人机工程学培训教材PPT精选文档
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人机工程学培训课件(ppt)
识别工作流程中的瓶颈与浪费环节
实践应用
环境改善
优化工作场所布局、减少噪音等干扰 因素
团队协作与沟通
促进团队成员间有效沟通与协作，提 高工作效率
未来发展趋势预测与挑战应对
要点一
个性化定制
要点二
智能化发展
针对不同用户群体提供个性化的人机工程学解决方案
利用人工智能、大数据等技术提升人机工程学应用水平
未来发展趋势预测与挑战应对
设备选型与配置
根据生产需求选择合适的设备型 号和配置
设备布局规划
确定设备在生产线上的位置和方 向，以及与其他设备的相对关系
设备布置与操作流程优化
• 设备安装与调试：按照规划方案进行设备安装和调试，确 保设备正常运行
设备布置与操作流程优化
操作流程分析
对现有的操作流程进行详细分析，找出存在的问题和瓶颈
习惯性行为
人们往往习惯于某种特定的行为 方式，设计应顺应这些习惯，使
操作更加自然和便捷。
经验性行为
人们根据以往经验对事物进行判 断和操作，设计应考虑到用户的 经验和期望，避免不必要的错误
和困惑。
社会性行为
人们的行为受到社会文化和环境 的影响，设计应尊重不同文化背 景和社会习惯，提高产品的普适
性和可接受性。
环境因素对工作场所影响及改善措施
• 噪声与振动：长期暴露在噪声和振动环境中会对 员工的听力和身体健康造成损害
环境因素对工作场所影响及改善措施
温控与通风
安装空调、加湿器等设备，保持工作场所温度与 湿度适宜
照明改善
选用合适的灯具和光源，提供充足的照明强度和 适宜的色温
减振降噪
采用隔振沟、减振器等措施降低设备振动和噪声 对员工的影响
实践应用
环境改善
优化工作场所布局、减少噪音等干扰 因素
团队协作与沟通
促进团队成员间有效沟通与协作，提 高工作效率
未来发展趋势预测与挑战应对
要点一
个性化定制
要点二
智能化发展
针对不同用户群体提供个性化的人机工程学解决方案
利用人工智能、大数据等技术提升人机工程学应用水平
未来发展趋势预测与挑战应对
设备选型与配置
根据生产需求选择合适的设备型 号和配置
设备布局规划
确定设备在生产线上的位置和方 向，以及与其他设备的相对关系
设备布置与操作流程优化
• 设备安装与调试：按照规划方案进行设备安装和调试，确 保设备正常运行
设备布置与操作流程优化
操作流程分析
对现有的操作流程进行详细分析，找出存在的问题和瓶颈
习惯性行为
人们往往习惯于某种特定的行为 方式，设计应顺应这些习惯，使
操作更加自然和便捷。
经验性行为
人们根据以往经验对事物进行判 断和操作，设计应考虑到用户的 经验和期望，避免不必要的错误
和困惑。
社会性行为
人们的行为受到社会文化和环境 的影响，设计应尊重不同文化背 景和社会习惯，提高产品的普适
性和可接受性。
环境因素对工作场所影响及改善措施
• 噪声与振动：长期暴露在噪声和振动环境中会对 员工的听力和身体健康造成损害
环境因素对工作场所影响及改善措施
温控与通风
安装空调、加湿器等设备，保持工作场所温度与 湿度适宜
照明改善
选用合适的灯具和光源，提供充足的照明强度和 适宜的色温
减振降噪
采用隔振沟、减振器等措施降低设备振动和噪声 对员工的影响
安全培训之安全人机工程学.ppt
• 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
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。
• 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PPT优秀课件
功能尺寸
基于人体尺寸测量，确定设备、工具等的最佳尺寸。
视觉、听觉等感官系统
01
02
03
视觉系统
研究视觉感知、视觉注意 、视觉记忆等，以及色彩 、亮度等视觉元素对设计 的影响。
听觉系统
探讨听觉感知、听觉注意 、听觉记忆等，以及声音 大小、频率等听觉元素在 设计中的应用。
其他感官系统
如触觉、嗅觉等，分析其 在人机工程学中的应用。
的影响。
反应时间
02
研究人体对刺激的反应时间及其影响因素，为设计提供时间参
数依据。
注意力与疲劳
03
分析注意力分散、疲劳等因素对人体工作效率的影响，提出相
应的设计策略。
03
认知心理与行为习性
注意、记忆等认知过程
选择性注意
