安全人机工程学-4-人的作业疲劳和可靠性

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,人的作业疲劳和可靠性,牛奕,主要内容,劳动强度分级,作业疲劳及其测定,作业疲劳和安全生产,职业适应性,人的可靠性,学习目标,掌握劳动强度分级，理解疲劳产生的机理,了解作业疲劳的测定方法，掌握疲劳的改善与消除。,了解职务分析、职业适应性的测评方法,掌握人失误、人的不安全行为产生的原因及防止措施。,4.1,劳动强度分级,牛奕,4.1.1,劳动强度,劳动强度可以理解为，作业中人在单位时间内做功和机体代谢能力之比。,注意：与我们日常所说的轻、重劳动的含义不同。,作业强度虽不大、不费力气，但作业密度高、或作业姿势强制、或精神非常紧张，都可能被评为重劳动或劳累的工作。,4.1.1,劳动强度,影响劳动强度的因素,（,1,）劳动对象：工作性质和工作量密度,（,2,）劳动工具,（,3,）劳动环境：自然环境和社会环境,（,4,）劳动者：,生理状态、心理状态和精神状态,（,5,）劳动时间,4.1.2,作业分类,静力作业（静态作业）,主要是依靠肌肉的等长收缩来维持一定的体位，及身体和四肢关机保持不动时所进行的作业。,举例：脑力劳动、计算机操作人员、仪器监控者等,动力作业,主要是依靠肌肉的等张收缩来完成作业动作的，即经常说的体力劳动。,举例：采矿、建筑,4.1.3,劳动强度的分级,1,、国际劳工局分级标准,按照氧耗量分为,3,级：中等强度作业、大强度作业、极大强度作业,中等强度作业分级,大强度作业，指氧需超过氧上限，即在氧债大量积累的情况下作业，如爬坡负重、手工挥镐或锻打。这种作业只能持续,10,余分钟，不会更长。,极大强度作业，指完全在无氧条件下的作业，氧债可能等于氧需。只在短跑、游泳比赛时才出现这类情况，持续时间不超过,2,分钟。,4.1.3,劳动强度的分级,2,、日本劳动研究所分级标准,根据能量代谢率分为,5,级,4.1.3,劳动强度的分级,3,、我国分级标准,体力劳动强度分级标准,（,GB 3896-83,）,体力劳动强度指数计算公式,I,=,T,M,S,W,10,T,劳动时间率（,%,）,M,8h,工作日平均能量代谢率，,kJ/(min,m,2,),S,性别系数：男性,=1,，女性,=1.3,W,体力劳动方式系数：搬,=1,，扛,=0.40,，推,/,拉,=0.05,4.1.3,劳动强度的分级,3,、我国分级标准,8h,工作日平均能量代谢率,劳动时间率,4.1.3,劳动强度的分级,3,、我国分级标准,4.2,作业疲劳及其测定,牛奕,4.2,作业疲劳及其测定,疲劳的定义：,说法一：疲劳就是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，有时并伴有疲倦等主观症状的现象。,说法二：疲劳就是人体内的分解代谢和合成代谢不能维持平和。,在劳动卫生学中，疲劳一般是指因过度劳累（体力或脑力劳动）而引起的一种劳动能力下降现象，具体表现为反应迟钝、动作灵活性和协调性降低、工作差错率增多，并伴有主观感觉疲乏、无力等。,换言之，疲劳是机体处于警觉和睡眠两个极端情况之间的一个中间技能状态，是许多生理变化的最后结果。严重疲劳可出现生理功能失调或紊乱。,4.2.1,疲劳产生的机理,1,）疲劳物质累积机理,2,）糖原耗竭机理,3,）中枢系统变化机理,4,）生化变化机理,5,）局部血液阻断机理,作业者短时间内从事大强度体力劳动，消耗较多能量，能量代谢需要的氧供应不足，产生无氧代谢，乳酸在肌肉和血液中储积，使人感到身体不适，即产生疲劳感。