安全人机工程学原则(标准版)
安全培训之安全人机工程学.ppt
• 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。
人机工程学标准
人机工程学标准人机工程学标准是指为了确保人机交互的安全性、高效性和舒适性而制定的一系列规范和准则。
这些标准包括人机界面设计、人体工程学要求、交互行为规范等方面，旨在提供优质的用户体验并减少人为错误的发生。
人机工程学标准的重要性人机工程学标准对于产品的设计和开发至关重要。
它可以确保产品的界面设计满足用户需求，提高产品的易用性和可接受性。
同时，人机工程学标准还能促进人机交互的效率和安全性，减少人为错误带来的危害和风险。
人机界面设计方面的标准人机界面设计是人机工程学中的重要领域之一，它关注如何设计用户界面以提供良好的用户体验。
为了达到这一目的，人机工程学标准提出了一些设计原则和指导。
例如，要求界面布局简单清晰，信息层次分明，以帮助用户快速理解系统的功能和操作流程。
此外，人机工程学标准还要求界面要具备一致性，不同模块之间的界面设计应保持一致，以减少用户的学习成本和操作失误的可能性。
人体工程学要求方面的标准人体工程学是研究人体和产品、系统、工作环境之间关系的学科，它考虑人体特性和行为进行产品设计。
人机工程学标准在人体工程学方面提出了一系列的要求和指导。
例如，要求产品的尺寸和形状要适应人体的特征和姿势，以保证用户的舒适度和健康。
此外，标准还要求产品的控制器和按钮要布置在易于操作的位置，不应对手部造成过大的负担和疲劳。
交互行为规范方面的标准交互行为规范是人机工程学中的另一个重要领域，它关注用户在使用产品时的行为和习惯。
人机工程学标准要求产品的交互行为应符合用户的认知规律和习惯。
例如，点击按钮后应有明确的反馈，以告知用户操作的结果；同时，标准还要求产品的响应时间要适中，不应过长或过短，以避免用户的不适和焦虑。
人机工程学标准的应用范围和案例人机工程学标准不仅适用于智能手机、计算机软件等电子产品，还适用于汽车、医疗设备、工业控制系统等其他领域的产品设计。
例如，在汽车设计中，人机工程学标准要求驾驶员的控制器和按钮要布置在方便触及的位置，避免驾驶员分散注意力。
第5章+安全人机工程设计原则
例如某款切纸机的操作要求两只手同时按住两个
按钮，这样操作起来似乎比较麻烦，但是正是由 于这一设计，让切纸过程中不会出现手被切刀切 伤的事件。
图5-23
白动切纸机人机设计
(如图5-23) 秘密的门和橱柜，以及保险箱。
你绝对不想让一般人知道这些东西的位置
5.2.5 利用自然和人为的限制有些东西是故意设计得很难用， 但这样的设计却是合情合理。
仔细想想，你就会惊奇地发现，在我们的生活中
有很多这样的例子：
不允许人们随便进出的门； 仅供特定人士使用的安全系统； 严格控制使用范围的危险设备； 可能会带来生命危险的操作行为。
硬件
人机交互面 辅助工作
任 务 说 明书
选择与训练
图5-9
系统设计的决策过程
简化任务的结构:
第一、不改变任务的结构，提供心理辅助
手段 第二、建立合理的反馈机制 第三、自动化，但不改变任务的性质 第四、改变操作的性质
图5-11 刺粘鞋带的改进
3） 随时接受用户的反馈意见
（1）用户反馈意见的作用
图5-20
微软Microsoft Office Word关闭时的操作提示
例：在一次空战中，一架A国飞机侵入B国领土，B国派 两架飞机起飞迎击。发射两发导弹未中，转用机炮攻击， 发射炮弹155发未中， A国飞机逃出B国。 事后，B国检查机炮未中的原因，发现：从发射导弹 转成机炮射击，要求飞行员必须把武器选择开关由“导弹” 转成“航炮”，并把瞄准方式转换成“活动环”位置。 这两个操作在平时一般不会出错，但在这次战斗中， 先发导弹未中，飞行员精神已高度紧张，时间又非常短促， 致使只顾瞄准就发射，忘了扳动瞄准器光环转换开关，造 成所有炮弹均未击中。
设计中的人机工程学原则
设计中的人机工程学原则人机工程学（Human Factors Engineering）是一门探究如何使人类与机器之间的交互更加高效、安全和用户友好的学科。
在设计过程中，遵循人机工程学原则可以帮助设计师更好地理解用户需求，并将其转化为实际的产品设计。
