第五章-安全人機(jī)系統(tǒng)中人的作業(yè)崗位與空間設(shè)計(jì)

第五章

安全人機(jī)系統(tǒng)中的作業(yè)崗位與空間設(shè)計(jì)1學(xué)習(xí)目標(biāo)：具備根據(jù)不同工作確定作業(yè)姿勢(shì)的能力具有對(duì)作業(yè)崗位的初步設(shè)計(jì)能力具有作業(yè)場(chǎng)所布置能力具有典型作業(yè)崗位的空間設(shè)計(jì)能力具有安全作業(yè)空間的設(shè)計(jì)能力

第五章安全人機(jī)系統(tǒng)中人的

作業(yè)崗位與空間設(shè)計(jì)

2§1作業(yè)崗位

§2作業(yè)空間分析

第五章安全人機(jī)系統(tǒng)中人的

作業(yè)崗位與空間設(shè)計(jì)

3

一、作業(yè)崗位的分類二、典型作業(yè)崗位三、作業(yè)崗位設(shè)計(jì)要求和原則

第一節(jié)作業(yè)崗位

4確定姿勢(shì)原則：

最高作業(yè)效率

人-機(jī)之間最協(xié)調(diào)

工作者輕松、舒適、自然、持久地進(jìn)行作業(yè)

第一節(jié)作業(yè)崗位

5第一節(jié)作業(yè)崗位

作業(yè)崗位（按其作業(yè)時(shí)的姿勢(shì)）立姿崗位、坐姿崗位、坐立姿交替崗位、跪姿崗位和臥姿崗位6確定作業(yè)姿勢(shì)因素：

①工作空間的大小及照明條件等②體力負(fù)荷大小、頻度、用力方向、作業(yè)要求的準(zhǔn)確性與速度等③作業(yè)場(chǎng)所各種儀器、機(jī)具和加工件的擺放位置，取用、操作的方法等④工作臺(tái)面與座椅的高度，有無足夠容膝空間⑤作業(yè)方式、方法，特別是操作時(shí)起坐頻率，變換姿勢(shì)的可能性⑥作業(yè)者主動(dòng)采取的體位等第一節(jié)作業(yè)崗位

7不良姿勢(shì)：靜止不動(dòng)的立姿長(zhǎng)期或反復(fù)彎腰，特別是彎度超過15°彎腰并伴有軀干扭曲或半坐姿負(fù)荷不平衡，單側(cè)肢體承重長(zhǎng)時(shí)間雙手平舉或前伸長(zhǎng)時(shí)間或高頻率地使用一組肌肉第一節(jié)作業(yè)崗位

8典型作業(yè)崗位坐姿作業(yè)崗位立姿作業(yè)崗位坐立姿交替作業(yè)崗位跪姿作業(yè)崗位臥姿作業(yè)崗位第一節(jié)作業(yè)崗位

9圖5-1以靜臥為基礎(chǔ)，坐、立、彎腰、跪四種姿勢(shì)的能耗百分比10設(shè)計(jì)要求：保證作業(yè)者在上肢活動(dòng)所能達(dá)到的區(qū)域內(nèi)完成各項(xiàng)操作，并應(yīng)考慮下肢的舒適活動(dòng)空間

考慮操作動(dòng)作的頻繁程度。很頻繁（≥2次/分鐘）；頻繁（＜2次/分鐘，且≥2次/小時(shí)）；不頻繁（＜2次/小時(shí)）考慮作業(yè)者的群體，全部為男性；全部為女性；男性和女性共同使用

第一節(jié)作業(yè)崗位

11設(shè)計(jì)原則：必須考慮作業(yè)者動(dòng)作的習(xí)慣性、同時(shí)性、對(duì)稱性、節(jié)奏性、規(guī)律性等生理特點(diǎn)，以及動(dòng)作經(jīng)濟(jì)性原則各組成部分（座椅、工具、顯示器、操縱器及其他輔助設(shè)施）的設(shè)計(jì)，均應(yīng)符合工作特點(diǎn)及人機(jī)工程學(xué)要求在作業(yè)崗位上不允許有與作業(yè)崗位結(jié)構(gòu)組成無關(guān)的物體存在第一節(jié)作業(yè)崗位

