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人因工程1工业工程导论第4章人因工程4.1人因工程概述4.2人体测量4.3作业环境设计4.4作业空间设计4.5人机系统设计4.6劳动安全与事故预防人因工程2工业工程导论第4章人因工程4.1人因工程概述人因工程学(HumanFactorsEngineering)是研究人一机一环境三者之间相互关系的学科，是近几十年发展起来的一门边缘性应用学科，是工业工程的经典分支之一。目前，该学科在国内外还没有统一的名称。美国：称为人类工程学或人因工程学；西欧：称为工效学，日本：称为人间工学。中国：人机工程学、人体工程学、人类工效学、人类工程学、工程心理学、人的因素等。近几年使用人因工程学和人类工效学命名的较多。人因工程3工业工程导论第4章人因工程4.1人因工程概述定义（P.134）国际人类工效学学会的最全面、最权威的定义《中国企业管理百科全书》定义人-机工程，以人为本。人因工程4工业工程导论第4章人因工程4.1人因工程概述人因工程学的起源于发展人因工程学的研究内容人因工程学的研究方法人因工程学的应用领域4.2人体测量人因工程5工业工程导论第4章人因工程微气候环境微气候是指生产、生活过程中现场所处的局部环境中的气候状况，包括下列4个最重要的要素：①空气气温②空气湿度③气流速度（风速）④热辐射条件状况微气候环境直接影响人的情绪、疲劳程度、健康、舒适感觉和工作效率；人体的热交换与平衡。4.3作业环境设计人因工程6工业工程导论第4章人因工程微气候环境空气气温空气的冷热程度叫做气温。舒适温度：是指某一温度范围而言。生理学上常用的规定是：人坐着休息，穿着薄衣服，无强迫热对流，未经热吸附的人所感到舒适的温度。按照这一标准测定的舒适温度一般是：19～24℃（±3～5℃）。高温：操作者注意力不集中，烦躁不安，易激动；反应能力、工作效率下降，意外事故增加。低温：肢体麻木手的灵巧性、协调性、准确性下降。人因工程7工业工程导论第4章人因工程微气候环境空气气温不同劳动条件下的舒适温度指标作业姿势作业性质工作举例舒适温度/℃坐姿坐姿站姿站姿站姿脑力劳动轻体力劳动轻体力劳动重体力劳动很重体力劳动办公室、调度台操纵，肖零件分类车工、铣工沉重零件安装伐木18～2418～2317～2215～2114～20人因工程8工业工程导论第4章人因工程微气候环境空气气温对人的影响温度事故率17-22.5℃100%（基准）11.4℃女性130%男性138%25.3℃女性108%男性140%温度过高或过低对人体有直接影响，因而影响工作效率。温度事故率20℃最低》28℃+30%《10℃+30%美国兵工厂调研结果人因工程9工业工程导论第4章人因工程微气候环境空气湿度湿度:空气的干湿程度(1)绝对湿度:每立方米（m3）空气内所含的水汽克数。(2)相对湿度:某气温、压力条件下空气的水汽压强与相同温度、压力条件下饱和水汽压强的百分比。生产与生活环境场所的湿度常用相对湿度表示。相对湿度在70%以上称为高气湿，低于30%称为低气湿。舒适的湿度一般为40％～60％。不同的空气湿度下，人的感觉不同，特别是在高温、高湿的空气下对人的感觉和工作效率的消极影响极大。人因工程10工业工程导论第4章人因工程微气候环境气流速度气流速度：空气的流动速度（m/s）。在工作人数不多的房间里，空气的最佳速度为0.3m/s；而在拥挤的房间里为0.4m/s。室内温度和湿度很高时，空气流速最好是l～2m/s。人因工程11工业工程导论第4章人因工程微气候环境气流速度工作场所允许风速室内温度湿度基数允许风速/（m/s）温度/℃湿度/%182022242640～6040～6040～6040～6040～600.20.250.30.40.5人因工程12工业工程导论第4章人因工程微气候环境热辐射热辐射是一种红外线，它不能加热气体，但能被周围物体所吸收而转变成热能，从而使物体升温，成为二次辐射源。