人机工程学原则要求设计师在设计产品时考虑用户的特征和需求。
设计师应该了解不同用户群体的年龄、性别、技能水平和身体状况，以此来调整产品的设计和功能。
例如，对于年长的用户，应该考虑他们的视力和听力状况，设计更大、更明显的图标和按钮，以便他们更轻松地使用产品。
人机工程学原则强调用户界面的可用性。
一个好的设计应该使用户能够直观地理解产品的功能，并轻松地完成所需的操作。
设计师应该简化用户界面，避免过多的复杂选项和功能，以减少用户的认知负荷。
应该提供明确的指导和反馈，让用户了解他们的操作是否成功，并在出错时给出合理的解决方案。
人机工程学原则强调产品的可靠性和安全性。
设计师应该考虑到用户在使用产品时的安全问题，并采取适当的措施来减少意外发生的可能性。
例如，在工业设备设计中，应该设置必要的安全保护装置，以防止工人受伤。
在家用电器设计中，应该采用符合安全标准的材料，并确保产品不会对用户造成伤害。
人机工程学原则还要求设计师考虑用户的舒适性和健康问题。
设计师应该设计符合人体工程学原理的产品，以减少用户在使用过程中的不适和疲劳感。
例如，在座椅设计中，应该考虑到用户的体型和脊柱曲度，采用合适的坐姿和支撑方式，以提供舒适的坐姿。
人机工程学原则要求设计师进行用户测试和评估。
设计师应该与用户互动，了解他们对产品的看法，并通过实际的测试和模拟来评估产品的性能和可用性。
通过与用户的反馈和评估结果，设计师可以及时发现和解决设计中的问题，并不断改进产品的质量和用户体验。
总之，人机工程学原则在设计中起着至关重要的作用。
遵循这些原则可以帮助设计师更好地理解用户需求，并将其转化为实际的产品设计。
通过考虑用户的特征和需求、提高产品的可用性、强调安全性和舒适性，以及进行用户测试和评估，设计师可以设计出更加人性化、高效和用户友好的产品。
安全人机工程
户群体。这些数据包括身高、体重、臂长、腿长等，有助于确定产品的
可及性和舒适度。
02
定制化设计
基于人体测量数据，可以设计出更符合用户身体特征的产品，提高使用
的舒适性和效率。例如，根据不同身高的人体测量数据设计出不同尺寸
的家具和工具。
03
通用设计
在某些情况下，为了满足更广泛用户的需求，可以采用通用设计原则，
考虑不同人群的人体测量数据，设计出适应不同体型和能力的产品。
人机界面设计
界面布局
人机界面设计应合理安排按钮、开关、显示屏等控件的位 置和大小，以便用户能够轻松操作。遵循人体工程学原则， 如双手操作舒适区、减少重复动作等。
交互方式
人机界面的交互方式应直观易懂，减少用户学习成本。例 如，采用图形界面、语音控制等技术，提高界面的易用性 和用户体验。
安全人机工程
目录
• 引言 • 安全人机工程的基本原则 • 安全人机工程在产品设计中的应用 • 安全人机工程在工业生产中的应用 • 安全人机工程的未来发展 • 结论
01 引言
安全人机工程的定义
安全人机工程是一门研究人、机器和 环境之间相互作用的学科，旨在确保 人员在使用机器和设备时的安全和健 康。
例如，合理安排工作流程和休息时间，提供符合人体工程学的操作姿势和工具，以 及创造良好的照明、温度、湿度等环境条件。
安全性原则
安全性原则是指在人机系统中应采取必 要的安全措施，预防操作者受到伤害或
事故的发生。
在安全性方面，应重视操作者的安全需 求，通过设计安全防护装置、限制操作 力或速度、警示标识等措施，降低操作
提升生活质量ห้องสมุดไป่ตู้
安全人机工程在产品设计、建筑和交通等 领域的应用，提高了人们的生活质量，使
安全人机工程学
人因失误事故分析与预防
各行业中人因事故所占比例
行业名称 航空 道路交通
石油化工 核电 矿山 钢铁冶金
人因事故的比例 70%－80% 57%完全由人因引起，90%包含 人因的贡献 60%以上
60%以上 85％ 90％
资料来源 中国安全科学学报， 2002 ， 12（5） Human Error in Road Accidents. Green M.John 日本，2001
人因可靠性分析（HRA：Human Reliability Analysis): 以人因工程、系统分析、认知科学、概率统计、行为科学等 学科为理论基础，以对人的可靠性进行定性与定量分析和评 价为中心内容，以分析、预测、减少与预防人的失误为研究 目标。
