作业空间设计1
作业空间设计
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。
工厂作业环境设计方案
工厂作业环境设计方案一、引言二、工厂作业空间设计1.合理规划工作区域：根据工序的不同，将工作区域划分为不同的区域，避免不同工序之间的交叉污染和干扰。
2.提供充足的通道和空间：确保工人在工作时有足够的空间和通道来行动，避免发生爆炸、溅射等事故。
3.考虑人机工效：合理安排设备和工作台的高度和位置，使工人能够顺畅地进行操作，减少不必要的体力劳动。
三、设备布局设计1.合理规划设备的位置：设备之间的距离应该足够，以便工人在操作设备时有足够的空间，避免发生冲突和事故。
2.考虑设备的安全性：设备应该具有防护装置，以防止工人在操作中受伤。
设备的安全间距也应符合相关规定，确保工人的安全。
3.定期维护和保养设备：确保设备的正常运行，避免出现故障的情况，提高工人的工作效率。
四、通风与照明设计1.提供良好的通风系统：安装恰当的通风设备，保持工厂内空气流通，减少对工人的污染和有毒气体的积聚。
2.保持良好的照明条件：在工作区域提供充足的光线，确保工人能够清楚地看到工作对象，减少眼睛疲劳和错误操作的发生。
五、噪音控制设计1.使用低噪音设备：选择低噪音的设备和机器，避免对工人听力造成伤害，同时提供相应的防护设施如耳塞等。
2.合理布置设备和工作台：减少设备间的噪音干扰，避免设备共振和相互干扰。
六、安全设施设计1.安装灭火器和消防设施：在工厂内的各个区域，放置灭火器和自动喷水系统，以应对可能发生的火灾事故。
2.设置紧急出口和逃生通道：合理安排紧急出口和逃生通道，确保工人在紧急情况下能够快速疏散。
3.对危险区域设置隔离栏杆和警示标志：对于危险区域，应设置隔离栏杆和醒目的警示标志，以提醒工人注意安全。
七、结论工厂作业环境设计方案是为了提高工作效率，保障工人的健康和安全。
通过合理规划工作空间，设计设备布局，改善通风与照明条件，控制噪音以及设置安全设施等措施，能够提供一个更舒适、安全的工作环境，从而提高工厂的整体运营效率。
因此，在工厂作业环境设计中应该综合考虑各个因素，确保符合相关的规定和标准，为工人创造一个良好的工作环境。
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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人机工程学
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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人机工程学
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
School of Economics & Managemen
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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y Ye
Jiangsu University of Science and Technology
作业空间设计的原则
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（3）脚掌尺寸及下肢活动范围的变化。
在不需要脚和腿操作时，使用静态尺寸可行，但进行脚控 制时，则需考虑脚和下肢的所及范围。 （4）手的尺寸及活动范围的变化。
身高分布曲线
（4）百分位数 在工效学的设计中，为了保证设计尺寸符合95％的大多数 人，经常使用5％、10％、50％、90％，95％五个百分比值，称 为第5％、10％、50％、90％、95％百分位数。 第5%百分位数是指：有5％的人群小于5％百分比值的尺寸。 代表小身材尺寸。 第50％百分位数是指：有50％的人群小于50％百分比值的尺寸。 代表中等身材尺寸。 第95%百分位数是指：有95％的人群小于95％百分比值的尺寸。 代表大身材尺寸。
在设计手控制器和维修空间时，必须考虑手的动态尺寸。
2．肢体的出力范围 （1）坐姿作业时的手操纵力 最大力方向见图表。 （2）立姿作业时的手操纵力 最大力方向见图。 （3）坐姿作业时的脚操纵力 当膝部屈曲1300～1500或1600～1800时蹬力最大。图
三．人体测量数据的使用方量基准面的定位 是由三个互为垂直的轴（垂 直轴、纵轴和横轴）来决定 的（图5.7）。
