作业空间设计
第三章工作空间设计分析
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• 应该尽量避免的姿势
– ① 站着不动的姿势（特别对女性）； – ② 长期或经常重复地弯腰（指脊背弯曲角超过
15°）； – ③ 躯干扭曲并倾斜的姿势或半坐姿势； – ④ 经常重复地单腿支撑的姿势； – ⑤ 手臂长时间向前伸直或伸开等。
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– 因此，坐—立姿交替作业能吸收各自的长处， 弥补各方面的短处，应尽可能用坐—立姿交替 作业方式。
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选择人体姿势和体位应该注意的问题
1. 工作场地的大小、照明条件与视觉； 2. 体力负荷的大小及用力方向； 3. 工作场所各种物质 （包括必需的工具、加工
材料等）的安放位置； 4. 控作台或工作台的台面高度，有无合适的容
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3.3 作业空间设计
一、坐姿作业空间设计 坐姿作业空间是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 5-2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。
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4.躺卧姿势：俯伏撑卧、侧撑卧、仰卧等。
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3.1.3 人体活动空间尺度
即适应行为要求的室内空间尺度，是相对的概念，亦是 动态的尺寸。（生理需求、行为需求和心理需求）
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根据室内环境的行为表现，活动空间可分为大空 间、中空间和小空间等不同的活动空间范围。
2）个体作业场所 作业者周围与作业者有关的，包括设备等因素在内的
人体工程学-工作空间设计
工 程
工作用椅
舒适性与方便性，稳定性
学
多用椅
多种功能
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人
5.2.2 坐椅设计细则
体
工
a、坐 高：休息用安乐椅取380-450mm，工作椅取430-500mm；
程
b、坐 宽：一般取430-450mm，扶手椅≧500mm；
学
c、坐 深：休息用椅取400-430mm，工作椅取350-400mm；
d、坐面倾角：休息用椅取19°-20°，工作椅取2.4°-6°；
人
两腿交叉时的膝高，使膝部可上下活动（178mm）；桌下空
体
间的宽深应保证双腿可以自由活动与伸展，以便变换姿势，
工
而椅面下应缩进脚部的空间，以便自由起坐；
程
f、正常情况下，作业面高度应在肘部以下50-100mm。
学
（表5-1）
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2.3 工作台的设计
人
体
2.3.1 设计的基本要求
工
良好的视觉与舒适稳定的坐姿。
人体工程学
Human Factors Engineering Human Factors Engineering
1
第五部分 工作空间设计
人
体
内容：空间布置、坐椅设计、工作台设计、空间环境设计
工
程
1 人的作业范围
学
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。
1.1 有关概念
1.1.1 近身作业空间 1.1.2 个体作业场所 1.1.3 总体作业空间
学
c、身体的主要重量应由臀部坐骨结节承担；
d、坐椅前沿处，大腿与椅子之间的压力应尽量减少；
e、腰椎下部应提供支承，设置适当的靠背以降低背部紧张度；
作业空间设计
作业空间设计第⼋章作业空间设计第⼀节作业空间设计得基本原则作业空间设计时,⼀般应遵守以下原则:1.根据⽣产任务与⼈得作业要求,⾸先应总体考虑⽣产现场得适当布局,避免在某个局部得空间范围内,把机器、设备、⼯具与⼈员等安排得过于密集,造成空间劳动负荷过⼤。
然后再进⾏各局部之间得协调。
在作业空间设计时,总体与局部得关系就是相互依存与相互制约得。
若总体布局不好,就不能保证每个局部都有适当得作业空间。
⽽只保证个别局部有适当得作业空间,也不能保证整个⼯作系统得安全、⾼效、舒适与⽅便得⼈机⼯程学要求。
因此,必须正确协调总体设计与局部设计相互之间得关系。
2.作业空间设计要着眼于⼈,落实于设备。