人因失误事故分析与预防
人的失误特点 人的失误的重复性； 人引发的失效的潜在性和不可逆转性； 人的失误行为往往是情景环境驱使的； 人的行为的固有可变性； 人的失误的可修复性。
1. 2. 3. 4. 5. 习惯与错觉 精神紧张与躲险动作 人为差错 人的生理节律 人的可靠性
人的自然倾向与可靠性分析
一、习惯 习惯分个人习惯和群体习惯。 群体习惯 群体习惯是指在一个国家或一个民族内部，人们所形成的共同 习惯。
符合群体习惯的机械工具，可使作业者提高工作效率，减少操 作失误。
动作习惯 绝大多数人习惯用右手操作工具和做各种用力的动作。这一事 实在人机系统设计时应该予以考虑。
人的自然倾向与可靠性分析
二、错觉
错觉是指人所获得的印象与客观事物发生差异的现象。
视错觉 空间错觉 大小与重量错觉
颜色错觉
听错觉 运动错觉
长度错觉； 方位错觉； 透视错觉； 对比错觉
安全人机工程(标准版)
( 安全技术 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改安全人机工程(标准版)Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that peoplemake mistakes安全人机工程(标准版)安全人机工程学研究人、机械、环境三者之间的相互关系，探讨如何使机械、环境符合人的形态学、生理学、心理学方面的特性，使人一机械一环境相经协调，以求达到人的能力与作业活动要求相适应，创造舒适、高效、安全的劳动条件的学科。
安全人机工程学侧重于人和机的安全、减少差错、缓解疲劳等课题的研究。
人机工程学在欧洲是以劳动科学为基础发展起来的，英国有欧洲开展人机学研究最早的国家，于1950年成立了英国人机学研究会，1957年创办会刊《Ergonomics》。
美国于1957年成立人类因素工程学会，同时发行了会刊。
日本于1963年成立日本人间工学研究会。
苏联、德国、法国、荷兰、瑞典、丹麦、芬兰、澳大利亚等国也先后开展了人机工程学的研究。
1960年成立国际人机学协会。
我国进入80年代以后，也开始人机工程学的研究。
关于人机工程学的研究命名，各国有所不同，侧重点也各不相同。
欧洲称作Ergonomics（人机学），美国称作HumanEngineering （人类工程学）和HumanFactorsEngineering（人类因素工程学），日本称为人间工学，目前普遍采用的是Ergonomics，我国曾译为人类工效学，人机工程学、人机学等。
安全人机工程学研空的内容大体包括：1．研究人机之间分工及其相互适应问题。
分工要根据两者各自特征，发挥各自的优势，达到高效、安全、舒适、健康的目的。
安全人机工程学
第一章概论人机工程学是运用人的生理学、心理学和其他有关学科知识，使机器和人相互适应，创造舒适和安全的工作与环境，从而提高工效的一门科学。
安全人机工程学是从安全的角度和着眼点，运用人机工程学的原理和方法去解决人机结合面的安全问题的一门新兴学科。
人机结合面就是人和机在信息交换和功能上接触或互相影响的领域（或称“界面”）安全人机工程学得研究对象是人、机和人机结合面三个安全因素。
第二章人体的人机学参数耗氧量：人体用过循环、呼吸系统所能摄入的氧气量称为摄氧量。
人体在单位时间内所消耗的氧气量称为耗氧量。
人体在从事高度反正体力劳动时，循环、呼吸（氧运输）系统的功能经1~2min后达到人体极限摄氧能力，这时，人体单位时间内的摄氧量称为最大摄氧量。
最大耗氧量可以作为允许最大体力消耗的标志，其影响因素主要有年龄、性别、海波高度、体能训练、劳动强度、持续时间等。
人体测量数据的运用准则：1.最大最小准则2.可调性准则3.平均准则4.使用最新人体数据准则5.地域性准则6.功能修正与最小心理空间相结合准则7.标准化准则8.姿势与身材相关联准则9.合理选择百分位和适应度准则第三章人的生理和心理及人体生物力学特性感觉是人脑对直接作用于感觉器官（眼、耳、鼻、舌、身）的客观事物的个别属性的反映。
感觉有：视觉、听觉、嗅觉、触觉（包括触觉、温度觉、痛觉）、味觉、运动觉、平衡觉、空间知觉以及时间知觉等。
