07人机系统与作业环境专题

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人机工程学培训教材

人机工程学培训教材

人机工程学的发展
人机工程学的发展大致经历了三个阶段: 一 经验人机工程学
1 时间:20世纪初 ~ 第二次世界大战爆发
2 特点:以机器设计为中心;通过对人的选拔和培训来适应机器; 由于机器进步很快,使人难以适应,所以大量存在着伤害人身心的问题
3 代表人: 美国学者泰勒
铁锹实验
时间研究
吉尔布雷斯
砌砖作业 动作研究
1设备 工具 2)劳动强度 3)生产过程
4 锻炼与熟练效应
合理安排作业休息制度
循环 呼吸
O2
劳动 匹配 (摄O2量 = 氧需)
t↓ 大 平衡 中、小 t↑
实验:RMR≤2.0 电话接线员、描图员 6 h 轻劳动、极轻劳动
RMR≤3.6 车工 铣工 80 min 中等强度劳动
RMR≤5.0 伐木工 土建工 20 min 重劳动
我国正常人基础代谢率的平均值如表所示 基础代谢量=基础代谢率×人体表面积×持续时间=BSt 体表面积 Sm2= 0 0061×身高(cm)+0.0128 ×体重(kg)-0.1529
2安静代谢量:机体保持某部位的平衡及某种姿势所需消耗的能量; 安静代谢率: 用R表示 R=1 2B
安静代谢量=RS t=1 2BS t
(3) I=20~25 三级劳动强度
(4) I>25
四级劳动强度
中 重 极重
作业能力及其影响因素
一 作业能力
1 概念:指完成某作业;作业者所表现的生理 心理、技能的综合性素质; 2 表达方式
生产成果产量 质量 = ƒ(作业能力;作业动机)
3 变化规律
①入门期 (Induction period)
劳动 生产率
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; 如:计算机房 车间、办公室。

《作业环境YKX》PPT课件

《作业环境YKX》PPT课件

第二类
舒适
各项指标符合要求,人-机-环境关系基本协调,对人健康无损害, 较长时间工作不感疲劳
第三类
不舒适 某些指标与舒适指标差距大,长期工作有损健康,导致职业病
第四类
不能忍受 如不采取技术手段将操作者与环境隔开,生命难以长久维持
2020/11/22
人机工程学基础与应用
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§2 微 气 候
一、微气候条件 二、微气候条件对人体的影响 三、改善微气候条件的措施
热源散热量>84kJ/(m3.h)的环境 • 类型:高温、强热辐射作业
高温、高湿作业 夏季露天作业
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人机工程学基础与应用
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• 高温对作业效率的影响 T=27-32℃时,肌肉用力的工作效率下降 T>32℃时,需集中注意力及精密工作的效率下降
• 高温对事故率的影响(Vernon对兵工厂的调查) 烦躁,体表血液循环加快,大脑中枢缺血,注意力下降.
• 在城市规划中:提出生态城市的概念。 • 在建筑设计中:提出生态建筑的设想。 • 在室内设计中:提出绿色
建材的综合利用,创造 健康、安全的人工环境。
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人机工程学基础与应用
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二、环境构成
微观环境


中观环境



宏观环境
指室内环境
指一栋建筑乃至一个区的空间大小
指小区以上乃至一个乡镇、城市、区域,甚至全国、 全球的无限广阔的空间
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• 人体对微气候条件的感受取决于温度、湿度、热辐射、空气流速的综合影响 • 推荐的气流速度,如:
( ——最佳; ——不适当)
0.01 0.03 0.2 0.3 0.4 0.5

第14讲 人机作业环境、人机系统(2011年新版)

第14讲 人机作业环境、人机系统(2011年新版)

三、人机系统可靠性计算(一)系统中人的可靠度计算由于人机系统中人的可靠性的因素众多且随机变化,因此人的可靠性是不稳定的。

人的可靠度计算(定量计算)也是很困难的。

1.人的基本可靠度系统不因人体差错发生功能降低和故障时人的成功概率,称为人的基本可靠度,用r表示。

人在进行作业操作时的基本可靠度可用下式表示:r=a1a2a3 (1—26)式中a1——输入可靠度,考虑感知信号及其意义,时有失误;a2——判断可靠度,考虑进行判断时失误;a3——输出可靠度,考虑输出信息时运动器官执行失误,如按错开关。

