人因工程課程設計

1、溝刈2孽瑰課程人因工程學題目鄱湖校區(qū)宿舍洗漱臺的人機環(huán)境設計院系安全與環(huán)境工程學院專業(yè)班級物流1401/01學生姓名戴昊曦、唐亮、張興學生學號1450940141、1450940125、1450940120指導教師胡鴻課程設計任務書姓名：戴昊曦、唐亮、張興專業(yè)：物流工程學號：1450940141、145094012.課程設計：林湖校區(qū)宿舍洗漱臺的人機環(huán)境設計2 .設計原始資料：(1)通過實地測量獲得洗漱臺的相關數(shù)據(jù)，根據(jù)國家標準獲得中國成年人人體尺寸。(2)人因工程相關參考書籍。3 .設計完成的主要內(nèi)容：本文主要是成過調(diào)查、實際測量等對湖南工學院學生公寓D區(qū)宿舍洗漱臺

2、進行一個人因工程學分析，對一些不符合人因工程學的設計，提出相應的改善方案，使之更符合人因工程學的設計原理。4 .提交設計及要求：提交一份設湖校區(qū)宿舍洗漱臺的人機環(huán)境設計設計課程設計報告一份。要求語句通順、層次清楚、推理邏輯性強，設計改進明確、可實施性強。報告要求用小四號宋體、A4紙型打印；圖紙部分要求嚴格按照作圖規(guī)范繪制，采用國際統(tǒng)一標準符號和單位制，并打印。5 .設計期限：自2015年12月28日開始至2016年1月8_日完成指導老師：西酒學生：戴昊曦、唐亮、張興摘要從大學生學習，生活，活動的環(huán)境來看，宿舍樓的合理設計和空間擺放是很重要的，作為公共空間，洗漱臺是最為重要的一部分，它的設計合理

3、好壞關系到宿舍的每一個人。所以，在我們學習完了人因工程學理論課后，我們需要利用自己所學習的重要理論和知識，對學習學生宿舍的洗漱臺，進行人機學研究和設計。它的目的和好處在于，理論練習了實際，利用正確的人機環(huán)境理論，對現(xiàn)有的學生宿舍的洗漱臺進行一些必要的合理的修正，從而使之更好的為我們服務。人因工程學是一門綜合性的應用型學科，它是實現(xiàn)人性化設計的重要理論指導和設計方法。在理論課完成之后，通過完成一次具體課題的設計，可以使我們能夠真正觸摸實際設計鐘的人機工程學問題，真正體驗所學知識和實際應用之間的練習，從而引導我們體驗設計、發(fā)現(xiàn)問題分析問題、探索可能的設計改進，以及尋求更好的設計方案，提高我們運用人

4、因工程學理論知識解決實際設計問題的能力。同時，完成課程設計需要做兩個方面的調(diào)查，現(xiàn)實情況的調(diào)研和文獻資料查詢，這部分工作超越了課堂，超越了教材中的內(nèi)容，它需要我們到圖書館資料室和互聯(lián)網(wǎng)上樓去進行調(diào)研，對激發(fā)我們的學習主動性，培養(yǎng)自我鉆研，開拓進取的精神起著積極的促進作業(yè)。在把握過渡到實踐的同時，更加重要的事培養(yǎng)了我們的團隊協(xié)作能力，在指導老師的幫助下，通過大家的共同努力我們能找出更加好的設計方案，從而使我們的資源得到更加好，更加充分的用力，從而改善我們的生活環(huán)境。關鍵詞：洗漱臺；人因工程；合理的修正1 前言42 酃湖校區(qū)宿舍洗漱臺的現(xiàn)狀概況23 酃湖校區(qū)宿舍洗漱臺的人因工程學分析及改進設計錯誤

5、!未定義書簽。3.1 錯誤!未定義書簽。3.1.1 錯誤!未定義書簽。3.1.2 錯誤!未定義書簽。3.1.3 錯誤!未定義書簽。3.1.4 錯誤!未定義書簽。3.1.5 錯誤!未定義書簽。3.1.6 錯誤!未定義書簽。3.2 錯誤!未定義書簽。3.2.1 錯誤!未定義書簽。3.2.2 錯誤!未定義書簽。3.3 錯誤!未定義書簽。3.3.1 錯誤!未定義書簽。3.3.2 錯誤!未定義書簽。4 某某錯誤!未定義書簽。4.1 錯誤!未定義書簽。4.2 錯誤!未定義書簽。5 結束語錯誤!未定義書簽。參考文獻錯誤!未定義書簽。附錄錯誤!未定義書簽。51前言人因工程學（HumanFactorsEngin

