工效学与人因工程(于瑞峰)-清华.ppt

1、1,人 因 学,2,PART ONE,3,人 因 学,人作为产品的使用者，组织的构成者， 管理的实施者，其作用是举足轻重的。,4,What is Ergonomics?,Fit the task to the person,Use the “rules of work”,Work smarter, not harder,Make things user-friendly,5,简 介,Ergonomics is the study of the relationship between people, the equipment they use and the physical environ

2、ment in which they work.,人因学是研究人与他们所使用 的机器之间的关系以及如何使他与 工作环境互相匹配。,6,定 义,人 因学 是 人 的 价 值 与 表 现 在 系 统 中 得 到 最 佳 配 置 的 一 门 科 学,人 因 学 - 识 别 人 的 能 力 和 机 器 的 要 求 之 间 的 差 别 - 为 最 佳 配 置 与 设 计 提 供 解 决 方 式 与 指 导,7,为 什 么 要 实 施 人 因 学,8,一个员工每天都花费大部分时间使用电动工具来拧紧 物体。为了完成这项工作， 员工必须用一种笨拙的和不舒服的手腕姿式。 一段时期后，工人的手腕变得疲劳和酸痛。,

3、请列出与此案例相关的所有公司的费用.,公 司 成 本 - 案例,9,公司成本案例,生产力 质量 返工 客户满意 保险 医疗,员工缺勤 员工士气 工人的补偿 培训 再更新 OSHA 罚款,10,怎 样 实 施 人 机 工 程,消 除 替 代 工 程 控 制 行 政 控 制,11,消 除,简 单 讲， 如 寻 找 一 个 新 的 供 应 商， 装 备 比 现 有 的 供 应 商 好， 生 产 过 程 能 降 低 某 些 危 害。 或 更 简 单 ，将 货 物 送 到 不 同 的 地 点 等 等。,12,替 代,简 而 言 之， 将 搬 运 重 物 变 为 运 用 手 推 车,13,工 程 控 制,

4、工 程 控 制 需 要 系 统、 设 备 和 工 作 空 间 的 设 计 和 二 次 设 计。 但 一 般 由 于 财 务 的 原 因，只 能 作 到“ 使 工 作 更 适 合 人”。 不 幸 的 是， 这 项 目 标 并 不 总 能 实 现， 某 些 程 度 上 依 赖 于 财 务 状 况 和 工 作 的 基 本 要 求。,14,行 政 控 制,培 训 工 作 岗 位 轮 换 员 工 聘 任 工 间 休 息 医 疗 手 段,重 点：使 人 更 适 合 工 作,15,在 各 种 手 段 中， 首 先 应 采 取 工 程 控 制， 使 工 作 更 适 合 人。 人 机 工 程 的 最 根 本 之

5、 处 就 是 让 员 工 的 工 作 环 境 适 合 其 生 理、心 理 能 力 及 需 求 人 机 工 程 不 是 将 工 作 环 境 适 合 员 工 后 就 停 止 了， 而 是 一 个 对 工 作 设 计、 工 作 空 间 设 计、 环 境 条 件、 安 全 健 康 和 生 产 率 等 循 序 渐 进 的 承 诺。,总 结,16,人 因 学 研 究 的 对 象 和 任 务,使 机 器、产 品 的 设 计 和 环 境 条 件 的 设 计 适 应 于 人， 以 保 证 人 的 操 作 简 便 省 力、 迅 速 准 确、 安 全 舒 适。 充 分 发 挥 人、机 效 能，使 整 个 系 统 获

6、 得 最 佳 经 济 效 益 和 社 会 效 益。,17,人 因 学 的 研 究 范 围,研 究 人 的 生 理、 心 理 特 性 和 能 力 限 度 研 究 人 机 功 能 的 合 理 分 配 研 究 人 机 相 互 作 用 及 人 机 界 面 的 设 计 研 究 作 业 及 其 改 善 研 究 人 的 可 靠 性 与 安 全,18,Applications for Ergonomics,Manufacturing,Home 对 神 经 紧 张 或 单 调 的 作 业，为 防 止 精 神 疲 劳，也 要 适 当 增 加 休 息 时 间。,117.21,100.47,83.72,66.98,5

7、0.23,33.49,16.75,480,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 分,kJ/ 分,44,练 习,能 量 消 耗 量 为31.04kJ/min 的 作 业， 安 静 期 的 能 量 消 耗 量 为6.28kJ/min. 求： 作 业 时 间 （T劳） 休 息 时 间 （T休） 实 际 劳 动 率 （Tw ),45,练 习,某 作 业 日 作 业 制 度 时 间 为480min, 要 求 净 作 业 时 间 为 450min. 现 测 得 作 业 者 在 作 业 时 耗 O2 量 为1.29l/min, CO2 的 排 出 量 为1.045l/min; 安