关注特定刺激，忽略其他刺激
分配性注意
同时关注多个刺激
注意、记忆等认知过程
转移性注意
人机工程学PPT优秀 课件
目录
• 人机工程学概述 • 人体因素与生理特征 • 认知心理与行为习性 • 人机界面设计原理及应用 • 工作场所环境优化策略 • 人机系统评价与改进方法
01
人机工程学概述
定义与发展历程
定义
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，旨在优化 人与机器系统的交互，提高工作效率 和人的舒适度。
骨骼、肌肉等运动系统
骨骼系统
了解骨骼结构、功能及骨 骼疾病对人机工程学的影 响。
肌肉系统
研究肌肉类型、功能及肌 肉疲劳等对人体工作的影 响。
运动范围与姿势
分析人体各部位运动范围 及常见工作姿势，为设计 提供指导。
神经系统与反应时间
神经系统
2024版《人机工程学》PPT课件
《人机工程学》PPT 课件•人机工程学概述•人体生理与心理特征•人机界面设计原理•工作场所人机工程学应用目录•办公环境人机工程学应用•交通运输领域人机工程学应用•总结与展望CHAPTER人机工程学概述定义与发展历程定义发展历程人机工程学起源于20世纪初的工业生产领域，随着计算机技术的发展，逐渐拓展到信息技术、航空航天、医疗等领域。
研究对象与范围研究对象研究范围学科特点及意义CHAPTER人体生理与心理特征人体生理结构简介肌肉系统循环系统通过收缩和舒张产生运动，维持姿势。
输送氧气和营养物质，排除废物。
骨骼系统神经系统呼吸系统构成人体基本框架，支持体重，保护内脏。
传递和处理信息，控制人体各种活动。
吸入氧气，排出二氧化碳，维持生命活动。
感觉知觉感觉与知觉的关系030201感觉与知觉特性分析认知过程及影响因素认知过程01影响因素02认知负荷03CHAPTER人机界面设计原理清晰易读色彩搭配手机屏幕汽车仪表盘符合人体工学控制器的形状、大小和位置应符合人体工学原理，方便用户操作并减少误操作的可能性。
功能明确控制器的功能应明确、直观，避免使用过于复杂或混淆的操作方式。
•反馈及时：控制器应提供及时的操作反馈，如声音、灯光等提示，帮助用户确认操作是否成功。
电脑鼠标游戏手柄界面一致性减少认知负荷个性化定制多通道交互人机界面优化方法探讨CHAPTER工作场所人机工程学应用1 2 3基于工艺流程的布局规划基于人体工效学的布局规划基于环境因素的布局规划工作场所布局规划方法论述设备选型与配置策略探讨设备选型原则根据工作需求、设备性能、经济效益等因素，选择适合的设备类型和型号。
设备配置策略根据工艺流程、设备功能、空间布局等因素，合理规划设备的布局和配置，提高设备使用效率和工作效率。
设备维护与保养建立完善的设备维护和保养制度，确保设备处于良好状态，延长设备使用寿命。
劳动强度评价方法采用主观评价、客观测量等方法，对员工的劳动强度进行全面、准确的评价。
人机工程培训资料ppt课件
肘
• Low Back 后背
GSMDY-MS 周诗凯 2008.6.15
• Definition:
– Cumulative: Building up or increasing over a long period of time 积累性 – Trauma: The damage of body tissues by outside sources 外伤 – Disorder: A condition that interferes with normal, healthy functioning of the body 失调
推荐的坐姿时的手臂伸展
推荐的坐姿工作空间间隙尺寸
GSMDY-MS
周诗凯
2008.6.15
斜靠
• 头顶以上 （立姿） 76 (厘米） • 膝／腿（坐姿－从椅的后部到桌子的前部） • 大腿（坐姿－从椅面到桌子的下表面 ） • 宽度 203 (厘米）
66 (厘米） 20 (厘米）
GSMDY-MS
周诗凯
推荐的斜靠工作空间尺寸 2008.6.15
<10 UD S S P P P P S UD
<254
>25
>1524 >1397-1524
UD UD UD
>1270-1397
>1143-1270
>1016-1143 >889-1016 >762-889 >635-762 <635
日 本
人间工学
前苏联
工程心理学
GSMDY-MS
周诗凯
2008.6.15
人机工程学的命名（二）