上式是外部环境在理想状态下的可靠度值。

a1,a2,a3,各值如表1—11所示。

表1--11可靠度计算作业类别内容a1~a3 a2简单一般复杂变量在6个以下,已考虑人机工程学原则变量在10个以下变量在10个以上,考虑人机工程学不充分0.9995~0.99990.9990~0.99950.990~0.9990.9990.9950.990人的作业方式可分为两种情况,一种是在工作时间内连续性作业,另一种是间歇性作业。

下面分别说明这两种作业人的可靠度的确定方法。

(1)连续作业。

在作业时间内连续进行监视和操纵的作业称为连续作业,例如控制人员连续观察仪表并连续调节流量;汽车司机连续观察线路并连续操纵方向盘等。

连续操作的人的基本可靠度可以用时间函数表示如下:r(t)=exp[∫0+∞l(t)dt] (1—27)式中r(t)——连续性操作人的基本可靠度;t——连续工作时间;l(t)——t时间内人的差错率。

(2)间歇性作业。

在作业时间内不连续地观察和作业,称为间歇性作业,例如,汽车司机观察汽车上的仪表,换挡、制动等。

对间歇性作业一般采用失败动作的次数来描述可靠度,其计算公式为:r=l一p(n/N) (1—28)式中N——总动作次数;n——失败动作次数;p——概率符号。

2.人的作业可靠度考虑了外部环境因素的人的可靠度RH为:RH=1—bl·b2·b3·b4·b5(1—r) (1—29)式中b1——作业时间系数;b2——作业操作频率系数;b3——作业危险度系数;b4——作业生理和心理条件系数;b5——作业环境条件系数;(1-r)——作业的基本失效概率或基本不可靠度。

安全工程师考试讲义:人机作业环境

安全工程师考试讲义:人机作业环境

安全工程师考试讲义:人机作业环境安全工程师考试讲义:人机作业环境认真备考的第一步,是掌握好教材上的基础知识点,下面店铺帮大家整理了安全工程师中,关于人机作业环境的内容,欢迎大家阅读参考,更多内容请关注应届毕业生网!人机作业环境、人机系统【考试大纲要求】:1、了解人机信息与能量交换系统模型,人的可靠性分析。

2、熟悉人机系统、人机功能分配。

3、掌握人机系统可靠性设计原则【教材内容】:第十节人机作业环境一、光环境(一)光的度量1. 光通量光通量是最基本的光度量,它可定义为单位时间内通过的光量,是用国际照明组织规定的标准人眼视觉特性(光谱光效率函数)来评价的辐射通量,单位为流明(1m)。

利用光电管可测量光通量。

2.发光强度发光强度简称光强,是指光源发出并包含在给定方向上单位立体角内的光通量,常用来描述点光源的发光特性。

光强与光通量之间的关系由下式表示:I=Φ/ Ω (1—17)式中I——光强,单位为坎德拉,cd;Φ——光通量,Lm;Ω——立体角,球向度,Sr。

3.亮度指发光面在指定方向的发光强度与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积之比,亮度的单位为坎德拉每平方米(cd/m2),亮度的定义式为:L=I/Scosθ(1—18)式中L——亮度,cd/m。

