第二章 人因工程概述

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,*,面向制造业,人,人因工程,专题内容,专题一：人,因,因工程概述,专题二：人,的,的作业能力,和,和疲劳,专题三：人,机,机界面设计,专题四：人,机,机工作环境,评,评价,专题五：人,机,机系统设计,与,与评价,专题一 人,因,因工程概述,人因工程基,本,本理念,以物就人,而非以人易,物,物,换言之，人,因,因的目的是,：,：,提高效率，如提高产质、减少失误，增加信赖度等等。,增进人性价值,(HUMAN VALUES),，如降低工作压力和疲劳度，增进安全，提升舒适感和满足感，以及改善生活品质等。,人因工程聚,焦,焦,人类与其,生活,和,工作中所涉,及,及的,产品、设备,、,、,程序和,环境,的交互作用,上,上。,机器,人,环境,达成的途,径,径,系统,地,将人员,的能力、限,度,度、,特征,、,行为与动,机,机,等,有关信息,应,应用,在,人们,所用的物,品,品及使用,时,的,环境的设计中,。,。,人机工程学的定义（一）,国际人机工程学会,（,International Ergonomics Association,）,：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，研究人和机器及环境的相互作用，研究在工作中、生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。,人机工程学的定义（二）,中国企业管理百科全书,将人机工程学定义为：研究人和机器、环境的相互作用及其合理结合，使设计的机器与环境系统适合人的生理、心理等特点，达到在生产中提高效率、安全、健康和舒适的目的。,人机工程学的定义,(,三）,综上所述可以认为：人机工程学是以人的生理、心理特性为依据，应用系统工程的观点，分析研究人与机械、人与环境以及机械与环境之间的相互作用，为设计操作简便省力、安全、舒适，人,机,环境的配合达到最佳状态的工程系统提供理论和方法的科学。因此，,人机工程学可定义为：按照人的特性设计和改善人,机,环境系统的科学。,命名多样化,定义不一,边界模糊,综合性强,应用广,美国：人类工程学（,Human Engineering),；,西欧、俄,国,国、日本,：,：人类工效学（,Ergonomics)；,我国：一直以来,_,人机工程,学,学；目前,逐,逐步,_,人因工程学,。,人因工程,的,的名称,人因工程,的,的发展,经验人因工程学,科学人因工程学,现代人因工程学,1940s,1960s,经验人因工程学,源于,Gilbreth,夫妇的动作研究和车间管理研究。,主要特点,机械设计的主要着眼点在于力学、电学、热力学等工程技术方面的原理设计上，在人际关系上适宜选择和培训操作者为主，使人适应于机器。,研究每一职业的要求；,利用测试来选择工人和安排工作，规划利用人力最好方法；,制定培训法；使人得到最有效的发挥；,研究最优良的工作条件和管理组织形式，促进工人和管理者,之间的通力合作。,主要研究内容,科学人因工程学,源于英美等国人因研究机构的建立,主要特点,重视工业与工程设计中“人的因素”，力求使机器适用人；,研究课题已超出了心理学的研究范畴；,生理学家、工程技术专家涉身到该学科中共同研究。,逐步认识到在任何机器的关系中，“人的因素”在设计中是不能,忽视的一个重要条件；,要设计好一个高效能的装备，只有工程技术知识是不够的，还,必须有生理学、心理学等、人体测量学、生物力学等科学方面的,知识。,主要研究内容,现代人因工程学,源于航天事业的发展,主要研究内容：,1）把人、机和环境系统作为一个统一的整体来研究；,2）创造最适应于人操作的机械设备和作业环境，,3）是人、机、环境系统相谐调，从而获得系统的最高综合效能。,主要特点：,1）不同于传统人因工程学研究中着眼于选择和训练特定的人，使之适应工作要求；现在人因工程学照片与机械装备的设计，使机器的操作不超越人类能力的界限之外。