人機工程培訓資料

1、GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 Upper extremities上肢上肢 - Hand and wrist手腕手腕 - Forearm and elbow上臂肘上臂肘 - Shoulder and neck臂頸臂頸 Low Back后背后背 GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 Structures vulnerable to injuries/illnesses are:易受傷的部位易受傷的部位 blood vessels血管血管, nerves神經(jīng)神經(jīng), tendons 腱腱, muscles肌肌 Compression壓迫壓迫,

2、entrapment阻滯阻滯, excessive stretching過度伸展過度伸展, force力力 Repeated exertion without recovery缺泛必缺泛必 要休息的過度重復(fù)要休息的過度重復(fù) GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 Healthy Tendon 健康的腱健康的腱 Inflamed Tendon 發(fā)炎的腱發(fā)炎的腱 GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 Tenosynovitis 腱鞘炎 Inflammation of the sheath around the tendon 腱同圍的保護殼發(fā)炎 Tendinitis 腱炎 Inflammati

3、on of the tendon inside the sheath殼內(nèi)發(fā)炎 GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 Inflammation of the tendons and/or ligaments in the Carpal Tunnel causing pressure on the median nerve. 腕道中的腱或是韌帶發(fā)炎腕道中的腱或是韌帶發(fā)炎 壓迫正中神經(jīng)壓迫正中神經(jīng) GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 Epicondylitis上髁炎上髁炎 Inflammation of the tendons at the elbow.肘部腱發(fā)炎肘部腱發(fā)炎 Inflamm

4、ation of one or more tendons of the shoulder.臂部肌腱發(fā)炎臂部肌腱發(fā)炎 Rotator Cuff Tendinitis GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 Trigger Finger板機指板機指 Inflammation of a tendon dueto repeated trauma 重復(fù)損傷造成的腱發(fā)炎重復(fù)損傷造成的腱發(fā)炎 GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 n Vertebrae椎骨 n Vertebral Discs椎間盤 n Muscles肌 n Ligaments韌帶 n Nerves神經(jīng) GSMDY-MS周詩凱2008.

5、6.15 Definition: Flattened discs of cartilage filled with fluid which act as shock bsorbers to counteract compressive forces placed on the spine. 用于吸收來自脊骨沖擊的位 于椎骨間的軟骨組織 GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 LOW BACK RISK FACTORS 背部損傷的危險因素背部損傷的危險因素 nLifting and Forceful Movements過大過大 的提舉力或力矩的提舉力或力矩 nHeavy or Repetiti

6、ve Physical Work過過 重高重復(fù)的體力勞動重高重復(fù)的體力勞動 nStatic Work Postures固定不動的姿勢固定不動的姿勢 nFrequent Bending and Twisting高頻率高頻率 的彎轉(zhuǎn)的彎轉(zhuǎn) nWhole Body Vibration全身振動全身振動 GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 二、人機工程的起源與發(fā)展 1.人機工程學的萌芽時期人機工程學的萌芽時期 20世紀初，美國人泰勒在伯利恒鋼鐵公司進行鐵鏟實驗和時間研究實驗。世紀初，美國人泰勒在伯利恒鋼鐵公司進行鐵鏟實驗和時間研究實驗。 研究鐵鏟的尺寸、形狀與日工作量的關(guān)系。研究鐵鏟的尺寸、形狀與

7、日工作量的關(guān)系。 吉爾布雷斯夫婦開始動作研究，創(chuàng)立了通過動素分析改進操作動作的方吉爾布雷斯夫婦開始動作研究，創(chuàng)立了通過動素分析改進操作動作的方 法，以及疲勞研究和工作站設(shè)計。法，以及疲勞研究和工作站設(shè)計。 時期特點：人們有人機思想，但特點是以機器為中心，通過選拔和培訓時期特點：人們有人機思想，但特點是以機器為中心，通過選拔和培訓 使人去適應(yīng)機器。由于機器進步快，使人難以適應(yīng)，大量存在著傷害人使人去適應(yīng)機器。由于機器進步快，使人難以適應(yīng)，大量存在著傷害人 身心的問題。身心的問題。 2.人機工程學的興起時期人機工程學的興起時期 該時期為第一次世界大戰(zhàn)初期至第二次世界大戰(zhàn)前。主要研究如何減輕該時期為