;S——发光面面积,m。

;I——取定方向光强, cd;θ——取定方向与发光面法线方向的夹角。

亮度表示发光面的明亮程度。

如果在取定方向上的发光强度越大,而在该方向看到的发光面积越小,则看到的明亮程度越高,即亮度越大。

这里的发光面可以是直接辐射的面光源,也可以是被光照射的反射面或透射面。

亮度可用亮度计直接测量。

4.照度照度是被照面单位面积上所接受的光通量。

单位为勒克司(lx)。

照度的定义式为:E=Q/S(1--19)式中E——照度,lx;Q——光通量,1m;S——受照物体表面面积,m。

测定工作场所的照度,可以使用光电池照度计。

工作场所内部空间的照度受人工照明、自然采光以及设备布置、反射系数等多方面因素的影响,因此应该考虑选择什么地方作为测定位置。

人机工程-工作环境

人机工程-工作环境
艺术设计与传媒学院
人机工程学
Ergonomics
6.1.1.3 能源问题
能源问题主要是指下列两方面而言的。 第一,工业发展、人口激增和人类对物质生活的奢求,极大 地加快了能源的消耗速度,而地球上化石能源的供应却是有 限的。因此,必须尽量节约使用能源,限制其消耗速度;同 时要从物理学、化学及生物学等方面寻找或设计较洁净的新 能源,以补充化石能源的不足,或为其日后的枯竭作好准备。 第二,在能源的开发和利用中,破坏山区、森林、草原、耕 地和河流等自然环境,同时向大气、水体和土壤中排放大量 有毒害的物质,更进一步破坏生态系统的平衡。因此,需要 制定合理的能源开发和利用的政策,才能保证有足够的能源 供应并将环境破坏降到最低限度。显然,做好这方面工作对 我国实现四个现代化,具有重大的意义。
不规定不超过室外温度580182317211619轻作业中等作业重作业散热量大的不规定不超过室外温度380162013171015轻作业中等作业重作业散热量不大的放散大量湿气的车间不规定不超过室外温度5不规定815放散大量辐射热和对流热的车间辐射强度大于25105jhm27070606050313233807570656055202322252427轻作业中等作业重作业需要人工调节温度和温度的不规定不超过室外温度5不规定162513221020轻作业中等作业重作业散热量大的不规定不超过室外温度3不规定142012171015轻作业中等作业重作业散热量不大的主要放散对流热的车间相对温度温度相对温度温度夏季冬季车间和作业的特征表66工厂车间内作业区的空气温度和湿度标准人机工程学ergonomics艺术设计与传媒学院对工业企业和服务性行业工作地点具有生产性热源且室外实际出现本地区夏季室外通风设计计算温度时其工作地点的温度高学院
人机工程学

人机环境系统

人机环境系统

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4、眩光
(1)直接眩光 (2)反射眩光
精选ppt
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5、作业场所的光照形式
(1)天然采光 侧面采光 上部采光 综合采光
(2)人工照明 一般照明 局部照明 混合照明
精选ppt
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6、良好光照的作用
(1)提高工作效率 (2)有利于安全防护
精选ppt
46
五、湿热环境
1、人环境因素 2、热舒适 3、湿热环境的主观感觉和标准
精选ppt
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2、人的振动特性
(1)垂直方向 第一共振峰:4~8 Hz 第二共振峰:10~12 Hz 第三共振峰:20~25 Hz
精选ppt
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(2)人体不同部位的共振频率
精选ppt
36
3、振动对人的健康的影响
精选ppt
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4、振动对操作的影响
(1)影响不大:<2 Hz (2)视觉作业效率受影响:>4 Hz (3)干扰视觉:10~30 Hz (4)视力下降50%:
光明、快乐、超脱
标志服、搭配用、宗教服
青春、和平、安全、新鲜 女性套装、女裙装、童装
宁静、理智、寂寞
制服、男女套装、广泛
优雅、高贵、忧郁、神秘
晚礼服、中年女装
庄重、严肃、悲哀 洁净、神圣、安静、雅逸
高雅、谦和、沉精选着ppt
套装、礼服、广泛
内衣、夏装、广泛、医用服 装
职业装、套装、广泛 30
本节课的主要内容:
精选ppt
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不良设计(1)
精选ppt
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不良设计(2)
精选ppt
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一、 人机的环境因素
人机的环境因素大体上可分为5类: (1)物化环境因素; (2)物理环境因素; (3)生物环境因素; (4)生理环境因素; (5)社会、心理环境因素。