“Ergonomics”一词是英国学者莫瑞尔于1949年首次提出的，由两 个希腊词根“ergo”（即工作、劳动）和“nomos”（即规律、规则） 复合而成，其本意人的劳动规律。由于该词能够较全面的反映本学科 的本质，又源自希腊文，便于各国语言翻译上的统一，因此目前较多 的国家采用“Ergonomics”一词作为该学科的命名。
人机工程学ppt
山东大学现代工业设计研究所
研究的内容
4．环境控制和人身安全装置的设计 生产现场有各种各样的环境条件，如高温、潮湿、振动、噪
声、粉尘、光照、辐射、有毒等。为了克服这些不利的环境因 素，保证生产的顺利进行，就需要设计一系列的环境控制装置， 以适合操作人员的要求和保障人身安全。 “安全”在生产中是放在第一位的，这也是人一机一环境系 统的特点。为了确保安全，不仅要研究产生不安全的因素，并 采取预防措施，而且要探索不安全的潜在危险，力争把事故消 灭在设计阶段。安全保障技术包括机器的安全本质化、防护装 置、保险装置、冗余性设计、防止人为失误装置、事故控制方 法、救援方法、安全保护措施等。
山东大学现代工业设计研究所
山东大学现代工业设计研究所
山东大学现代工业设计研究所
第二章 人体测量
第一节 人体静态测量参数
我国成年人人体尺寸的国家标准GB10000一为人机上的设计提供 了基础数据。该标准提供了七个类别共47项人体尺寸基础数 据．包括人体主要尺寸、立姿人体尺寸、坐姿人体尺寸、人体 水平尺寸、人体手部和足部尺寸‘，并分别按性别列表。我们 主要研究工业生产中法定成年人年龄范围内的人体尺寸。
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服务特 权
共享文档下载特权
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山东大学现代工业设计研究所
研究的内容
3. 研究人与机器间信息传递装置和工作场所的设计 要研究人与机器及环境之间信息交换过程，井探求人在各种
研究的内容
4．环境控制和人身安全装置的设计 生产现场有各种各样的环境条件，如高温、潮湿、振动、噪
声、粉尘、光照、辐射、有毒等。为了克服这些不利的环境因 素，保证生产的顺利进行，就需要设计一系列的环境控制装置， 以适合操作人员的要求和保障人身安全。 “安全”在生产中是放在第一位的，这也是人一机一环境系 统的特点。为了确保安全，不仅要研究产生不安全的因素，并 采取预防措施，而且要探索不安全的潜在危险，力争把事故消 灭在设计阶段。安全保障技术包括机器的安全本质化、防护装 置、保险装置、冗余性设计、防止人为失误装置、事故控制方 法、救援方法、安全保护措施等。
山东大学现代工业设计研究所
山东大学现代工业设计研究所
山东大学现代工业设计研究所
第二章 人体测量
第一节 人体静态测量参数
我国成年人人体尺寸的国家标准GB10000一为人机上的设计提供 了基础数据。该标准提供了七个类别共47项人体尺寸基础数 据．包括人体主要尺寸、立姿人体尺寸、坐姿人体尺寸、人体 水平尺寸、人体手部和足部尺寸‘，并分别按性别列表。我们 主要研究工业生产中法定成年人年龄范围内的人体尺寸。
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山东大学现代工业设计研究所
研究的内容
3. 研究人与机器间信息传递装置和工作场所的设计 要研究人与机器及环境之间信息交换过程，井探求人在各种
人机工程学培训教材ppt课件
V>工作能力时，会加速作业者的疲劳，甚至影响身体健康。
V< 工作能力时，达不到兴奋点，工作效率低，易出错。
精选课件
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22
人体测量与作业空间
人体测量学：
通过测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的差 别，用以研究人的形态特征，使设计更适于人。
例如：见图2-1。
人体测量中的主要统计函数
其它措施：
在高温、强热辐射条件下，安排多次长时间休息； 劳动强度不大却精神紧张的作业，为防止精神疲劳，应安排多次短暂休息； 对于单调作业也应适当增加休息时间。
精选课件
19
作业疲劳及其测定
一、作业疲劳的概念
作业者在作业过程中，产生作业机能衰退，作业能力明显下降，并伴
有疲倦感的现象，称作业疲劳。
客观上讲
人机工程学
一、什么是人机工程学 二、人机系统中人的特性