感觉适应性：对感觉器官持续刺激，假若刺激强度固定，则作用时间的长短将决定该刺激是否能引起反应，时间过短不能引起反应：时间过长，反应逐渐减小，以致消失。
人能够产生视觉是由三个要素决定的：视觉对象、可见光和视觉器官。
视觉运动的规律：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2.视线的变化习惯从左到右、从上到下和顺时针反响运动。
3.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4.当眼睛偏离视中心时，在偏移距离相等的情况下，人眼对左上限的观察最优，依次为右上限，左上限，而右下限最差。
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( 安全技术 )
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安全人机工程学原则(标准版)
Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people
make mistakes
安全人机工程学原则(标准版)
安全人机工程学是从安全角度出发，讨论人、机和人机相互关系的规律，运用系统工程的方法研究各要素之间的相互作用、相互影响以及它们之间的协调方式，通过设计使人一机系统的总体性能达到安全、准确、高效、舒适的目的。
机械系统过程的任何阶段都必须有人参与，人始终起着主导作用，是最活跃、最难把握，同时也最容易受到伤害的。
由于机械设计违反安全人机学原则导致的事故时有发生，据国外资料统计，生产中有58％一70％的事故是与忽视人的因素有关。
因此，机械设计应考虑与人体有关的人体测量参数、人的感知特性、反应特性及人在劳动中的心理特征，以减少人为差错，最大限度地减轻体力、脑力消耗及精神紧张感。
1．忽略安全人机学可能产生的危险
（1）由于生理影响产生的危险。
不利于健康的操作姿势、用力过度或重复用力等体力消耗产生的疲劳所导致的危险。
（2）由于心理-生理影响产生的危险。
在对机器进行操作、监视或维护时，由于精神负担过重、缺乏思想准备以及过度紧张等原因，造成心理负担过重而导致的危险。
（3）由于人的各种差错产生的危险。
受到环境不利因素的干扰或由于人-机配合、协调不当，使人产生各种错觉而引起误操作所造成的危险。
2．机械设计中安全人机学的应用原则
在机械设计中，根据安全人机学原则，通过减小操作者心理和生理的不利影响，协调好人、机的功能分配和相互作用来改善机器的操作性能和可靠性，从而减少机器使用各阶段的差错概率，以保障安全。
机械设计时应考虑以下几个方面：
（1）合理分配人机功能。
在机械的整体设计阶段，要分析、比较人和机的各自特性，合理分配人机功能。
在可能的条件下，尽量通过实现机械化、自动化，减少操作者干预或介入危险的机会。
随
着微电子技术的发展，人机功能分配出现向机器转移，人从直接劳动者向监控或监视转变的趋势，向安全化生产迈进。
（2）适应人体特性。
在确定机器的有关尺寸和运动时，应考虑人体测量参数、人的感知反应特性以及人在工作中的心理特征，避免干扰、紧张、生理或心理上的危险。
（3）友好的人机界面设计。
人机界面，即在机器上人、机进行信息交流和相互作用的界面。
人、机相互作用的所有要素，如操纵器、信号装置和显示装置，都应使操作者和机器之间的相互作用尽可能清楚、明确，信息沟通快捷、顺畅。
（4）作业空间的布置。
这是指显示装置和操纵装置的位置，以及确定合适的作业面。
它对操作者的心理和行为可产生直接影响。
作业空间布置应遵从重要性原则、使用顺序原则、使用频率原则、使用功能原则。
其中，重要性原则是第一位的，首先应考虑对安全关系重大的、对实现系统目标有重要影响的操纵器和显示器，即使使用频率不高，也要将其布置在操作者操作和视野的最佳位置，这样可以防止或减少因误判断、误操作而引起的意外伤害事故。
显示装置、操纵装置，以及与人的劳动姿势有关的工作空间和操作行为等，是人机要求集中体现之处，应满足人体测量参数、人体的结构特性和机能特性、生理和心理条件，合乎卫生要求。
云博创意设计
MzYunBo Creative Design Co., Ltd.。