6、eering）是一門應用人性績效（如生理、心理和工業(yè)工程），改善工作系統(tǒng)（包括人、工作、工具、設備、工作場所、工作責任和周邊環(huán)境）使得人員能在安全、衛(wèi)生和舒適的情況下，發(fā)揮其最大工作效率、及提高生活品質(zhì)的科學。亦即，人因工程學是研究人與工作場所、人與生活及工作環(huán)境、人與使用器具間接口之互動關系，且包含相關之設備、工作場所、工做方法、生活環(huán)境和器具的一門實用性科學。人因工程的主要目的在增進人員的績效（如增加工作的速度、提高工作時的安全性和增進工作時的正確性）、減少能力的浪費與疲勞、減少不必要的訓練和降低訓練成本、減少對特殊技巧和能力的依賴、增進人力的使用、減少人為錯誤所引發(fā)的事故，以降低時間和設

7、備的損失，以及改善使用者或操作員的舒適程度由于現(xiàn)代科技迅速的發(fā)展及經(jīng)濟快速的成長，在人們對生活和工作品質(zhì)之要求日漸提升之下，人因工程所扮演的關鍵角色也日益重要，人因工程可應用的范圍更加廣泛，包括生產(chǎn)制造、服務業(yè)之設備及工作環(huán)境、公共及生活空間、消費產(chǎn)品設計、計算機硬件及軟件等等。主要包括以下幾個方面：（1）事故、健康與安全；（2）人體工作行為解剖學和人體測量；（3）認知工效學和復雜任務；（4）計算機軟件人機工程；（5）計算機終端設計與布局；（6）顯示與控制布局設計；（7）控制室設計；（8）環(huán)境人機工程；（9）專家論證：多工作環(huán)境；（10）人機界面設計與評價；（11）人的可靠性；（12）工業(yè)設計

8、應用；（13）工業(yè)/商業(yè)工作空間設計；（14）管理與人機工程；（15）手工操作負荷，安全與培訓；（16）辦公室人機工程與設計；（17）生理學方面和醫(yī)學人機工程；（18）產(chǎn)品設計與顧客；（19）風險評估，多種工作狀況；（20）社會技術系統(tǒng)與人機工程；（21）系統(tǒng)分析；（22）任務分析；（23）管理培訓?，F(xiàn)代人機系統(tǒng)中，作業(yè)人員是在特定環(huán)境中操作和管理復雜系統(tǒng)和各種數(shù)字化設備，當人在這種環(huán)境中工作時，既要靠眼睛來觀察環(huán)境，又要靠細致的注視來完成精確的控制動作，通過人機工程技術分析，就可知道人在操作時如何分配注意力、體力，同時了解儀表、屏幕以及外視景如何設計和合理分配才能獲得最好的人機交互，既減輕操

9、作人員的工作負荷又避免出錯，切實提高人機工效。這對于計算機系統(tǒng)、自動化控制、交通運輸、工業(yè)設計、軍事領域以及社會系統(tǒng)中重大事變（戰(zhàn)爭、自然災害、金融危機等）的應急指揮和組織系統(tǒng)、復雜工業(yè)系統(tǒng)中的故障快速處理、系統(tǒng)重構與修復、復雜壞境中仿人機器人的設計與制造等問題的解決都有著重要的參考價值.22都湖校區(qū)宿舍洗漱臺的現(xiàn)狀概況2.1 宿舍洗漱臺的現(xiàn)狀在調(diào)查學校D區(qū)的洗漱臺使用情況時，我發(fā)現(xiàn)洗漱臺在機構和布局上設計的相當不合理，嚴重影響學生日常使用，給學生生活帶來了不便。學生，作為社會中一個特殊的群體，我們是很容易在生活規(guī)律上被影響到的。在目前經(jīng)濟條件的限制的情況下，宿舍只簡單的提供學生基本生活的條件

