安全培训之安全人机工程学-讲义
注安辅导第四章安全人机工程
6. 意志。
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第三节 机械的安全特性及故障诊断技术
了解机械安全的特性；
掌握人机系统常见的事故及其原因； 熟悉机械设备故障诊断技术。
一、机械安全的定义及特性 机械安全：是指机器在按使用说明书规定的预定使用条件下
，执行其功能和在对其进行运输、安装、调试、运行、维修 、拆卸和处理时对操作者不发生损伤或危害其健康的能力。
出发，保证当产品一旦出故障，能容易发现故障、易 拆、易检修、易安装，即可维修度要高。 维修性设计中应考虑的主要问题：可达性、零组部件 的标准化与互换性、维修人员的安全。 （三）可靠性设计与维修性设计的关系。可靠性设计和维修 性设计是从不同的角度来保证产品的可靠性。
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第五节 人机系统
第一节 安全人机工程基础知识
一、安全人机工程的概念、研究内容及其分类 人机系统的类型：主要有两类，一类为机械化、半机械化
控制的人机系统；另一类为全自动化控制的人机系统。
1）机械化、半机械化控制的人机系统是现代生产中应用最 多的人机系统，控制器主要由人来操作。
2）在全自动化控制的人机系统中，系统的安全性主要取决
三、机械设备结构可靠性设计要点
确定零件合理的安全系数
储备设计（冗余设计） 耐环境设计
简单化和标准化设计 提高结合部的可靠性 结构安全设计 设置齐全的安全装置
人机界面设计
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四、维修性设计
（一）维修及维修性。维修性是指对故障产品修复的难易程度
。
（二）产品结构的维修性设计。 维修性设计是指产品设计时，设计师应从维修的观点
超声探伤技术：可以对所有固体材料进行探伤和检测 。 表面缺陷探伤技术：磁粉探伤、渗透探伤、涡流探伤 。
安全人机工程学课件-作业空间设计
2.通道与走廊
（1）单人侧身通过，宽度W，则Wmin ≥330mm； （2）单人正向通过： Wmin ≥510mm；Woptimum
=760mm； （3）双人通道： Wmin ≥1.22~1.37m； （4）有单侧开门的通道： Wmin ≥1.67~1.83m； （5）双侧开门的通道： Wmin ≥2.1~2.34m。
3. 作业空间设计的目的
从大的范围来讲，就是组织生产现场，把 所需要的机器、设备和工具等按生产任务、工 艺流程、人的操作要求进行合理的空间布置， 给能量、物质和人员确定一个最佳的流通路线 和占有区域，从而提高工作系统总体上的可靠 性和高效性。从小的范围来讲，就是合理设计 工作岗位，以保证作业者在工作位置上便于工 作，保证操作活动的准确高效，并以最低的体 力负荷和心理负荷获得最高的劳动生产率，同 时确保劳动者的安全和健康。
安全人机工程
Chapter7 作业空间设计
7.1 作业空间
1. 作业空间的定义 在工作系统中，人、机、环境这三
个基本要素是相互关联而存在的。每 一个要素都根据需要占用一定的空间， 并按优化系统功能的原则，使这些空 间有机地结合在一起。这些空间的总 和就叫作业空间，也称工作空间。
2. 作业空间的三个空间范围
功能尺寸是指为了确保实现产品的某一功能而在设计 时规定的尺寸，有：
最小功能尺寸=（人体）设计界限值+功能修正值
最佳功能尺寸=（人体）设计界限值+功能修正值+心理修正值
7.3 工作场所的性质对作业空间的要求
在作业空间总体布局时，必须同时考虑两方面的因素： （1）从机器、设备的功能结构因素出发考虑完成工序所
4. 作业空间设计 在现代人机工程学中的地位
随着工矿企业向大型化、现代化方面发展，工 作系统所消耗的能量日益巨大，物质流量不断增加， 对人的操作要求显著提高，这使得作业空间设计变 得越来越重要，并成为协调工作系统内人-机-环境 等各个组成部分的相关关系和提高系统整体性能的 最关键的措施之一。
安全工程师教材讲义：安全人机工程基本知识
