人因工程总结x.doc

人因工程课程总结

人因工程课程总结

学院：管理学院
专业：工业工程
学号：157800982
姓名：朱玉宣

1 绪论
1.1 人因工程学的产生与发展
人因工程学起源20世纪初期，但作为一门独立的学科已有50多年历史。起源于欧洲，形成于美国。发展史大致经历了 三个阶段：孕育阶段（20世纪前期——第二次世界大战 ）、成长阶段（第二次世界大战——1960）、发展阶段 （1960——）。
人因学发展，表现有这几方面：
（1）应用领域范围越来越广泛
扩展到社会的各行各业，包括人类生活的各个领域，如衣、食、住、行、学习、工作、文化、体育、休息等各种设施用具的科学化、宜人化。
（2）研究领域不断扩大
在科学领域中，由于控制论、信息论、系统论的建立，给人因工程学提供了新的理论和新的实验场所，同时也给该学科的研究提出了新的要求和新的课题，从而促使人因工程学进入了系统的研究阶段。研究领域扩大到：人与工程设施、人与生产制造、人与技术工艺、人与方法标准、人与生活服务、人与组织管理等要素的相互协调适应上。即，已不限于人机界面匹配问题，而是把人-机-环境系统作为一个统一的整体来研究，以创造最适合于人操作的机械设备和作业环境，使人-机-环境系统相协调，从而获得系统的最高综合效能。
1.2 人因工程学的研究内容和研究方法
人因工程学是一门新兴的正在迅速发展的交叉学科，涉及多种学科，如：生
理学、心理学、解剖学、管理学、工程学、系统科学、劳动科学、安全科学、环境科学等，应用领域十分广阔。 
人因工程把人——机——环境作为一个整体，是研究人在某种工作环境中的解剖学，生理学和心理学等方面的因素；研究人和机械及环境的相互作用；研究在工作中、家庭中和闲暇时的安全问题学科，考虑人工作效率、健康、安全的学科。对于三者之间的关系，我认为更加重视人的因素，因为人是一切的主导。而利用和发展人的潜力，必须注重研究人的特点，掌握人的特性，在系统优化、机械设计等过程中不仅要考虑其自身的功能还要考虑人的因素，在建立健全规章制度和标准操作程序时需要考虑人的因素，优化人与人的关系，建立员工之间相互联系和合作的关系。 
人因工程学研究包括理论研究和应用研究两个方面，但学科的总体趋势还是侧重于应用。其主要内容可以概括为几个方面：研究人的生理特性和心理特性；研究人机系统总体设计；研究人机界面设计；研究工作场景设计和改善；研究作业方法及其改善；研究系统的安全性和可靠性；研究组织与管理的效率。其应用领域十分广泛，与人直接有关的领域包括机具、作业、环境、和管理等几大类。 人因工程学不是机械设计方面专业的学科，但是在进行设计是确实不得不考虑的一个方面，我们设计一个机械产品，如果不考虑人的因素，那绝对是一个失败的产品。我们所有的工作都是以人为本，不管是什么产品，他的使用者都是人，而其目的都是服务人，因人而为，人因工程才有意义。

2 人体形态特征和测量
2.1 人体测量的基本术语和测量方法
人体测量是指对人类身体各方面特性数据的度量，特别是人体的尺寸、形状和耐力以及这些数据在设计中的应用。它通过测量人体个部委的尺寸确定个体和群体在人体尺寸上的差别从而研究人的形态特征，为工业设计和工程设计提供依据
为了使与人体尺度有关的涉及对象能符合人的生理特点，让人在使用时处于舒适的状态和适宜的环境中，就必须在设计中充分考虑人体的各种尺度，因而也就要求设计者能了解一些人体测量方面的基本知识
人体尺寸数据的科学性主要体现在可比性、适用性两方面。可比性指国际、国内测量方法严格统一。适用性指测量的项目、测量所得的数据是设计等实用中所需要的
2.2 人体结构尺寸
类型：静态尺寸 动态尺寸（人体构造上的尺寸、人体功能上的尺寸）（包括人在工作姿势下或在某种操作活动状态下测量的尺寸）
1．肩高
（1）说明从地面到肩峰点的铅垂距离。
（2）测量方法被测者足跟并拢，身体完全挺直站立，肩部放松，上臂自然下垂。（3）测量仪器人体测高仪。
2．手宽
（1）说明在第l到第V掌骨头水平处，掌面桡尺两侧间的投影距离。
（2）测量方法被测者前臂水平，手伸直，四指并拢，掌心朝上。（3）测量仪器
人体测量直角规
2.3 人体测量数据的应用
（一）主要人体尺寸的应用原则之一
1、极限设计原则：主要内容包括设计的最大尺寸参考人体尺寸的低百分位；设计的最小尺寸参考人体的高百分位。
2、可调原则：设计优先采用可调式结构。一般调节范围应从第5百分位到第95百分位。
3、平均尺寸原则：设计中采用平均尺寸计算。（多数专家不主张按平均尺寸设计）
（二）人体身高在设计中的应用方法
（三）人体作业空间设计之一：立姿活动空间：立姿时人的活动空间不仅取决于身体的尺寸，而且也取决于保持身体平衡的微小平衡动作和肌肉松弛、脚的站立平面不变时，为保持平衡必须限制上身和手臂能达到的活动空间。
人体作业空间设计之二：坐姿活动空间
人体作业空间设计之三：单腿跪姿的活动空间、仰卧的活动空间
（四）人体各部分结构参数的计算
人体体积计算V=1.01W-4.937(V为人体体积L，W为人体体重Kg)人体表面积计算由身高计算各部分尺寸身高计算各部分尺寸

