安全人機工程學第一章概論

安全人機工程安全人機工程作業(yè)20%考勤10%考試70%點名教材：張力，廖克兵.安全人機工程學.中國勞動社會保障出版社.2007,8安全人機工程案例1案例一：切草機-切手機？？？安全人機工程安全人機工程案例21994年中國西北航空TU154西安空難。執(zhí)行航班:WH2303航班西安——廣州；機上人員:機組14人,旅客146人；傷亡情況:全部遇難；直接原因是地面維修人員在更換故障部件時，相互錯插插頭，導致飛機操縱性異常。安全人機工程課程內(nèi)容

安全人機工程學是從安全的角度研究人與機的關(guān)系,運用人機工程學的原理和方法去解決人機結(jié)合面的安全問題的一門新興學科。安全人機工程課程定位本課程是安全工程專業(yè)的專業(yè)基礎平臺課程之一，是本專業(yè)的一門必修專業(yè)基礎課。安全人機工程課程目標

通過本課程的學習，使學生能掌握《安全人機工程學》的基本概念和基本理論，深刻領(lǐng)會人機結(jié)合面的內(nèi)涵和人機匹配與安全、工效的辨證關(guān)系，掌握對人機系統(tǒng)隱患進行診斷、評價和防范的方法，具有進行安全人機系統(tǒng)設計、人機系統(tǒng)安全分析與評價的基本能力，具有運用安全人機工程原理解決人機系統(tǒng)安全問題的能力。安全人機工程目錄第一章概論第二章人體的人機學參數(shù)第三章人的生理和心理及人體生物力學特征第四章人機功能匹配第五章顯示器設計第六章控制器設計第七章作業(yè)環(huán)境設計第八章工作臺椅與工具設計第九章作業(yè)姿勢與作業(yè)空間設計第十章作業(yè)崗位與空間設計第十一章事故控制與安全設計第十二章人機系統(tǒng)總體設計第十三章安全人機工程的實踐與應用第十四章人機工程發(fā)展趨勢第一章概論安全人機工程本章主要內(nèi)容第一節(jié)人機工程學1第二節(jié)安全人機工程學234第三節(jié)安全人機工程學與相關(guān)學科的關(guān)系