安全工程师教材讲义：安全人机工程基本知识为了帮助大家更好地复习安全工程师教材，店铺帮大家整理了关于安全人机工程基本知识的内容，有需要的考生可以看一看，更多内容欢迎关注应届毕业生网!第七节安全人机工程基本知识一、定义与研究内容(一)安全人机工程的定义安全人机工程是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，以确保系统高效、经济运行的一门综合性的边缘科学。
(二)安全人机工程的主要研究内容安全人机工程在所研究的诸多因素中，主要是研究人与机器的关系，主要内容包括如下4个方面：(1)分析机械设备及设施在生产过程中存在的不安全因素，并有针对性地进行可靠性设计、维修性设计、安全装置设计、安全启动和安全操作设计及安全维修设计等。
(2)研究人的生理和心理特性，分析研究人和机器各自的功能特点，进行合理的功能分配，以构成不同类型的最佳人机系统。
(3)研究人与机器相互接触、相互联系的人机界面中信息传递的安全问题。
(4)分析人机系统的可靠性，建立人机系统可靠性设计原则，据此设计出经济、合理以及可靠性高的人机系统。
在人机系统中人始终起着核心和主导作用，机器起着安全可靠的保证作用。
解决安全问题的根本是实现生产过程的机械化和自动化，让工业机器人代替人的部分危险操作，从根本上将人从危险作业环境中彻底解脱出来，实现安全生产。
(三)人机系统的类型人机系统主要有两类，一类为机械化、半机械化控制的人机系统;一类为全自动化控制的人机系统。
机械化、半机械化控制的人机系统，人机共体，或机为主体，系统的'动力源由机器提供，人在系统中主要充当生产过程的操作者与控制者，即控制器主要由人来操作。
在控制系统中设置监控装置，如果人操作失误，机器会拒绝执行或提出警告，其结构如图4一l所示，这是现代生产中应用最多的人机系统。
系统的安全性主要取决于人机功能分配的合理性，机器的本质安全性及人为失误。
在全自动化控制的人机系统中，以机为主体，机器的正常运转完全依赖于闭环系统的机器自身的控制，人只是一个监视者和管理者，监视自动化机器的工作。
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• 2）性格（道德品质和意志特点） • 3）气质（四种气质）P173 • 4）需要和动机 • 5）情绪与情感 • 6）意志
第三节 机械安全特性及故障诊断技术
1. 机械安全的定义
2.
指机械在按使用说明书的预定使用条件下，
执行其功能和在对其进行运输、安装、调试、运行、
人机系统的类型
1）机械化、半机械化控制的人机系统； 特点：人－－操作者和控制者 机器－－动力源、监控装置 安全性：取决于人机功能分配的合理性，机器的本
质安全性及人为失误。 2）全自动化控制的人机系统。
特点：机－－运行主体 人－－监视者和管理者
安全性：取决于机器的本质安全性、机器的冗余系 统失灵以及人处于低负荷时应急反应变差。
第一节 安全人机工程基本知识
• 安全人机工程的定义
研究人、机、环境的安全本质，并使三 者从安全角度上达到最佳匹配，以确保系统高 效、经济的运行。
主要研究内容
安全人机工程在研究的诸多因素中 主要研究人与机器的关系。
1. 分析机械设备、设施在生产过程中的不安全因素， 并进行可靠性设计等；
2. 研究人的生理和心理特性 3. 分析人机界面之间的信息传递安全问题 4. 分析人机系统的可靠性
• 有效度：狭义可靠度与维修度的综合称为有效 度。
系统或产品可靠性预计
目的：产品可靠性预计是根据零部件的可靠性数据来预
算产品的可靠性指标，如可靠度、故障率或Байду номын сангаас均寿命。
1）串联系统的可靠性预计
单元越多，系统可靠性越低； 单个单元可靠性越低，系统可靠性越低； 系统可靠性总小于系统中可靠度最低单元的可靠性。
安全培训之安全人机工程学
安全培训之安全人机工程学安全人机工程学是一门研究人类和机器之间的互动，以及如何设计更好地适应人类的工作环境和需求的学科。
在安全领域中，人机工程学具有特殊的意义，因为它关乎到人们的安全和生命安全。
因此，在进行企业安全培训的时候，安全人机工程学可以成为一种有效的工具，来提高员工在工作中的安全性。
什么是安全人机工程安全人机工程是一种将工程学、心理学、生理学和人类行为学等多学科知识综合运用的设计理论。
它是一种建立在对人类和机器之间交互的基础上的学科，旨在改善、优化和实现高质量的人机交互性能。