1人的生理、心理特性 2人的作业特性 三、人体测量与作业空间 四、人与作业环境 五、人机信息界面与人机系统
精选课件
1
一、定义
人机工程学
1.《中国企业管理百科全书》定义为：研究人和机器、环境的相互作用及 其合理性，使设计的机器和环境系统适合人的生理、心理等特征，达到在 生产中提高效率、安全、健康和舒适的目的。
2）作业者体内的标准能量储备为24 kcal（100.47KJ）。
精选课件
17
二、制度作业时间
设：作业时单位时间增加的能量消耗量为M’；制度劳动时间为T， 其中T劳为实际劳动时间，T休为休息时间，
则：T＝T劳＋T休
休息率：Tr ＝T休/T劳
实际劳动率： Tw ＝T劳/T
实际劳动时间是100.47kJ 能量贮备的耗尽时间，所以： T劳＝100.47/（M’－16.75）
人机工程培训资料ppt课件
详细描述
人机工程学是应用人体测量学、生理学、心理学和生物力学等学科的研究成果， 通过系统地优化人与机器之间的界面设计，以提高人机系统的效率和安全性。
人机工程发展历程
要点一
总结词
人机工程的发展经历了从手工劳动时代到信息时代的演变 ，其应用范围不断扩大。
要点二
详细描述
在手工劳动时代，人机工程主要关注手工工具和设备的合 理设计，以提高工作效率和减轻劳动强度。随着工业革命 的兴起，机器和自动化设备逐渐取代手工劳动，人机工程 的研究重点转向机器和自动化设备的界面设计。随着信息 技术的发展，人机工程的应用范围进一步扩大，涉及到计 算机、通信、航空航天等领域。
可穿戴技术与人体健康监测
可穿戴设备
可穿戴技术将进一步普及和发展，各种智能手环、智能手表等设备将更加智能化 、个性化，能够实时监测人体的各种生理参数，及时发现健康问题。
健康管理
可穿戴技术将与健康管理紧密结合，通过大数据和云计算等技术手段，为用户提 供更加全面、个性化的健康管理方案。
虚拟现实与增强现实技术应用
仿真分析
利用仿真软件对产品进行 人机工程仿真分析，评估 产品的性能和安全性。
优化设计方案
设计方案评估
根据仿真分析结果和用户反馈， 对设计方案进行评估和优化。
设计方案改进
针对设计方案中的不足之处进行 改进，提高产品的性能和用户体
验。
设计方案实施
将优化后的设计方案付诸实践， 生产出符合人机工程学的产品。
确保工作场所内的空气流通，减少空气污染和异 味对员工健康的影响。
温度调节
根据工作性质和员工需求，合理调节工作场所的 温度，保持舒适的室内温度。
湿度控制
根据工作场所的湿度情况，适时进行除湿或加湿 处理，避免湿度过高或过低对员工造成不适。
人机工程学是应用人体测量学、生理学、心理学和生物力学等学科的研究成果， 通过系统地优化人与机器之间的界面设计，以提高人机系统的效率和安全性。
人机工程发展历程
要点一
总结词
人机工程的发展经历了从手工劳动时代到信息时代的演变 ，其应用范围不断扩大。
要点二
详细描述
在手工劳动时代，人机工程主要关注手工工具和设备的合 理设计，以提高工作效率和减轻劳动强度。随着工业革命 的兴起，机器和自动化设备逐渐取代手工劳动，人机工程 的研究重点转向机器和自动化设备的界面设计。随着信息 技术的发展，人机工程的应用范围进一步扩大，涉及到计 算机、通信、航空航天等领域。
可穿戴技术与人体健康监测
可穿戴设备
可穿戴技术将进一步普及和发展，各种智能手环、智能手表等设备将更加智能化 、个性化，能够实时监测人体的各种生理参数，及时发现健康问题。
健康管理
可穿戴技术将与健康管理紧密结合，通过大数据和云计算等技术手段，为用户提 供更加全面、个性化的健康管理方案。
虚拟现实与增强现实技术应用
仿真分析
利用仿真软件对产品进行 人机工程仿真分析，评估 产品的性能和安全性。
优化设计方案
设计方案评估
根据仿真分析结果和用户反馈， 对设计方案进行评估和优化。
设计方案改进
针对设计方案中的不足之处进行 改进，提高产品的性能和用户体
验。
设计方案实施
将优化后的设计方案付诸实践， 生产出符合人机工程学的产品。
确保工作场所内的空气流通，减少空气污染和异 味对员工健康的影响。
温度调节
根据工作性质和员工需求，合理调节工作场所的 温度，保持舒适的室内温度。
湿度控制
根据工作场所的湿度情况，适时进行除湿或加湿 处理，避免湿度过高或过低对员工造成不适。
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三种代谢量的关系
11