即结合操作任务要求,以⼈员为主体进⾏作业空间得设计。
也就就是⾸先要考虑⼈得需要,为操作者创造舒适得作业条件,再把有关得作业对象(机器、设备与⼯具等)进⾏合理得排列布置。
否则往往会使操作者承受额外得⼼理上得与体⼒上得负担,其结果不仅降低⼯作效率,⽽且往往不经济、也不安全。
考虑⼈得活动特性时,必须考虑⼈得认知特点与⼈体动作得⾃然性、同时性、对称性、节奏性、规律性、经济性与安全性。
在应⽤有关⼈体测量数据设计作业空间时,必须合格证⾄少在 90%得操作者中具有适应性、兼容性、操纵性与可达性。
第⼆节⼯作空间⼈体尺⼨及应⽤原则1．⼯作空间⽴姿⼈体尺⼨(6 项)2.⼯作空间坐姿⼈体尺⼨(5 项)2．⼯作空间跪姿、俯卧姿、爬姿⼈体尺⼨(6 项)第三节⼯作空间设计⼀、⼯作空间设计得⼀般原则在 GB／T 16251--1996《⼯作系统设计得⼈类⼯效学原则》中,给出了⼯作空间设计得以下⼀般性原则:1)操作⾼度应适合于操作者得⾝体尺⼨及⼯作类型,座位、⼯作⾯(⼯作台)应保证适宜得⾝体姿势,即⾝体躯⼲⾃然直⽴,⾝体重量能得到适当⽀撑,两肘置于⾝体两侧,前臂呈⽔平状。
2)座位调节到适合于⼈得解剖、⽣理特点。
3)为⾝体得活动,特别就是头、⼿臂、⼿、腿、脚得活动提供⾜够得空间。
人机工程学 第六章 作业空间设计
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第二节 作业区域设计
• A1—肘与肩之间距离的水平投影长度（上臂与水平面 约成65°夹角，A1=CE=180mm）；
• A2—肘与拇指尖点的距离（A2=CP=380mm）； • θ—上臂的水平投影与工作台边缘的夹角（0°～
90°）。
• 斯夸尔斯指出，通过左右手的移动轨迹---两条曲线的 顶端作切线，并由两切点分别向左右两边各延长25cm 所确定的区域为操作者容易操作的范围。美国海军中 的各种仪表板和控制台采用此法设计，有效的提高了 使用效率。
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人机工程学
第一节 作业空间设计
2、作业姿势 • 在作业中使用良好的作业姿势可使作业者时刻处于轻
松的状态。 三种作业岗位的特征
坐 姿 作 业 岗 位
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立
坐
姿
、
作
立
业
姿
岗
交
位
替
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第一节 作业空间设计
⑴ 坐姿
坐姿适用操作力和操作范围不大，精细的或需稳定连 续进行的工作。
• ① 坐姿作业特点：a、不易疲劳，适合持续时间长的工 作；b、身体稳定性好，操作精度高，适合精密作业； c、手脚可以并用作业。
• （3）功能原则：把具有相关功能的元件编组排列；
• （4）使用顺序原则：按使用顺序排列布置各元件。
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第一节 作业空间设计
3、总体作业空间
不同个体作业场所的布置构成总体作业空间。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，如一个办公室或计 算机房。
人机工程学
第二节 作业区域设计
• 三、垂直面作业区域 • 1、坐姿作业区域 • 采用法莱法则确定坐姿工作面高度 • 最大工作区域的最高点： • （N95+ F5+K5） • 正常工作区域的最高点： • （N95+ M95+ J5） • 其中，K5 为第5百分位数上肢前展长；
安全作业空间的设计
安全作业空间的设计一、合理的空间规划1.分清工作区域和通道区域：在设计时应将工作区域与通道区域分离开，确保员工在工作时不会被交错的通行路径所干扰，同时便于员工在紧急情况下的疏散。
2.合理的设备布置：根据工作的特点和流程，将设备、机器等布置在合适的位置，尽量避免设备之间的交叉和重叠，避免发生危险。
3.确定安全工作区域：根据不同的工作环境和工艺，确定安全工作区域，将危险区域与安全区域区分开来，并在危险区域周围设置明显的警示标志。
二、合理的通风和照明设计1.通风设计：在工作场所中，必须保持空气畅通，有良好的通风系统，以保证员工的身体健康和工作效率。
通风系统能有效降低有害物质的浓度，预防空气污染。
2.照明设计：充足的照明是工作保障的必要条件之一、应根据工作性质和工作环境，合理地安排照明设备的安装位置和数量，保证员工有足够的光线进行工作，避免因光线不足而引发事故。
三、完善的安全设施1.安全警示标识：在安全作业空间中设置明显的警示标识，如禁止通行、安全出口、紧急停机按钮等，确保员工能够迅速识别和采取相应的措施。
