人機工程學(xué)--第八章作業(yè)崗位與空間設(shè)計

1、作業(yè)崗位與空間設(shè)計作業(yè)崗位的選擇 依據(jù)工作任務(wù)的性質(zhì)來選擇作業(yè)崗位,作業(yè)崗位分為坐姿崗位，立姿崗位和坐、立姿交替崗位。三種作業(yè)崗位的特征 1. 坐姿作業(yè)崗位：適于從事輕、中作業(yè)且不要求作業(yè)者在作業(yè)過程中走動的工作。 2. 立姿作業(yè)崗位：適于從事中、重作業(yè)以及坐姿作業(yè)崗位的設(shè)計參數(shù)和工作區(qū)域受到限制的工作。 3. 坐、立姿交替崗位：適于操作者在作業(yè)的過程中不得不采用不同的作業(yè)姿勢來完成的工作。作業(yè)崗位與空間設(shè)計作業(yè)崗位的選擇S 坐姿 ST立姿 S/ST 坐姿或立姿 ST/C立姿備有座椅作業(yè)崗位與空間設(shè)計作業(yè)崗位設(shè)計的要求與原則1.設(shè)計要求 1）作業(yè)崗位的布局應(yīng)保證工作能在上肢所能達到的范圍內(nèi)完成

2、，且考慮下肢的舒適性。 2）考慮操作動作的頻繁程度。 3）考慮作業(yè)者的群體。（年齡、性別）2. 設(shè)計原則 1）作業(yè)崗位應(yīng)考慮作業(yè)者的生理特點和動作的經(jīng)濟性原則。 2）作業(yè)崗位的各組成部分應(yīng)符合工作特點和人機工程學(xué)要求。 3）作業(yè)崗位不允許無關(guān)物體存在。 4）作業(yè)崗位設(shè)計應(yīng)符合國家有關(guān)標(biāo)準和規(guī)程的要求。作業(yè)崗位與空間設(shè)計手工作業(yè)崗位設(shè)計 以手工操作為主的生產(chǎn)崗位稱為手工作業(yè)崗位（國標(biāo)GB14776-93為崗位設(shè)計提供了基本原則和確定尺寸的基本方法）。 作業(yè)崗位與空間設(shè)計手工作業(yè)崗位設(shè)計手工作業(yè)崗位類型 1. 坐姿手工作業(yè)崗位，見圖8-2 2. 立姿手工作業(yè)崗位，見圖8-3 3. 坐、立姿交替作業(yè)

3、崗位，見圖8-4作業(yè)崗位與空間設(shè)計手工作業(yè)崗位設(shè)計坐姿手工作業(yè)崗位橫向活動空間D向后活動空間W腿部空間進深T1腳部空間進深T2腳坐姿腿空間高度G立姿腳空間高度L腿部空間寬度B作業(yè)崗位與空間設(shè)計手工作業(yè)崗位設(shè)計立姿手工作業(yè)崗位橫向活動空間D向后活動空間W腿部空間進深T1腳部空間進深T2腳坐姿腿空間高度G立姿腳空間高度L腿部空間寬度B作業(yè)崗位與空間設(shè)計手工作業(yè)崗位設(shè)計坐立交替手工作業(yè)崗位橫向活動空間D向后活動空間W腿部空間進深T1腳部空間進深T2腳坐姿腿空間高度G立姿腳空間高度L腿部空間寬度B作業(yè)崗位與空間設(shè)計手工作業(yè)崗位設(shè)計與人體有關(guān)的作業(yè)尺寸作業(yè)崗位與空間設(shè)計手工作業(yè)崗位設(shè)計2. 與作業(yè)有關(guān)的

4、作業(yè)崗位尺寸（1）作業(yè)面高度C（2）作業(yè)臺厚度K（3）坐姿崗位相對高度H1和立姿崗位工作高度H2（4）作業(yè)平面高度A的最小限值（5）座位面高度S的調(diào)整范圍（6）腳支撐高度F的調(diào)整范圍（7）大腿空間高度Z和小腿空間高度U的最小值作業(yè)崗位與空間設(shè)計手工作業(yè)崗位設(shè)計2. 與作業(yè)有關(guān)的作業(yè)崗位尺寸（1）作業(yè)面高度C根據(jù)作業(yè)對象、工作面上相關(guān)配置件的尺寸確定作業(yè)崗位與空間設(shè)計手工作業(yè)崗位設(shè)計2. 與作業(yè)有關(guān)的作業(yè)崗位尺寸（2）作業(yè)臺厚度KS人體座位面高度Z人體大腿空間高度%5%5ZSAK%95%95ZSAK作業(yè)崗位與空間設(shè)計手工作業(yè)崗位設(shè)計3）坐姿崗位相對高度H1和立姿崗位工作高度H2根據(jù)視力和臂力的情

