人机工程学--第八章作业岗位与空间设计.ppt

作业岗位与空间设计,作业岗位的选择,依据工作任务的性质来选择作业岗位,作业岗位分为坐姿岗位，立姿岗位和坐、立姿交替岗位。 三种作业岗位的特征 1. 坐姿作业岗位：适于从事轻、中作业且不要求作业者在作业过程中走动的工作。 2. 立姿作业岗位：适于从事中、重作业以及坐姿作业岗位的设计参数和工作区域受到限制的工作。 3. 坐、立姿交替岗位：适于操作者在作业的过程中不得不采用不同的作业姿势来完成的工作。,作业岗位与空间设计,作业岗位的选择,s 坐姿 st立姿 s/st 坐姿或立姿 st/c立姿备有座椅,作业岗位与空间设计,作业岗位设计的要求与原则,1.设计要求 1）作业岗位的布局应保证工作能在上肢所能达到的范围内完成，且考虑下肢的舒适性。 2）考虑操作动作的频繁程度。 3）考虑作业者的群体。（年龄、性别） 2. 设计原则 1）作业岗位应考虑作业者的生理特点和动作的经济性原则。 2）作业岗位的各组成部分应符合工作特点和人机工程学要求。 3）作业岗位不允许无关物体存在。 4）作业岗位设计应符合国家有关标准和规程的要求。,作业岗位与空间设计,手工作业岗位设计,以手工操作为主的生产岗位称为手工作业岗位（国标gb14776-93为岗位设计提供了基本原则和确定尺寸的基本方法）。,作业岗位与空间设计,手工作业岗位设计,手工作业岗位类型 1. 坐姿手工作业岗位，见图8-2 2. 立姿手工作业岗位，见图8-3 3. 坐、立姿交替作业岗位，见图8-4,作业岗位与空间设计,手工作业岗位设计,坐姿手工作业岗位,横向活动空间d 向后活动空间w 腿部空间进深t1 脚部空间进深t2 脚坐姿腿空间高度g 立姿脚空间高度l 腿部空间宽度b,作业岗位与空间设计,手工作业岗位设计,立姿手工作业岗位,横向活动空间d 向后活动空间w 腿部空间进深t1 脚部空间进深t2 脚坐姿腿空间高度g 立姿脚空间高度l 腿部空间宽度b,作业岗位与空间设计,手工作业岗位设计,坐立交替手工作业岗位,横向活动空间d 向后活动空间w 腿部空间进深t1 脚部空间进深t2 脚坐姿腿空间高度g 立姿脚空间高度l 腿部空间宽度b,作业岗位与空间设计,手工作业岗位设计,与人体有关的作业尺寸,作业岗位与空间设计,手工作业岗位设计,2. 与作业有关的作业岗位尺寸 （1）作业面高度c （2）作业台厚度k （3）坐姿岗位相对高度h1和立姿岗位工作高度h2 （4）作业平面高度a的最小限值 （5）座位面高度s的调整范围 （6）脚支撑高度f的调整范围 （7）大腿空间高度z和小腿空间高度u的最小值,作业岗位与空间设计,手工作业岗位设计,2. 与作业有关的作业岗位尺寸 （1）作业面高度c,根据作业对象、工作面上相关配置件的尺寸确定,作业岗位与空间设计,手工作业岗位设计,2. 与作业有关的作业岗位尺寸 （2）作业台厚度k,s人体座位面高度 z人体大腿空间高度,作业岗位与空间设计,手工作业岗位设计,3）坐姿岗位相对高度h1和立姿岗位工作高度h2,根据视力和臂力的情况分为3类 以视力为主 以臂力为主 视力臂力兼顾,作业岗位与空间设计,手工作业岗位设计,3）坐姿岗位相对高度h1和立姿岗位工作高度h2,作业岗位与空间设计,手工作业岗位设计,2. 与作业有关的作业岗位尺寸 （4）作业平面高度a的最小限值,坐姿a的最小限值,立姿a的最小限值,作业岗位与空间设计,手工作业岗位设计,2. 与作业有关的作业岗位尺寸 （5）座位面高度s的调整范围,作业岗位与空间设计,手工作业岗位设计,2. 与作业有关的作业岗位尺寸 （6）脚支撑高度f的调整范围,作业岗位与空间设计,手工作业岗位设计,2. 