第四節(jié)安全人機工程學的誕生與展望安全人機工程第一節(jié)人機工程學一、人機工程學的定義學科名稱：該學科在美國稱為人類工程學(HumanEngineering)或人類因素工程學(HumanFactorsEngineering)，西歐多稱為工效學，日本稱為人間工學在我國名稱尚未統(tǒng)一，除常用的人機工程學和人機工程設計外，還有人體工程學、人類工程學、人類工效學、工效學、工程心理學等。安全人機工程第一節(jié)人機工程學一、人機工程學的定義國際工效學學會（IEA）的定義人機工程學是研究人在某種工作環(huán)境中的解剖學、生理學和心理學等方面的各種因素，研究人和機器及環(huán)境的相互作用，研究在工作、家庭生活中和休假時怎樣統(tǒng)一考慮工作效率、人的健康、安全和舒適等問題的學科。國內(nèi)學者一般認為人機工程學是運用生理學、心理學、生物力學和其它有關(guān)學科知識，使機器和人相互適應，創(chuàng)造舒適和安全的環(huán)境條件，從而提高工效的一門科學。安全人機工程一、人機工程學的定義我國（辭海）對人機工程學的定義人機工程學是一門新興的邊緣學科。是運用人體測量學、生理學、心理學和生物力學以及工程學等學科的研究方法和手段，綜合地進行人體結(jié)構(gòu)、功能，心理以及力學等問題研究的學科。用以設計使操作者能發(fā)揮最大效能的機械、儀器和控制裝置，并研究控制臺上各個儀表的最適位置。安全人機工程第一節(jié)人機工程學從上述本學科的命名和定義來看，盡管學科名稱多樣，定義存在不同程度的分歧，但是本學科的研究對象、研究方法、理論體系等方面并不存在根本上的區(qū)別。這正是人機工程學作為一門獨立學科存在的理由，同時也充分體現(xiàn)了學科邊界模糊、內(nèi)容綜合性強、涉及面廣等特點。安全人機工程第一節(jié)人機工程學二、人機工程學研究的目的、內(nèi)容和方法人機工程學的研究目的設計機器和設備及工藝流程、工具以及信息傳遞裝置與信息控制設備時，必須考慮人的各種因素－生理的和心理的及人體測量參數(shù)、生物力學的需要與可能；要使人操作簡便、省力、快速而準確；要使人的工作條件和工作環(huán)境安全衛(wèi)生和舒適；最終目的是為了使人機系統(tǒng)協(xié)調(diào)，保障安全健康和提高工作效率。安全人機工程第一節(jié)人機工程學人機工程學的研究內(nèi)容人的因素方面主要包括人體生理、心理、人體測量及生物力學。機的因素方面主要包括顯示器和控制器等物的設計安全人機工程人機工程學的研究內(nèi)容環(huán)境因素方面主要包括采光、照明、塵毒、噪聲等對人身心產(chǎn)生影響的因素。人機系統(tǒng)的綜合研究包括人機系統(tǒng)的整體設計；崗位設計、顯示器設計、控制器設計、環(huán)境設計、作業(yè)方法及人機系統(tǒng)的組織管理等。安全人機工程第一節(jié)人機工程學人機工程學研究的研究方法客觀性原則指在研究工作中堅持實事求是的科學態(tài)度，要根據(jù)客觀事物的本來面目去反映其固有的本質(zhì)和規(guī)律性。系統(tǒng)性原則要將研究對象放在系統(tǒng)中進行認識和研究。研究方法的基本原則安全人機工程第一節(jié)人機工程學研究方法實測法－人體尺寸實測法、心理實測法實驗法—人們對開關(guān)、色彩的反應等分析法—軌跡攝像調(diào)查研究法計算機仿真法圖示模擬與模型實驗法感覺評價法安全人機工程第一節(jié)人機工程學安全人機工程第一節(jié)人機工程學計算機輔助駕駛座椅設計評價安全人機工程第一節(jié)人機工程學安全人機工程第一節(jié)人機工程學人機工程學研究的應用領(lǐng)域機具類機械：機器、運輸機械、家用電器等。器具：用具、工具、辦公用品等。設備與設施：工廠、學校、城市設施等。被服：被褥、服裝、帽等。作業(yè)類作業(yè)條件及方法，生產(chǎn)作業(yè)、體力作業(yè)、智力作業(yè)、危險作業(yè)以及訓練、運動等活動。安全人機工程人機工程學研究的應用領(lǐng)域環(huán)境類工廠、車間、控制室、辦公室、住宅及公共場所等場地的空間與環(huán)境因素。人體本身的主要研究領(lǐng)域包括人體信息處理系統(tǒng)、腦電波與大腦意識水平、疲勞與恢復、人體節(jié)律特征及人的生理與心理活動的變化等。安全人機工程第一節(jié)人機工程學三、人機工程學的發(fā)展簡史1.人機工程學的發(fā)生與發(fā)展1原始人機關(guān)系2經(jīng)驗人機關(guān)系3人機工程學安全人機工程第一節(jié)人機工程學（1）原始人機關(guān)系原始人機工程－人類開始利用工具。

自人類社會形成以來，人類的生活就離不開器具，也就有了人和器具的最原始的人機關(guān)系。在古代雖然沒有系統(tǒng)的人機學研究方法，但人類所創(chuàng)造的各種器具，從形狀的發(fā)展變化來看，是符合人機工程學原理的：舊石器時代所創(chuàng)造的石刀、石斧等狩獵工具，大部分是直線形狀；新石器時代，人類所創(chuàng)造的鋤頭、鏟刀以及石磨等工具的形狀，就逐步變得更適合人使用了；青銅器時代以后，人類新創(chuàng)造的工具更是大大向前發(fā)展了。安全人機工程第一節(jié)人機工程學（1）原始人機關(guān)系在古埃及的石碑雕刻里就有一些器皿的造型，從它們的造型可以很清楚地看出古埃及人在日常生活、工作中已經(jīng)開始考慮人機關(guān)系了。

安全人機工程第一節(jié)人機工程學（2）經(jīng)驗人機工程學肌肉疲勞試驗

1884年，德國學者莫索（A·Mosso）對人體勞動疲勞進行了試驗研究。對作業(yè)的人體通以微電流，隨著人體疲勞程度的變化，電流也隨之變化，這樣用不同的電信號來反映人的疲勞程度。這一試驗研究為以后的“勞動科學”打下了基礎。安全人機工程（2）經(jīng)驗人機工程學鐵鍬作業(yè)試驗

1898年美國學者泰勒（F·W·Taylor）從人機學角度出發(fā)，對鐵鍬的使用效率進行了研究。他用形狀相同而鏟量分別為5kg、10kg、17kg、和30kg四種鐵鍬去鏟同一堆煤，雖然17kg和30kg的鐵鍬每次鏟量大，但實驗結(jié)果表明，鏟煤量為10kg的鐵鍬作業(yè)效率最高。他做了許多實驗，終于找出了鐵鍬的最佳設計和搬運煤屑、鐵屑、砂子和鐵礦石等松散粒狀材料時每一鏟的最適當?shù)闹亓俊＿@就是人機工程學過程中著名的“鐵鍬作業(yè)實驗”。安全人機工程（2）經(jīng)驗人機工程學砌磚作業(yè)試驗