2.安全防护设备：根据工作环境的特点和工作内容的需求，配备相应的安全防护设备，如手套、护目镜、耳罩等，保护员工的人身安全。
3.应急设施：根据工作场所的具体情况，配备相应的应急设施，如灭火器、应急疏散通道等，以应对突发事件和紧急情况。
四、员工培训和意识教育1.安全操作培训：对员工进行必要的安全操作培训，包括工作环境、安全设施和操作规程等，提高员工的安全意识和操作技能。
2.安全意识教育：通过不定期的安全教育，增强员工对安全作业空间的重视，以及面对危险情况时的正确应对能力。
三、定期的审核和改进1.定期的安全评估和检查：对安全作业空间进行定期的安全评估和检查，发现隐患和问题及时进行整改和完善。
2.引进新技术与设备：及时关注和应用新技术和设备，减少人为因素引发的事故风险。
总结起来，安全作业空间的设计是工业场所中重要的安全保障工作之一、通过合理的空间规划、通风和照明设计，以及完善的安全设施和员工培训，能有效减少事故的发生，保障员工的人身安全和工作效率。
安全作业空间的设计
3、常见作业姿势 4、选择的姿势原则
力方向； 3〕工作场所各种物质 〔包括必需的工具、加
工材料等〕的安放位置；
4〕控作台或工作台的台
面高度，有无适宜的容
膝空间；
5〕作业时起坐的频率。
一、坐姿作业空间 1．坐姿作业的特点
优点
最合理的作业姿势是坐姿作 业。因此，必需坐着工作的，
宜承受坐姿的作业 就肯定要保证坐着工作。可
1〕坐姿工作面的高度
坐姿工作面的高度主要由人体参数和作 业性质等因素打算。
从作业性质来说，作业需要的力越大，则工作面高 度就应越低；作业要求视力越强，则工作面的高度 就应当越高。 b对视力强度要求较高的工作， 如微型机械和仪表的组装，准确 复制和画图等,台面高度一般选 为840±20毫米，眼睛到被观看 物体的距离为250-350毫米，能 区分直径小于l毫米的零件；
二、作业空间设计的根本原则
为了使作业空间设计得既经济合理，又能 给作业人员的操作带来舒适和便利，作业 空间设计时一般应遵守以下原则：
1．总体布局和局部协调 2．着眼于人，落实于设备
作业空间设计要着眼于人，落实于设备。即以人为主体进展设 计，首先考虑人的需要，为人制造舒适的作业条件，再把有关 的作业对象〔机器、设备和工具等〕进展合理的排列布置。其 中考虑人的活动特性时，必需考虑人的认知特点和人体动作的 自然性、同时性、对称性、节奏性、规律性、经济性和安全性。 在应用有关人体测量数据设计作业空间时，必需至少在90%的 操作者中具有适应性、兼容性、操纵性和可达性。
安全作业空间设计
一、作业空间的概念
作业空间
作业空间包含三种不同的空间范围
作业接触空间
作业活动空间 安全防护空间
在工作系统中，人、机、环境三 个根本要素都占有用肯定的空间， 并有机地结合在一起。这些空间 的总和，就叫作业空间。
第5章 作业空间设计
第5章作业空间设计5.1 作业空间概述人与作业器具共同完成任务是在一定的作业空间进行的。
人、机所占的空间称为作业空间。
按作业空间包含的范围，可把它分为近身作业空间、个体作业场所和总体作业空间。
（1）近身作业空间指作业者在某一位置时，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。
近身作业空间包括三种不同的空间范围：①在规定位置上进行作业时，必须触及的空间，即作业范围；②人体作业或进行其他活动时（如进出工作岗位，在工作岗位进行短暂的放松与休息等）人体自由活动所需的范围，即作业活动空间；③为了保证人体安全，避免人体与危险源（如机械传动部位等）直接接触所需要的安全防护空间距离。
（2）作业场所指操作者周围与作业有关的、包含设备因素在内的作业区域，如汽车驾驶室。
在作业场所的设计中，除了要保证近身作业空间外，还要考虑到信息显示器、操纵控制器的安排设置，以使操纵者能够适宜地获取信息、进行操作。
（3）总体作业空间不同的个体作业场所的布置构成总体作业空间。
总体作业空间反映的是多个作业者或使用者之间作业的相互关系，如一条生产线、一间办公室等。
作业空间设计，从大的范围来讲，就是组织生产、生活现场，把所需要的机器、设备和工具，按照生产任务、工艺流程的特点和人的操作要求进行合理的空间布局．给人、物等确定最佳的流通路线和占有区域，提高系统总体可靠性和经济性。
从小的范围来讲，就是合理设计工作岗位，以保证作业者安全、舒适、高效工作。
5.2 近身作业空间设计5.2.1 近身作业空间设计应考虑的因素（1）作业特点人们所从有的工作内容和性质往往有很大差别。
性质和内容不同的工作，对作业空间的要求也会有所不同：体力作业比脑力作业的作业空间大；动态作业比静态作业的作业空间大；高温作业比常温作业的作业空间大。
例如，车床操作工作所要求的作业空间应比汽车、飞机驾驶员的作业空间大得多。
总之，作业空间的大小尺寸与构成特点，都必须首先服从工作需要，要与工作性质和工作内容相适应。