8、第一次世界大戰(zhàn)初期至第二次世界大戰(zhàn)前。主要研究如何減輕 疲勞及人對機器的適應(yīng)問題。疲勞及人對機器的適應(yīng)問題。 美國電器公司的霍桑工廠進行了長達八年的美國電器公司的霍桑工廠進行了長達八年的“霍桑實驗霍桑實驗”，最初目的是，最初目的是 找找 出工作條件對工作效率的影響。結(jié)論：工作效率不僅受物理的，生理的出工作條件對工作效率的影響。結(jié)論：工作效率不僅受物理的，生理的 因素影響，還受工作氣氛和人際關(guān)系等影響。因素影響，還受工作氣氛和人際關(guān)系等影響。 GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 3.人機工程學的成長時期 該時期從二戰(zhàn)開始到20世紀60年代。 美國、日本、和歐洲許多國家先后成立的學會，各國主

9、要研究集中在人 機界面的匹配，即關(guān)于顯示器與控制器設(shè)計中的人的因素問題的研究， 稱為“旋鈕與表盤”時代。 GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 4.人機工程學的發(fā)展時期 20世紀60年代后，人機工程學進入了新的發(fā)展時期，人機工程學的發(fā)展 有三大發(fā)展趨勢。 1.研究領(lǐng)域不斷擴大。由人機界面匹配到人、機、環(huán)境的優(yōu)化思想。例 如：人與工程設(shè)施、人與生產(chǎn)制造、人與技術(shù)工藝、人與方法標準、 人與生活服務(wù)和組織管理等。 2.應(yīng)用范圍越來越廣。范圍擴展到社會各行各業(yè)，如衣、食、住、行、 學習、工作、文化、體育的各種設(shè)施的科學化、宜人化。 3.在高技術(shù)領(lǐng)域中發(fā)揮特殊作用。隨著電子計算機的發(fā)展，人的工作性

10、質(zhì)、作用和方式發(fā)生的很大的變化。由自動控制系統(tǒng)代替人，人的體 力作業(yè)減少，腦力或腦體結(jié)合的作業(yè)增多。越來越多的智能化機器人 代替人的某些工作。 GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 三、什么是人機工程（人機關(guān)系） 生活中，我們每個人無時無刻不與身邊的物品發(fā)生聯(lián)系。當我們使用生活中，我們每個人無時無刻不與身邊的物品發(fā)生聯(lián)系。當我們使用 這些物品時，物品就與人產(chǎn)生了一種相互的關(guān)系。這種相互的關(guān)系稱這些物品時，物品就與人產(chǎn)生了一種相互的關(guān)系。這種相互的關(guān)系稱 為為人機關(guān)系人機關(guān)系。人機關(guān)系中所指的。人機關(guān)系中所指的“機機”除了人們通常所說的機器外，除了人們通常所說的機器外， 還包括各種各樣的工具

11、、儀器、儀表、設(shè)備、設(shè)施、家具、交通車輛還包括各種各樣的工具、儀器、儀表、設(shè)備、設(shè)施、家具、交通車輛 以及勞動保護用具等以及勞動保護用具等物品（機）。物品（機）。當人們身處某一環(huán)境的時候，這時當人們身處某一環(huán)境的時候，這時 的人機關(guān)系就體現(xiàn)為人與的人機關(guān)系就體現(xiàn)為人與環(huán)境環(huán)境的關(guān)系。的關(guān)系。 GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 高噪音、高污染的工作環(huán)境高噪音、高污染的工作環(huán)境 高空作業(yè)的危險環(huán)境高空作業(yè)的危險環(huán)境 GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 定義：按照人類的特點和能力優(yōu)化產(chǎn)品及工藝以改善工作場所的安全健 康并提高工作效率的科學。 是研究人機環(huán)境三者之間相互關(guān)系的學科 讓工作

12、環(huán)境和工作需要適應(yīng)人適應(yīng)人的能力 是人的工程 人機環(huán)境系統(tǒng)是指由共處于同一時間和空間的人與其操縱的機器以 及他們所處的周圍環(huán)境所構(gòu)成的系統(tǒng)，也可簡稱人機系統(tǒng)。 人：處于主體地位的決策者，也是操縱者和使用者。 機：指人所操縱或使用的一切物的總稱，可以是機器、設(shè)施、工具、用 具等。 環(huán)境：人、機所處的物質(zhì)和社會環(huán)境。 GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 人的功效 人體工程 環(huán)境功效 人機系統(tǒng)功效 人適應(yīng)機器 機器適應(yīng)人 環(huán)境適應(yīng)人 GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 四、人機工程學的命名（一） 歐歐 洲洲 Ergonomics Ergonomi