安全人机工程学着眼于如何更好地设计和构建人机系统，以帮助工作人员更好地完成工作任务，同时确保他们在完成任务时的安全和保护。
安全人机工程可以用来设计和改进安全系统，以确保他们具有更好的性能和更好的可靠性。
特别是在保护人们健康和安全方面，安全人机工程学的角色非常重要。
在设计安全系统时要考虑到人的身体特征、运动能力和感知策略等因素，可以更好地确保工作人员在执行任务时的安全性。
安全人机工程的原则在安全人机工程学的理论中，有几个基本原则：1.可用性原则：设计应该适应不同的用户和不同的使用环境。
2.可见性原则：系统应该让用户更容易地看到它的状态和操作。
3.灵活性原则：系统应该有不同的工作模式，以适应不同的用户和场景。
4.易学性原则：系统应该容易学习和使用，以降低人为误差的可能性。
5.易记性原则：系统应该容易记忆和使用。
6.易误导性原则：系统应该尽可能少地产生歧义和混淆。
7.安全性原则：系统应该优先考虑用户的安全和保护。
安全人机工程在企业中的应用安全人机工程学在企业中具有广泛的应用价值。
在企业安全培训过程中，通过安全人机工程学的思想和方法，可以更好地设计和构建安全系统，以提高员工的安全意识和保障他们在工作中的健康和安全。
在企业中，采用安全人机工程学的方法来设计安全系统，可以提高系统的可靠性和安全性。
通过使用符合人体工程学的设备和工具，可以降低工作风险和人为误差的概率。
安全人机工程学讲义
安全人机工程学讲义在现代社会，随着科技的飞速发展和工业生产的日益复杂，人与机器的交互越来越频繁和紧密。
在这个过程中，安全人机工程学逐渐成为一门至关重要的学科。
它旨在通过优化人、机器和环境之间的关系，最大程度地减少事故和伤害，提高工作效率和生活质量。
一、安全人机工程学的定义与范畴安全人机工程学是研究人、机器及其工作环境之间相互作用的学科。
它运用生理学、心理学、工程学等多学科的知识和方法，来设计和优化人机系统，使其符合人的生理和心理特点，从而保障人的安全与健康。
其范畴涵盖了从产品设计到工作场所布局，从交通工具驾驶到计算机操作等各个方面。
例如，汽车的座椅设计要考虑人体的脊柱曲线和坐姿习惯，以减少驾驶疲劳和脊柱损伤；工厂的生产线布局要便于工人操作，避免过度伸展和弯腰等不自然的动作。
二、人的因素在安全人机工程学中的重要性人是人机系统中最活跃、最具变化性的因素。
人的生理特点，如身高、体重、力量、耐力等，以及心理特点，如注意力、反应速度、判断力等，都会影响人机系统的性能和安全性。
人的感知能力也对安全至关重要。
视觉、听觉、触觉等感知器官的特性和局限性，决定了我们对信息的获取和处理能力。
例如，在光线昏暗的环境中，人的视力会下降，容易导致操作失误；在嘈杂的环境中，人的听力会受到干扰，可能无法及时察觉危险信号。
人的认知能力和决策能力同样不可忽视。
在复杂的工作环境中，人们需要快速做出正确的决策。
但由于疲劳、压力、经验不足等因素，人的决策可能会出现偏差，从而引发事故。
三、机器的设计与安全机器的设计应充分考虑人的因素。
操作界面要简洁明了，控制按钮的位置和标识要易于理解和操作。
例如，微波炉的控制面板上，常用的功能按钮应该突出显示，操作步骤应该简单直观。
机器的性能和可靠性也是保障安全的关键。
定期的维护和保养可以确保机器的正常运行，减少故障和事故的发生。
同时，机器应具备一定的安全防护装置，如紧急制动系统、防护栏等。
智能化的机器在提高效率的同时，也带来了新的安全挑战。
《安全人机工程学》课件(第一章)
2010.3.
安全与环境工程系
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安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 一 章 ︶
图1 研究车辆碰撞的人机系统的模拟与模型
2010.3.
安全与环境工程系
第 23 页
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 一 章 ︶
• 控制面板模拟器
– 波士顿爱迪生 公司（Boston Edison Company）的” 神秘6号” （Mystic #6） – 电厂的控制板 MITRE开发
2010.3.