安全人机工程

安全人机工程

安全人机工程
运用人机工程学的理论和方法研究“人-机-环境”系统,并使三者从安全的角度上达到最佳匹配。

人是核心起到主导作用,机器起着安全的保障作用;
安全人机工程的研究内容主要包括以下方面:
(1)分析机械设备及设施在生产过程中的不安全因素;
(2)研究人的生理和心理特征和机器功能,构成最佳人机系统;
(3)研究人与机器界面中信息传递的安全问题;
(4)建立人机系统可靠性设计原则。

一、人的特性
(一)人的生理特性
1.人体供能与劳动强度分级
(1)人体特性参数
①尺度参数:静态参数,如人体高度及各部位长度尺寸等;
②动态参数:运动状态下,人体的动作范围参数;
③生理参数:耗氧量、心跳频率、呼吸频率、表面积和体积等;
④生物力学参数:握力、推力、推举力、转动惯量等;。

人机工程学第4章(人与环境)

人机工程学第4章(人与环境)

第二节 人与热环境2021-2-16人体工程学一、影响热环境的要素影响热环境条件的主要因素有:空气温度、空气湿度、空气流速和热辐射。

这四个要素对人体的热平衡都会产生影响,而且各要素对机体的影响是综合的。

一、影响热环境的要素1.气温作业环境中的气温除取决于大气温度外,还受太阳辐射和作业场所的热源,如各种冶炼炉、化学反应锅、被加热的物体、机器运转发热和人体散热等影响。

热源通过传导、对流加热作业环境的空气,并通过辐射加热四周的物体,形成第二热源,扩大了直接加热空气的面积,使气温升高。

一、影响热环境的要素2.气湿作业环境的气湿以空气相对湿度表示。

相对湿度在80%以上称为高气湿;低于30%称为低气湿。

高气湿主要由于水分蒸发与释放蒸气所致,如纺织、印染、造纸、制革、缫丝以及潮湿的矿井、隧道等作业场所常为高气湿。

在冬季的高温车间会出现低气湿。

一、影响热环境的要素3.气流作业环境中的气流除受外界风力的影响外,主要与作业场所中的热源有关。

热源使空气加热而上升,室外的冷空气从门窗和下部空隙进入室内,造成空气对流。

室内外温差愈大,产生的气流愈大。

2021-2-16解暑降温•1.气温减少气温升高的机会,减少热量吸收•2.气湿适当增加气湿,增加蒸发,排出热量•3.气流加快气流,排出热量驱寒保暖1.气温减少气温降低的机会,减少热量损失2.气湿适当降低气湿,减少蒸发3.气流减缓气流,保持热量一、影响热环境的要素4.热辐射热辐射主要指红外线及一部分可视线。

太阳及作业环境中的各种熔炉、开放火焰、熔化的金属等热源均能产生大量热辐射。

红外线不能直接使空气加热,但可使周围物体加热。

当周围物体表面温度超过人体表面温度时,周围物体表面则向人体放散热辐射而使人体受热,称为正辐射。

相反,当周围物体表面温度低于人体表面温度时,人体表面则向周围物体辐射散热,称为负辐射。

负辐射有利于人体散热,在防暑降温上有一定的意义。

二、人体的热平衡人体所受的热有两种来源:一种是机体的代谢产热;另一种是外界环境热量作用于机体。

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设 计 实
并方便地收 拢在灯体中。
的圆规,重要的是其橡皮 尖端不仅可稳固地定位, 而且不伤纸面。

❖ Evian公司矿泉水瓶。特殊的设计使瓶子 在饮用后能被紧凑地压扁,方便回收,将 保护自然环境考虑进来。
设 ❖ 挖掘机工程机械产品,使用
计了醒目的警戒安全色彩,提 Nhomakorabea实
高了作业环境下使用过程的

安全性,
4)不能忍受的作业环境,这种环境中生命很难长久维持.
2、人体散热性能良好,无过热和过冷。
3、采光良好,优选自然光,无眩光。
4、工作环境噪声符合GB12348-1990标准。
类别 1 2 3 4
区域 居住区、文教机关 居住、商业、工业混杂
工业区 交通干线、通道路两侧
昼间dB(A) 55 60 65 70
宝马车 内部
❖以汽车驾驶人机系统为例,人、机、 和环境三要素间建立了有机联系:
系统中的“人”,是指做主体工 作的人,对应为车辆驾驶员;
“机”对应为驾驶员操作和控制
的对象,例如方向盘、脚踏板、变速
杆、制动手柄以及按键等;
人 机
“环境”对应为影响驾驶员驾驶
系 统
和乘坐行为的汽车室内和室外因素。
驾驶员通过对道路等环境因素 的判断,实施对车的操纵装置 人 (离合器等)的控制,而车上