3 人的机能特征
3.1 神经系统
神经系统是人体内起主导作用的功能调节系统。人体的结构与功能均极为复杂，体内各器官、系统的功能和各种生理过程都不是各自孤立地进行，而是在神经系统的直接或间接调节控制下，互相联系、相互影响、密切配合，使人体成为一个完整统一的有机体，实现和维持正常的生命活动。同时，人体又是生活在经常变化的环境中，神经系统能感受到外部环境的变化对体内各种功能不断进行迅速而完善的调整，使人体适应体内外环境的变化。可见，神经系统在人体生命活动中起着主导的调节作用，人类的神经系统高度发展，特别是大脑皮层不仅进化成为调节控制的最高中枢，而且进化成为能进行思维活动的器官。因此，人类不但能适应环境，还能认识和改造世界。
3.2 视觉机能及其特征
视觉是一个生理学词汇。光作用于视觉器官，使其感受细胞兴奋，其信息经视觉神经系统加工后便产生视觉（vision）。通过视觉，人和动物感知外界物体的大小、明暗、颜色、动静，获得对机体生存具有重要意义的各种信息，至少有80%以上的外界信息经视觉获得，视觉是人和动物最重要的感觉。
3.3 听觉机能及其特征
人耳的听觉过程是一个复杂的生理过程，它直接和人耳的机械结构和听觉神经系统特点有关。 ①人耳能经得起自然界中最强声音(有时高达2×103～2×104pa)，同时也能感觉到极微小的声音(如2×10-5帕)这只有一个大气压的五十亿分之一。这种极微小的声压在1kc时，使人耳鼓膜仅产生10-9cm的位移，这距离小于氢分子直径的十分之一。 ②更惊人的是，人耳听觉系统还是极灵敏的传声器，具有声分析器的作用，对声音有相当大的选择本领。 ③人耳还具有判别声音响度、音调和音色的本领。
人耳朵感觉声音所需时间：①至少需要将近0.1秒的持续时间，人耳才能感觉到声音。高频时，需要的时间短些，大约在0.05秒左右。声强很大的声音，需要的时间也会短些。②人的听觉也有一个余音现象，这是由于听觉神经疲劳的缘故，余音存在时间极短，大约在0.013～0.022秒之间，可忽略不计。
 人耳的听觉范围：①听觉频率范围(声音的高低)：人耳对1000～3000Hz最敏感，年轻人对高音的听觉范围较大，老年人则较小。②听觉的强度范围(声音的大小)：

3.4 其他感觉机能及其特征
肤觉是指感知室内热环境的质量：空气的温度和湿度的大小分布及流动情况；感知室内空间、家具、设备等各个界面给人体的刺激程度；振动大小、冷暖程度、质感强度等；感知物体的形状和大小等，除视觉器官外，主要依靠人体的肤觉及触觉器官，即皮肤。
3.5 人的心理
心理是指生物对客观物质世界的主观反映心理的表现形式叫做心理现象，包括心理过程和心理特性，人的心理活动都有一个发生，发展，消失的过程。人们在活动的时候，通过各种感官认识外部世界事物，通过头脑的活动思考着事物的因果关系，并伴随着喜、怒、哀、惧等情感体验。这折射着一系列心理现象的整个过程就是心理过程。按其性质可分为三个方面，即认识过程、情感过程和意志过程，简称知、情、意。

