7.安全人机功能分配解析

比较的内 容
人的特征机器的特征来自人可识别物体的大小、形状、位置和颜 感受能力 色等特征，并对不同声音和某些化学物
质也有一定的分辨能力
接收超声、辐射、微波、电磁波、磁场 等信号，超过人的感受能力
控制能力
可进行各种控制，且在自由度、调节和 联系能力等方面优于机器。同时，其动 力设备和效应运动完全合为一体，能 “独立自主”
经可靠性设计后，其可靠性程度高，且 质量保持不变。但自身的检查、维修能 力非常薄弱，不能处理意外的紧急事态
耐久性
容易产生疲劳，不能长时间的连续工作， 且受年龄、性别与健康情况等因素的影
响
耐久性高，能长期连续工作，并大大超 过人的能力
四、人机功能匹配
1.人机匹配的含义 对人和机的特性进行权衡分析，将
5) 上岗前经过严格培训与考核。
2．减少人为失误
减少人为失误，提高人的可靠性失误主 要有以下几种措施：
1)使操纵者的意识水平处于良好状态。操作 者产生操作失误除了机器的原因外，主要是由于 操作者本身的意识水平或称觉醒水平处于低水平 状态。所以，为了保证安全操作，首先应使操作 者的眼、手及脚保持一定的工作量、既不会过分 紧张而造成过早疲劳，也不会因工作负荷过低而 处于较低的意识状态；其次从精神上消除其头脑 中一切不正确的思想和情绪等心理因素，把操作 者的兴趣、爱好和注意力都引导到有利于安全生 产上来，变“要我安全”为“我要安全”，通过 调整人的生理状态，使之始终处于良好的意识状 态、有较强的安全意识，从事操作工作。
第七章 安全人机功能匹配
任何一个人机系统都必须做 到机宜人，人适机，使人机之间 达到最佳匹配。为了达到这一目 的，必须研究人的功能和机的功 能，研究人机系统中人与机如何 合理分工，密切配合，达到人机 系统效率最优化，人身最安全。
第一节 人机功能匹配
在人机系统中，人和机各自担负着 不同的功能，在某些人机系统中还通过 控制器和显示器联系起来，共同完成系 统所分配的任务。为了使人机系统更高 效、可靠、安全以及操作方便，就必须 了解人和机的功能特点、长处和短处， 使系统中的人与机之间达到最佳配合， 即达到最佳人机匹配。
五、提高人机系统安全可靠性的途径
1.合理进行人机功能分配。建立高效可靠 的人机系统
1)对部件等系统宜选用并联组装； 2)形成冗余的人机系统：系统在运行中 设计其有充足的多余时间顾及运行中的错 误情形，杜绝其失误运行；
3)系统运行时其运行频率应适应； 4)系统运行时应设置纠错装置，如电脑 中的纠错系统等。
2)建立合理可行的安全规章制度与规范， 并严格执行，以约束不按操作规程操作的 人员的行为。
3)安全教育和安全训练。安全教育和安 全训练是消除人的不安全行为的员基本措 施。
4）按照人的生理特点安排工作。
5）减少单调作业，克服单调作业导致 人的失误。
3.对机械产品进行可靠性设计，设计有以下几 个要点：
让设备超期带病“服役”。
5．改善作业环境
1)安全设施与环境保护措施应与主体工程同时 设计、同时施工、同时投产。从本质上做到安全 可靠，环境优良。改善作业环境应像重视安全生 产一样列入议事日程。
2)环境的好坏，不仅影响人们的身心健康， 而且还影响产品质量，腐蚀损坏设备，还会诱发 事故。因此对作业环境有害物应定期检测，及时 治理，特别是随着高科技的发展，带来许多新的 危害因素，这些危害更要及时治理。因此，提倡 建“花园式工厂、宾馆式车间”，工人在此环境 中生产，对保障安全生产，提高产品质量以及工 人心身健康都是有益的。
一、人的主要功能
1.传感器（感觉功能） 2.信息处理器 3.操纵器
二、机的主要功能
1.接受信息 2.储存信息 3.处理信息 4.执行功能
三、人机特性比较
指根据人和机器各自的长处和局限性， 把人机系统中任务分解，合理分配给人和 机器去承担，使人与机器能够取长补短， 相互匹配和协调，使系统安全、经济、高 效地完成人和机器往往不能单独完成的工 作任务。
操纵力、速度、精密度、操作数量等方 面都超过人的能力。但不能“独立自 主”，而必须外加动力源才能发挥作用
可依次完成多种功能作业，但不能进行 工作能力 高速运算，不能同时完成多种操纵和在
恶劣环境条件下作业
能在恶劣环境条件下工作，可进行高速 运算和同时完成多种操纵控制，单调、 重复的工作也不降低效率
信息处理
人的信息传递率一般为6比/秒左右，接 受信息的速度约每秒20个，短时内能同 时记住信息约10个，每次只能处理一个 信息
能储存大量信息和迅速取出信息，能长 期储存，也能一次废除，信息传递能力、 记忆速度和保持能力都比人高得多
可靠性
就人脑而言，可靠性和自动结合能力都 远远超过机器。但工作过程中，人的技 术高低、生理及心理状况等对可靠性都 有影响。可处理意外的紧急事态
1）确定零部件合理的安全系数； 2）进行合理的冗余设计； 3）耐环境设计； 4）简单化和标准化设计； 5）结构安全设计； 6）安全装置设计； 7）结合部的可靠性及其结合面的设计； 8）维修性设计。
4．加强机械设备的维护保养 1)机械设备的维护保养要做到制度化。 2)维护保养要分级分类进行。 3)机械设备在达到原设计规定使用期时不得
系统的不同功能恰当的分配给人和机。 包括功能的分配和人机配合等。
2.人机功能匹配的一般原则
从特征比较可以看出，人机功能分配的一 般规律是：凡是快速的、精密的、笨重的、 有危险的、单调重复的、长期连续不停的、 复杂的、高速运算的、流体的、环境恶劣的 工作，适于由机器承担；凡是对机器系统工 作程序的指令安排与程序设计、系统运行的 监督控制、机器设备的维修与保养、情况多 变的非简单重复工作和意外事件的应激处理 等，则分配给人去承担较为合适。
3.人机匹配应注意的问题 人机功能分配，应全面考虑下列因素：
①人和机器的性能、特点、负荷能力、潜 在能力以及各种限度；②人适应机器所需 的选拔条件和培训时间；③人的个体差异 和群体差异；④人和机器对突然事件应激 反应能力的差异和对比；⑤用机器代替人 的效果，以及可行性、可靠性、经济性等 方面的对比分析。上表列出了人与机器在 感受能力、控制能力、工作效能、信息处 理、作业可靠性和工作持久性等方面的特 征比较。