人因工程第三章作业空间设计
表3-1 坐姿作业时一般控制台设计尺寸
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y Ye
Jiangsu University of Science and Technology
立姿作业空间设计
立姿作业范围
立姿立作姿业作时业，时身，体身自体然自站然立站，立有，时有躯时干躯稍干向 前稍倾向前15o倾，1如5o图，3如-7图。3此-7时。：此时：
第一节 作业空间设计概述
两个“距离”的概念 1. 安全距离：为了防止碰到某物（通常是
比较危险的东西）而设置的障碍物距离 作业者的尺寸范围 2. 最小距离：确定作业者在作业时所必须 的最小范围
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立姿作业空间设计
立姿作业空间垂直方向布局设计
立姿立作姿业作空业间空在间垂在直垂方直向方可向划可分划为分5为段5，段每， 段每所段设所计设的计内的容内不容一不样一：样：
A. 在0～500mm高度之间适宜于脚控制 B. 在500～700mm高度之间，手与脚的操
总体作业空间的设计除了要考虑设备、用具所占的空间以及作业者 的操作空间以外，还应给作业者留有足够的心理空间
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作业空间设计的原则
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功能
使用顺序
/min
低
中
高
原则的使用水平
图12-1面板布置原则与作业执行时间的关系
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第一节 作业空间设计概述
（三）总体作业空间的设计应依据企业的生产方式、工艺特点以 及人机关系。——“人-机”关系、“机-机”关系、“人-人”关 系
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第二节 作业空间设计中的人体因素
考虑作业空间时不能只局限于作业和周围场所组成的活动空 间，还需考虑是否适应作业者心理及行动等方面的要求，因此除
的视区在低于标准线30º的区域里。
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第二节 作业空间设计中的人体因素
（二）主要视力范围 1.中心视力范围（直视区）：1.5º～3º。 2.瞬间视力范围，视角18º。 3.有效视力范围，视角30º。 4、视力范围与被观察的目标距离有关。目标在560mm处最为适 宜，低于380mm时会发生目眩，超过760mm时，细节看不清楚。 当观察目标需要转动头部时，左右均不宜超过45º，上下也均不 宜超过30º。
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第一节 作业空间设计概述
（二）个体作业场所的布置应遵循四大原则 （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 界面上显示器和控制器的整体布置要遵循功能原则和使用 顺序原则，具体元件的定位要遵循重要性原则和频率原则。
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第一节 作业空间设计概述
频率 20 平 均 执 15 行 时 10 间 5 0 重要性
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第二节 作业空间设计中的人体因素
作业空间设计时人体测量学数据运用 （1）确定对于设计至为重要的人体尺度 （2）确定设计对象的使用者群体，以决定必须考虑的尺度范围 （3）确定数据运用原则 （人体设计原则，可调设计原则，平 均设计原则） （4）如有必要，选择合适的数据定位群体的百分位。
（5）查找表选择有关数据 （6）如有必要，对数据作适当的修正 （7）考虑测量衣着情况 （8）考虑人体测量学数据的静态和动态性质
第一节 作业空间设计概述
一、作业空间设计的有关概念
1、作业空间 人、机器设备、工装及被加工物所占的空间。 作业空间设计是指按照人的生理心理因素对作业设备、对象 等进行合理的空间布局。
这主要包括了近身作业空间设计、个体作业场所布置、总体
作业空间设计等。
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第一节 作业空间设计概述
一、作业空间设计的有关概念
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第二节 作业空间设计中的人体因素