3. 相对代谢率（Relative Metabolic Rate）
劳动强度不同，所消耗的能量不同，由于劳动者的体质差异，即 使同样的劳动强度，不同劳动者的能量代谢也不同，为了消除个体差 异，常用相对代谢率来衡量劳动强度。用RMR表示。
RMR＝ (能量代谢率－安静代谢率)/ 基础代谢率＝(M－1.2B)/B
（steady period）
力均值
午
③疲劳期
休
（Fatigue period）
① ②③
时间
14
终末激发（Terminal Totivation）： 快完成任务时，主观上为了赶任务或超额完成任务所激发的一种现象。
4. 意义
1）合理安排休息，不要在没进入疲劳期就安排休息；
2）据作业能力变化规律 作业速率变 以延缓疲劳
3：实际劳动率系数
7：能量代谢率系数
T（净作业时间比率）：工作日内净作业时间/工作日总工时
M（能量代谢率）：8小时工作日的平均能量代谢率（KJ/min•m2）
3. 等级划分
1）以RMR指标分级
见表
2）以I指标分级
（1） I≤15 一级劳动强度
轻
（2） I=15~20 二级劳动强度 中
（3） I=20~25 三级劳动强度 重
10
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）能量代谢量：人体进行作业或运动时所需消耗的总能量。 能量代谢率：用M表示
能量代谢量＝MS t
基础代谢量
维持体位所应 增加的代谢量
作业所增加 的代谢量
安静代谢量 能量代谢量
度、年龄和经验。静态的肌肉运动，其疲劳的恢复时间是动态运动的10 倍。
• 概念 肌肉等长收缩来保持一定姿势或本位的作业。 • 特点 能耗水平不高，但易引起人的疲劳。
9
三、人体的能量代谢
1. 定义 能量代谢就是人体有关能量的产生、转移和消耗。
2. 种类 按机体所处的状态分为三种： 1）基础代谢量：人在基础条件下，维持人最基本生理活动，所需 消耗的能量。 基础代谢率：单位时间内，单位体表面积所消耗的基础代谢量。 用B表示，单位：KJ/(m2.h) 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 S(m2)＝ 0.0061×身高(cm)＋0.0128 ×体重(kg)－0.1529
6
人
机
工
程
学
Manufacturing
的
应
用
Service
Home & Leisure
Office 返回 7
人机系统中人的作业特性
体力劳动时的能量消耗 人体作业过程的调节与适应 作业能力及其影响因素 合理安排作业休息制度 作业疲劳及其测定
8
体力劳动时的能量消耗
一、动态作业
2、静态作业 所有的肌肉运动都会导致疲劳，但程度取决于很多事情：如舒适程
4
人机工程学的研究内容
一、为 什 么 要 实 施 人 机 工 程 学
健康问题 工伤事故 提高生产率
5
二、人机工程学的研究内容
1. 人体特性的研究：研究人的生理、 心理特性和能力限度 2. 人机系统的总体设计：研究人机功能的合理分配 3. 工作场所和信息传递装置的设计：研究人机相互作用及人机界面的设计 4. 作业及其改善 5. 环境控制与安全保护设计：研究作业环境和人的可靠性与安全
由上式得： M＝B（RMR＋1.2） 总能耗＝ B（RMR＋1.2）×体表面积×活动时间
＝（RMR＋1.2）×基础代谢量
4.能量代谢率的测定
12
四、劳动强度等级的划分
1. 劳动强度 是指作业者在生产过程中体力消耗及紧张程度。
2. 指标
1）相对代谢率 RMR 相对指标
2）劳动强度指数 I 绝对指标
I = 3T + 7M
人机工程学
一、什么是人机工程学 二、人机系统中人的特性
1人的生理、心理特性 2人的作业特性 三、人体测量与作业空间 四、人与作业环境 五、人机信息界面与人机系统
1
一、定义
人机工程学
1.《中国企业管理百科全书》定义为：研究人和机器、环境的相互作用及 其合理性，使设计的机器和环境系统适合人的生理、心理等特征，达到在 生产中提高效率、安全、健康和舒适的目的。
（4） I>25
四级劳动强度 极重
13
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
终末激发
②稳定期
作业能
时间研究 动作研究
3
二、科学人机工程学
1. 时间：第二次世界大战 ~ 50年代末 2. 特点：重视工业与工程设计中“人的因素”，力求使机器适应人。
即机器的设计符合人的习惯。