1911年吉爾伯勒斯（F·B·Gilreth）對美國建筑工人砌磚作業(yè)進行了試驗研究。他用快速攝影機把工人的砌磚動作拍攝下來，然后對動作進行分析，去掉多余無效動作，最終提高了工作效率，使工人砌磚速度由當時的每小時120塊提高到每小時350塊。安全人機工程第一節(jié)人機工程學（3）人機工程學人機協(xié)調(diào)重視工業(yè)與工程設計中“人的因素”，力求使機器適應于人，側(cè)重于工作效率的提高。安全人機工程第一節(jié)人機工程學2.人機工程學在世界各國的發(fā)展概況人機工程學起源于歐洲，形成于美國，發(fā)展于日本。中國起步較晚，但發(fā)展很快。主要分三個時期：初期、創(chuàng)建期、成熟期安全人機工程初期機械設計著眼點在于力學、電學、熱力學等工程技術(shù)方面的優(yōu)選上，在人機關(guān)系上以選擇和培訓操作為主，使人適應機器。安全人機工程創(chuàng)建期

第二次世界大戰(zhàn)期間起。新式武器和裝備的功能研究。本時期發(fā)展特點：重視工業(yè)與工程設計中“人的因素”，力求使機器適應于人。安全人機工程成熟期

20世紀60年代起。現(xiàn)代人機工程學發(fā)展有三個特點：1．著眼于機械裝備的設計，使機器的操作不超越人類能力界限。2．與實際應用相結(jié)合，通過嚴密計劃規(guī)定的廣泛的實驗性研究，盡可能利用所掌握的基本原理，進行具體的機械裝備設計。