安全与环境工程系
第 17 页
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 一 章 ︶
三、人机工程学的定义 • 研究各种工作环境中人的因素，研究 人和机器及环境的相互作用，研究人的 工作、生活中怎样统一考虑工作效率、 人的健康、安全和舒适等问题的科学。 • 人机工程学是运用人的生理学、心理学 和其它有关学科知识，使机器和人相互 适应，创造舒适和安全的工作与环境条 件，从而提高工效的一门科学。
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安全与环境工程系
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2、人机工程学在工业设计中的作用
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 一 章 ︶
• 人机工程学为工业设计开拓了新设计思路， 并提供了独特的设计方法和理论依据。 • 人体工程学的研究，为工业设计全面考虑 “人的因素”提供了人体结构尺度，人体生 理尺度和人的心理尺度等数据，这些数据可 有效地运用到工业设计中去 • 为工业设计中“产品”的功能合理性提供科 学依据 • 为工业设计中考虑"环境因素"提供设计准则
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安全与环境工程系
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一、课程的定位
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 一 章 ︶
本课程是安全工程专业的专业基础平台课程之 一，是该专业的一门必修专业基础课。 该课程从解决“人”与“物”之间界面关系 的角度，研究导致活动者伤亡病害等不利的因素 作用机理和预防与消除方法的依据等，同时为工 程技术设计者提供人体的数据与要求，以这些数 据和要求指导工程技术人员进行具体工程设计， 从而在实现生产效率的同时确保劳动者的安全， 培养学生进行安全人机系统设计、人机系统安全 分析与评价的基本能力。这对于安全工程专业学 生的学习具有不可替代的重要地位。
安全人机工程学讲义-能量代谢与劳动强度
能量代谢与劳动强度
3.1 能量代谢
• 一、能量代谢 在物质代谢过程的同时发生着能量释放、 转移、贮存和利用的过程，称为能量代 谢，能量代谢过程遵守能量守恒法则。
1.体力劳动时的能量来源
• （1）人体活动的能量来源——糖、脂肪、 蛋白质 其中，糖是人体的主要能源，人体所需 能量约有70%由糖的分解能量提供；脂肪 起储存和供应能量的作用；蛋白质作为能 源，利用的量很少，它是人体组织的主要 成分。
途径3 乳酸系列
人体在进行高强度劳动时，途径1、2 提供的ATP仍然不够。因为需氧系列会受 到人体供氧能力的限制。此时，要依靠无 氧糖的发酵、分解生成乳酸的过程生成 ATP。虽然此过程生成ATP的效率很低， 但其速度极快，所以能迅速提供较多的 ATP。但这个乳酸形成过程的活动不能持 久。这也是为什么人体只能持续短时间的 高强度劳动，且劳动过后，口腔内有发酵 气味的原因。
（3）人体劳动时能量的来源途径 ①脑力劳动
由ATP提供，当ATP消耗时，肌细胞 内的CP生成ATP，使ATP保持恒定。 ②体力劳动
单纯的CP分解补充ATP来提供能量， 这对体力劳动已远远不够了。
体力劳动时的三个主要能量来源途径
• 途径1. ATP-CP系列 肌肉活动所需能量由肌细胞里的ATP迅速
基础代谢率以每平方米体表面积、每小时的产热量 来计算，即KJ/m2·h。该参数与人体体重不直接相关， 而与人体表面积成正比例。
我国平均水平为：男性20~30岁，BMR=157.6 KJ/m2·h；女性20~30岁，BMR=146.3 KJ/m2·h。
（2）安静代谢
安静代谢是人在仅为保持身体平衡及安静 姿势所消耗的能量，一般在工作前或后进行测 定。安静代谢量（包含基础代谢量）一般为1.2BMR。
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机械设计本质安全
本质安全的要点：设计阶段 失效安全：故障时不出危险 定位安全：机械部件不可触及 机械的安全布置：空间、照明、管线布置
安全生产技术
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第二节 人的特性
1. （一）人的感觉与感觉器官
2.
1. 视觉
2）并联系统的可靠性预计 只要一个单元能工作，系统就能正常工作。
3）串并联系统的可靠性预计
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机械设备结构可靠性设计要点
• 确定零件合理的安全系数 • 储备冗余（冗余设计） • 耐环境设计 • 简单化和标准化设计 • 提高结合部的可靠性 • 结构安全设计 • 设置齐全的安全装置 • 人机界面的设计
3.
暗适应、明适应
4.
眩光、视错觉
5.
