ISO 155372022 工业产品和设计人体测量方面测试人员的选择和使用原则标准立项发展报告

工业产品和设计人体测量方面测试人员的选择和使用原则标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:PrinciplesforSelectingandUsingTestPersonsforTestingAnthropometricAspectsofIndustrialProductsandDesigns摘要人体测量学作为工业产品设计与制造领域的重要基础学科，为机械安全、人机工程及产品适配性评估提供了关键数据支撑。随着全球制造业向智能化、人性化方向深度转型，工业产品设计中对人体尺寸适配性的要求日益严苛，对测试人员的科学遴选与规范使用提出了更高要求。在此背景下，国际标准化组织（ISO）于2022年5月正式发布ISO15537:2022《工业产品和设计人体测量方面测试人员的选择和使用原则》。本标准在前版ISO15537:2004的基础上，充分吸纳近年来人体测量技术、三维扫描数字化方法及人机工程学研究的最新成果，系统规定了测试人员选择的原则、抽样策略、样本量确定方法、人体尺寸测量规范及数据处理要求。本标准适用于工业产品设计验证、机械安全评估及人机界面优化等广泛领域。本报告全面梳理了该标准的立项背景、编制历程、核心技术内容及其行业应用价值，并对其未来发展趋势进行了展望，旨在为国内相关标准化工作者、产品设计人员及安全评估机构提供系统性的参考与指导。关键词：人体测量学；测试人员选择；工业产品设计；机械安全；人机工程；国际标准AbstractAnthropometryservesasafundamentaldisciplineinthefieldofindustrialproductdesignandmanufacturing,providingcriticaldatasupportformachinerysafety,ergonomicassessment,andproductfitnessevaluation.Withtheglobalmanufacturingindustryundergoingaprofoundtransformationtowardintelligenceandhumanization,therequirementsforhumandimensioncompatibilityinindustrialproductdesignhavebecomeincreasinglystringent,placinghigherdemandsonthescientificselectionandstandardizedutilizationoftestpersons.Againstthisbackdrop,theInternationalOrganizationforStandardization(ISO)officiallyreleasedISO15537:2022"Principlesforselectingandusingtestpersonsfortestinganthropometricaspectsofindustrialproductsanddesigns"inMay2022.BuildinguponthepreviouseditionofISO15537:2004,thisstandardfullyincorporatesthelatestachievementsinanthropometrictechniques,three-dimensionalscanningdigitalmethodologies,andergonomicresearch,systematicallyspecifyingtheprinciplesfortestpersonselection,samplingstrategies,samplesizedeterminationmethods,bodydimensionmeasurementspecifications,anddataprocessingrequirements.Thisstandardisapplicabletoawiderangeoffieldsincludingindustrialproductdesignverification,machinerysafetyassessment,andhuman-machineinterfaceoptimization.Thisreportcomprehensivelyreviewstheprojectbackground,compilationprocess,coretechnicalcontent,andindustryapplicationvalueofthisstandard,andprovidesprospectsforitsfuturedevelopmenttrends,aimingtooffersystematicreferenceandguidancefordomesticstandardizationprofessionals,productdesigners,andsafetyassessmentinstitutions.Keywords:Anthropometry;Testpersonselection;Industrialproductdesign;Machinerysafety;Ergonomics;Internationalstandard一、引言1.1研究背景人体测量学（Anthropometry）是研究人体各部位尺寸、形态特征及其分布规律的科学，其应用历史可追溯至19世纪末期。20世纪中期以来，随着工业设计与人机工程学的蓬勃发展，人体测量数据成为产品设计、工作空间规划及安全防护装置设计不可或缺的基础参数。国际标准化组织早在20世纪80年代便启动了人体测量相关标准的制定工作，以回应全球制造业对产品人体适配性评估方法统一的迫切需求。在工业产品设计流程中，产品的人体适配性验证是确保产品安全性、舒适性及操作效率的关键环节。这一验证过程依赖于对具有代表性的人体测量样本（即测试人员）进行系统测量与评价。测试人员的选择是否科学、使用是否规范，直接关系到测量结果的可靠性及产品设计评估的有效性。若测试人员选择不当，不仅可能导致设计验证结果的偏差，更可能在机械安全评估中埋下隐患，危及最终使用者的操作安全。ISO15537标准的第一版于2004年发布，经过十余年的实践应用，其在全球范围内获得了广泛认可与采用。但随着人体测量技术手段的持续革新——尤其是三维人体扫描技术、动态人体测量方法及数字化人体模型技术的快速迭代——以及全球人口体质特征的动态变化，原版标准中的部分技术内容已难以完全适应当前工业设计实践的需要。在此背景下，ISO/TC159/SC3（人机工程学分技术委员会——人体测量与生物力学）于2018年正式启动了对ISO15537:2004的系统修订工作，经过历时四年的多轮国际研讨与技术论证，最终于2022年5月正式发布ISO15537:2022。1.2标准修订的意义ISO15537:2022的发布具有多方面的重要意义。首先，在技术层面，新版标准引入了近年来人体测量学研究的最新进展，包括三维扫描测量技术的规范化操作要求、动态人体测量数据的采集方法，以及针对特殊人群（如老年人、残障人士）的测试人员选择指导原则，标志着人体测量标准化工作迈上了一个新的台阶。其次，在应用层面，该标准为全球工业产品设计验证提供了更加科学、统一的测试人员选择方法论框架，有助于提升不同国家、不同机构之间测试结果的可比性与互认性，降低国际贸易中的技术壁垒。再次，在安全层面，本标准对机械安全评估中测试人员代表性、样本量确定等关键技术问题的规范，为保障工业产品的操作安全性提供了更为坚实的技术支撑。本报告将对该标准的立项背景、编制过程、标准结构与核心技术内容进行系统梳理，深入分析其主要技术变化与改进，详细介绍参与标准修订的主要技术组织，并对标准的行业应用价值及未来发展趋势进行展望，以期为国内标准化从业者及工业设计领域的技术人员提供有价值的参考。二、标准基本信息与编制背景2.1标准基本信息ISO15537:2022《工业产品和设计人体测量方面测试人员的选择和使用原则》（Principlesforselectingandusingtestpersonsfortestinganthropometricaspectsofindustrialproductsanddesigns）由国际标准化组织（InternationalOrganizationforStandardization,ISO）下属的人机工程学标准化技术委员会（ISO/TC159）人体测量与生物力学分技术委员会（SC3）负责制定。该标准于2022年5月17日正式发布，为现行有效版本，替代了此前于2004年发布的第一版（ISO15537:2004）。标准的中文分类归属为机械安全领域，英文版文件以电子版加密PDF格式发行。该标准在ISO标准体系中与人机工程学、机械安全基础标准体系紧密关联，是工业产品人体适配性测试领域的基础性方法标准之一。2.2历次版本沿革ISO15537标准的制定工作可追溯至20世纪90年代末期。