3．力求使實驗心理學、生理學、功能解剖學等學科的專家與物理學、數(shù)學、工程學方面的研究人員共同努力、密切合作。安全人機工程第二節(jié)安全人機工程學一、安全人機工程學的定義定義：安全人機工程學是從安全的角度和著眼點，運用人機工程學的原理和方法去解決人機結(jié)合面的安全問題的一門新興學科。安全人機工程第二節(jié)安全人機工程學二、安全人機工程學研究的科學對象三要素：人－機－人機結(jié)合面人（Man）－安全的主體。機（Machine）－廣義包括勞動工具、手段、機械設備、原材料、工藝流程、環(huán)境條件，所有與人相關(guān)的物質(zhì)因素。人機結(jié)合面（Manmachineinterface）－人機結(jié)合面是人和機在信息交換和功能上接觸或互相影響的領(lǐng)域，不僅指人與機器的硬接觸也包括人與機的軟接觸，包括點、線、面的直接接觸，遠距離的信息傳遞與控制的作用空間。安全人機工程第二節(jié)安全人機工程學人際關(guān)系示意圖物質(zhì)性能作業(yè)方式安全條件生理特性心理特性生物力學人機人機結(jié)合面安全人機工程第二節(jié)安全人機工程學安全人機工程學主要是從安全的角度和以人機工程學中的安全為著眼點進行研究的，其研究對象是人、機、和人機結(jié)合面三個安全因素。其目的：研究以保證工作效率為必要條件和以追求實現(xiàn)人的安全為目標，研究實現(xiàn)這一要求所需要的人機學理論、方法、手段和采取安全設備工程或其他工程措施的依據(jù)。安全人機工程第二節(jié)安全人機工程學三、安全人機工程學研究的內(nèi)容其除了人機工程學所研究的內(nèi)容外，還研究安全人機工程的學科體系、人機結(jié)合面的安全標準依據(jù)、人機系統(tǒng)的安全設計等問題。四、安全人機工程學的研究方法其基礎研究方法與人機工程學的研究方法基本相同，但其是從適合人的角度和著眼點側(cè)重于研究人機結(jié)合面。五、安全人機工程學的研究目的對綜合體建立合理的方案，更好地在人機之間合理的分配功能，使人和機有機結(jié)合，有效地發(fā)揮人的作用，最大限度地為人提供安全衛(wèi)生和舒適的環(huán)境，達到保障人的健康、舒適、愉快的活動的目的，同時提高活動效率。安全人機工程第三節(jié)安全人機工程學與相關(guān)學科的關(guān)系BECDA工效人機工程學安全心理學人體測量學及生物力學其他工程技術(shù)科學安全工程學安全人機工程學安全人機工程第三節(jié)安全人機工程學與相關(guān)學科的關(guān)系一、與工效人機工程學的關(guān)系安全人機工程學：從安全的角度和人機工程學中的安全為著眼點，側(cè)重于人體的安全衛(wèi)生，立足于人機結(jié)合面，最大限度的保障人的安全健康，在舒適愉快的前提下，保證工作效率。工效人機工程學：從工作效率的角度和著眼點側(cè)重于用人保證機的作用，立足于設備的效率，在最大限度發(fā)揮設備效應以提高工作效率的前提下，保證活動者必要的安全衛(wèi)生條件和活動環(huán)境。安全人機工程第三節(jié)安全人機工程學與相關(guān)學科的關(guān)系一、與工效人機工程學的關(guān)系結(jié)論：兩者互為條件，目標不同、側(cè)重點不同：前者以安全為目標，以工效為條件，后者以安全為前提，以工效為目標。安全人機工程第三節(jié)安全人機工程學與相關(guān)學科的關(guān)系二、與安全心理學的關(guān)系安全心理學是心理學的應用學科之一。是安全人機工程學的主要理論基礎之一。安全人機工程學是安全心理學的延伸和擴展。安全人機工程第三節(jié)安全人機工程學與相關(guān)學科的關(guān)系三、與人體測量學及生物力學的關(guān)系人體測量學是根據(jù)人體的靜態(tài)和動態(tài)尺寸的測量資料，為人機系統(tǒng)的設備設計和工作空間布置提供科學依據(jù)，是安全人機系統(tǒng)設計的科學依據(jù)之一。人體生物力學是側(cè)重研究人體這個生物系統(tǒng)運動規(guī)律的學科。安全人機工程第三節(jié)安全人機工程學與相關(guān)學科的關(guān)系四、與安全工程學的關(guān)系即“安全人機工程學”在安全工程專業(yè)中的地位和作用。安全人機工程學是安全工程學的重要分支學科，是人機工程學的一個應用學科，并且是一個跨門類、多學科的交叉學科，與眾多學科密切相關(guān)，屬于自然科學與社會科學共同研究的綜合課題。安全人機工程第三節(jié)安全人機工程學與相關(guān)學科的關(guān)系四、與安全工程學的關(guān)系安全工程學體系構(gòu)成：安全管理工程學－是實現(xiàn)安全工程學的的組織手段；安全設備工程學－是實現(xiàn)安全工程學的物質(zhì)條件；安全系統(tǒng)工程學－是實現(xiàn)整個安全工程學內(nèi)在聯(lián)系的方法論；安全人機工程學－是實現(xiàn)安全工程學的科學依據(jù)和最活躍的人的作用因素。安全人機工程第三節(jié)安全人機工程學與相關(guān)學科的關(guān)系安全工程學科體系圖安全管理工程學安全系統(tǒng)工程學安全設備工程學安全人機工程學圖中雙向箭頭表示，二者彼此相互滲透、相互聯(lián)系、相互制約與互補關(guān)系。安全人機工程第三節(jié)安全人機工程學與相關(guān)學科的關(guān)系五、與人體生理學及環(huán)境科學的關(guān)系生理學、衛(wèi)生學、醫(yī)學及環(huán)境科學研究人體各方面的機理、機能和效率，以及各種環(huán)境對人體的實際影響。這些均是安全人機工程學的基礎依據(jù)。另外安全人機工程學常常需要從人體生理過程、引起職業(yè)病原因和人體解剖學原理等方面進行分析。安全人機工程學還經(jīng)常運用它們的研究成果來提高人機結(jié)合面的質(zhì)量，以便創(chuàng)造良好的工作環(huán)境和保證人體正常的生理、心理活動，從而達到保障人的身心安全和保證人機系統(tǒng)的工作效率目的。安全人機工程六、與其他工程技術(shù)科學的關(guān)系工程技術(shù)科學是研究工程技術(shù)設計的具體內(nèi)容和方法，而安全人機工程學所要研究的不是這些設計中的具體技術(shù)問題，而是工程設計應滿足何種條件方能適合于人的使用和避免危害的問題，并從這個角度出發(fā)，向設計人員提供必要的安全參數(shù)和要求，從而制訂安全衛(wèi)生標準，使工程設計更加合理，更適合人的生理和心理以及生物力學的要求。所以，安全人機工程學作為一門新興學科，與許多鄰近學科既有密切的聯(lián)系，又有它獨特的理論體系、研究方法和具體內(nèi)容。