与作业有关的作业岗位尺寸 （6）大腿空间高度z和小腿空间高度u的最小值,作业岗位与空间设计,手工作业岗位设计,2. 与作业有关的作业岗位尺寸 （6）大腿空间高度z和小腿空间高度u的最小值,作业岗位与空间设计,手工作业岗位设计,2. 与作业有关的作业岗位尺寸 与性别有关的尺寸计算（例工作高度）,性别一致时,性别不一致时,女性95%百分位数,男性5%百分位数,作业岗位与空间设计,视觉信息作业岗位设计,以视觉信息为主的作业岗位，如控制室作业、办公室作业、目视检验作业等。,作业岗位与空间设计,视觉信息作业岗位设计,8.3.1视觉显示终端作业岗位的人机界面，,1.人-椅界面 首先要求作业者保持正确坐姿，并采用适当尺寸、结构和可以调节的座椅。 2.眼-视屏界面 要求满足人的视觉特点并选用可旋转和可移动的显示器。 3.手-键盘界面 要求上肢能舒适的工作，可选择高度可调的平板放置键盘。 4.脚-地板界面 适当设计台、椅、地三者的高度差，避免引起下肢的静态负荷，避免造成大腿受工作台面下部的压迫。,作业岗位与空间设计,视觉信息作业岗位设计,视 觉 显 示 终 端 作 业 岗 位 的 人 体 尺 寸,作业岗位与空间设计,视觉信息作业岗位设计,仪表控制作业岗位 人体尺寸,作业岗位与空间设计,视觉信息作业岗位设计,一般办公状态的人体尺寸,作业岗位与空间设计,作业空间的人体尺度,人在工作状态时，人与机器设备、工作用具等所需的空间的总和叫做作业空间。一个优良的作业空间或作业场所，必须使得作业者能方便而迅速完成作业，同时也可以使作业者工作起来安全可靠、舒适方便。作业空间设计要以人为中心，充分考虑空间里人的需求，创设既安全、舒适、经济、技术先进、高效的作业空间；工作过程中所需要的工具，控制装置和显示器等的布置即要紧凑，又要容易区分，四肢分担的工作负荷要合理，适合工作群体中不同个体的使用。另外需要注意的是，针对工作空间设计中的每个单项而言可能不是最优的，但应力求在整体设计上取得最优。作业空间设计内容包括：空间布置、工作台设计、坐椅设计、以及空间环境设计等。,作业岗位与空间设计,作业空间的人体尺度,人的作业范围,当人以站姿或坐姿等姿势进行作业时，手和脚在水平面和垂直面内所能触及的最大轨迹所构成的空间范围，即人的空间作业范围。下面就有关概念作一介绍。,近身作业空间 近身空间是指作业者在某一工作位置时，考虑身体的静态和动态尺寸，在坐姿或站姿状态下，其所能完成作业的空间范围。 个体作业场所 个体作业场所指操作者周围与作业过程相关的机器设备、工具、用具、作业对象等所需要的作业区域，如各类运输工具的驾驶室，各种加工机械的操作空间等。,作业岗位与空间设计,作业空间的人体尺度,总体作业空间 不同个体作业场所的布置所构成的空间总和为总体作业空间。总体作业空间不是直接的作业场所，它反映的是多个作业者或使用者之间作业的相互关系，如自动化生产线控制中心和开放式办公室。,作业岗位与空间设计,作业空间的人体尺度,坐姿活动空间 人坐在工作台前手能够活动到的整个三维空间，它随作业面的高度，手偏离身体中线的距离及手举高度的不同而变化。其范围的大小取决于两个因素：肩关节的高度和手臂长，图为第5百分位的人体坐姿抓握活动时的空间范围，以肩关节为转动中心的直臂抓握空间半径，男性为650mm，女性为580mm。,作业岗位与空间设计,作业空间的人体尺度,坐姿活动空间,作业岗位与空间设计,作业空间的人体尺度,2 站姿活动空间 站姿作业时，作业区域较大，作业的对象相对较多，同时人体各部位运动的幅度也比较大，身体也可以自由移动。