8、静 时 的 耗O2 量 为0.245l/min, CO2 的 排 出 量 为0.194l/min. 问： 作 业 时 的 能 量 消 耗 率 作 业 时 增 加 的 能 量 消 耗 率 该 作 业 的 劳 动 时 间 安 排 是 否 合 理。,46,合 理 安 排 劳 动 时 间,在 强 制 节 拍 的 流 水 线 上， 设 置 一 定 的 工 间 暂 歇 和 工 间 休 息 时 间。 工 间 暂 歇 是 指 作 业 者 的 动 作 与 动 作 间、 作 业 与 作 业 间 的 暂 时 停 顿。 工 间 休 息 是 指 作 业 一 段 时 间 后 停 下 来 休 息 的 时 间。 改 善 工

9、作 内 容， 克 服 单 调 感,47,第四节 作业能力及其影响因素,一、作业能力 1。概念 2。表达方式 3。变化规律 4。意义 (合 理 调 节 作 业 速 率),劳动生产率,时间,48,二、影响作业能力的主要因素 1。生理因素 2。环境因素 3。工作条件和性质,49,人 体 测 量 数 据 的 应 用 及 作 业 空 间 设 计,凡 进 行 与 人 体 尺 度 有 关 的 产 品 设 计 和 工 程 设 计 时， 都 需 要 应 用 人 体 测 量 数 据。 另 外， 按 照 人 的 操 作 要 求 进 行 合 理 的 空 间 布 置，为 作 业 者 创 造 最 佳 的 作 业 条 件，

10、也 要 应 用 人 体 的 测 量 数 据， 所 以， 在 进 行 设 计 时， 必 须 考 虑 到 人 机 工 程 的 设 计 原 则。,50,人 体 测 量 数 据 的 应 用,人 体 测 量 数 据 的 统 计 指 标：,51,u 均 值 a 标 准 差,52,百 分 位 值 的 概 念,150 之 间 的 值， PVu (a k) 5095 之 间 的 值， PVu (a k),53,使 用 方 法,一、 用 人 体 身 高H， 求 坐 姿 静 态 尺 寸： 坐 高S1= 0.523 H(cm) 膝 高S2= 0.311H(cm) 坐 姿 臀 部 高S3=0.249 H(cm) 肘 到

11、 座 面 高S4=0.135 H(cm) 大 腿 厚S5=0.086 H(cm) 臀 部 到 膝 长 度S6=0.342 H(cm) 臀 部 到 小 腿 长 度S7=0.280 H(cm) 肘 与 肘 间 的 宽 度S8=0.256 H(cm) 臀 部 宽S9=0.203 H(cm) 肩 宽S10=0.229 H(cm) 手 前 举 水 平 距 离S11=0.462 H(cm) 坐 眼 高S12=0.454 H(cm) 两 手 平 举 直 线 距 离S13=1.032 H(cm) 座 面 到 手 举 起 竖 直 距 离S14=0.795 H(cm),54,二、用 人 体 身 高 推 算 作 业

12、 空 间 和 用 品 尺 寸 三、用 人 体 身 高H(cm) 和 体 重 W(kg),求 人 体 表 面 积: B0.02350H 0.42246 W 0.51456 (m2) 四、用 人 体 体 重 W(kg), 求 人 体 体 积 V V1.015W4.937(L) 五、用 人 体 体 重 除 以 人 体 体 积, 得 人 体 比 重 六、用 人 体 尺 寸 推 算 设 计 尺 寸,使 用 方 法,55,S,练 习 四 （1）,1、 工 作 台 前 方 设 置 一 按 纽 开 关， 按 纽 距 台 边 S790mm, 它 适 合 于10 的 人 群 使 用。 已 知 人 的 臂 长 为7

13、33mm, a=45mm. 如 改 为 适 合 于90 的 人 群 使 用，S 值 为 多 少 ？,工 作 台,56,练 习 四 （2）,某岗位大部分工人曾用脚去踩过手动开关， 请分析原因。,57,例题：取样本为200人的实测数据如表所示，其中身材最高者为1800MM，最低者为1540MM。求满足90%人群使用的座椅升降范围。,58,解：由表可见，组距b=20mm,假定组中值可由组别中任选一组求其算术平均值，即 G0=（1660+1680）/2=1670（mm） 所以平均值 M= G0+fx/N b=1670+(-98/200)x 20=1660.2(mm) 标准差 =fx2/N-（fx/N）