人体也向外界辐射热量。当周围物体表面温度超过人体表面温度时，周围物体向人体辐射热能使人体受热，称为正辐射；反之，称为负辐射。负辐射有利于人体降温，对防暑降温有意义。例如：放置冰块。人因工程13工业工程导论第4章人因工程照明环境照明对作业的影响照度照明与疲劳、生产效率照明与事故照明与环境人因工程14工业工程导论第4章人因工程照明环境照度光通量:是最基本的光度量，它可定义为单位时间内通过的光量，是用国际照明组织规定的标准人眼视觉特性（光谱光效率函数）来评价的辐射通量，单位为流明（lm）。利用光电管可测量光通量。增加或减少点光源的光强度、改变受照物体与光源的距离、调整光源与受照体之间的夹角，均是改善受照物体表面照度的有效途径。照度：照度是被照面单位面积上所接受的光通量，单位为勒克司（lx）。人因工程15工业工程导论第4章人因工程照明环境照度与疲劳看书疲劳和照度:不同照度下，看书后眼睛疲劳程度可以通过眨眼次数的变化来说明。人因工程16工业工程导论第4章人因工程照明环境照度与疲劳图中为一精密加工车间，随着照度值由370lx逐渐增加，劳动生产率随之增长，视觉疲劳逐渐下降，这种趋势在1200lx以下很明显。生产率、视疲劳与照度的关系人因工程17工业工程导论第4章人因工程照明与工作效率改善照明条件不仅可以减少视觉疲劳，而且也会提高工作效率。因为提高照度值可以提高识别速度和主体感觉，从而提高工作效率和准确度，达到增加产量，减少差错，提高产品质量的效果。日本一家纺织公司，原来用白炽灯是60lx，改为荧光灯后，在耗电相同的情况下获得150lx的照度，结果产量增加了10%。照明环境人因工程18工业工程导论第4章人因工程被试人员对各种照度的满意程度图中为不同的被试人员对各种照度的满意程度，图中粗线为平均值。由图示可知，2000lx是较理想的照度，当照度提高到50001x时，因过分明亮导致满意程度下降。照明与工作效率照明环境人因工程19工业工程导论第4章人因工程图中所示为事故次数和季节的关系。由于11月、12月、1月的白天很短，工作场所人工照明时间增加，和天然光相比，人工照明的照度值较低，故在冬季内事故次数最高。照明与事故数量照明环境人因工程20工业工程导论第4章人因工程照明环境照度/lx10020050010002000500010000人数/%111832201711对阅读照度的选择改善工作环境的照明，可以改善视觉条件，节省工作时间；提高工作质量，减少废品；保护视力，减轻疲劳，提高工作效率；减少差错，避免或减少事故，有助于提高工作兴趣，改进工作环境。照明与情绪人因工程21工业工程导论第4章人因工程色彩环境色彩设计对于生产中的机器、实体设备、各类工具和操作对象的恰当的色彩设计则能使之外观美化，让操作者心情舒畅、愉快，视觉良好，有利于提高工作效率。否则引起操作者的视觉疲劳，心理上的反感、压抑，从而降低工作效率。人因工程22工业工程导论第4章人因工程色彩环境色彩对生理的影响：指对视角器官生理机制的影响。人最适宜的颜色是：单绿色、黄绿色、浅黄色、蓝绿色等眼睛对不同的颜色具有不同的敏感性。对黄色比较敏感——警戒色人因工程23工业工程导论第4章人因工程色彩环境色彩对心理的影响：反应在感知觉与情绪。对空间知觉的影响：红、橙、黄——暖色系，前进色，感到距离近，空间缩小；兰、青、绿——冷色系，后退色，感到距离远，空间扩大；黄绿、紫色——中间色明度高的色彩——感到近明度低的色彩——感到远例如：黄昏时易发交通事故。人因工程24工业工程导论第4章人因工程色彩环境远近感从色相和明度来说，冷色感觉远，暖色感觉近，如红色和蓝色在白色背景下，红色感觉比蓝色感觉近；明度低的色感觉远，明度高的色感觉近，如白色和黑色在灰背景下，白色感觉比黑色感觉近；人因工程25工业工程导论第4章人因工程色彩环境色彩对心理的影响：反应在感知觉与情绪。