10、，沒有進行進一步人性化的考慮宿舍各個單元的的空間結構設計，特別是洗漱臺的設計，極其不合理，他們早晨起床洗漱用到洗漱臺，洗手、洗衣用到洗漱臺。導致宿舍早上起床需要輪流等待洗漱，而學生又是比較特殊的群體，我們一般是一個班的同學住在一起，也是一起去上課的，而由于洗漱臺空間的問題。導致浪費了大浪的寶貴時間，由于洗漱臺的深度不夠，我們洗臉刷牙的時候很不方便，特別是冬天的時候。水濺到身上感覺特別冷，也很容易把鞋子或者是衣服弄濕，如果水開的比較大的話。特別是洗漱臺的高度的不合理讓我們在使用洗漱臺時總是感到不舒服，大量的彎腰會對我們的脊椎產(chǎn)生很大的影響，從而對我們以后的生活產(chǎn)生深遠的影響。特對學校洗漱臺空間結

11、構進行改進，力求為以后宿舍洗漱臺的建設提供一些建議。我認為要實際了解本校區(qū)（景園）洗漱臺使用的整體情況，除了從網(wǎng)絡、書籍查閱相關資料外，更重要的是調(diào)研學生對洗漱臺的實際使用感受。為此，我做了問卷調(diào)查，得到如下數(shù)據(jù)以供分析：表1學院本部學生宿舍洗漱臺調(diào)查問卷的數(shù)據(jù)分析男生ABCD洗漱臺高度高10%矮52.5%合適30%無所謂7.5%洗漱臺寬度寬5%乍37.5%合適55%無所謂2.5%水槽深度深2.5%淺57.5%合適40%無所謂水龍頭個數(shù)多2.5%少70%合適25%無所謂2.5%水龍頭間距寬2.5%乍62.5%合適35%無所謂水龍頭伸出長長0%短62.5%合適35%無所謂2.5%圖1宿舍洗漱臺俯

12、視圖表1洗漱臺基本數(shù)據(jù)項目水槽長度水槽深度水槽寬度洗漱臺高度數(shù)據(jù)（cm）40162872610圖2宿舍洗漱臺正視圖2.2 宿舍洗漱臺存在的問題針對圖1、2測量所得的數(shù)據(jù)及調(diào)查問卷表格，依照人因學的原理，我們提出了宿舍洗漱臺存在的一系列問題。（1）宿舍洗漱臺高度設計不合理洗漱臺較矮；身高比較高的同學在洗頭時，需要大幅度的彎腰，這樣洗完頭后會感覺身體非常累。（2）我覺得水槽深度應該為一個半面盆的深度為最佳，的同學覺得深度要達到1個盆的深度。而我們這邊的宿舍的只有半個盆不到深度，嚴重影響洗漱，水還會濺到衣服和鞋子上面。（3）缺少放置洗漱物品的位置同學在洗漱時會把洗漱用具放在洗漱臺邊緣上。而放在邊緣的

13、用具十分容易被碰落。因此，我希望在洗漱臺上方增設置物臺；希望在洗漱臺下增加功能架，以此方面同學們洗漱、洗衣時的物品放置。（4）我校洗漱臺排污口的安置不合理；排污口數(shù)量偏少，且沒有濾網(wǎng)不易清理，導致洗漱臺經(jīng)常堵塞，給同學們的日常生活帶來極大的不便。（5）宿舍洗漱臺水龍頭設計不合理；整個D區(qū)及學校的宿舍洗漱臺都只裝有一個水龍頭然而87%勺同學都覺得不夠用，這樣也導致了學生早上起來洗漱時還需要等待另一個同學接水，結果效率降低。（5）宿舍洗漱臺空間色彩改進；我覺得白色就好，還有些喜歡一些個性顏色。我們學校為白色，但白色感覺很容易弄臟。（6）洗漱臺下面空間剩余過大洗漱臺除了水管外還留有很大的空間，這些空

