人因工程学课程设计赵威威.doc

179郑州航空工业管理学院课 程 设 计 报 告 201x 级 工业工程 专业 xxx 班级课程名称 人因工程学课程设计 题 目 学生宿舍的人因工程学分析 姓 名 xxx 学号 xxx 指导教师 高广章 职称 副教授 二一六 年 十二 月 六 日12 / 15目录1课程设计简介12课程设计的安排23人体尺寸24 本校六人间学生宿舍的设计调研和人因工程学分析54.1宿舍设施的分析54.2宿舍空间的分析 75 本校六人间学生宿舍的改善方案95.1 宿舍设施的改进95.2 宿舍空间的改进116个人工作描述及总结12参 考 文 献131课程设计简介人因工程学是工业工程专业的一门专业基础课，是一门综合性的应用型学科，是实现人性化设计的重要理论指导和设计方法。该课程设计是加深学生对人因工程知识的理解和掌握，同时广泛拓展学生对人因工程思想在生活、工作和管理中的应用，掌握一定的实践技能，能够应用人因工程学基本理论解决现实问题。具体来说，能够使学生掌握本学科的研究内容、基本原理、应用范围，以及它在产品设计与工业造型中的意义；在设计中全面了解与产品设计相关的人的生理、心理诸因素：人体静、动态尺寸，操作力，视、听、触觉功能特征等；了解并会查阅有关的人因工程学国家标准及其他的数据资料；通晓作业域设计，显示与控制装置设计、座椅与工作台设计等典型的人因工程学设计问题；通过实践初步掌握与人因工程设计 有关的生理、心理学实验方法、观察调研方法。通过完成一次具体课题的设计，使同学真正触摸实际设计中的人因工程学问题，真正体验所学知识与实际设计的联系，引导同学体验设计、发现问题、分析问题，探索可能的设计改进，以及寻求更佳的设计方案，以提高同学们运用人因工程学理论知识解决实际设计问题的能力。同时，完成课程设计需要作两方面的调研：现实情况的调研和文献资料查询，这部分工作超越课堂，超越教材，需要到图书馆、资料室、互联网以及设计的种种现场去进行调研，对激发同学的学习主动性，培养自我钻研、开拓进取的精神起着积极的促进作用本次课程设计我们小组以本校六人间学生宿舍为背景，对宿舍内的设施尺寸是否规范进行调研分析，分别从床、桌、凳子及阳台的设计等多方面，应用人因工程学的中的相关原理和方法提出改进建议。2课程设计的安排表1-1 人员分工姓名工作内容赵威威报告册的编写、排版许林峰数据的测量、查阅资料吴昊PPT的制作表1-2 时间进度安排序号工作内容天数1设计选题，分析选题的可行性，拟定工作计划12设计调研，收集相关资料23结合人因工程学，提出规范要求14现状分析与实验测试25修正完善方案，整理设计资料26制作设计报告册27提交作业、答辩13人体尺寸表3-1 人体主要尺寸年龄分组男(1660岁)女（1855岁）百分位数测量项目991.1 身高1 5431 5831 6041 6781 7541 7751 8141 4491 4841 5031 5701 6401 6591 6971.2 体重/kg444854244526366741.3 上臂长27928929432522622672843033083191.4 前臂长225325826818519319821.5 大腿长4496541941.6 小腿长32433834436939646390表3-2 立姿人体尺寸年龄分组男(1860岁)女（1855岁)百分位数测量项目992.1 眼高1 4361 4741 4951 5681 6431 6641 7051 3371 3711 3881 4541 5221 5411 5792.2 肩高1 2441 2811 2991 3671 4351 4551 4941 1661 1951 2111 2711 3331 3501 3852.3 肘高9259549681 0241 0791 0961 1288738999139601 0091 0231 0502.4 手功能高656686272.5 会阴高784736867327797928192.6 胫骨点高3944481498363377384410437444459表3-3 坐姿人体尺寸年龄分组男(1860岁)女（1855岁）百分位数测量项目993.1 坐高836858877978989019203.2 坐姿颈椎点高599675876176486576753.3 