安全生产技术
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视觉损伤： 有形物质：切屑颗粒、火花、烟雾 强光：可见光最大亮度106cd/m2 有害光： 300mm以下的短波紫外线－－眼炎 红外线－－白内障 直视高强光－－黄斑烧伤、视力减退 低照度或低质量光－－眼的折光缺陷或老化 眩光－－视觉机能降低
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维修性设计
• 1）维修以及维修性 • 2）产品结构的维修性设计
可达性、零部件标准化和互换性、维修人员安全
• 可靠性的定义：系统或产品在规定的条 件和规定的时间内，完成规定功能的能 力。
• 可靠度：系统或产品在规定的条件和规 定的时间内，完成规定功能的概率。
• 故障率：工作到时刻t尚未发生故障的产
品，在该时刻后单位时间内发生故障的 概率。
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浴盆曲线
• 产品在整个寿命期间内各个时期的故障 率是不同的，其故障率是随着时间变化 的，该曲线称为浴盆曲线。
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视觉疲劳： 产生原因：长期从事近距离工作或精
细作业 长期在劣质光下工作： 眼睛局部疲劳、全身性疲劳
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2. 听觉特性
听觉阈限： 声音最短持续时间：20~50ms。 频率阈限：20Hz 声压阈限：2× 10-5 Pa 声强阈限： 10-12W/m2
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人的心理因素
• 由于人的心理因素而发生的事故约占70~75%以 上。
• 1）能力（包括感觉、知觉、观察力、注意、 记忆、思维、操作能力）
• 2）性格（道德品质和意志特点） • 3）气质（四种气质）P173 • 4）需要和动机 • 5）情绪与情感 • 6）意志
精品jing
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主要研究内容
安全人机工程在研究的诸多因素中 主要研究人与机器的关系。
1. 分析机械设备、设施在生产过程中的不安全因素， 并进行可靠性设计等；
2. 研究人的生理和心理特性 3. 分析人机界面之间的信息传递安全问题 4. 分析人机系统的可靠性
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第9页
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疲劳
分类： 肌肉疲劳（体力疲劳）：过度紧张的
肌肉局部出现酸痛，只涉及大脑皮层的 局部区域
精神疲劳（脑力疲劳）：与中枢神经 活动有关
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消除疲劳的途径：
显示器和控制器设计中考虑人的因素 改变操作内容、播放音乐 改善工作环境，如色彩、布局、温湿度、光照等 避免超负荷体力或脑力劳动 合理安排作息时间
• 有效度：狭义可靠度与维修度的综合称为有效 度。
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系统或产品可靠性预计
目的：产品可靠性预计是根据零部件的可靠性数据来预
算产品的可靠性指标，如可靠度、故障率或平均寿命。
1）串联系统的可靠性预计
单元越多，系统可靠性越低； 单个单元可靠性越低，系统可靠性越低； 系统可靠性总小于系统中可靠度最低单元的可靠性。
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第2页
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人机系统的类型
1）机械化、半机械化控制的人机系统； 特点：人－－操作者和控制者 机器－－动力源、监控装置 安全性：取决于人机功能分配的合理性，机器的本
质安全性及人为失误。 2）全自动化控制的人机系统。
特点：机－－运行主体 人－－监视者和管理者
安全性：取决于机器的本质安全性、机器的冗余系 统失灵以及人处于低负荷时应急反应变差。
方向或距离： 声源在听者左、右方时，可确切判断声源方向
听觉掩蔽：声强最强声音
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人的感觉反应
人们在操纵机械或观察辨识事物时，从开 始操纵、观察、识别到采取动作，存在着一个感 知时间过程，即存在一定的反应时间。 减少反应时间的途径：
合理选择感知类型； 适应人的心理要求，按照人机工程学的原则来 设计机器； 通过训练来提高人的反应时间。
安全生产技术
第12页
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第三节 机械安全特性及故障诊断技术
1. 机械安全的定义
2.
指机械在按使用说明书的预定使用条件下，
执行其功能和在对其进行运输、安装、调试、运行、
维修、拆卸、处理时对操作者不发生损伤或危害其
健康的能力。
3. 2. 机械安全的特性
4.
系统性、防护性、友善性、整体性
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第13页
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人机系统常见的事故以及原因
• 1）常见的事故
卷入、碰撞和撞击、接触伤害
• 2）事故原因（出题判断）
机械设备存在着先天的潜在缺陷； 设备磨损或恶化； 人的不安全行为。
安全生产技术
第14页
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第四节 机械的可靠性设计与维修性设计
• 1）早期失效期； • 2）偶发失效期； • 3）磨损失效期。
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其它几个概念
• 平均寿命（平均无故障时间）：对非维修产品 称平均寿命，产品发生失效前的平均工作时间； 对维护产品，在使用寿命周期内的某段观察期 间累积工作时间与发生故障次数之比。
• 维修度：可维修产品发生故障后，在规定的条 件和规定的时间内能够修复的概率。