人机工效分析工具应用范围及局限性
人机工效性评价与优化研究
人机工效性评价与优化研究随着现代化技术的不断升级，人机交互也越来越密切。
在各种工业制造和生产领域，尤其是机器人产业中，人机工效性评价与优化研究已经成为重要的研究和应用领域。
一、人机工效性评价人机工效性评价是对人机交互的有效性和效率进行评估，以此为基础进行优化设计。
主要涉及四个方面：设备可用性、工作任务完成时间、误操作率以及设备适用性。
1. 设备可用性设备可用性是指设备无故障，可以随时正常工作的程度。
设备可用性的好坏与设备的重要性以及由设备的使用频率有关。
通常设备可用性的指数越高，设备的运行效率也越高。
2. 工作任务完成时间工作任务完成时间是指完成一项任务所需要的时间。
这个指标反映了设备的生产速度。
如果完成任务的时间变短，则设备的效率会得到提高。
3. 误操作率误操作率指误操作和失误总数与所有工作总数的比率。
主要是指在人机交互中的操作是否准确，如果误操作率高，不仅会降低设备运行效率，而且会增加设备故障的概率。
4. 设备适用性设备适用性的评价主要是针对用户的能力和习惯进行评估。
如果设备的设计符合用户的使用需求，能够让用户更加便捷、舒适地使用设备，则设备的适用性就比较高。
二、人机工效性评价与优化的方法1. 任务分析法任务分析法主要是从任务的复杂性、规范性、反应时间等方面考虑确定评价指标。
这种方法已被广泛应用于人机交互的评估和优化中。
2. 参考模型法参考模型法是将目标设备与现有设备进行比较，通过比较来确定目标设备的设计优化方案。
3. 认证测试法认证测试法主要是通过一些标准试验进行测试，来判断设备是否符合行业标准。
这种方法通常需要进行多次测试，以确保设备达到行业标准。
通过人机工效性评价的方法，可以发现设备在设计中可能存在的问题，并进行优化，提高设备的操作效率和使用舒适度。
三、人机工效性优化的策略1. 设备的人性化设计设备在设计时应充分考虑用户的需求和操作能力。
设备的设计应该人性化，符合用户的工作习惯和操作规范，以提高设备的适用性和使用效率。
人机工效 标准
人机工效标准一、引言人机工效学是研究人和机器在工作中如何交互的科学，目的是使机器和环境的设计与人的身体、心理和工作能力相匹配，从而提高工作效率和人的健康。
人机工效标准则是这一领域的规范化参考，其重要性在于为企业提供了一套具体的指导原则，以便他们能设计出更符合人体特性、提高工作效率的产品和服务。
二、人体测量和数据应用人体测量学是研究人体尺寸、形态和活动范围的科学。
在人机工效标准中，企业需要收集和使用这些数据来设计适合大多数人的产品和服务。
例如，对于需要手动操作的产品，应考虑人的力量和手的大小。
三、工作负荷评估和管理工作负荷评估与管理是为了确保员工在工作时不会过度劳累，从而导致身体损伤或效率降低。
企业应根据工人的能力和工作需求，合理安排工作量和休息时间。
四、人体姿态和动作分析人体姿态和动作分析关注的是人在执行工作任务时的身体姿势和动作。
长时间保持不正确的姿势或进行重复性动作可能导致肌肉疲劳或损伤。
因此，企业应确保员工在工作时保持正确的姿势，并尽可能减少重复性动作。
五、照明和视觉环境照明和视觉环境对人的工作效率和视力健康有重要影响。
良好的照明可以降低眼睛疲劳，提高阅读和识别物体的能力。
因此，企业应选择合适的照明设备，并确保工作区域的照明均匀且适宜。
六、交互界面设计和评估交互界面是人与机器交互的关键点。
一个好的交互界面应该简单、直观且易于使用。
人机工效标准要求企业根据用户的需求和习惯进行界面设计，并定期评估其有效性。
七、噪音和振动控制噪音和振动可能会对人的听力、身体健康和工作效率产生负面影响。
企业应采取措施控制噪音和振动，例如使用消音设备或改变机器的工作模式。
人机工效管理制度
人机工效管理制度一．目的: 运用人机工程学的理论和方法研究"人—机—环境"系统，并使三者在安全的基础上达到最佳匹配，以确保生产作业安全、高效、经济运行。
二．适用范围：公司从业人员的职业健康管理和职业危害因素的控制。