,2）密切与实际应用相结合；通过严密计划设定的广泛实验性研究，尽可能利用所掌握的基本原理，进行具体的机械装备设计。,3）力求使实验心理学、生理学、功能解剖学等学科的专家和物理学、,数学、工程学方面的研究人员共同努力、密切合作。,人因的研,究,究方法,研究方法,通,通常分为,三,三类：描述性研,究,究、试验,性,性研究、,评,评价性研,究,究,几乎所有,的,的方法都,遵,遵循以下,的,的基本决,策,策过程：,选择研究地点,选择变量,选择采样主体,收集数据,分析数据,描述性研究,试验性研究,评价性研究,使用范围,人的特征,变量对人行为的影响,评价系统或产品,研究地点选择,可移动实验室,实际环境、实验室、模拟现实,（完全可替代的）实际环境,变量选择,标准变量、分类变量,独立变量、非独立变量,标准变量,采样主体,代表性抽样、随机抽样、样本空间,具有代表性、与目标群体受独立变量方式一致,最终用户群体,数据收集,调查和访问,计算机辅助（大运算量）,较困难，采用观察或访问,分析数据,基本统计方法，如平均数、中位数等,复杂些的统计方法，如方差分析,类似试验性研究,常用的研,究,究方法,研究方法,观察法,实测法,实验法,计算机数,值,值仿法,调查研究,法,法,分析法,人机工程学学科体系,人体科学,技术科学,环境科学,生理学,心理学,劳动卫生学,人体测量学,人体力学,环境卫生学,环境医学,环境心理学,环境保护学,环境检测学,工业设计,工程设计,安全工程,系统工程,机械工程,管理工程,人机工程学,人因的研究内容,本学科的根本研究方向却是通过届时人、机、环境之间相互关系的规律，以达到确保人机环境系统总体性能的最优化。,1）人体特性的研究：,2）人机系统的总体设计,主要研究对象是：在工业系统设计中与人体有关的问题。,在整体上是“机”与人体相适应。,3）工作场所和信息装置的设计传递,包括工作空间设计、工作台和操纵台设计以及作业场所的总体布置。,4）环境,控,控制与安,全,全保护设,计,计,工作负荷研究,工作环境研究,个场地、工作空间、工具装备的人因研究,机械式的人机工程学研究，特别是计算机终端显示中人的因素研究,计算机设计与使用的人因研究,安全管理的人因研究,工作成效的测量与评定,机器人设计的智能模拟等,人因工程,的,的范畴,总而言之,，,人因工程,的,的发展,人因工程,的,的发展,一些新的,重,重要的人,因,因工程研,究,究与应用,领,领域,：,改变工作,组,组织与设,计,计方法论,与作业相,关,关的肌肉,骨,骨骼性不,适,适,电子消费,产,产品的使,用,用性测试,人,计算机接,口,口软件,组织设计,与,与心理,社会性工,作,作组织,与生理相,关,关的工作,环,环境的人,因,因工程设,计,计,核电厂控,制,制室设计,培训过程,中,中的人因,工,工程,与心理相,关,关的工作,负,负荷,劳动力成,本,本计算,产品责任,道路安全,与,与汽车设,计,计,技术向工,业,业发展中,国,国家的转,移,移,人,系统接口,技,技术,通过,50,多年的研,究,究和应用,人因工程,已,已发展出,自,自己独特,的,的应用技,术,术,即“人,系统接口,技,技术”,(Human-System InterfaceTechnology),。,涉及到人,和,和系统之,间,间的接口,设,设计时,人因工程,致,致力于如,下,下方面的,知,知识研究,:,人的能力,、,、极限和,其,其他特性,。,。,人机接口,技,技术应用,到,到系统,(,人,机,环境系统,、,、制造系,统,统和组织,系,系统等,),的分析、,设,设计和评,价,价过程，,以,以增强安,全,全性、健,康,康性和舒,适,适性，提,高,高工作效,率,率，改善,工,工作质量,。,。,目前人,系统接口,技,技术已经,明,明显形成,如,如下,4,个重要分,支,支：,人因工程,的,的发展,硬件人因,工,工程,(Hardware Ergonomics):,研究人的,生,生理和知,觉,觉特性,并将其相,关,关成果应,用,用到操作,、,、显示与,工,工作空间,布,布局的分,析,析、设计,和,和评价等,过,过程中,仍然是人,因,因工程的,最,最大研究,应,应用领域,。