13、cs 人類工效學人類工效學 美美 國國 Human Engineering Human Engineering人類工程學人類工程學 Human Factors EngineeringHuman Factors Engineering 人的因素工程學人的因素工程學 日日 本本 人間工學人間工學 前蘇聯(lián)前蘇聯(lián) 工程心理學工程心理學 GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 “Ergonomics”一詞是英國學者莫瑞爾于1949年首次提出的，由兩 個希臘詞根“ergo”（即工作、勞動）和“nomos”（即規(guī)律、規(guī)則） 復(fù)合而成，其本意人的勞動規(guī)律。由于該詞能夠較全面的反映本學科 的本質(zhì)，又源自希臘文

14、，便于各國語言翻譯上的統(tǒng)一，因此目前較多 的國家采用“Ergonomics”一詞作為該學科的命名。 GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 五、人機工程的目的 一、設(shè)計和改進人機環(huán)境系統(tǒng) ！ 二、使系統(tǒng)獲得較高的效率和效益！ 三、保證人的安全、健康和舒適！ 人、機、環(huán)境之間的最佳匹配是人機工程學把人的工作優(yōu)化問題作為追 求的重要目標。優(yōu)點是人能高效、安全、健康、舒適的工作和生活。 高效：保證高質(zhì)量的同時，具有較高的工作效率。 安全：減少或消除差錯和事故 健康：是指設(shè)計和創(chuàng)造有利于人體健康的環(huán)境因素 舒適：作業(yè)者對工作有滿意感或舒適感，是對工作優(yōu)化的最高要求 人機關(guān)系要人機關(guān)系要 實現(xiàn)的目標實

15、現(xiàn)的目標 高高 效效 舒舒 適適 安安 全全 健健 康康 GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 立姿時的側(cè)視圖 立姿時的正視圖 GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 坐姿時的側(cè)視圖 坐姿時的后視圖 GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 立姿 A 頭頂以上 最小 203 B 寬度 最小76 C 膝腿 最小 5 D 腳 高度10-15 E 腳 深度10-15 推薦的立姿工作時的工作空間間隙尺寸 GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 基準間隙 尺寸尺寸 A 頭頂以上 152 B 寬度 76 C膝腿 66 D 大腿20 推薦的坐姿時的手臂伸展

16、推薦的坐姿工作空間間隙尺寸 GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 推薦的斜靠工作空間尺寸 頭頂以上 （立姿） 203 (厘米） 寬度 76 (厘米） 膝腿（坐姿從椅的后部到桌子的前部） 66 (厘米） 大腿（坐姿從椅面到桌子的下表面 ）20 (厘米） GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 靜態(tài)的人與動態(tài)的人靜態(tài)的人與動態(tài)的人 小辭典：小辭典： 靜態(tài)尺寸是指人的構(gòu)造尺寸；靜態(tài)尺寸是指人的構(gòu)造尺寸； 動態(tài)尺寸是指人的功能尺寸，動態(tài)尺寸是指人的功能尺寸， 包括人的動作范圍、體形變包括人的動作范圍、體形變 化等測量數(shù)據(jù)?；葴y量數(shù)據(jù)。 人在使用產(chǎn)品的時候處于靜態(tài)和動人在使用產(chǎn)品的時候處于靜態(tài)和

17、動 態(tài)兩種狀態(tài)交替之中，因此，設(shè)計態(tài)兩種狀態(tài)交替之中，因此，設(shè)計 的產(chǎn)品不但要符合人體的靜態(tài)尺寸，的產(chǎn)品不但要符合人體的靜態(tài)尺寸， 也要符合人體的動態(tài)尺寸。也要符合人體的動態(tài)尺寸。 GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 作為普通人，套著麻作為普通人，套著麻 袋站在原地是不受什么袋站在原地是不受什么 影響的。但是套著麻袋影響的。但是套著麻袋 跑一段路就不那么容易跑一段路就不那么容易 了。從而使同學們體會了。從而使同學們體會 到靜態(tài)人與動態(tài)人的不到靜態(tài)人與動態(tài)人的不 同。同。 GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 1.操作空間設(shè)計 Lateral Distance Height Horiz

18、ontal Reach Measurement Locations 水平：物料邊緣（手握點）到胸前距離. 高度：手到站立的表面. 橫向：最大不超過胸腔380mm. Horizontal Reach inches10-15 15-20 20-2525 60UDUDUD 1524 55-60SSSUD1397-1524 50-55SSSS UD 1270-1397 45-50PPPS UD 1143-1270 40-45PPPS UD 1016-1143 35-40PPP UD 889-1016 30-35PPUD 762-889 25-30SUD 635-762 25UD 635 254-381