三．职责：总工程师负责组织有关部门对人机工效进行分析和缺陷辨识；1.相关职能部门制订相应规定和控制措施；2.安全管理部监督执行并做好记录。
四．控制程序：1.在巷道（车间）进行合理的作业布局，可以使事故明显减少。
布局时要考虑以下因素：（1）空间状态：设备设施在上部空间通过定位达到安全，但必须便于作业人员操作、管理、维护、调试和清洁。
（2）地面状态：生产场所应平坦、清洁；各种工器具、物料摆放在指定的部位，安全稳妥；各类废物清理干净，无绊脚物；深大于0.2米、宽大于0.1米的坑（壕、池）应有可靠的盖板或防护栏。
（3）照明：工作场所的通用照明（人工照明及自然光）采用缓和照明，避免眩光和光亮度的急剧变化。
并为操作机器设置特需的照明，防止作业人员受到视觉损伤，产生视觉疲劳。
（4）管线布置;不得影响和防碍通道（人行通道、运输通道、消防通道）和设备附近的安全出入，有足够的上部空间，避免磕绊，保证作业人员操作安全。
2.消除产生疲劳的原因及采用科学的消除疲劳途径，可以使作业人员生理心理负荷与劳动代谢率平衡，以达到最佳操作能力水平，减少误操作，避免事故发生。
（1）改善工作环境：科学地安排环境色彩、环境装饰及作业场所布局，保证合理的温湿度，充足的光照等。
（2）避免超负荷的体力或脑力劳动，科学安排作业班次，合理安排作息时间，注重劳逸结合，不得强迫加班或长期超时作业。
（3）充分考虑人的生理心理因素，通过改变操作内容、播放音乐等手段克服单调乏味的作业。
（4）依据搬运原则设计搬运方法与搬运姿势，消除导致疲劳因素。
3.按人适机、机宜人的最佳效果制订出适合操作者得心应手的搬运位置、搬运力度、搬运形式等，有利于发挥劳动者的效能和效率。
鞋类设计中的人机工效分析
鞋类设计中的人机工效分析随着社会的发展，人们对于服饰穿着的要求越来越高。
从一开始的维持温暖到现在的展示个人风格，鞋类在其中也扮演了非常重要的角色。
而作为鞋类设计的重要组成部分，人机工效分析也愈加受到人们的关注。
什么是人机工效分析人机工效分析（Human Factors）是指将人体工程学、心理学、生理学等相关领域的知识综合运用于产品设计、生产制造、使用与维护等各个环节，并根据人的生理需求，认知特征和心理特征，最大程度地提高人同之间的适应性和生产效率，降低事故发生率和疲劳感，从而达到保障人体安全、健康和生产效率的目的。
在鞋类设计中的应用在鞋类设计中，人机工效分析被广泛运用。
它的应用可以从以下几个方面来体现。
一、鞋材的选用鞋子的舒适性是很重要的。
鞋材的选用可以直接影响人们对于鞋子的感受。
好的鞋材应该既舒适又能够起到保护脚部的作用。
生产商在选用鞋材时，必须要考虑到鞋材的弹性、质地、透气性等多个方面的问题。
同时还需要注意鞋材的质地与鞋型的匹配度，保证使用的效果。
二、鞋型的设计设计鞋子的时候，不能只看它的外观，还需要把人的脚型、穿着习惯等方面的特点考虑进去。
比如说，在运动鞋的设计中，设计师应该关注鞋的稳固性、抗震性和透气性。
而对于高跟鞋，需要关注鞋跟的高度和宽度，以及前脚掌的坡度和圆形度。
三、鞋底的设计鞋底是决定着鞋的灵活性、舒适性和耐久性的重要标志。
过硬或过软的鞋底都会影响人的舒适感。
因此，生产厂家需要根据气候、使用场景等不同因素来选择鞋底的硬度、材料、设计等。
四、鞋的重量鞋的重量也是影响人穿着舒适感的重要因素之一。
过重的鞋子容易让人疲劳，不利于行走。
因此，在生产鞋子的时候，必须要注意减轻鞋子的重量。
五、鞋的尺码不同的人有着不同的脚型和脚长。
设计师们需要根据人体工效分析来合理设置鞋子的尺寸范围，以充分满足人们的需求。
总结人机工效分析在鞋类设计中的运用，能够更好的考虑到人们的需求，优化鞋子的舒适度和保护效果，让人们在穿着鞋子的时候，能够获得更好的体验和使用感受。
工业设计中的人机工效学应用研究
工业设计中的人机工效学应用研究工业设计是将人们的需求和科技结合起来，为消费者提供更好的产品设计和优化生产流程的一门学科。