站姿活动空间如图所示，其中粗实线为手操作的最大范围；左边虚线为手操作最适宜范围，中间虚线为最有利的抓握范围。,作业岗位与空间设计,作业空间的人体尺度,3 脚活动空间 与手相比较，脚的操作力大，但操作精度低，活动范围较小。脚活动空间位于身体前侧坐面以下的区域，其舒适的作业空间取决于身体尺寸与作业的性质，如图为脚活动空间，图中舒适伸展角90范围为脚操纵最佳空间，当以脚掌为中心转动时，可以向外转45，向内转45。右图中阴影区为人体中线左右各15，深阴影区是脚的灵活作业范围。适宜使用频率高的元件布置。其他区域需要大小腿协调动作。,作业面设计,作业面设计的主要内容有：作业面的定位、作业面设备布置、作业内容、近身工作空间。作业面设计的主要决定因素是：近身作业空间和作业的内容。,作业岗位与空间设计,4 水平作业面,作业面设计,作业面设计,5 作业面的高度 作业面高度是决定作业场所舒适性的重要因素，作业面既不能太低，又不能太高。如作业面太低，则背部过分前屈；如果太高，则必须抬高肩部，超过其松弛位置，引起肩部和颈部不适。,作业面设计,作业面设计,作业面高度的确定应遵循以下原则：,a.如果作业面高度可调节，则必须将高度调节至适合操作者身体、尺度及个人喜好的位置。 b.应能使人的上臂自然下垂，处于舒适放松状态，小臂一般应接近水平状态或略下斜，在任何情况下都不能让小臂上举过久。 c.不应使脊椎过度屈曲。 d.若在同一作业面内完成不同性质的作业，则作业面高度应可调节。,作业面设计,作业岗位与空间设计,坐姿时 不同工种的作业面高度设计,作业面设计,作业岗位与空间设计,立姿时 作业面高度的设计,（a）精密作业；（b）一般作业；（c）重荷作业,男性均值102cm 女性均值96cm,作业面设计,作业岗位与空间设计,站姿一般作业面高度与身高的关系,作业岗位与空间设计,作业空间的人体尺度,受限的作业空间,作业者必须在限定的空间内进行作业时，作业空间必须满足由人体尺寸确定的受限空间的最低尺寸要求,作业空间的人体尺度,受限的作业空间,作业空间的人体尺度,通道空间设计,作业空间的人体尺度,由上肢和零件尺寸限定的维修空间,作业空间的人体尺度,通道空间设计,作业空间设计,作业岗位与空间设计,作业场所布置总则： 1、重要性原则 2、使用频率原则 3、功能原则 4、使用顺序原则,作业场所内元件的区域定位,某一区域内各元件的布置,作业面设计,作业岗位与空间设计,空间设计步骤分别是：,a.作业场所及作业调查 要制定作业空间的设计目的和任务，对实际的调查研究是必不可少的,这一阶段工作主要内容是：作业的内容、作业过程、作业所需的工具和设备、作业的生产要求与环境要求等。作业者方面的调查有：工作人员群体的人体尺度，人体模型，培训要求等。 b.作业空间的初步设计方案 在完善作业空间的设计要求之后，进行初步方案设计，即空间的初步规划，依据生产作业程序进行人员及设备的布置。,作业面设计,作业岗位与空间设计,c.空间模型 对于重要且复杂的作业空间设计(如电力调度中心控制室)，作业空间设计模型是一种必要的辅助设计手段它可以表现设计目的，也可以利用它进行空间分析这类模型有比例模型和全尺寸模型。比例模型是一种概念性的设计表述，全尺寸模型可以对现实空间进行真实的模拟，可以检验设计是否合理，以及作业的动作，姿势，舒适性和宜人性等全面地分析设计结果。 d.设计论证与修改 对初步设计进行论证，对没体现设计要求的部分进行调整，对不足的地方进行补充和空间的总体合理性进行验证。 e.设计报告 设计报告是设计过程全面描述，从空间设计概念的建立、问题的提出，到最终解决方法的表述，它也是设