以人為本的設計原則。2、安全防護裝置必須安全可靠的原則。3、安全防護裝置與機械裝備配套設計的原則。4、簡單、經(jīng)濟、方便的原則。5、自組織的設計原則。顯示器設計與選擇的基本原則：1、顯示器所顯示的信息要有較好的可覺察性、可辨性，保證接受者能迅速、準確地感知和確認。2、顯示器傳遞的信息數(shù)量不宜過多，特別是次要信息過多，會增加接

20、受者的心理負擔。3、應考慮人接受信息能力的特性，當某一種感覺通道負荷過大時，可使用另一種通道協(xié)助接受信息。4、同種類的信息應盡量用同樣方式傳遞。5、顯示的信息變化時，其方向和幅度，要與信息變化所帶來的作用和趨勢相一致。6、有多種顯示器的情況下，要根據(jù)技術(shù)過程、各種信息的重要程度和使用頻數(shù)來布置，重要的顯示器應在醒目的位置上。7、為便于識別，在某些情況下可應用兩個或兩個以上的方式編碼。8、顯示信息的量值應有足夠的精度和可靠性。9、必須保證在特定作業(yè)環(huán)境下實現(xiàn)顯示信息的功能和作用，保證接受者有最佳的工作條件。10、各個國家、地區(qū)或行業(yè)部門使用的信息編碼應盡可能做到統(tǒng)一和標準化。第六章人因失誤：人未

21、能精確地、恰當?shù)?充分地、可接受地完成所規(guī)定的績效標準范圍內(nèi)的任務。人因可靠性：人對于系統(tǒng)的可靠性所必須完成的活動的成功概率。工作空間：人與機器結(jié)合完成生產(chǎn)任務是在一定的作業(yè)空間進行的。人們在從事某項作業(yè)時，為完成該項工作，人體所必須的活動范圍或空間，稱為工作空間最佳作業(yè)空間的選擇 充分考慮作業(yè)者的心理特性 充分考慮作業(yè)者的行動空間 對于多人集體作業(yè)應考慮協(xié)同作業(yè)空間 考慮設備本身的特點（功能、形狀、數(shù)量和使用情況等）進行設計，盡量把功能相同和相互聯(lián)系的部件組合在一起，以利于操作、監(jiān)視和管理。 考慮控制裝置的合理布局，將使用頻率高的控制裝置布置在最適于作業(yè)的區(qū)域，并按操作的先后順序，把它們相互之間盡量安排得近一些，形成一個流暢的作業(yè)線路。 根據(jù)人