19、 381-508 508-635635mm GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 人站姿操作時，為使操作者有舒適的操作狀態(tài)，獲得較高的工作效率，軀于應(yīng) 處于不動的前提下，考慮手的活動范圍: 1為最適合的抓握區(qū) 2為最有利的手動范圍 3為最大抓握范圍 4為最大可觸及范圍圍 手的最佳操作方向 外側(cè)向60:一只手動作時，最輕松、 速度最快的運動方向 雙側(cè)向30:雙手動作時，最輕松、 速度最快的運動方向 雙側(cè)向0:雙手準確，輕松、快速 操作的最好方向 GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 提舉力提舉力Lifting Moment 單手提舉部件重量單手提舉部件重量One Handed Part

20、Movement Weight 部件尺寸部件尺寸Size 上料上料Part Load 手腕施力手腕施力Hand/Arm Linear Force 部件導(dǎo)引部件導(dǎo)引Part Placement 作業(yè)位置作業(yè)位置Control Location 腳的空間腳的空間Foot/Toe Clearance 部件翻轉(zhuǎn)部件翻轉(zhuǎn)Part Flipping/Rotation 推車力推車力Rack/Dolly Push/Pull Force Whole Body 錘擊頻率錘擊頻率Hammering - Repetition 2.上下料人機工程評估要素 GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 手柄長手柄長Grip

21、Length 手柄直頸手柄直頸Handling Grip Diameter 手柄表面手柄表面Handling Grip Surface 夾握行程夾握行程Grip Span 手柄間距（雙手柄）手柄間距（雙手柄）Handle Span 把握位置把握位置Hand Location on Handle 夾緊力夾緊力Compression Force 手的空間手的空間Clearance for Hand 腕扭力腕扭力Hand/Wrist Twist/Turn 腕姿腕姿Wrist Posture 視覺通道放置方法視覺通道放置方法Visual Access and Locating Method 板按力板按

22、力Trigger/Button/Paddle Force 按扭力按扭力Pushbutton Control 全身力全身力Tool Push/Pull Force - Whole Body 持工具用力持工具用力Unassisted Tool Movement 控制方向控制方向Control Design Orientation GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 八、SGM人機工程一級評估要素 1.重復(fù)性操作：頻次、操作時間 2.外力壓迫 ：力的大小、受力時間、頻次 3.體力消耗 ：持物體的重量（kg）、物體移動距離（m）、持物體移 動的時間（s）、相關(guān)姿勢的彎曲角度、彎曲角度的持續(xù)（累積

23、）時間 4.雙手搬運 ：持物體的重量（kg）、物體移動距離（m）、持物體移 動的時間（s） 5.上肢姿勢 ：相關(guān)姿勢的持續(xù)（累積）時間 6.全身姿勢 ：相關(guān)姿勢的持續(xù)（累積）時間 7.軀干姿勢 ：軀干的彎曲角度、彎曲角度的持續(xù)（累積）時間 8.頸部姿勢 ：頸部的彎曲角度、彎曲角度的持續(xù)（累積）時間 9.工作環(huán)境 ：定時的溫度、濕度數(shù)值 GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 一級評估單的目的： 1.調(diào)查潛在的人機工程問題 2.為生產(chǎn)現(xiàn)場工藝排布提供參考 3.推行人機工程相關(guān)知識 （注）不作為判定為人機工程問題依據(jù) GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 Awkward Postures 笨

24、拙的動作笨拙的動作 Repetitiveness 重復(fù)重復(fù) Force 蠻力蠻力 Cold 環(huán)境因素環(huán)境因素 GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 130 lbs. Ouch! Thats too heavy! Crack GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 Ergonomic Risk Factors - Awkward Positions笨拙的姿勢 GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 The Golfers Lift GSMDY-MS周詩凱2008.

25、6.15 GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 The End THANKS! GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 Definition: Flattened discs of cartilage filled with fluid which act as shock bsorbers to counteract compressive forces placed on the spine. 用于吸收來自脊骨沖擊的位 于椎骨間的軟骨組織 GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 四、人機工程學的命名（一） 歐歐 洲洲 Ergonomics Ergonomics 人類工效學人類工效學 美美 國國 Human Engineering Human Engineering人類工程學人類工程學 Human Factors EngineeringHuman Factors Engineering 人的因素工程學人的因素工程學 日日 本本 人間工學人間工學 前蘇聯(lián)前蘇聯(lián) 工程心理學工程心理學 GSMDY-MS周詩凱2008.6.15 四、人機工程學的命名（一）