5、況分為3類以視力為主以臂力為主視力臂力兼顧作業(yè)崗位與空間設(shè)計手工作業(yè)崗位設(shè)計3）坐姿崗位相對高度H1和立姿崗位工作高度H2作業(yè)崗位與空間設(shè)計手工作業(yè)崗位設(shè)計2. 與作業(yè)有關(guān)的作業(yè)崗位尺寸（4）作業(yè)平面高度A的最小限值CSHA1CFUHA1坐姿A的最小限值立姿A的最小限值CHA2作業(yè)崗位與空間設(shè)計手工作業(yè)崗位設(shè)計2. 與作業(yè)有關(guān)的作業(yè)崗位尺寸（5）座位面高度S的調(diào)整范圍%)95(1%)5(1%5%95HHSS作業(yè)崗位與空間設(shè)計手工作業(yè)崗位設(shè)計2. 與作業(yè)有關(guān)的作業(yè)崗位尺寸（6）腳支撐高度F的調(diào)整范圍%5%95%95%5%95%5UUSSFF作業(yè)崗位與空間設(shè)計手工作業(yè)崗位設(shè)計2. 與作業(yè)有關(guān)的作業(yè)

6、崗位尺寸（6）大腿空間高度Z和小腿空間高度U的最小值作業(yè)崗位與空間設(shè)計手工作業(yè)崗位設(shè)計2. 與作業(yè)有關(guān)的作業(yè)崗位尺寸（6）大腿空間高度Z和小腿空間高度U的最小值作業(yè)崗位與空間設(shè)計手工作業(yè)崗位設(shè)計2. 與作業(yè)有關(guān)的作業(yè)崗位尺寸與性別有關(guān)的尺寸計算（例工作高度）2/ %952%)5(22HHH性別一致時性別不一致時2/ %95.2%)5 .(22WMHHH女性95%百分位數(shù)男性5%百分位數(shù)作業(yè)崗位與空間設(shè)計視覺信息作業(yè)崗位設(shè)計 以視覺信息為主的作業(yè)崗位，如控制室作業(yè)、辦公室作業(yè)、目視檢驗作業(yè)等。作業(yè)崗位與空間設(shè)計視覺信息作業(yè)崗位設(shè)計8.3.1視覺顯示終端作業(yè)崗位的人機界面， 1.人-椅界面 首先要

7、求作業(yè)者保持正確坐姿，并采用適當(dāng)尺寸、結(jié)構(gòu)和可以調(diào)節(jié)的座椅。 2.眼-視屏界面 要求滿足人的視覺特點并選用可旋轉(zhuǎn)和可移動的顯示器。 3.手-鍵盤界面 要求上肢能舒適的工作，可選擇高度可調(diào)的平板放置鍵盤。 4.腳-地板界面 適當(dāng)設(shè)計臺、椅、地三者的高度差，避免引起下肢的靜態(tài)負荷，避免造成大腿受工作臺面下部的壓迫。作業(yè)崗位與空間設(shè)計視覺信息作業(yè)崗位設(shè)計視覺顯示終端作業(yè)崗位的人體尺寸作業(yè)崗位與空間設(shè)計視覺信息作業(yè)崗位設(shè)計儀表控制作業(yè)崗位人體尺寸作業(yè)崗位與空間設(shè)計視覺信息作業(yè)崗位設(shè)計一般辦公狀態(tài)的人體尺寸作業(yè)崗位與空間設(shè)計作業(yè)空間的人體尺度 人在工作狀態(tài)時，人與機器設(shè)備、工作用具等所需的空間的總和叫做