,人体的能量供应是有限的，随着劳动过程的进行，体能被不断消耗，于是由于一种可以转化为能量的能源物质,“,肌糖原,”,储备耗竭或来不及加以补充，人体就产生了疲劳。,劳动过程中，人的中枢神经系统将会产生一种特殊的功能，即保护性抑制，使肌肉组织不致过度消耗而受损，保护神经细胞免于过分疲劳。,在劳动中，由于作业及环境引起体内平衡紊乱状态而产生了疲劳。,静态作业,(,如持重、把握工具等,),时，肌肉等长收缩来维持一定的体位，虽然能耗不多，但易发生局部疲劳。,4.2.2,疲劳的种类,疲劳分类,按发生部位分,按疲劳原因分,按疲劳程度分,生理性疲劳（新陈代谢）,心理性疲劳（感情影响）,精神疲劳（精神压力）,肌肉疲劳（肌肉劳累）,神经疲劳（用脑过度）,一般疲劳（肌体劳累）,过度疲劳（连续长期）,重度疲劳（接近病态）,1,、疲劳的种类,4.2.2,疲劳的种类,2,、疲劳的规律,局部引起的疲劳，可以引起全身症状和大脑疲劳；,疲劳不但使作业能力下降，也使作业意志减弱，产生休息的需要；,疲劳能够恢复，不会留下损伤痕迹；年轻人比老年人恢复得快；体力上的疲劳比精神上的疲劳恢复得快；,心理造成的疲劳常与心理状态同步存在，同步消失；同样由作业内容和环境引起的疲劳，当作业内容和环境改变时，疲劳也可消减。,感觉和疲劳不一定同时发生，如乐不知疲。,疲劳有一定的积累效应，未完全恢复的疲劳可在一定程度上继续存在到次日，如次日达到六分疲倦程度，就感到十分疲乏。在重度劳累之后，第二天还感到周身无力，就是积累效应的表现。,人对疲劳有一定的适应能力，如连续几天劳动，反而不觉得累。,4.2.3,作业疲劳的调查与测定,1,、疲劳问卷调查,2,、疲劳测定方法,身体的生理状态变化；,作业能力的下降；,疲倦的自我体验,4.2.3,作业疲劳的调查与测定,2,、疲劳测定方法,生化法：,通过检查作业者的血、尿、汗以及唾液等体液成分的变化情况判断疲劳。,血液的测量：与疲劳关系密切的,pH,值、血糖量、血红蛋白量、乳酸含量等,汗液的测量：劳动时，气温在,20,以下，也会发汗。劳动强度越大，发汗量越显著。,4.2.3,作业疲劳的调查与测定,2,、疲劳测定方法,频闪融合阈限检查法,当光源以某一频率闪变时，人眼能够辨别出光源一明一暗，若把闪变频率提高到使人眼对光源闪变感觉消失时，称为融合现象，对于开始产生融合现象的闪变频率称为,融合度,。在融合状态下降低光源的闪变频率，是人眼产生闪变感觉的临界闪变频率称为,闪变度,。融合度和闪变度的均值称为,频闪融合阈值,。,一般以频闪融合阈限的日间变化率（,d,R,）和周间变化率（,w,R,）来表示疲劳的程度。,在精神高度集中、视力紧张以及枯燥无味、重复单调的工作前后，频闪融合阈限可有不同程度的减少（,0.56,赫兹）。,4.2.3,作业疲劳的调查与测定,2,、疲劳测定方法,能量代谢率测定,心率（脉搏数）测定,心率：单位时间内心室跳动的次数称为心率（,HR),。,心率和劳动强度密切相关。正常人安静时的心率约,75,次,/min,。在作业开始前,1 min,，由于心理作用，心率稍有增加。作业开始后，为适应供氧要求，前,30,40 s,内迅速增加，以后缓慢上升。一般经,4,5min,达到与劳动强度适应的稳定水平。轻作业，心率增加不多；重作业能上升到,150,200,次,/min,。青年人中，当以,50,的最大摄氧量工作时，男子心率约为,130,次,/min,，女子,140,次,/min,。