坐姿眼高72974976179883684786867869578033.4 坐姿肩高53955756659863164165955855946093.5 坐姿肘高21422823526329129832120122842993.6 坐姿大腿厚1711511603.7 坐姿膝高442353254941042443073.8 小腿加足高372383389433994054173.9 坐深448649451334614694853.10 臀膝距499559565295615705873.11 坐姿下肢8929219379921 0461 0631 005表3-4 人体水平尺寸年龄分组男(1660岁)女（1855岁）百分位数测量项目994.1 胸宽242253259282892993194.2 胸厚176724526192302392604.3 肩宽3313773874.4 最大肩宽383398448634736337584.5 臀宽273282288327529463604.6 坐姿臀宽2842953004.7 坐姿两肘间宽3533789544.8 胸围76279701 8259199491 0054.9 腰围625989596729049501 0254.10 臀围78489701 09009751 0001 0444 本校六人间学生宿舍的设计调研和人因工程学分析4.1宿舍设施的分析六人间学生宿舍配备的有床、桌子、柜子、凳子，书架和兼有物品架功能的床梯。 1）床4.1.1床的空间学生床的尺寸经测量为195cm*85cm，夏天的时候被子薄，衣物少，学生躺上去空间足够，但是到了冬天，被子较厚，床上衣物较多，空间就显得狭窄；并且经体验可知，床和墙不可能完全紧贴，空隙测量为3cm，学生的手机、耳机等小物品很容易掉下去；4.1.2床梯经测量俩床之间的床梯宽度为50cm，满足了成年男性第99百分位最宽的肩宽48.6cm，所以床梯满足需要，床梯最高层距天花板175cm，学生在完全站立取物时经常容易碰到头部，如图4-1：从人因工程学的角度分析，这是很不合理的，需要进行改善。  结合人因工程学分析可知：考虑到学生的安全、舒适性问题，我们采取床梯距离天花板的高度应满足成年男性第95百分位的尺寸，经查阅资料可计算出高度：Pv=+(*K)=1684+(53.7*1.645)=177.234cm   考虑到实际中有鞋的高度，取2.5cm，则最终高度是179.734cm，综合人们心理空间距离，建议高度保持到180cm较好； 图4-1 顶层床梯到天花板距离4.1.3床的长、宽、高对床的长度进行人因分析：选用男子身高第95百分位为基本参数，查表4-1可知：身高取177.5cm，棉被厚度（功能修正量）取12.5cm，人头顶无压迫感最小高度（心理修正量)为10cm，所以床的最佳长度应该为200cm，与实际测量相比较后，建议床加长5cm；床的宽为85cm,选取男子最大肩宽第95百分位为基本参数，查表4-4可取为46.9cm，棉被厚度（功能修正量)取12.5cm，人在睡觉时考虑到会有左右翻身动作，所以取左右空间余量（心理修正量）为30cm，床的最佳宽度经计算为89.4cm，所以建议床的宽度加宽5cm；人在床上坐着时，为了使人感觉到空间的舒适性，对床距离天花板的距离进行人因分析：经过实际测量，床距离天花板的距离是131cm，选取男子坐姿高度第95百分位为基本参数，查表4-3取为95.8cm，取床铺厚度（功能修正量）为5cm，人头顶无压迫感的最小为10cm，可计算出最佳距离为110.8cm，与实际相比可知，满足要求，无需改善。 2）桌子宿舍的桌子是两个人共同使用的，桌子尺寸为132cm*55cm，平均一个人是66cm*55cm，基本满足学生的日常需要，但是桌子下面一侧有个储物柜，宽度为32cm，影响了学生在坐着的时候腿的放置，必须要侧身坐着，时间长了很不舒服；宿舍的凳子是方凳，没有靠背，坐时间长了会感觉很累，对学生的脊椎伤害很大，不利于学生的健康成长，需要进行改善。4.2宿舍空间的分析 宿舍的空间尺寸为6.33m*3.3m=20.89，平面图如下图4-2-1所示： 图4-2-1 六人间宿舍平面图图中：床，床梯，小桌子宿舍门在右侧，床下面的桌子尺寸为132cm*55cm，如图4-2-2所示：图4-2-2 大面积学习桌而图中所示的小桌子，由于空间有限，桌子的尺寸只有100cm*55cm，无法共两人同时使用，如图4-2-3所示：图4-2-3 小面积学习桌直接导致宿舍一个人必须再购买一个桌子使用，买来桌子的摆放也使得宿舍空间更加狭小，从人因工程学的角度来分析，这样的宿舍会显得很拥挤，对于学生平时在宿舍走动不是很方便，会让人觉得很凌乱、压抑等，需要改善。