系 的显示装置将车况信息显示给

驾驶员,供驾驶员分析后,结 合环境因素做出进一步的控制。
❖ 可见环境与 人、环境与 机器、环境 与整个系统 之间,都存 在着物质、 能量和信息 的流动,并 通过信息传 递、加工和 控制,使 人—机—环 境有机地结
人 合成一体。
机 系 统
日本专家宫胁提出的驾驶员与汽车人机系统的模型


❖ 电熨斗设计,很好地考虑了操作

间歇的放置面问题,避免无意间

随手平放而烫焦衣织物和桌面。
设 计 实 例

6、其他因素:社会心理方面因素。包括管理、激励 机制、人际关系。
四、讨论 哪种产品更“人机”?
哪种产品更“人机”呢?
功能一样,你会选择哪一种呢?
运用所学过的人机知识,评价一下这个咖啡壶。
人机工程学,懒人的最爱。
创意不错,人机方面怎样?
五、人机系统与作业环境分析
❖ 如前所述,人机系统是由人及其所控制 的机器组成的具有相互关系的系统,任 何人机系统又必定处在特定的环境之中, 所以又并称为“人—机—环境”系统。
❖ 淋浴时使用的手持式振动按摩器,显然有 防水设计以适应特殊的使用环境。
❖ 一款全自动洗碗机,
与周围环境完美地

组合在一起,又十

分节省空间。


❖ OXO公司“Good Grips”系列 产品之一的厕所刷。不用时将 刷子部分收拢起来,自成一体; 并采用形如火箭宇宙飞船的时 髦形体。不仅没给卫生间“添 乱”,反而有所点缀。
❖设计人机环境时,首先考虑
人—环境的关系,根据人的心
作 业
理、心理特点,创造一个适应

境 人要求的作业环境,以保证人
身安全和高效率的工作;
❖其次是考虑机器—环境关系,即减少机器对环 境的污染(如废气、废液、废渣等)、振动、噪 声,也要使机器适应环境(如温度、湿度、腐蚀 性气体和液体、易燃易爆物质、粉尘、振动和噪 声等)。
人机系统与作业环境专题
一、作业环境根据对人的影响分四类:
1)最舒适的作业环境,各项环境指标最佳,完全符合人的 生理心理要求;
2)舒适的作业环境,各项环境指标最佳符合要求,人机环 境基本协调,环境对人无害,维持较长工作时间不感 疲劳;
3)不舒适的作业环境,有一项指标与舒适指标差距很大, 长期工作会损害操作者健康;
夜间dB(A) 45 50 55 55
不能出现回声、声聚集、声影(听不到声)现象。
5、防止振动特别是与人体固有频率相同的振动。
三、对健康有影响的环境因素综述
1、物理因素:气象气压、光环境、声环境、色环境 及各种辐射、振动、加速度等;
2、化学因素:有害粉尘、含毒气体、剌激气味、有 害烟雾等;
3、生物环境:病菌、病毒、有害昆虫、微生物等; 4、生理因素:起居作息、工作班次、体力削耗; 5、与劳动操作有关因素:设备布置、物料放置和流 向、工作空间、显示操作装置的布置;
作 ❖可从两个途径来创造良好的作业环境:

环 (1)在设计阶段就对作业环境进行充分的 境 预测、分析;
(2)对现有作业环境进行评价和重新分析。
❖ 户外用荧光
灯具。对荧
光灯管进行
了防护设计
以适应其使
用目的及环
境,为野营
爱好者提供
方便的照明
工具。蛇形
弯管方式使
灯头可旋转
到任意方向, ❖ 可在纸张上,白板上使用
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