二、人体视野及所及范围
（一）视野 （二）主要视力范围 （三）眼高 （四）视觉运动规律
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第二节 作业空间设计中的人体因素
（一）视野
1、在水平面内的视野是：双眼视区大约60º以内的区域。 2、垂直平面的视野：以标准视线水平为0º基准，则最大视区 为视平线以上60º和视平线以下70º。 3、实际上人的自然视线是低于标准视线的，最佳观看展示物
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第二节 作业空间设计中的人体因素
（三）眼高 1、立姿眼高的范围约为（1470～1750）mm。
2、坐姿眼高的范围约为（660～790）mm。
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第二节 作业空间设计中的人体因素
（四）视觉运动规律
（1）眼睛沿水平方向运动比沿垂直方向运动快而且不易疲劳。人 眼对水平方向尺寸和比例的估计比对垂直方向尺寸和比例的估计 要准确得多。 （2）视线的变化习惯于从左到右，从上到下和顺时针方向运动。 （3）当眼睛偏离视中心时，在偏离距离相等的情况下，人眼对左 上限的观察最优，依次为右上限、左下限、而右下限最差。 （4） 两眼的运动是协调的、同步的。
1、作业空间 人、机器设备、工装及被加工物所占的空间。 作业空间设计是指按照人的生理心理因素对作业设备、对象等 进行合理的空间布局。 这主要包括了近身作业空间设计、个体作业场所布置、总体作 业空间设计等。
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第一节 作业空间设计概述
（1）近身作业空间
作业者在某一固定工作岗位时，考虑人体的静态和动态 尺寸，在坐姿或站姿状态下，为完成作业所及的空间范围。
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第一节 作业空间设计概述
（3）总体作业空间 多个相联系的个体作业场所布置在一起构成的作业空间。
总体作业空间设计不仅仅要考虑人与机器的关系，更要遵循生 产方式、生产工艺、物流路径等。
总 体 作 业 空 间 …
近身作 业空间 个体作业场所 个体作业场所 …
5
…
个体作业场所
第一节 作业空间设计概述
2、作业空间设计
按照作业者的操作范围、视觉范围以及作业姿势等一系列 生理、心理因素对作业对象、机器设备、工具等进行合理的空 间布局，给人、物等确定最佳（合理）的流通路线和占有区域， 以提高系统的可靠性、舒适性和经济性。（广义） 合理设计工作岗位空间。（狭义）
的一般要求 （一）近身作业空间的设计应考虑以下因素 （1）作业特点 （2）人体尺寸 （3）作业姿势 （4）个体因素 （5）维修活动
操作活动空间还要满足心理空间、行动空间的要求，找出适合作
业的最佳作业姿势、作业范围、视觉范围。
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第二节 作业空间设计中的人体因素
作业空间设计时需要重点考虑的人体因素： 1、人体尺寸 2、人体视野 3、工作体位 4、人的行为特征
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第二节 作业空间设计中的人体因素
一、人体尺寸——人体测量学数据的应用 主要应用于活动空间和行动空间的尺寸设计。需确定动态或 静态的关键数据项目、适用人群、数据、应用准则。 即使是要完成一项简单任务，人体也需要某些部位运动，这 就要求有足够的活动空间。人在劳动时，人体空间位置与尺寸在 不断变化，因此需要动态测量。活动空间的设计就要依据动态数 据。立姿或坐姿眼高是作业空间设计中最常用的数据。
作业范围
作业活动空间 安全防护空间 近身作业空间设计在人的静、动态尺寸基础上，还要考虑 作业特点、工作过程、作业姿势、持续时间、检修活动。人体 测量尺寸一般以我国成年男子的第95百分位为基准。
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第一节 作业空间设计概述
（2）个体作业场所
作业者周围与作业有关的，包括设备等因素在内的作业区域。 从人机界面的角度，人与周围的机器设备就是信息的输入输 出关系，因此作业场所的布置要保证人获得信息的快速准确和人 操纵机器的方便准确。
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第二节 作业空间设计中的人体因素
三、工作体位
（一）工作体位 1.坐姿 2.立姿 3.坐、立交替