8、作業(yè)空間。一個優(yōu)良的作業(yè)空間或作業(yè)場所，必須使得作業(yè)者能方便而迅速完成作業(yè)，同時也可以使作業(yè)者工作起來安全可靠、舒適方便。作業(yè)空間設(shè)計要以人為中心，充分考慮空間里人的需求，創(chuàng)設(shè)既安全、舒適、經(jīng)濟、技術(shù)先進、高效的作業(yè)空間；工作過程中所需要的工具，控制裝置和顯示器等的布置即要緊湊，又要容易區(qū)分，四肢分擔(dān)的工作負荷要合理，適合工作群體中不同個體的使用。另外需要注意的是，針對工作空間設(shè)計中的每個單項而言可能不是最優(yōu)的，但應(yīng)力求在整體設(shè)計上取得最優(yōu)。作業(yè)空間設(shè)計內(nèi)容包括：空間布置、工作臺設(shè)計、坐椅設(shè)計、以及空間環(huán)境設(shè)計等。 作業(yè)崗位與空間設(shè)計作業(yè)空間的人體尺度人的作業(yè)范圍人的作業(yè)范圍 當(dāng)人以站姿或坐姿

9、等姿勢進行作業(yè)時，手和腳在水平面和垂直面內(nèi)所能觸及的最大軌跡所構(gòu)成的空間范圍，即人的空間作業(yè)范圍。下面就有關(guān)概念作一介紹。 近身作業(yè)空間 近身空間是指作業(yè)者在某一工作位置時，考慮身體的靜態(tài)和動態(tài)尺寸，在坐姿或站姿狀態(tài)下，其所能完成作業(yè)的空間范圍。個體作業(yè)場所 個體作業(yè)場所指操作者周圍與作業(yè)過程相關(guān)的機器設(shè)備、工具、用具、作業(yè)對象等所需要的作業(yè)區(qū)域，如各類運輸工具的駕駛室，各種加工機械的操作空間等。作業(yè)崗位與空間設(shè)計作業(yè)空間的人體尺度總體作業(yè)空間 不同個體作業(yè)場所的布置所構(gòu)成的空間總和為總體作業(yè)空間。總體作業(yè)空間不是直接的作業(yè)場所，它反映的是多個作業(yè)者或使用者之間作業(yè)的相互關(guān)系，如自動化生產(chǎn)線控

10、制中心和開放式辦公室。 作業(yè)崗位與空間設(shè)計作業(yè)空間的人體尺度坐姿活動空間 人坐在工作臺前手能夠活動到的整個三維空間，它隨作業(yè)面的高度，手偏離身體中線的距離及手舉高度的不同而變化。其范圍的大小取決于兩個因素：肩關(guān)節(jié)的高度和手臂長，圖為第5百分位的人體坐姿抓握活動時的空間范圍，以肩關(guān)節(jié)為轉(zhuǎn)動中心的直臂抓握空間半徑，男性為650mm，女性為580mm。 作業(yè)崗位與空間設(shè)計作業(yè)空間的人體尺度坐姿活動空間作業(yè)崗位與空間設(shè)計作業(yè)空間的人體尺度2 2 站姿活動空間站姿活動空間 站姿作業(yè)時，作業(yè)區(qū)域較大，作業(yè)的對象相對較多，同時人體各部位運動的幅度也比較大，身體也可以自由移動。站姿活動空間如圖所示，其中粗實線

11、為手操作的最大范圍；左邊虛線為手操作最適宜范圍，中間虛線為最有利的抓握范圍。 作業(yè)崗位與空間設(shè)計作業(yè)空間的人體尺度3 腳活動空間 與手相比較，腳的操作力大，但操作精度低，活動范圍較小。腳活動空間位于身體前側(cè)坐面以下的區(qū)域，其舒適的作業(yè)空間取決于身體尺寸與作業(yè)的性質(zhì)，如圖為腳活動空間，圖中舒適伸展角90范圍為腳操縱最佳空間，當(dāng)以腳掌為中心轉(zhuǎn)動時，可以向外轉(zhuǎn)45，向內(nèi)轉(zhuǎn)45。右圖中陰影區(qū)為人體中線左右各15，深陰影區(qū)是腳的靈活作業(yè)范圍。適宜使用頻率高的元件布置。其他區(qū)域需要大小腿協(xié)調(diào)動作。 作業(yè)面設(shè)計 作業(yè)面設(shè)計的主要內(nèi)容有：作業(yè)面的定位、作業(yè)面設(shè)備布置、作業(yè)內(nèi)容、近身工作空間。作業(yè)面設(shè)計的主要決