14、間可以有其余的用途。3宿舍洗漱臺的人因工程學分析及改進設計3.1 洗漱臺人因工程學分析根據(jù)人機工程學和國家相應的測量標準，對我校學生公寓的洗漱臺進行分析和設計，規(guī)范和要求如下;(1) 從人機工程學角度分析，為使同學們在洗漱池前操作時處于較為舒適的姿勢，結合人體標準數(shù)據(jù)及立姿人體拉推力分布圖，洗漱池的高度在人體會陰高處較為合適，讓人一方面不會有洗衣服洗到腰酸背痛的不適，也不會難于拿取桶盆的不便。(2) 為使同學們在使用水龍頭時最為省力方便，洗漱池的寬度應調(diào)整為人正常站立時，手在水平向前伸出的距離。(3) 為避免在洗漱池前操作時發(fā)生碰撞，水龍頭的間距應該適當大于人體兩前臂長的距離，并且由于男、女生

15、的前臂長不同，所以男女生宿舍的洗漱臺寬度這個方面需要考慮。(4) 為了防止同學接水過多溢出洗漱臺打濕地面造成安全隱患，水槽深應該高于標準洗漱盆的高度為宜。水槽設置相當講究，深了，拿進拿出桶和面盆不方便，淺了，洗漱的時候水很容易濺出來影響人情緒。所以，稍深與面盆的深度為最佳。(5) 為了防止在洗漱池前操作時衣物接觸水臺造成大面積沾濕,擋水臺上表面需設計一定傾角,減少水臺表面積水。(6) 水龍頭的出水口的高度應適當高于人在彎腰洗臉時雙手自然水平伸出的高度為宜。(7) 在設計水龍頭伸出量時需要考慮人手臂作業(yè)區(qū)間與洗漱臺寬度的差值。使得水龍頭開關位置處于人體水平面的正常作業(yè)區(qū)內(nèi)。(8) 根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯

16、示，眾多同學對我洗漱池的排水系統(tǒng)有很大的不滿，我認為水槽的底面應該有小的傾斜角度以便排水，同時為了使東西不會沿斜面下滑，斜面應滿足自鎖條件。(9)為了進一步改善洗漱池的排水系統(tǒng)，我設計應在排水口處添加排污裝置防止雜物進入排水口，從本質(zhì)上防止堵塞情況的發(fā)生。(10)通過實際生活體驗及調(diào)查問卷反應出洗漱臺缺少用品放置區(qū)，為同學們的生活帶來了不便，設計中應添加洗漱用品放置區(qū)。(11)按照人機工程學分析，人拿前上方的東西會比較方便，所以放洗漱用品的凸臺應設在水槽和水龍頭之上。洗漱用品臺的寬度根據(jù)滿足大多數(shù)日常洗漱用品的寬度設計，讓杯子放得更穩(wěn)固。(12) 洗漱用品臺的高度根據(jù)人的肘高進行設計，這樣胳膊

17、舒展自然。3.2 洗漱臺空間色彩改進設計色彩能喚起人們的第一視覺感受，作為環(huán)境中最敏感的視覺要素，對環(huán)境起著美化、裝點的作用。此外色彩還能影響人們的思想情緒、行為心理等。一個完美的洗漱臺，除了干凈舒適之外，視覺上的質(zhì)感也舉足輕重。色彩運用得當，可讓宿舍洗漱臺更精致、更個性化。營造一個明亮、寬敞、潔凈的洗漱空間環(huán)境要從空間界面、燈光、材質(zhì)色彩方面入手?？臻g界面：地面、墻面、洗漱臺平面為主要的空間界面，洗漱空間界面的色彩如果運用得當，能改變洗漱空間的氣氛。洗漱臺選用獨具個性的蔚藍色瓷磚代替現(xiàn)有的灰色瓷磚，襯著白色的墻，讓人不由自主的想起藍天白云，心情自然輕松下來。空間色彩應用得當，能改變整個洗漱環(huán)

18、境的氣氛，做到鮮艷而不嫵媚、清新而不失華貴、平和而不忘個性。燈光：不同的光線亮度，會使我們在視覺上產(chǎn)生差別。因此洗漱環(huán)境選擇色調(diào)之前，應綜合考慮，不同的顏色有其不同的個性?，F(xiàn)宿舍洗漱臺使用的是白熾燈光，光線強烈刺眼，特別是早晨起床就去洗漱對眼睛刺激很大。因為白色能產(chǎn)生明亮潔白感，最具反射效果，彌補洗漱空間光線不足的缺憾，所以應將白熾燈改為光線柔和的暖色調(diào)白色燈光。3.3 洗漱臺高度改進設計表2立姿工作時推薦的工作面高度/cm工對男性的推薦高度對女性的推薦高度精密工作100-11095-105輕工作90-9585-90五工作75-9070-85表2可知，洗漱臺作業(yè)是輕度作業(yè)，工作面高度應在肘部之