三、现代人机工程学
1. 时间：60年代 ~ 至今 2. 特点：一切都以人为中心
四、在我国的发展
1989年正式成立了本学科与IEA相应的国家一级学术组织—— 中国人类工效学学会（Chinese Ergonomics Society, 简称CES）。
2. 人机工程学就是运用生理学、心理学、管理学的有关理论和知识，利 用系统分析的观点，处理人—机—环境所组成的系统；使三者组成的系 统达到最佳状态。也就是说既能保证提高人的工作效率，同时又能使人 在心理和生理感到舒适，并保证人的健康和安全。
• 人机工程学的研究对象：人—机—环境的相互作用关系。
• 人机工程学的研究目标：通过揭示人、机、环境之间的相互关系规律， 从而确保人—机—环境系统总体性能的最优化。
例如：
V
稳定期
入门期
η
疲劳期
t
安排工作V：V>工作能力时，会加速作业者的疲劳，甚至影响身体健康。 V< 工作能力时，达不到兴奋点，工作效率低，易出错。
• 脑力劳动
15
二、影响作业能力的主要因素
1. 生理因素：年龄、性别、身才、健康状况等； 2. 环境因素：空气、噪声、照明、温度、湿度等； 3. 工作条件和性质：
2
人机工程学的发展
人机工程 ~ 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 吉尔布雷斯
铁锹实验 砌砖作业
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3. 相对代谢率（Relative Metabolic Rate）
劳动强度不同，所消耗的能量不同，由于劳动者的体质差异，即 使同样的劳动强度，不同劳动者的能量代谢也不同，为了消除个体差 异，常用相对代谢率来衡量劳动强度。用RMR表示。
RMR＝ (能量代谢率－安静代谢率)/ 基础代谢率＝(M－1.2B)/B
（steady period）
力均值
午
③疲劳期
休
（Fatigue period）
① ②③
时间
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终末激发（Terminal Totivation）： 快完成任务时，主观上为了赶任务或超额完成任务所激发的一种现象。
4. 意义
1）合理安排休息，不要在没进入疲劳期就安排休息；
2）据作业能力变化规律 作业速率变 以延缓疲劳
3：实际劳动率系数
7：能量代谢率系数
T（净作业时间比率）：工作日内净作业时间/工作日总工时
M（能量代谢率）：8小时工作日的平均能量代谢率（KJ/min•m2）
3. 等级划分
1）以RMR指标分级
见表
2）以I指标分级
（1） I≤15 一级劳动强度
轻
（2） I=15~20 二级劳动强度 中
（3） I=20~25 三级劳动强度 重
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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）能量代谢量：人体进行作业或运动时所需消耗的总能量。 能量代谢率：用M表示
能量代谢量＝MS t
基础代谢量
维持体位所应 增加的代谢量
作业所增加 的代谢量
安静代谢量 能量代谢量
度、年龄和经验。静态的肌肉运动，其疲劳的恢复时间是动态运动的10 倍。
• 概念 肌肉等长收缩来保持一定姿势或本位的作业。 • 特点 能耗水平不高，但易引起人的疲劳。
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三、人体的能量代谢
1. 定义 能量代谢就是人体有关能量的产生、转移和消耗。
2. 种类 按机体所处的状态分为三种： 1）基础代谢量：人在基础条件下，维持人最基本生理活动，所需 消耗的能量。 基础代谢率：单位时间内，单位体表面积所消耗的基础代谢量。 用B表示，单位：KJ/(m2.h) 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 S(m2)＝ 0.0061×身高(cm)＋0.0128 ×体重(kg)－0.1529
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人
机
工
程
学
Manufacturing
的
应
用
Service
Home & Leisure
Office 返回 7
人机系统中人的作业特性