14、21/2 b =1382/200-(-98/200)21/2 20 =51.7(mm) P5=1660-51.7 x 1.645=1575mm P95=1660+ 51.7 x 1.645=1745mm 所以，汽车驾驶员座椅升降范围应按身高1575-1745mm范围设计。,59,作业姿态,60,各 种 工 作 状 态,站 姿 坐 姿 半 站 半 坐,61,站 立 工 作 状 态,可操作大于10磅的物体 膝部无弯曲 伸展和上扬动作 需 要 一 些 走 动 需 要 有 向 下 的 力,62,站 立 工 作 状 态,可 动 性 增 大 适 宜 于 来 回 走 动 和 经 常 变 换 体 位 的 作

15、业。 手 的 用 力 增 大， 人 体 能 输 出 较 大 的 操 纵 力。 需 要 的 作 业 空 间 小， 当 没 有 容 膝 空 间 时 立 姿 比 坐 姿 好。,63,站 立 工 作 状 态工作台面高度,精细作业 轻作业 重作业,64,坐着的工作状态,手部操作灵活准确 腿部状态舒适 所有的物品都在可接触范围 没有伸展及上扬的动作 操作物品小于10磅,65,不 易 疲 劳, 持 续 工 作 时 间 较 长； 身 体 稳 定 性 好， 操 作 的 精 确 度 较 高。 可 以 并 用 手、 脚 作 业。,坐着的工作状态,66,多种工作高度的需要 有些工种要求站立，有些 工种要求坐着 偶而有

16、一些伸展及上扬的 动作,半站半坐的工作状态,67,工作台高度按立姿作业设计 座椅高度恰好使作业者一条腿刚好落地为宜 座椅高度可调，并可移动 防止做姿操作时两腿悬空，在座椅前设置搁脚板,半站半坐的工作状态,68,不同的作业姿势的相对氧耗量,单肩双包 头顶 双肩背 前额挂背 斜挎 挑担式 双手提,69,不同的作业姿势的相对氧耗量,单肩双包 100 头顶 103 双肩背 109 前额挂背 115 斜挎 123 挑担式 129 双手提 144,70,PART THREE,71,人与作业环境,（1）环境照明 （2）色彩调节 （3）微气候 （4）环境噪声 （5）空气污染,72,环境照明,一、光的性质及其度

17、量 ？光的强弱与哪些因素有关？ 1。相对视敏度 2。相对视敏函数 3。光通量 4。照度,73,二、眩光 ？产生原因？ 1。眩光源位置与眩光效应 2。眩光对视觉作业效率的影响 3。防止和控制眩光,74,三、照度均匀与明暗适应 1。照度均匀 AU=（最大照度平均照度）/平均照度 n 输 入 失 效 事 件 的 件 数,130,失 效 树 的 概 率 分 析,“ 或” 门（OR） 的 概 率： P00 1(1-qi ),n,i=1,其 中：P00 “ 或” 输 出 失 效 事 件 发 生 的 概 率 qi 逻 辑 门 中 独 立 的 输 入 事 件i 发 生 的 概 率 (i =1,2,3,n);

18、n 输 入 失 效 事 件 的 件 数,131,例 题,已 知 卷 扬 机 碾 绞 工 人 死 亡 事 故 失 效 树 及 其 基 本 事 件 发 生 的 概 率 ， 求 最 终 事 件 A 发 生 的 概 率。,132,指 挥 监 护 者 失 职,抢救 不及时,带手套整形,手 与 旋 转 中 的 机 件 接 触,现 场 指 挥 监 护 未 起 作 用,违 章 作 业,未看见,看见 未制止,疏 忽 蛮 干,缺乏安 全知识,无指 挥监护,整 绳 未 停 机,0.05,0.05,0.05,0.01,0.002,0.1,0.005,A,B,D,C,E,F,133,例 题,解： 由 下 而 上 按 各

19、 个 逻 辑 门 逐 级 计 算： 各 中 间 事 件 F、D、E、C、B 发 生 的 概 率 分 别 是： PF0.0020.05=0.0001 PD= 1-(1-0.05)(1-0.0001)=0.050095 PE=1-(1-0.1)(1-0.01)=0.109 PC=1-(1-0.109)(1-0.05)=0.15355 PB=0.0500950.15355=0.007692 所 以： 最 终 事 件A 发 生 的 概 率 是： PA0.007692 0.0050.000039 由 上 计 算 可 知， 最 终 事 件 即 卷 扬 机 碾 绞 工 人 死 亡 事 故 发 生 的 概 率 为0.000039, 即