12、定因素是：近身作業(yè)空間和作業(yè)的內(nèi)容。 作業(yè)崗位與空間設(shè)計4 水平作業(yè)面水平作業(yè)面作業(yè)面設(shè)計作業(yè)面設(shè)計5 5 作業(yè)面的高度作業(yè)面的高度 作業(yè)面高度是決定作業(yè)場所舒適性的重要因素，作業(yè)面既不能太低，又不能太高。如作業(yè)面太低，則背部過分前屈；如果太高，則必須抬高肩部，超過其松弛位置，引起肩部和頸部不適。 作業(yè)面設(shè)計作業(yè)面設(shè)計 作業(yè)面高度的確定應(yīng)遵循以下原則： a.如果作業(yè)面高度可調(diào)節(jié)，則必須將高度調(diào)節(jié)至適合操作者身體、尺度及個人喜好的位置。 b.應(yīng)能使人的上臂自然下垂，處于舒適放松狀態(tài)，小臂一般應(yīng)接近水平狀態(tài)或略下斜，在任何情況下都不能讓小臂上舉過久。 c.不應(yīng)使脊椎過度屈曲。 d.若在同一作業(yè)面內(nèi)

13、完成不同性質(zhì)的作業(yè)，則作業(yè)面高度應(yīng)可調(diào)節(jié)。作業(yè)面設(shè)計作業(yè)崗位與空間設(shè)計坐姿時 不同工種的作業(yè)面高度設(shè)計作業(yè)面設(shè)計作業(yè)崗位與空間設(shè)計立姿時 作業(yè)面高度的設(shè)計（a）精密作業(yè)；（b）一般作業(yè)；（c）重荷作業(yè)男性均值102cm女性均值96cm作業(yè)面設(shè)計作業(yè)崗位與空間設(shè)計站姿一般作業(yè)面高度與身高的關(guān)系作業(yè)崗位與空間設(shè)計作業(yè)空間的人體尺度受限的作業(yè)空間 作業(yè)者必須在限定的空間內(nèi)進行作業(yè)時，作業(yè)空間必須滿足由人體尺寸確定的受限空間的最低尺寸要求作業(yè)空間的人體尺度受限的作業(yè)空間作業(yè)空間的人體尺度通道空間設(shè)計作業(yè)空間的人體尺度由上肢和零件尺寸限定的維修空間作業(yè)空間的人體尺度通道空間設(shè)計作業(yè)空間設(shè)計作業(yè)崗位與空間

14、設(shè)計作業(yè)場所布置總則： 1、重要性原則2、使用頻率原則3、功能原則4、使用順序原則 作業(yè)場所內(nèi)元件的區(qū)域定位作業(yè)場所內(nèi)元件的區(qū)域定位某一區(qū)域內(nèi)各元件的布置某一區(qū)域內(nèi)各元件的布置作業(yè)面設(shè)計作業(yè)崗位與空間設(shè)計空間設(shè)計步驟分別是： a.作業(yè)場所及作業(yè)調(diào)查 要制定作業(yè)空間的設(shè)計目的和任務(wù)，對實際的調(diào)查研究是必不可少的,這一階段工作主要內(nèi)容是：作業(yè)的內(nèi)容、作業(yè)過程、作業(yè)所需的工具和設(shè)備、作業(yè)的生產(chǎn)要求與環(huán)境要求等。作業(yè)者方面的調(diào)查有：工作人員群體的人體尺度，人體模型，培訓(xùn)要求等。 b.作業(yè)空間的初步設(shè)計方案 在完善作業(yè)空間的設(shè)計要求之后，進行初步方案設(shè)計，即空間的初步規(guī)劃，依據(jù)生產(chǎn)作業(yè)程序進行人員及設(shè)備的布置。作業(yè)面設(shè)計作業(yè)崗位與空間設(shè)計 c.空間模型 對于重要且復(fù)雜的作業(yè)空間設(shè)計(如電力調(diào)度中心控制室)，作業(yè)空間設(shè)計模型是一種必要的輔助設(shè)計手段它可以表現(xiàn)設(shè)計目的，也可以利用它進行空間分析這類模型有比例模型和全尺寸模型。比例模型是一種概念性的設(shè)計表述，全尺寸模型可以對現(xiàn)實空間進行真實的模擬，可以檢驗設(shè)計是否合理，以及作業(yè)的動作，姿勢，舒適性和宜人性等全面地分析設(shè)計結(jié)果。 d.設(shè)計論證與修改 對初步設(shè)計進行論證，對沒體現(xiàn)設(shè)計要求的部分進行調(diào)整，對不足的地方進行補充和空間的總體合理性進行驗證。 e.設(shè)計報告 設(shè)計報告是設(shè)計過程全面描述，從空間設(shè)計概念的建立、問題的提