而人机工效学则是一种研究人体与机器互动时的效率和安全性的学科，两者结合起来则可以为工业设计和生产制造提供更好的支持和保证。
在现代工业设计中，人机工效学的应用越来越重要，因为只有在设计过程中考虑到工人和消费者的实际需求以及操作习惯，才能最大限度地提高生产效率和产品的质量和可用性。
下面将从以下几个方面来论述人机工效学在工业设计中的应用和研究。
1. 操作界面设计工业生产中的许多设备需要人手操作，操作界面的设计对于生产效率和生产成本都有很大的影响。
良好的界面设计可以让工人更加便捷地控制和操作设备，并减少误操作和操作失误导致的事故和设备故障。
例如，一个易于操作和清晰的界面设计可以让操作员更快速地调整设备参数和查看工作状态，从而提高生产效率。
而操作界面上的图标和标识的选择，也需要考虑人的认知和观察能力，更好地符合人的感知习惯。
因此，人机工效学是操作界面设计中必须考虑的因素之一。
2. 工作站设计工作站是工人长期工作的地方，所以工作站的设计也是非常重要的。
例如，工作站的高度、角度、桌面大小等因素都需要根据工人的身体特征和习惯进行考虑。
如果工作站高度不合理，工人将会感到疲劳、肌肉酸痛等不适，从而影响工作效率。
另外，工作台面的设计也需要考虑工具、文具、电脑等物品的存放和使用方便性，以及空间利用率。
一个良好的工作站设计可以有效地减少工人的疲劳度和劳损，从而提高工作效率和生产质量。
3. 产品手感、外观设计产品的手感和外观设计是消费者首先接触到的，也是消费者购买决策的重要因素之一。
在产品设计和制造过程中，人机工效学可以通过研究人对材料、形状、颜色和纹理等因素的感知和评价，为设计者提供宝贵的意见和建议。
例如，针对人的手型、力度和防滑需求来设计手柄、按钮、开关等，可以提高用户的体验和安全性。
同时，外观设计也需要符合人的审美习惯和文化背景，从而增加产品的市场竞争力。
医疗器械研发中的人机工效学分析
医疗器械研发中的人机工效学分析人机工效学是一门研究人、机器和环境相互作用的学科，其目的是提高人们的生产效率和工作质量。
在医疗器械的研发中，人机工效学分析是非常重要的环节，它能够帮助设计人员更好地了解用户需求，设计出更加人性化、实用的医疗器械。
医疗器械的研发需要结合人的生理特点和工作方式进行设计，包括人体尺寸、运动学、生理生化特性等。
同时，还需要考虑到人的行为习惯、心理需求等因素。
通过人机工效学分析，设计人员可以深入了解和分析用户行为模式、结果和需要，以便为设计指明方向，找出医疗器械设计的瓶颈，解决设计和开发过程中的问题。
人机工效学分析需要采用一系列的研究方法和工具，例如人体测量学、人因工程学、认知心理学等。
其中，人体测量学是建立在人体尺寸基础上的一种测量和评估手段，通过测量人体各个部位的尺寸和活动范围，确定医疗器械尺寸大小和操作方便性；人因工程学则是研究人机交互关系，以改进人工系统的效率和安全性，包括界面设计、人机交互等；认知心理学则是研究人类的感知、注意、记忆和思维过程，以了解人类对医疗器械的使用和理解，进而改进医疗器械的设计和指导培训。
除此之外，人机工效学分析还需要进行实验室和现场研究，例如通过模拟手术、患者操作试验等手段，了解医疗器械在实际使用环境下的影响和效果，以便为设计和改进工作提供准确的数据和反馈。
人机工效学分析在医疗器械研发中的应用非常广泛，例如在手术器械设计中，设计人员应考虑到医生对手术器械的视线需求、手臂伸展范围、力量需求和反应时间，以确保手术器械的操作简单、高效、安全；在康复器械设计中，设计人员应考虑到患者的身体体位、肌肉强度、关节活动范围等因素，以确保康复器械的使用方便、舒适、有效。
总之，人机工效学分析在医疗器械研发中的应用不仅能够提高医疗器械的实用性和舒适性，还能够提高操作者和患者的安全性和满意度。
未来，人机工效学分析将成为医疗器械研发的重要环节，为设计人员提供更加精准的指导和技术支持，加快医疗器械的进步和发展。
工业设计中人机工效性研究
工业设计中人机工效性研究随着技术的不断发展，工业设计也在不断地改进和优化。