19、下，由于我國的人均身高比西方國家的人均身高要低5cm,因此采用上面數(shù)據(jù)時應考慮這一差異。所以洗漱臺高度應設置為90cm為宜，即將現(xiàn)在洗漱臺高度72cm增力口至490cmi3.4洗漱臺水槽改進設計水槽寬度窄了會影響拿放桶盆，寬了浪費位置而且讓人離水龍頭的距離邊遠開關水龍頭不是很方便。我們寢室的水盆有兩種型號一種直徑是60cmi一種直徑是70c項根據(jù)表1可看出這兩種盆都無法完全放入水槽內(nèi)，這對我們接水有很大的影響。因為寢室水槽的設計是一個曲面，所以導致水盆更難放入槽內(nèi)。這樣當你接水時水龍頭的水落在水盆里會濺到衣服上，或者是漱口時水一樣會濺到衣服上，這樣會弄臟學生的干凈衣服。由能量守恒，水下落后速度

20、為零，故下落的水的動能轉化為濺起水的動能，但由于落入盆中濺起的水方向無法確定，故無法確定水濺起的高度?，F(xiàn)水槽可利用深度為5cm,經(jīng)試驗得知將水槽可利用深度設計為9-12cm之間可以減少水滴濺出，但還是有極少量水滴會濺出來，若高于15cm,導致水槽可利用面高度為水槽高度一水槽深度=9015=75cnf導致使用時人過度彎腰，所以水槽可利用深度設置為9cm為宜。3.5 洗漱臺水龍頭改進設計因為宿舍只有一個水龍頭導致學生早上起床后洗漱效率降低，所以可以在洗漱臺上再加一個水龍頭，為了能同時供兩位學生接水，水龍頭應設計成可轉動式的，并且轉動的距離應該要大于兩個水桶邊緣相加的長度。為了能更好的利用資源，我覺

21、得兩個水龍頭都要接通熱水管道，這樣可以使兩位同學同時享受接熱水的待遇。3.6 .洗漱臺寬度改進洗漱臺作業(yè)范圍：洗漱臺都是站立作業(yè)，最大可及范圍是以肩關節(jié)為中心，臂的長度為半徑（720mm包括手長）所劃過的圓弧。正常或舒適的作業(yè)范圍是半徑為300mm右的圓弧。身體向前彳K時，半徑可增大至400mm因為洗漱臺作業(yè)幾乎都是向前傾的彎腰作業(yè)，且手操作的最大范圍是508mm所以將寬度550mm縮小至508mm從而增大宿舍空間3.6洗漱臺空間改進設計通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)學校所有校區(qū)的洗漱臺都沒有放盆的地方，盆幾乎都是放在地面上的，這樣的擺放方式放盆沾上地面泥土等，從人際角度來分析，這樣擺放當人在使用時要極度彎腰才

22、能夠到盆，所以應在洗漱臺下面設置一個凸臺擺放盆等潔具，從而減少移動和彎腰作業(yè)。高度應為洗漱臺高度一盆的深度即9018c（學生使用最深盆深度）=72cm洗漱臺側面有一鋁合金管做的兩層架子，用于放置洗漱用品（如牙刷、牙膏、水杯、洗發(fā)水、洗面奶等），經(jīng)測量和調(diào)查發(fā)現(xiàn)架子長度有限，只有480mm個水杯直徑為85mm一瓶洗發(fā)水有50mm加上各種洗漱用品的空間，480mm遠不夠，應該加長架子的長度至1000mm3.7改進前后評價通過對宿舍洗漱臺的空間結構改進，改變了學生的洗漱環(huán)境，使學校的洗漱環(huán)境更人性化，為學生創(chuàng)造了一個溫馨的洗漱氛圍。對洗漱臺水槽的加深、極大的減少的水的溢出，避免了學生洗漱時水溢出弄臟

