工效学与人因工程(于瑞峰)[1]

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1人因学2PARTONE3人因学人作为产品的使用者,组织的构成者,管理的实施者,其作用是举足轻重的。4WhatisErgonomics?FitthetasktothepersonUsethe“rulesofwork”Worksmarter,notharderMakethingsuser-friendly5简介Ergonomicsisthestudyoftherelationshipbetweenpeople,theequipmenttheyuseandthephysicalenvironmentinwhichtheywork.人因学是研究人与他们所使用的机器之间的关系以及如何使他与工作环境互相匹配。6定义人因学是人的价值与表现在系统中得到最佳配置的一门科学人因学-识别人的能力和机器的要求之间的差别-为最佳配置与设计提供解决方式与指导生理心理工程管理科学7为什么要实施人因学8一个员工每天都花费大部分时间使用电动工具来拧紧物体。为了完成这项工作,员工必须用一种笨拙的和不舒服的手腕姿式。一段时期后,工人的手腕变得疲劳和酸痛。请列出与此案例相关的所有公司的费用.公司成本-案例9公司成本案例生产力质量返工客户满意保险医疗员工缺勤员工士气工人的补偿培训再更新OSHA罚款10怎样实施人机工程消除替代工程控制行政控制11消除简单讲,如寻找一个新的供应商,装备比现有的供应商好,生产过程能降低某些危害。或更简单,将货物送到不同的地点等等。12替代13工程控制工程控制需要系统、设备和工作空间的设计和二次设计。但一般由于财务的原因,只能作到“使工作更适合人”。不幸的是,这项目标并不总能实现,某些程度上依赖于财务状况和工作的基本要求。14行政控制培训工作岗位轮换员工聘任工间休息医疗手段重点:使人更适合工作15在各种手段中,首先应采取工程控制,使工作更适合人。人机工程的最根本之处就是让员工的工作环境适合其生理、心理能力及需求人机工程不是将工作环境适合员工后就停止了,而是一个对工作设计、工作空间设计、环境条件、安全健康和生产率等循序渐进的承诺。总结16人因学研究的对象和任务使机器、产品的设计和环境条件的设计适应于人,以保证人的操作简便省力、迅速准确、安全舒适。充分发挥人、机效能,使整个系统获得最佳经济效益和社会效益。17人因学的研究范围研究人的生理、心理特性和能力限度研究人机功能的合理分配研究人机相互作用及人机界面的设计研究作业及其改善研究人的可靠性与安全18ApplicationsforErgonomicsManufacturingHome&Leisure19ApplicationsforErgonomicsServiceOffice20问题一人因学的研究对象是()(1)人和机器设备。(2)人、机器和环境。(3)人、机器和环境的相互作用关系。(4)人与广义环境的相互作用关系。21问题二人因学的研究目的是()(1)使作业者获得良好的作业条件。(2)使人和机器及环境达到合理的结合。(3)使设计的机器和环境系统适合人的生理、心理等特点。(4)使作业者如何达到安全、健康、舒适和工作效率的最优化。22优化生产流程等待/贮存检验操作/加工搬运23案例研究费用报告报批流程改进质量检验流程改进PAC工厂24质量检验流程改进某厂电线检验员负责对六台拉线机生产的铜线质量进行检查,其操作路线如图所示.假设检验员从已检验的2好机组C2出发,到3号机组的卷筒B3处取铜线,再到检验台E进行检验,合格品将送回3好机组的已检卷筒架上,不合格铜线则送到废品桶D中.这仅仅是一个工作循环,检验员要在6台拉线机间走来走去对铜线的质量进行检验.25A1A2A4A5A3A6B1C1B2C2B3C3B5C5B4C4B6C6DE26PARTTWO27作业能力与产业疲劳能量消耗及劳动强度等级划分人体作业过程的调节与适应合理安排作业休息制度作业能力及其影响因素28第一节能量消耗及劳动强度等级划分一、能量的产生ATP+H2OADP+Pi+29.3KJ/mol•产能:(1)定义(2)途径(3)三种产能过程的特性比较29二、作业时的氧消耗•基本概念:(1)氧需(2)氧上限(3)氧债30•动态作业作业能力的动态变化规律:AB状态状态作业休息休息氧时间稳定状态A=B状态状态作业休息休息氧时间ABA=氧债B=补偿氧债BA31•静态作业所有的肌肉运动都会导致疲劳,但程度取决于很多事情:如舒适程度、年龄和经验。静态的肌肉运动,其疲劳的恢复时间是动态运动的10倍。32静态作业的氧消耗动态0213467895恢复安静作业消耗需要氧需要和消耗时间(分)33三、人体的能量代谢:基础代谢量安静代谢量能量代谢量基础代谢量安静代谢量能量代谢量维持体位所应增加的代谢量作业所增加的代谢量3411~1541~5051以上16~1718~1920~3031~40男性女性性别195.5166.3157.8158.6154.1149.1193.4172.5154.1146.5146.9142.3138.6181.7基础代谢率:体表面积(M)=0.0061*身高(cm)+0.0128*体重(kg)-0.1529代谢率的测定35安静代谢率:R=1.2B能量代谢率:相对代谢率:RMR=(能量代谢率-安静代谢率)/基础代谢率=(M-1.2B)/B36四、劳动强度等级的划分1。相对代谢率2。