,。,20,世纪五、,六,六十年代,，,，多应用,在,在工厂生,产,产系统、,交,交通系统,和,和飞机设,计,计制造行,业,业,;,20,世纪,60,年代后期,随着计算,机,机技术及,与,与之相关,的,的办公和,工,工厂自动,化,化进程,硬件人因,工,工程的应,用,用扩展到,很,很多其他,类,类型的系,统,统。,人因工程,的,的发展,环境人因,工,工程,(Environmental Ergonomics):,主要研究,处,处于各种,环,环境状态,(,光、热、,噪,噪声和振,动,动等,),下时人的,能,能力及其,极,极限。,加强了人,的,的能力建,模,模方面的,生,生态学研,究,究。,人因工程,的,的发展,认知人因,工,工程,(Cognitive Ergonomics),：,随着,20,世纪,60,年代硅芯,片,片的诞生,及,及随后的,现,现代计算,机,机革命的,兴,兴起而产,生,生的,最初研究,人,人们获取,和,和加工信,息,息的方式,主要应用,于,于设计或,完,完善系统,软,软件,从而提高,其,其可使用,性,性。,人因工程,的,的发展,宏观人因,工,工程（,Macroergonomics),：,前三者重,心,心在于单,个,个的操作,者,者和操作,小,小组,(,子系统,),处在“微,观,观”人因,工,工程层次,上,上。人,组织接口,技,技术更显,“,“宏观”,，,，研究系,统,统中的人,和,和技术相,互,互作用时,，,，注重解,决,决系统的,整,整个结构,问,问题。,从概念上,讲,讲,是一种自,上,上而下的,社,社会,技术系统,方,方法,着重研究,组,组织系统,和,和工作系,统,统的设计,及,及与此相,关,关的人,机器、人,环境和人,软件等多,个,个接口的,设,设计。,人因工程,的,的发展,“人机合,一,一”的先,进,进制造观,1,、在先进,制,制造中,充分考虑,人,人因工程,和人的因,素,素,生产关系,社会结构,制造模式,制造环境,2,、从以技,术,术为中心,的,的制造系,统,统转变为,以人为中,心,心,的人、技,术,术和组织,集,集成的先,进,进制造系,统,统,制造设备,制造工艺,先进制造,中,中的人因,工,工程,先进制造,系,系统中人,的,的作用,人可以填,补,补计算机,技,技术的不,足,足,:,(1),监视自动,化,化系统,调,节,节,自,自,动,动,化,化,系,系,统,统,的,的,进,进,程,程,(2),监,测,测,、,、,诊,诊,断,断,、,、,补,补,救,救,(3),与,其,其,他,他,部,部,门,门,沟,沟,通,通,或,在,在,任,任,务,务,的,的,多,多,种,种,完,完,成,成,方,方,案,案,中,中,权,权,衡,衡,、,、,选,选,择,择,(4),处,理,理,系,系,统,统,内,内,的,的,突,突,发,发,和,和,偶,偶,发,发,事,事,件,件,先,进,进,制,制,造,造,中,中,的,的,人,人,因,因,工,工,程,程,先,进,进,制,制,造,造,需,需,要,要,在,在,技,技,术,术,、,、,组,组,织,织,和,和,人,人,三,三,方,方,面,面,进,进,行,行,综,综,合,合,设,设,计,计,、,、,相,相,互,互,补,补,充,充,并,并,有,有,效,效,集,集,成,成,：,：,系,统,统,的,的,设,设,计,计,过,过,程,程,作,业,业,设,设,计,计,人,和,和,机,机,器,器,间,间,的,的,作,作,业,业,/,功,能,能,分,分,配,配,组,织,织,结,结,构,构,硬,件,件,人,人,因,因,工,工,程,程,(,安,全,全,性,性,与,与,意,意,外,外,操,操,作,作,的,的,预,预,防,防,),软,件,件,人,人,因,因,工,工,程,程,(,向,使,使,用,用,者,者,提,提,供,供,信,信,息,息,