12一、作業(yè)空間類型二、作業(yè)空間設(shè)計(jì)總則

三、典型作業(yè)崗位的空間設(shè)計(jì)四、安全作業(yè)空間的設(shè)計(jì)第二節(jié)作業(yè)空間分析

13第二節(jié)作業(yè)空間分析

近身作業(yè)空間

定義：作業(yè)者在某一位置時(shí)，考慮身體的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)尺寸，在坐姿或站姿狀態(tài)下，其所能完成作業(yè)的空間范圍

14第二節(jié)作業(yè)空間分析

作業(yè)場(chǎng)所指操作者周圍與作業(yè)有關(guān)的、包含設(shè)備因素在內(nèi)的作業(yè)區(qū)域

不同個(gè)體作業(yè)場(chǎng)所的布置構(gòu)成總體作業(yè)空間

15總體作業(yè)空間設(shè)計(jì)的依據(jù)作業(yè)場(chǎng)所布置總則作業(yè)場(chǎng)所布置考慮順序第二節(jié)作業(yè)空間分析

16

總體作業(yè)空間設(shè)計(jì)的依據(jù)

企業(yè)的生產(chǎn)方式、工藝特點(diǎn)決定了總體作業(yè)空間內(nèi)的設(shè)備布局，在此基礎(chǔ)上，再根據(jù)人機(jī)關(guān)系，按照作業(yè)者的操作要求進(jìn)行作業(yè)場(chǎng)所設(shè)計(jì)及其他設(shè)計(jì)第二節(jié)作業(yè)空間分析

17作業(yè)場(chǎng)所布置總則重要性原則—將最重要的設(shè)施布置在離操作者最近或最方便的位置使用頻率原則—將信息交換頻率高的設(shè)施布置在操作者易見、易及的位置，便于觀察和操作功能原則—按功能性相關(guān)關(guān)系對(duì)顯示器、控制器以至于機(jī)器進(jìn)行適當(dāng)?shù)木幗M排列，把具有相同功能的機(jī)器設(shè)施布置在一起，以便于操作者記憶和管理

使用順序原則—根據(jù)人操作機(jī)器或觀察顯示器的順序規(guī)律布置機(jī)器第二節(jié)作業(yè)空間分析

18圖5-2面板布置原則與作業(yè)執(zhí)行時(shí)間的關(guān)系19坐姿作業(yè)崗位的空間設(shè)計(jì)立姿作業(yè)崗位的空間設(shè)計(jì)坐立交替作業(yè)崗位的空間設(shè)計(jì)受限作業(yè)崗位的空間設(shè)計(jì)第二節(jié)作業(yè)空間分析

20坐姿作業(yè)崗位的空間設(shè)計(jì)工作面高度：略低于肘部(坐面高度加坐姿肘高)50～100mm當(dāng)精細(xì)的或需較大視力的工作，高于肘部50～150mm當(dāng)從事需要較大用力的重工作，低于肘部150～300mm第二節(jié)作業(yè)空間分析

21圖5-3坐姿作業(yè)工位的工作面高度、坐椅高度的關(guān)系示意圖

22表5-1坐姿工作的工作面尺寸范圍23作業(yè)范圍定義：操作者以站姿或坐姿進(jìn)行作業(yè)時(shí)，手和腳在水平面和垂直面內(nèi)所能觸及的最大軌跡范圍水平作業(yè)范圍

澳大利亞學(xué)者海蒂提出的“MODAPTS記號(hào)”

第二節(jié)作業(yè)空間分析

24圖5-4上肢動(dòng)作一般記號(hào)25圖5-5平面作業(yè)范圍(cm)26第二節(jié)作業(yè)空間分析

腳作業(yè)空間圖5-6腳作業(yè)區(qū)域27立姿作業(yè)崗位的空間設(shè)計(jì)工作面高度：不僅與身高有關(guān)，還與作業(yè)時(shí)施力的大小、視力要求和操作范圍等很多因素有關(guān)，可為固定值，也可隨需要調(diào)整寬度：視需要而定

第二節(jié)作業(yè)空間分析

28圖5-7立姿作業(yè)的工作臺(tái)高度推薦值(cm)0參照線是地面至肘的高度線，其平均值男性為105cm，女性為98cm29作業(yè)范圍水平面作業(yè)范圍：與坐姿時(shí)相同垂直作業(yè)范圍：正常作業(yè)范圍、最大作業(yè)范圍（設(shè)計(jì)控制臺(tái)、配電板、駕駛盤和確定控制位置的基礎(chǔ)）

第二節(jié)作業(yè)空間分析

30圖5-8立姿作業(yè)的垂直作業(yè)空間(a)單臂(b)雙臂31第二節(jié)作業(yè)空間分析

立姿作業(yè)崗位的空間設(shè)計(jì)臨時(shí)座位

臨時(shí)座位搖動(dòng)旋轉(zhuǎn)式回跳式32第二節(jié)作業(yè)空間分析

表5-3立姿作業(yè)空間垂直方向布局設(shè)計(jì)

垂直方向高度(mm)區(qū)域特點(diǎn)作業(yè)空間設(shè)計(jì)內(nèi)容0～500適宜于腳控制只能設(shè)計(jì)腳踏板、腳踏鈕等常用的腳控制器500～700手、腳操作不方便不宜在此區(qū)域設(shè)計(jì)控制器700～1600最適宜于人的操作和觀察設(shè)置各種重要的、常用的手控制器、顯示器和工作臺(tái)面；特別是人最舒適的作業(yè)范圍900～1400mm高度之間1600～1800手操縱不方便，視力條件也略有下降布置極少操縱的手控制器和不太重要的顯示器1800以上布置報(bào)警裝置33工作臺(tái)高度既適宜于立姿作業(yè)又適合于坐姿作業(yè)，這時(shí)工作臺(tái)高度應(yīng)按立姿作業(yè)設(shè)計(jì)

為使工作臺(tái)高度適合于坐姿操作，需要提高坐椅高度坐椅應(yīng)設(shè)計(jì)得高度可調(diào)+可移動(dòng)，椅面設(shè)計(jì)略小些為防止坐姿操作時(shí)兩腿懸空而壓迫靜脈血管，一般在坐椅前設(shè)置擱腳板

第二節(jié)作業(yè)空間分析

34第二節(jié)作業(yè)空間分析

表5-4坐立交替作業(yè)崗位操作的控制臺(tái)尺寸35圖5-9幾種受限作業(yè)空間尺度36圖5-10幾種通道空間尺度37第二節(jié)作業(yè)空間分析

作業(yè)空間安全空間潛在危險(xiǎn)空間危險(xiǎn)空間38安全作業(yè)空間要考慮一定的富裕空間，即安全作業(yè)空間＝作業(yè)的物理空間＋操作者心理要求的富裕空間〔實(shí)例〕作業(yè)空間周圍如有危險(xiǎn)源(如高壓電)及危險(xiǎn)區(qū)(轉(zhuǎn)動(dòng)的大型設(shè)備等)，應(yīng)加護(hù)網(wǎng)、欄等設(shè)施加以隔絕第二節(jié)作業(yè)空間分析

39作業(yè)空間附近如有彈射出物體、濺射液體可能性時(shí)，應(yīng)設(shè)欄板、欄網(wǎng)加以防護(hù)〔實(shí)例〕作業(yè)空間上方不得有墜物的危險(xiǎn)性作業(yè)和設(shè)施作業(yè)空間的作業(yè)環(huán)境要符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和作業(yè)要求第二節(jié)作業(yè)空間分析

40第二節(jié)作業(yè)空間分析

不僅要設(shè)計(jì)作業(yè)域及富?？臻g的大小，工具的放置，物料、半成品的堆放，鄰區(qū)防護(hù)等，還應(yīng)包括作業(yè)區(qū)內(nèi)人員組成和配置等內(nèi)容設(shè)計(jì)41作業(yè)崗位如何分類？

哪些體位是不良姿