体力劳动时的能量消耗 人体作业过程的调节与适应 作业能力及其影响因素 合理安排作业休息制度 作业疲劳及其测定
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体力劳动时的能量消耗
一、动态作业
2、静态作业 所有的肌肉运动都会导致疲劳，但程度取决于很多事情：如舒适程
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人机工程学的研究内容
一、为 什 么 要 实 施 人 机 工 程 学
健康问题 工伤事故 提高生产率
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二、人机工程学的研究内容
1. 人体特性的研究：研究人的生理、 心理特性和能力限度 2. 人机系统的总体设计：研究人机功能的合理分配 3. 工作场所和信息传递装置的设计：研究人机相互作用及人机界面的设计 4. 作业及其改善 5. 环境控制与安全保护设计：研究作业环境和人的可靠性与安全
由上式得： M＝B（RMR＋1.2） 总能耗＝ B（RMR＋1.2）×体表面积×活动时间
＝（RMR＋1.2）×基础代谢量
4.能量代谢率的测定
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四、劳动强度等级的划分
1. 劳动强度 是指作业者在生产过程中体力消耗及紧张程度。
2. 指标
1）相对代谢率 RMR 相对指标
2）劳动强度指数 I 绝对指标
I = 3T + 7M
人机工程学
一、什么是人机工程学 二、人机系统中人的特性
1人的生理、心理特性 2人的作业特性 三、人体测量与作业空间 四、人与作业环境 五、人机信息界面与人机系统
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一、定义
人机工程学
1.《中国企业管理百科全书》定义为：研究人和机器、环境的相互作用及 其合理性，使设计的机器和环境系统适合人的生理、心理等特征，达到在 生产中提高效率、安全、健康和舒适的目的。
（4） I>25
四级劳动强度 极重
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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
终末激发
②稳定期
作业能
时间研究 动作研究
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二、科学人机工程学
1. 时间：第二次世界大战 ~ 50年代末 2. 特点：重视工业与工程设计中“人的因素”，力求使机器适应人。
即机器的设计符合人的习惯。
三、现代人机工程学
1. 时间：60年代 ~ 至今 2. 特点：一切都以人为中心
四、在我国的发展
1989年正式成立了本学科与IEA相应的国家一级学术组织—— 中国人类工效学学会（Chinese Ergonomics Society, 简称CES）。
2. 人机工程学就是运用生理学、心理学、管理学的有关理论和知识，利 用系统分析的观点，处理人—机—环境所组成的系统；使三者组成的系 统达到最佳状态。也就是说既能保证提高人的工作效率，同时又能使人 在心理和生理感到舒适，并保证人的健康和安全。
• 人机工程学的研究对象：人—机—环境的相互作用关系。
• 人机工程学的研究目标：通过揭示人、机、环境之间的相互关系规律， 从而确保人—机—环境系统总体性能的最优化。
例如：
V
稳定期
入门期
η
疲劳期
t
安排工作V：V>工作能力时，会加速作业者的疲劳，甚至影响身体健康。 V< 工作能力时，达不到兴奋点，工作效率低，易出错。
• 脑力劳动
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二、影响作业能力的主要因素
1. 生理因素：年龄、性别、身才、健康状况等； 2. 环境因素：空气、噪声、照明、温度、湿度等； 3. 工作条件和性质：
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人机工程学的发展
人机工程 ~ 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 吉尔布雷斯
铁锹实验 砌砖作业