4 人的自然倾向与可靠性
1.视错觉是指观察注意对象所得到的印象与实际注意对象出现差异的现象。视错觉由人的生理心理现象决定，但有些作用机理目前仍没搞清楚。
2.紧张状态的发展可分为三个阶段：警戒反应期、抵抗期、衰竭期
3.慌张是作业者在某种心理状态下所出现的一种工作状态，表现为着急慌忙，工作急于求成而忙中又常出错。着急慌张有两方面的原因，一是本人主观上的性格，二是出于某种原因想尽快做完某种事情。
4.人为差错分为：设计差错、制造差错、检验差错、安装差错、维修差错和操作差错。
5.生理功能所显示出的周期性变化，通常称生理节律。在日常生活中，昼夜变化是人们经受的最急骤的变化，人体对昼与夜的反应很不相同。人们的日常生活节律基本上以24小时为周期，故称之为日周节律。
6.在工程心理学中，常用闪光融合阈限值表示大脑意识水平，来说明人体的机能状况。频闪融合阈限值越高，大脑意识水平也越高;相反，精神疲劳或困倦时，频闪融合阈限值变低。
7.在一周中，常由于星期日的活动过多过累，星期一早晨上班感觉浑身无力，使得上午或整天工作效率都不很高。星期日造成的工作中断，对工作效率也有影响，人们把这种现象称为星期一反
8.德国医生佛里斯和奥地利心理学家瓦波达经过长期临床观察，提出了体力强弱周期为23天，情绪好坏周期为28天，智力高低周期为33天。科学家经过研究进一步提出，人的行为在一定程度上受该三种生理节律的综合作用的影响，这三种生理节律合称为PST周期

5人体力学
人体力学（human mechanics）是运用力学原理研究维持和掌握身体的平衡，以及人体从一种姿势变成另一种姿势时身体如何有效协调的一门科学。它基于人体生理解剖学、理论物理学的知识,研究人体运动器官的结构、功能与运动规律,从而指导人体防护与保健。在体育、舞蹈、搬运和负重、医疗、航空和航天等领域都有广泛应用。

6 人的体力作业负荷
体力工作负荷又称生理工作负荷，是指人体单位时间内承受的体力工作量的大小，主要表现为动态或静态肌肉用力的工作负荷。工作量越大，人体承受的体力工作负荷强度越大。人体的工作能力是有一定限度的。  
  对操作者承受负荷的状况进行准确评定，既能保证工作量，又能防止操作者在最佳工作负荷水平外超负荷工作，是人机系统设计的一项重要任务。

7 人的信息处理系统和脑力工作负荷
用信息的观点解释人的认知过程，人被认为是一个信息加工系统。其信息加工模型包括感知觉系统、认知决策系统和反应系统
脑力负荷：反映工作时人的信息处理系统被使用程度的指标。脑力负荷主要有三类因素:a工作内容 .b人的能力才. c人的业绩。

8 人机交互界面设计
人机交互界面是指人与计算机系统之间的通信媒体或手段，是人与计算机之间进行各种符号和动作的双向信息交换的平台。
人机界面设计下一代方法是交互的集成方法。它将大量地使用语音、自然
语言和高级图形也可用其它交互媒体如眼的动作和手势、姿态等还可用
三维图像以生动地引导解释交互和任务。
总之未来的人机界面设计对研究和设计者者提出了多方面的挑战。许多
信息技术领域的公司企业这些年纷纷对与用户界面开发有关的专业人员提出
要求很多大学适应这种要求设立了相关的课题甚至专业。

9 作业空间设计与用具设计
作业空间包括作业者在操作时所需的空间及在作业中所需的机器、设备、工具和操作对象所占的空间范围。作业空间的设计是指按照作业者的操作范围、视觉范围以及作业姿势等一系列生理、心理因素对作业对象、机器、设备、工具进行合理的布置、安排，并找出最适合本作业的人体最佳作业姿势、作业范围，以便为作业者创造一个最佳的作业条件。一个设计优良的作业空间，不仅可以使作业者作业舒适、安全，操作简便，而且有助于提高人机系统的作业效率。

10 作业环境
人机系统中对操作人员的安全、健康和工作能力，以及对机器、设备(或某些部件、装置等)的正常运行产生重要影响的所有天然的和人为的因素的组合。这是人机工程学内容的一个重要方面。在工业生产中，对人机系统有影响的因素主要有：作业环境的微气候、作业环境的照明、作业环境的色彩、高原作业环境、环境噪声和振动等。随着生产领域的扩大和发展，影响因素也增加了失重、超重、异常气压、加速度、电离辐射和非电离辐射等特殊环境因素。
根据作业环境对人体的影响和人体对环境的适应程度，作业环境可分为4种。(1)最舒适区。能使操作者在劳动中达到安全、高效、卫生、舒适的各项最佳指标的作业环境。(2)舒适区。使人能够接受，不致感到不适和疲劳的作业环境。(3)不舒适区。偏离舒适度正常值的作业环境。较长时间处于这种环境下，会使人疲劳并影响工作效率，需采取措施保证正常工作。(4)不能忍受区。不能保证基本的安全和健康的作业环境。若不采取措施操作者将无法适应，甚至危及安全和健康。
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