,4.2.3,作业疲劳的调查与测定,2,、疲劳测定方法,触觉两点阈值测定,膝跳反射阈限测定,反应时间测定,判别力测定,3,、他觉观察和主诉症状调查法,4.3,作业疲劳与安全生产,4.3.1,疲劳与安全,作业疲劳对作业人员行为的影响,1,）睡眠不足、困倦引起的事故,2,）反应和动作迟钝引起的事故,3,）省能心理,4,）疲劳心理作用,5,）环境因素加倍疲劳效应,6,）疲劳与机械化程度,4.3.2,疲劳的改善和消除,1,、提高人的素质,1,）提高身体素质,合理的膳食可以减少疲劳。,2,）提高心理素质,人逢喜事精神爽，闷上心头瞌睡多,3,）提高个人技术,技术越熟练，完成同样工作所消耗的能量越少,4.3.2,疲劳的改善和消除,2,、提高工作条件,1,）改进工作环境条件,照明、噪音、颜色、振动、温度、湿度、微气候条件、粉尘、有害气体,2,）改进设备和工具,3,）改进工作方法：,工作姿势：动作经济原则,22,条,克服单调感,作业方法,4.3.2,疲劳的改善和消除,3,、合理确定作业休息制度,1,）工作日制度,我国工作日制度：每周工作,40h,、,5,个工作日,发达国家：,3236h,、,5,个工作日,2,）劳动强度与作业率,RMR,2,可持续工作,6h,；,RMR=3.6,可持续工作,80min,；,RMR=7.0,可持续,10min,4.3.2,疲劳的改善和消除,3,、合理确定作业休息制度,3,）工作时间及休息时间,4.3.2,疲劳的改善和消除,3,、合理确定作业休息制度,4,）休息方式,5,）轮班工作制度,6,）业余活动和休息的安排,4.3.2,疲劳的改善和消除,3,、合理确定作业休息制度,4,）休息方式,5,）轮班工作制度,6,）业余活动和休息的安排,4.5,人的可靠性,4.5.1,人的失误,人的失误是人为地使系统发生故障或发生机体不良时间，是违背设计和操作规程的错误行为。,1,、失误的外部因素：,外界不合适的刺激。,信息显示设计不良。,控制器不良。,4.5.1,人的失误,人的失误是人为地使系统发生故障或发生机体不良时间，是违背设计和操作规程的错误行为。,2,、失误的内部因素：,生理能力,心理能力,个人素质,操作行为,其他因素,4.5.1,人的失误,人的失误是人为地使系统发生故障或发生机体不良时间，是违背设计和操作规程的错误行为。,3,、失误的种类：,设计失误,制造失误,组装失误,检查失误,维修、保养失误,操作失误,管理失误,4.5.1,人的失误,人的失误是人为地使系统发生故障或发生机体不良时间，是违背设计和操作规程的错误行为。,4,、失误的后果：,对系统未造成影响,对系统有潜在的影响,必须对工作程序进行修正，作业进程被推迟,造成事故，有机器损伤和人员伤亡,造成重大事故,4.5.1,人的失误,人的失误是人为地使系统发生故障或发生机体不良时间，是违背设计和操作规程的错误行为。,5,、防止人失误的措施,（,1,）确保操作者的意识始终处于最佳觉醒状态。,（,2,）建立合理的安全规章制度、规范并严格执行，约束不按操作规程的人员的行为,（,3,）安全教育和安全培训。,4.5.2,人的不安全行为,不安全行为分类：,（,1,）操作错误，忽视安全，忽视警告；,（,2,）造成安全装置失效；,（,3,）使用不安全设备；,（,4,）用手代替工具操作；,（,5,）物体存放不当；,（,6,）冒险进入危险场所；,（,7,）攀、坐不安全位置；,（,8,）在吊物下作业、停留；,（,9,）机器运转时加油、修理、检查、调整、焊接、清扫等工作；,（,10,）在必须使用个人防护用品用具的作业和场合中，忽视其使用。,作业与思考,4-2,疲劳及疲劳产生的机理是什么？,4-3,疲劳的改善与消除措施是什么？,附加题：疲劳的测量方法有哪些？,