其中，人机工效性是关键的一个方面，它直接影响着产品的使用情况和用户满意度。
因此，对于工业设计师来说，深入研究人机工效性是相当重要的。
一、人机工效性的定义人机工效性是指在合理的人体工程学原则和操作规范下，人和机器对一定工作任务共同完成过程中的效率和健康安全等方面的指标。
主要包括舒适性和工作效率两个方面。
二、舒适性的研究舒适性是指产品在使用过程中对用户的实际感受，主要表现为手感、视觉感受、声音和气味等。
在工业设计中，舒适性的研究是非常重要的，因为它直接关系到产品的用户体验，进一步影响用户的购买和使用行为。
针对舒适性的研究，设计师可以运用人机工效学的原理，对产品进行全面的分析和研究。
首先，需要了解用户的使用习惯和体验感受，进而在设计过程中考虑符合人体工程学的因素，例如产品重量、尺寸、手感等因素。
同时，也要从色彩、美学等方面综合考虑产品外观和功能设计，使其与用户需求更加匹配。
三、工作效率的研究工作效率是指在完成工作任务的过程中所用的时间和精力等资源。
在工业设计中，工作效率是非常重要的指标，因为它直接关系到产品生产成本和用户的使用便捷程度。
针对工作效率的研究，设计师需要充分考虑产品的功能、结构和布局等因素。
例如，在产品结构设计中，需要选择合适的结构方式，优化设计和流程，提高生产效率，从而改善产品的市场竞争力。
同时，对于电子产品的设计，也需要充分考虑电池容量、电池充电速度、电量消耗等因素，以满足用户对于使用时间和加充时间的期望。
四、人机工效性的影响因素人机工效性和产品的使用环境、用户群体等因素密切相关。
例如，在家居产品的设计中，需要考虑家庭环境、年龄层、用户使用频率等方面，以便更好地匹配用户需求，提高产品的竞争力。
此外，市场要求是一个重要的影响因素。
设计师需要了解市场需求和用户需求的变化，不断改进和创新，使得产品能够更好地符合市场和用户需求。
人机工效评估
造成员工心情差
加强内务管理，做好卫生宣传
缺乏存储空间
占用工业场地或人行通道
按设计要求施工
工作模式
单调的行动与重复性行动
作业人员疲劳作业，造成伤亡事故
改进工艺
笨拙的姿势
作业人员工作效率低
改进劳动姿势
设备界面
设计差的设备
造成机械伤害
更换设备
设计差的的控制面板
误操作导致设备损坏，人员伤亡
根据实际情况选择控制面板
设计差的工具
工作效率低，可能造成人身伤害
更换工具
设计差的桌椅
作业人员疲劳或者桌椅破损导致摔伤、碰伤
更换桌椅
设计差的边缘
降低工作效率或者被割伤
对有棱角的部位做好防护
设计差的表面
人员被擦伤、碰伤等
规范表面
人机工效评估
人机工效类型
人机工效危害名称
可能导致的风险
控制措施
工作环境
差的布置
作业人员被挤伤、碰伤
重新布置工作场所，加强布置管理
噪音
造成作业人员听力受损
作业人员佩戴耳罩
振动
造成作业人员手臂振动病
凿岩工佩戴手套，调整作业频率
员佩戴防尘口罩，废弃井巷、采场封闭处理，加强通风管理
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当设计推、拉和搬运任务时，使用75%女性能力值 2.单一分数的分值越高，风险越大 作为设计目标，以使大多数人可以避免受伤风险 3.便于对作业风险等级进行排列
定需要优先改进的操作
RWL的机会
4.便于改进前后比较
5.为新建/或现有的工作平台、工具和设
备的设计提供目标
1.必须为每个任务变量选择一个预定值，导致过高
的
3.拍摄视频 – 尽可能获得多个作业循
环及角度
4.测量/决定任何超过限值的用力
如何开展
5.以小组成员为主完成该工作站评估 6.首先评估背部，然后颈部，接下来依
此完成身体其他部位评估
7.是否有其他协同因素
8.获得身体各部位的风险等级
9.考虑协同因素从而获得全身总体风险
等级
10.确保结果输入数据库
1.获得任务信息
/RWL）和任务的风险水平
1.评估存在的所有主要风险因素的影响பைடு நூலகம்
2.不仅辨识风险，还了解程度