对重量知觉的影响：浅色——感到轻深色——感到重明度越高越轻，明度越低越重。实验：工人搬运相同重量但不同颜色的箱子，工人感觉白色、黄色的要比黑色、绿色的轻。人因工程26工业工程导论第4章人因工程色彩环境轻重感色彩的轻重感还会受到色彩样态的影响。有光泽、质感细密、坚硬的表面色样态给人以稍重的感觉，而无光泽、质感粗松、柔软的表面色样态给人以稍轻的感觉。例如，在工业生产中，高大的重型机器下部多采用深色，上部多采用亮色，可给人以稳定安全感，否则会使人感到有倒下来的危险。人因工程27工业工程导论第4章人因工程色彩环境色彩对温度感觉的影响：是人类长期在生产、生活经验中形成的条件反射。红色使人联想到火红的太阳、红红的篝火，使人有一种温暖的感觉。因此，将红、橙、黄色称为暖色，橙红色为极暖色。当一个人观察暖色时，会在心理上明显出现兴奋与积极进取的情绪；蓝色使人想到海水，会有一种寒冷感。因此青、绿、蓝色称为冷色，青色为极冷色。当一个人观察冷色时，会在心理上明显出现压抑与消极退缩的情绪。人因工程28工业工程导论第4章人因工程色彩环境硬度感色彩的硬度感是指色彩给人以柔软和坚硬的感觉，它和色彩的轻重感很相似，与色彩的明度和纯度有关。明度高的色彩感觉软，明度低的色彩感觉硬；高纯度和低纯度的色彩感觉硬，中等纯度的色彩感觉软。在无彩色中的黑、白是硬色，灰色是软色。一般常采用高明度和中等纯度的色彩来表现软。人因工程29工业工程导论第4章人因工程色彩环境胀缩感色彩的胀缩感是指色彩在对比过程中，色彩的轮廓或面积给人以膨胀或收缩的感觉。色彩的轮廓、面积胀缩的感觉是通过色彩的对比作用产生出来的。在色彩的视觉传达设计中，色彩的胀缩感常用于改变色彩面积关系上的视觉均衡，增加视觉舒适感。如红色与蓝色进行搭配时，红色的面积稍小，蓝色的面积稍大，可以获得两色在视觉上的协调感。人因工程30工业工程导论第4章人因工程色彩环境情绪感不同颜色对人的影响不同。暖色系颜色给人以兴奋感，可以激发人的感情和情绪，使人兴奋激情，精力旺盛，但也易疲劳；冷色系颜色给人以沉静感，可以抑制人的情感和情绪，使人沉着冷静和宁静的休息。人因工程31工业工程导论第4章人因工程色彩环境安全色凡属有特殊要求的零部件，机械、设备等的直接活动部分与管线的接头、栓等部件以及需要特别引起警惕的重要开关，特别的操纵手轮、把手，机床附设的起重装置，需要告诫人们不能随便靠近的危险装置都必须施以安全色。对于调节部件，一般也应施以纯度高、明度大、对比强烈的色彩加以识别。我国于2002年6月开始施行《安全色》国家标准GB50034-2004，其中对安全色的颜色表征规定包括红、蓝、黄、绿四种颜色。具体规定如下：人因工程32工业工程导论第4章人因工程色彩环境安全色红色——表示禁止、停止、危险以及消防设备的意思，作为警示信号。如机器设备上转动的轮子、消防设施、报警器、应急停止按钮等。蓝色——表示指令，要求人们必须遵守的规定。黄色——表示提醒人们注意。凡是警告人们注意的器件、设备及环境都应以黄色表示。橙色——表示直接的危险物，如移动的防护罩移门、机器上的切、压、冲等危险行程部件。绿色——表示给人们提供允许、安全的信息。人因工程33工业工程导论第4章人因工程例如：法国FOS-SUR-MER钢铁有限公司的SOLMER工厂的前后色彩设计改造对比（凡是有危险的交通走道都采用红色，而普通的安全廊道则用蓝色，每一种颜色都用于相同功能的管道，这样除了美化环境以外，还便于维修。此项设计被设计界认为是典范式设计。）人因工程34工业工程导论第4章人因工程车间、厂房的空间构件包括地面、墙壁、天花板以及机械设备中除了直接活动的部件与各种管线的接头、栓等部件外，都必须施以环境色。车间、厂房色彩调节中的环境色应满足以下要求：（1）应使环境色形成的反射光配合采光照明形成足够的明视性。（2）应像避免直接眩光一样，尽量避免施色涂层形成的高光对视觉的刺激。（3）应形