彼时，ISO/TC159/SC3组织国际专家对工业产品设计验证中测试人员的遴选方法进行了系统性调研，目的是制定一项统一的人体测量测试人员选择与使用的方法学标准。该标准的制定工作得到了德国、瑞典、日本、美国等多个国家成员的积极参与。2004年，ISO15537:2004首次发布，确立了工业产品设计和人体测量测试中测试人员选择和使用的基本原则。该版本的核心内容包括：测试人员选择的总体原则、人体尺寸测量的基本方法、样本量确定的基本考量因素等。该标准发布后，被广泛应用于工业产品的人机工程学评估、机械安全性能验证、劳动保护装备设计等领域。然而，在ISO15537:2004发布后的十余年间，人体测量技术经历了快速发展。三维人体扫描技术逐步成熟并商业化应用，使人体尺寸数据的采集效率和精度大幅提升；动态人体测量方法在工业设计中的应用日益广泛；数字化人体建模技术也取得了长足进步。同时，全球范围内的人口营养与体质状况发生变化，多个国家更新了国民人体尺寸数据库。此外，国际标准化组织于2011年发布了ISO15535:2012《人体测量数据库建立的一般要求》，对人体测量数据采集和数据库构建提出了新的规范化要求。这些变化共同构成了对ISO15537:2004进行系统性修订的技术动因。2.3标准修订历程ISO15537:2022的修订工作于2018年正式启动。ISO/TC159/SC3组建了专门的工作组（WG），由来自德国、日本、瑞典、美国、中国、韩国等国的专家共同参与。修订工作经历了标准提案（NP）阶段、工作组草案（WD）阶段、委员会草案（CD）阶段、国际标准草案（DIS）阶段及最终国际标准草案（FDIS）阶段等多轮审议程序。在修订过程中，各成员国专家围绕多个核心技术议题展开了深入讨论，主要包括：测试人员样本量确定方法的改进、三维人体扫描技术的应用规范、特殊人群测试人员的纳入原则、测试人员人体尺寸数据的动态更新机制、以及与ISO15535:2012等关联标准的协调一致性问题。经过多轮技术论证与协商，修订工作组于2021年形成最终国际标准草案，并于2022年3月通过各成员国投票表决，最终于2022年5月17日正式出版发布。三、标准主要内容解析3.1标准范围与适用对象ISO15537:2022规定了在工业产品和设计的人体测量方面选择和使用测试人员的原则和方法，适用于对工业产品、设备、工作空间及防护装置等进行人体适配性测试与评估的各类场景。标准中明确了“测试人员”（testperson）的概念，即在产品人体适配性测试中承担实际测量任务的代表性人员。标准所界定的适用范围包括但不限于：工业机械和设备的操作安全性评估、产品操作界面的人机工学评估、个体防护装备的适配性检验、工作座椅和工作站设计验证等。标准也适用于静态和动态两种测试场景下的测试人员选择。3.2测试人员选择的基本原则标准在第三章系统阐述了测试人员选择的基本原则，构成了整个标准方法论的核心框架。其主要内容可归纳为以下几个方面：代表性原则：测试人员的人体尺寸特征应与目标用户群体（targetpopulation）的统计分布特征相一致，确保测试结果能够有效反映目标用户群体的整体状况。测试人员应覆盖目标用户群体人体尺寸的合理变异范围，避免集中于某一特定尺寸区间（如仅选取中等身材个体）。与目标群体的匹配性原则：测试人员的年龄、性别、种族、职业等人口学特征应与目标用户群体相匹配。当产品预期面向多样化用户群体时，测试人员的选取应体现该群体的多样性特征。例如，面向全球市场的工业产品，其测试人员应涵盖不同地域、不同族裔的人群样本。任务适配原则：测试人员应具备完成规定测试任务所需的身体功能条件（如视力、听力、肢体活动能力等）。对于涉及特定操作动作的测试任务，测试人员的选择还应考虑其对相关操作技能的熟悉程度。伦理与合规原则：测试人员的招募和使用应遵循自愿参与原则，充分告知测试目的、流程及潜在风险，并获得书面知情同意。涉及个人敏感信息（如身体尺寸数据）的采集与处理，应遵守适用的数据保护法律法规（如GDPR等）。3.3测试人员选择方法在测试人员选择的具体操作方法上，标准规定了系统化的选择流程。首先，应明确定义目标用户群体，对该群体的人体尺寸分布特征进行充分调研，获取可靠的统计参考数据。其数据来源可以是国家人体尺寸数据库、行业专项数据库或公开发表的学术研究数据。其次，在抽样策略方面，标准推荐采用分层随机抽样法（stratifiedrandomsampling）。分层的维度可包括性别、年龄组、身高或体重分组等关键的人体尺寸参数，以保证各层的样本量能够反映其在目标人群中的实际比例。对于特殊设计需求（如为极端身材用户设计的产品），标准允许适当增加相应极端百分位区间（如第5百分位和第95百分位）内的测试人员比例。