23、鞋和衣服，并保持宿舍的干燥；對洗漱臺高度的改進，使得洗漱更加舒適，不用過度彎曲而帶來疲勞，從而增加學習壓力；對燈光的改進使得早晚使用時避免刺激眼睛，降低了眼睛的疲勞，同時洗漱環(huán)境更加溫馨舒服；對空間的改進使得學生有了更多的自由空間，也避免了水盆出現(xiàn)底部被弄臟的現(xiàn)象出現(xiàn)；對水龍頭的改進使得學生早上洗漱的效率變得更高，早上休息的時間變得更多了，更好的提高了上課的學習效率。所以對宿舍洗漱環(huán)境的改進是必要，有益于學生學習和生活的。方案比較表4現(xiàn)有方案與設計方案的比較與分析5項目實際方案設計力殺兩者比較洗高度760mm900mm不用穹腰漱臺寬度575mm508mm節(jié)省空間槽水深度70mm90mm防止水花

24、外濺傾角1020使污水不易堆積，容易保持清潔水臺寬度50mm40mm節(jié)約空間上表面傾角020使污水不易堆積，容易保持清潔側面傾角060邊緣尖銳的方角有弧度的圓角安全性大大提高龍頭水間距770mm780保持足夠空間伸出量70mm150有足夠的空間高度235mm375有足夠的空間漱用品臺洗高度無洗漱用品臺560寬度無洗漱用品臺250洗漱臺下功能架沒有功能架，桶盆只能放在地上，過程費力且易弄臟桶盆單層/、銹鋼功能架提高r空間利用率，省力，使桶盆放置更干凈合理洗漱臺下功能架高度沒有525洗漱臺改進后主要數(shù)據(jù)：洗漱臺總長1500mm寬度508mm深度90mm距地面900mm凸臺距地面520mm寬度508

25、mm水龍頭高度為375mm洗簌用品臺，高度560,寬度250.洗漱臺下功能架高度525mm.174總結經(jīng)過一周人因工程課程設計，我感受到人因工程課程和我們物流工程其它課程知識緊密聯(lián)系在一起，在這次人因工程課程設計中，從最初的選題，到實地調(diào)查、方案分析、數(shù)據(jù)整理，然后是優(yōu)化改進，融合了線性代數(shù)、人機環(huán)境等課程的知識，因此這次親身人因工程課程設計又讓我對已學課程的鞏固和再學習。除了理論知識的提升，我還學會了如何將所學知識應用于實踐中，通過對身邊的環(huán)境分析和優(yōu)化我感受到人因工程課程的重要性。我們分析的是學校宿舍洗漱臺空間結構設計問題，因為我發(fā)現(xiàn)自2014年入學以來洗漱臺設計的不合理一直影響我們的日常

26、生活，給我們?nèi)粘Ｊ褂脦砹撕芏嗖槐?，所以我決定對洗漱環(huán)境進行優(yōu)化，找到最優(yōu)方案，力求為學校宿舍建設提供參考方案。盡管學校宿舍比較舒適，有很多優(yōu)點，但是我們發(fā)現(xiàn)還是有很多不符合人機學要求的地方，特別是洗漱臺，包括燈光、外觀顏色、位置、結構等，這次我發(fā)現(xiàn)洗漱臺的結構設計我們學校設計的最大的缺陷，嚴重影響我們?nèi)粘Ｊ褂茫?jīng)常濺到問你衣服上面，特作出相應改進。運用人因工程所學的知識，對洗漱作業(yè)環(huán)境以及洗漱作業(yè)系統(tǒng)進行優(yōu)化改進，對不合理的設計進行改進，使之符合人性化，最后使同學使用更方便。通過這次實踐，我發(fā)現(xiàn)要做好一件事：第一要有深厚的理論知識儲備；第二要有耐心和信心，不要害怕出錯大膽發(fā)揮自己的想象和創(chuàng)新；第三要有創(chuàng)新意識，大膽發(fā)揮自己的想象，并將想象努力變?yōu)楝F(xiàn)實。作為一個物流工程的學生，我會將我不斷加強對專業(yè)知識的學習并不斷應