5 本校六人间学生宿舍的改善方案5.1 宿舍设施的改进1） 床作为学生休息的地方，在设计时不能以人的外围尺寸为基准，因为人在睡眠时的活动空间大于身体本身。目前，我国成人的身高呈上升趋势，本校学生宿舍的床宽为85cm，基本符合要求，但是还是应该增加一些设施来满足学生挂衣物，对此我们组的改善方案是在墙上合适的地方增加羊眼圈，中间以铁丝链接，羊眼圈如图5-1-1所示： 图5-1-1 羊眼圈示意图 图5-1-2 挂袋示意图床沿与墙壁3cm的间隙确实为学生增添了许多烦恼，一次次手机、耳机等的掉落，让人苦恼不堪，我们小组的改善方案是在墙上安装一些譬如挂袋之类的东西，既节省空间也可以满足学生们日常所用小物品摆放，挂袋如图5-1-2所示：至于床梯与天花板间距，寝室内实际测量结果为175cm，不能满足大多数学生身高需要，经测量四层床梯每层间距为34cm，多数拉杆箱的高度为22cm-27cm之间，把箱内装满和其他因素考虑入内后总结出造成床梯最高处与天花板间距过小的主要原因是每层床梯间距稍大一些，因此可以考虑再建设时将各层床梯间距压缩1cm-2cm，空出来的正好可以补偿在最高层床梯与天花板距离，也不影响拉杆箱的取放。床的长度和宽度的修改方案为各加宽5cm，以满足学生日常使用时的舒适性。2）桌、凳子因为桌子为两人共同使用，桌面空间基本满足需求，但是桌底一侧储物柜的存在严重影响了学生坐姿，经过讨论后决定将储物柜拆除，在不影响桌面承重的基础上于两人正中间桌面下增加一个三角承板托如图5-1-3：图5-1-3 三角承板托示意图既不占用多余空间也能很好的支撑桌面。对于凳子而言，由于学生宿舍配备的是方凳，所以不管是在宿舍看书学习还是使用电脑，这样的凳子坐的时间长了对人的脊椎、颈椎、腰椎的伤害都很大，专用的老板椅、电脑椅舒适度很高但是造价太高普及性不强，所以建议学校为学生配备带有靠背的座椅或者可折叠的背椅如图5-1-4：图5-1-4 可折叠背椅示意图可以很好的解决坐姿问题，不用时也可以折叠收起，节省空间。5.2 宿舍空间的改进由于学校在施工之时其他因素的考虑，整栋楼阳台的建造存在两个尺寸标准，分别为333cm*193cm及333cm*123cm两个尺寸，而绝大多数为后者，所以造成使用面积较前者小了许多，桌子只能容纳一人使用以至于额外占用宿舍主体活动区域，而改进后的阳台设计尺寸为333cm*193cm，如图5-2所示： 既满足了学生的“平等需求”，又增加了学生的心理空间，而且还为采购桌子标准提供了便利，统一使用两人桌，两人可以一起学习，又能一定程度上促进友谊。6个人工作描述及总结 本次人因工程学课程设计，我们三个人一组，任务分解为数据测量与查阅资料、编写报告册、PPT制作三个人各司其职又相互配合，在限期内较为圆满地完成本次任务，我在此次课程设计中的任务分工为报告册的编写及排版工作，这是一个统筹工作，当然也是一个细活，需要对办公软件各功能熟悉及对每处工作细心处理，虽不像其他组员那么辛苦繁忙，但是也是在团队中贡献了自己的力量。 课程设计是一项团队活动，团队活动中最不可或缺的是团队精神，团队精神强调团队内部各个成员为了团队的共同利益而紧密协作，从而形成强大的凝聚力和整体战斗力，最终实现团队目标。在很多情况下，单靠个人能力已很难完全处理各种错综复杂的问题并采取切实高效的行动。所有这些都需要人们组成团体，并要求组织成员之间进一步相互依赖、相互关联、共同合作，建立合作团队来解决错综复杂的问题，并进行必要的行动协调。每个人都要将自已融入集体，才能充分发挥个人的作用，团队精神的核心就是协同合作。 每次课程设计都是一个考验，是对自己的一个检验、一次提升的过程，经历了这么多次的课设，参与了这么多次的团队活动我相信这是为自己以后步入工作后更好地完成任务、更好地配合同事打下基础，提升自己的效率，更出色地完成工作。参 考 文 献1人因工程学石英 王秀红 祁丽霞 北京：清华大学出版社 20112人体工程学与室内设计 刘胜璜 北京：中国建筑工业出版社 20043 人-机-环境系统工程研究进展 【M】 龙升照 北京海洋出版社 2005