3.测量方向
在人体的上、下方向上，将上方称为头侧端，将下方 称为足侧端。在人体的左、右方向上，将靠近正中矢状面 的方向称为内侧，将远离正中矢状面的方向称为外侧。 在四肢上，将靠近四肢附着部位的称为近位，将远离 四肢附着部位的称为远位。对于上肢，将桡骨侧称为桡侧， 将尺骨侧称为尺侧。对于下肢，将胫骨侧称为胫侧，将腓 骨侧称为腓侧。
X
3
M
M 3
M : 68.27%
M 2 : 95.55%
M 3 : 99.73%
（2）标准差 它表明一系列变数距平均值的分布状态或离散程度。 用 表示。标准差常用于确定某一范围的界限。
（3）百分比值
百分比值的意义：
频数
低于该百分比
值点尺寸的人群在 总人群所占的比例。
二.人体测量术语
国标GB/T5703－1999《用于技术设计的人体测量基础项目》 规定了人体测量术语。 1. 被测者姿势 （１）立姿。 指被测者挺胸直立，头部以眼耳平面定位，眼睛平视 前方，肩部放松，上肢自然下垂，手伸直，手掌朝向体侧， 手指轻贴大腿侧面，自然伸直膝部，左、右足后跟并拢， 前端分开，使两足大致呈45度夹角，体重均匀分布于两足。 （２）坐姿。 指被测者挺胸坐在被调节到腓骨头高度的平面上，头 部以眼耳平面定位，眼睛平视前方，左、右大腿大致平行， 膝弯曲大致呈直角，足平放在地面上，手轻放在大腿上。
5.2 人体测量数据的应用
一．常用人体静态测量数据
人体静态测量中的常用形体参数包括：高度、长度、 宽度、围径、体重、体积等。 中国成年人人体尺寸数据（GB10000-1988）。
二．常用人体动态测量数据
1．肢体的活动范围 （1）肢体的活动角度大小。 如，头、肩胛骨、臂、手、腿、脚等的活动角度。图 （2）肢体活动所能及的距离范围。 如，人体处在不同作业姿势时，手所能到达的最大范 围，包括最佳范围，最大可及范围等。图
对供大多数人使用的设计，一般应考虑让 90 ％， 95 ％或 99% 的人适合，只排除 10 ％， 5％或1％的人。应该排除多少人， 决定了设计的后果及经济效果。
4.支承面、衣着和测量精度 立姿时站立的地面或平台及坐姿时的椅平面应是水平 的、稳固的、不可压缩的。被测量者应裸体或穿着尽量少 的内衣。线性尺寸测量精度为1mm，体重测量精度为0.5Kg。
三、人体测量数据处理
人体尺寸近似于正态分布， 人体测量数据处理过程中的特征 参数： Y
（1）平均值 它是指测量值分布最集中 区，反映测量值本质与特征， 是衡量一定条件下的测量水平。 用 M 表示。 平均值不能作为设计的依 据，否则只能满足 50 ％的人使 用。
平行定点仪、坐高椅，量足仪、软卷尺等，主要测量人体
结构尺寸。 图5.1 人体测高仪
普通测量技术所用仪器
（2）摄像法
通过投影测量来确定随人的姿势而变化的功能尺寸，如 图5.4所示。常用的测量仪器是照相机或摄像机。
（3）三维数字化人体测量法
分为手动接触式、手动非接触式、自动接触式、自动非接 触式。其测量效率高、数据处理容量大、速度快、精度高，但 成本也较高。
2.人体动态测量数据 动态数据涉及由四肢挥动所占有的空间体积与极限，一般 具有三维空间，即人体功能上的尺寸，包括人在工作姿势下或 某种操作活动状态下测量的尺寸。 3．人体测量方法与仪器 （1）普通测量法 采用一般的人体生理测量仪器，包括人体测高仪、直 角规、弯角规、三角平行规、软尺、测齿规、立方定颅器、
5.1 人体测量的基本原理
一．人体测量的基本概念
1.人体静态测量 利用人体测量仪器，按照人体测量方法，使用人体测量术 语，对被测者静态的立姿或坐姿条件下，进行人体的各部分尺 寸测量。 人体测量仪器:测高仪、直角规、弯角规、三脚平行规、 座高椅、软卷尺、医用磅秤等 。 人体测量方法：在规定的测量基准、测量方向、衣着等 下，可以采用自动仪器测量、丈量法、摄 影法等。 人体测量术语：GB3975-83 《人体测量术语》 ，如冠状面， 鼻梁点，面宽等。
5% 50% 95%
测量尺寸
百分比值与其所对应的尺寸有如下的换算关系：
1%～50%百分比值处所对应的尺寸（值）： P v M K
50%～99%百分比值处所对应的尺寸（值）： P v M K K为百分比值变换系数（P170，表5.1）
例. 某一群体人的身高的平均值为1670mm，标准差为64mm， 求5％和95％的百分比值的尺寸。 解：查表5.1（表）, 5％时K＝1.645，95％时K=1.645 5％百分比值的尺寸Pv=1670-64×1.645≈1564.7mm 95％百分比值的尺寸Pv=1670＋64×1.645≈1775.3mm。