劳动强度指数I=3T+7MT:工作日内净作业时间/工作日总工时M:8小时工作日的平均能量代谢率(KJ/min•m2)(1)I≦15一级劳动强度(2)I=15--20一级劳动强度(3)I=20--25二级劳动强度(4)I≧25三级劳动强度37劳动强度的实际率标准劳动强度轻劳动中劳动重劳动极重劳动极轻劳动RMR实际劳动率(%)八小时劳动消耗的能量(kJ)一天消耗的能量(kJ)0~12~44~771~28080~7575~6565~40402302~38513851~52335233~73267326~908490847744~92099209~1067410674~1276712767~146511465138第二节人体作业过程的调节与适应一、神经系统•习惯定型二、心血管系统•心率、血压、血糖、呼吸•判断能否继续作业的标志(1)作业时心率安静时心率+40(2)脉压脉压最大值的一半(3)收缩压心率(4)血糖浓度正常血糖浓度的一半39氧需能否得到满足主要取决于以下功能之一()(1)供氧条件(2)氧上限(3)循环系统(4)呼吸深度40静态作业通常表现出以下特征之一()(1)能量消耗水平较高(2)后继性功能减弱(3)容易疲劳(4)肌肉为等张收缩41能量代谢可以通过以下指标之一测定出来()(1)人体释放的热量和对外做功(2)人体吸入的氧量(3)人体呼出的CO2(4)人的氧热价42第三节作业休息制度的确定德国学者E.A.米勒指出:一般人可以连续劳动480分钟,中间不休息的最大能量消耗界限是16.75kj/min。设:作业时增加的能量消耗量为M;制度劳动时间为T,其中T劳为实际劳动时间,T休为休息时间,则:T=T劳+T休休息率:Tr=T休/T劳实际劳动率:Tw=T劳/T实际劳动时间是100.47kJ能量贮备的耗尽时间,所以:T劳=100.47/(M-16.75)由于总的能量消耗满足平均能量消耗量不超过16.75kJ/min,所以:T劳×M=(T劳+T休)×16.75T休=T劳×M/16.75-T劳=[(M/16.75)-1]×T劳Tr=T休/T劳=(M/16.75)-1Tw=T劳/T=T劳/(T劳+T休)=1/(1+Tr)43实际劳动率还受作业条件和操作时的心理因素的影响。在高温、强热辐射、噪声等恶劣生产环境下作业,还应适当增加休息时间;对神经紧张或单调的作业,为防止精神疲劳,也要适当增加休息时间。117.21100.4783.7266.9850.2333.4916.75480012345678910111213分kJ/分44练习能量消耗量为31.04kJ/min的作业,安静期的能量消耗量为6.28kJ/min.求:作业时间(T劳)休息时间(T休)实际劳动率(Tw)45练习某作业日作业制度时间为480min,要求净作业时间为450min.现测得作业者在作业时耗O2量为1.29l/min,CO2的排出量为1.045l/min;安静时的耗O2量为0.245l/min,CO2的排出量为0.194l/min.问:作业时的能量消耗率作业时增加的能量消耗率该作业的劳动时间安排是否合理。46合理安排劳动时间◆在强制节拍的流水线上,设置一定的工间暂歇和工间休息时间。◆工间暂歇是指作业者的动作与动作间、作业与作业间的暂时停顿。◆工间休息是指作业一段时间后停下来休息的时间。◆改善工作内容,克服单调感47第四节作业能力及其影响因素一、作业能力1。概念2。表达方式3。变化规律4。意义(合理调节作业速率)劳动生产率时间48二、影响作业能力的主要因素1。生理因素2。环境因素3。工作条件和性质49人体测量数据的应用及作业空间设计凡进行与人体尺度有关的产品设计和工程设计时,都需要应用人体测量数据。另外,按照人的操作要求进行合理的空间布置,为作业者创造最佳的作业条件,也要应用人体的测量数据,所以,在进行设计时,必须考虑到人机工程的设计原则。50人体测量数据的应用人体测量数据的统计指标:51性地区东北西北东南华中华南西南别项目均值标准差均值标准差均值标准差均值标准差均值标准差均值标准差身高169356.6168453.7168655.2166956.3165057.1164756.7男体重648.2607.6597.7576.9566.955.56.8胸围88855.588051.586552.085349.285148.985548.3身高158651.8157551.9157550.8156050.7154949.7154653.9女体重557.7527.1517.2506.8496.5506.9胸围84866.483755.983159.882055.881957.680958.3u=均值a=标准差52百分位值的概念1~50%之间的值,PV=u-(a×k)50~95%之间的值,PV=u+(a×k)百分比(%)变化率(k)百分比(%)变化率(k)0.52.576700.52412.326750.6742.51.96800.84251.645850.036101.282901.282151.032951.645200.84297.51.96250.674992.326300.52499.52.57650053使用方法一、用人体身高H,求坐姿静态尺寸:•坐高S1=0.523H(cm)•膝高S2=0.311H(cm)•坐姿臀部高S3=0.249H(cm)•肘到座面高S4=0.135H(cm)•大腿厚S5=0.086H(cm)•臀部到膝长度S6=0.342H(cm)•臀部到小腿长度S7=0.280H(cm)•肘与肘间的宽度S8=0.256H(cm)•臀部宽S9=0.203H(cm)•肩宽S10=0.229H(cm)•手前举水平距离S11=0.462H(cm)•坐眼高S12=0.454H(cm)•两手平举直线距离S13=1.032H(cm)•座面到手举起竖直距离S14=0.795H(cm)54二、用人体身高推算作业空间和用品尺寸三、用人体身高H(cm)和体重W(kg),求人体表面积:B=0.02350H0.42246×W0.51456(m2)四、用人体体重W(kg),求人体体积VV=1.015W-4.937(L)五、用人体体重除以人体体积,得人体比重六、用人体尺寸推算设计尺寸使用方法55S练习四(1)1、工作台前方设置一按纽开关,按纽距台边S=790mm,它适合于10%的人群使用。已知人的臂长为733mm,a=45mm.如改为适合于90%的人群使用,S值为多少?工作台56练习四(

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