3.在某一操作内，对身体各部位的风险 1.可以评估现在和将来的提举姿势
1.快速、易用
3
益处
评分，可以帮助找出需要优先改进之处 2.通过LI值大小可确定提举任务的风险级别 4.针对多个操作的总体风险评估，可确 3.通过单个乘积的评分，可找到降低风险和增加
4
1.需要经过一定时间的时间，才能熟练
辨识身体角度
2.主要用于分析工作周期相对较短，高
局限性
度重复的工作 3.阚值偏向保守，可能会高估风险水平
4.使用全有或全无的方式，没有风险的
渐变
5.仅能在8个身体部位评估风险
1.不能评估独特的或不寻常的提举姿势 2.每个任务的变动范围有限 3.假定提举意外的其它工人搬运活动很少，且不需 要显著的体能支出（<10%） 4.未考虑工人和地面间的摩擦系数至少为0.4 5.假定提升和放低任务有相同的下背部损伤风险 （扔箱子而不是逐渐放低箱子则不成立）
1.获取工作信息，观察工作，并将其分 解为一系列相似动作的任务 2.与操作员交流，询问那些任务和动作 是他们关心的 3.拍摄关注操作员手/手腕的视屏，视屏 需要捕捉多个操作循环 4.询问操作员每项任务和每只手分别需 要多少力（RPE-10级） 5.完成每一项需要关注的任务变量，分 别对6个类别中每一个进行排序，并找到 所有乘数的乘积 6.根据乘积确定风险等级
4.操作者不适合、不健康、或不熟悉体力劳动
备注
或过低估计风险 2.不考虑姿势，尽管姿势有一个非常重要的指标 3.精神物理学分析依耐于个体的主观感觉（达到极 限） 不适用于： 1.在把手上单手扭转用力，双手不在同一平面 2.在光滑的，斜的、或不平的表面行走 3.在不利环境中工作
1.紧张指数无法评估局部震动（如用电 动工具），因此不能评估“手-臂震动综 合征” 2.紧张指数不能评估接触伤害，因此不 能评估“小鱼际锤击综合征” 3.分级主要基于作者的生理学、生物力 学和流行病学判断，而不是变量问题的 数学关系
定量分析工具，用来分析动态的双手水平推、拉和 搬运任务。这个工具关注的是整个身体水平移动的 动态运动(比如移动，而不是站着不动，主要是像 手臂运动一样推/拉)
定性的工具，用来分析个人/手腕的WMSD 风险，紧张指数主要关注姿势、用力和 重复，同时不包括接触应力、冲击力和 震动
2
1.获得作业信息
2.与操作员沟通确保其了解评估工作目
人机工效分析工具应用
工具
序号
ERA—人机工效风险评估表
NIOSH 修正提举公式
Snook 推、拉、搬运表
紧张指数
分项
1
1.评估身体各部位出现伤害的风险或可
能性
应用范围
2.主要用于重复性很高的操作（每个循 环小于3分钟）
3.必须先有姿势/或力的风险因素存在，
然后再考虑其它风险因素
一种定量分析双手提举任务的工具，NIOSH提举公 式分别评估提举起始位置和结束位置姿态（一次提 举需用两次公式），这个公式提供了一个特定于任 务的重量目标，它是根据提举开始和结束时的姿 势，用力，频率和持续时间来评估的
2.观察操作员工作过程并询问任务信息 3. 根据与操作员的交谈或15分钟内的平均速度确 定一个典型的提举频率，持续时间和方式 4. 确定起点和重点的姿势，如果姿势有变化，请 根据最好或最差的情况来确定起点和终点姿势 5.测量水平距离，垂直高度，旋转角度和初始位置 的把手状况 6.测量水平距离，垂直高度，旋转角度和终点位置 的把手状况 7.称量所提举物体的重量 8.根据初始位置的数据求出初始位置的推荐重量 9.根据终点位置的数据求出终点位置的推荐重量 10.使用较低的RWL计算提举指数（实际负重
1.获得工作信息 2. 观察工作任务，要特别注意物体被抓住的位置 、加速度、运动速度、运动路径以及方向或速度的 变化 3. 使用测力计测量启动和维持推、拉或搬运所需 的力，试图复制操作者所经历的条件(同一楼层、 路线、速度、负载等) 4. 测量完成任务的距离，手的高度，以及任务发 生的频率 5. 从Snook表或人机工效数据库中的计算器中读 取适当的值 6. 根据评估值的百分比确定风险水平