标准还就测试人员人数的确定提供了指导性原则。测试人员的总人数应根据测试目的、可接受误差范围、目标人群的身体尺寸变异度及统计功效要求综合确定。标准特别指出，测试规模并非越大越好，应在测量精度、成本预算和时间约束之间合理平衡。3.4测试人员的使用规范在测试过程中对测试人员的规范使用方面，标准提出了系统化的操作要求。测量环境方面，应在受控的环境条件下（温度、湿度、光照等）进行人体尺寸测量，并保持测量条件的统一性。测量设备和工具应经过校准和验证，确保测量精度满足要求。测量方法方面，标准规定了静态人体尺寸测量和动态人体功能尺寸测量的方法要求。静态测量应遵循ISO7250系列标准所规定的测量项目和测量方法；动态测量则应注重测试动作的标准化和可重复性。标准特别引入了对三维人体扫描技术在测试人员数据采集中的应用规范，包括扫描设备的精度要求、扫描过程的标准化操作、点云数据处理与尺寸提取的质量控制等。在数据记录与处理方面，标准规定应准确记录每位测试人员的基本信息、人体尺寸数据及其在测试任务中的表现数据，数据处理應遵循ISO15535:2012中关于人体测量数据质量控制和数据报告的要求。测试数据的统计分析应采用适当的统计方法，并报告样本的统计特征量（均值、标准差、百分位数等）。3.5与相关标准的协调关系ISO15537:2022在修订过程中注重与ISO标准体系中相关标准的技术协调。与其关联最为密切的标准包括：-ISO7250系列（基本人体测量项目）：该系列规定了人体测量所涉及的基本测量项目和测量方法，是ISO15537中测试人员尺寸测量操作的主要技术依据。ISO15537:2022中多处引用了ISO7250-1:2017和ISO7250-2:2016的技术条款。-ISO15535:2012（人体测量数据库建立的一般要求）：该标准规定了人体测量调查中数据库设计、数据采集、数据处理及数据质量评估的基本要求。ISO15537:2022在涉及测试人员数据的采集、管理及质量控制时引用了该标准的相关规定。-ISO14738（机械安全——工作空间人体尺寸设计要求）：该标准规定了机械工作空间设计中的人体尺寸设计要求。ISO15537:2022为其配套的测试验证环节提供了测试人员选择的方法论支撑。这种多标准间的有机协调，使ISO15537的使用者能够在标准体系的完整框架下开展系统化的人体适配性测试与评估工作。四、主要技术变化与新增内容相较于2004年的第一版，ISO15537:2022在技术内容上进行了多处实质性的修订与拓展，主要体现在以下几个重要方面：4.1三维人体扫描技术的引入与规范化三维人体扫描技术是近年来人体测量领域最重大的技术变革。相较于传统的马丁尺等接触式手工测量方法，三维扫描技术可在数秒内获取人体全身的三维点云数据，测量效率和信息量均有质的飞跃。ISO15537:2022首次在该标准中系统性引入了三维扫描技术的应用规范。标准对三维人体扫描设备的精度等级提出了明确要求（建议测量误差不超过±1mm），对扫描操作流程、点云数据的拼接与降噪处理、测量标志点的设置方法以及从三维模型中提取线性尺寸的技术方法进行了规范化。同时，标准也指出三维扫描数据与传统手工测量数据之间可能存在系统性差异，要求在使用历史数据库进行样本量估算或数据比对时充分考虑方法间的差异性。4.2动态人体测量与功能性测试的补充要求现代工业产品的设计验证越来越注重使用者在实际操作中的动态人体适配性，而非仅关注静态尺寸的吻合度。ISO15537:2022增加了对动态人体测量（dynamicanthropometry）条件下测试人员选择与使用的指导内容。标准引入了关节活动度（rangeofmotion）、触及范围（reachenvelope）、视野范围等动态功能尺寸的测量原则，并对测试任务中可能涉及的重复性操作动作的标准化提出了要求。此外，标准还增加了关于疲劳因素、学习效应对测试结果影响的控制要求。4.3特殊人群测试人员纳入原则ISO15537:2022新增了特殊人群测试人员纳入的指导性条款。针对老年人群、残障人士及特殊体型人群（如肥胖人群），标准提出了差异化的选择原则与操作方法。例如，当产品设计的预期用户包含老年群体时，测试人员应纳入相应比例的高龄参与者，以反映老年人因身体机能衰退而表现出的操作特征差异。上述内容的增补，与ISO/TC159近年来推动的包容性设计（inclusivedesign）方向保持一致。4.4样本量确定方法的细化样本量的科学确定是保证测试结果统计功效的关键。ISO15537:2022对样本量确定的方法进行了大幅度的扩充和细化。除保留了基于目标人群变异系数