工效学与人因工程(于瑞峰)---清华.ppt
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1、工效学与人因工程工效学与人因工程(于于瑞峰瑞峰)-清华清华PART ONE2人人 因因 学学人作为产品的使用者,组织的构成者,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。管理的实施者,其作用是举足轻重的。3What is Ergonomics?Fit the task to the personUse the“rules of work”Work smarter,not harderMakethingsuser-friendly4 简 介Ergonomics is the study of the relationship betweenpeople,the equip
2、ment they use and the physicalenvironment in which they work.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。5 定 义 人人 因学因学 是是 人人 的的 价价 值值 与与 表表 现现 在在 系系 统统 中中得得 到到 最最 佳佳 配配 置置 的的 一一 门门 科科 学学 人人 因因 学学-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 导生生 理理心心 理理工工 程程管管 理理 科科 学学6 为为 什什 么么 要要 实实 施
3、施 人人 因因 学学u 健 康 问 题u 工 伤 事 故u 提 高 效 率u 产 品 竞 争 力7一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请列出与此案例相关的所有公司的费用.公公 司司 成成 本本-案例案例8 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9 怎怎 样样 实实 施施 人人 机机 工工 程程u 消 除 u 替 代u 工 程 控 制u 行 政 控 制10 消消 除除 简 单 讲,如 寻 找 一 个
4、 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。11 替替 代代 简简 而而 言言 之之,将将 搬搬 运运 重重 物物 变变 为为 运运 用用 手手 推推 车车12工工 程程 控控 制制 工工 程程 控控 制制 需需 要要 系系 统、统、设设 备备 和和 工工 作作 空空 间间 的的 设设 计计 和和 二二 次次 设设 计。计。但但 一一 般般 由由 于于 财财 务务 的的 原原 因,只因,只 能能 作作 到到“使使 工工 作作 更更 适适 合合 人人”。不不 幸幸 的的
5、是,是,这这 项项 目目 标标 并并 不不 总总 能能 实实 现,现,某某 些些 程程 度度 上上 依依 赖赖 于于 财财 务务 状状 况况 和和 工工 作作 的的 基基 本本 要要 求。求。13 行行 政政 控控 制制 u 培培 训训u 工工 作作 岗岗 位位 轮轮 换换u 员员 工工 聘聘 任任u 工工 间间 休休 息息u 医医 疗疗 手手 段段 重重 点:使点:使 人人 更更 适适 合合 工工 作作14 在在 各各 种种 手手 段段 中,中,首首 先先 应应 采采 取取 工工 程程 控控 制制,使使 工工 作作 更更 适适 合合 人。人。人人 机机 工工 程程 的的 最最 根根 本本 之
6、之 处 就就 是是 让 员 工工 的的 工工 作作 环 境境 适适 合合 其其 生生 理、心理、心 理理 能能 力力 及及 需需 求求 人人 机机 工工 程程 不不 是是 将将 工工 作作 环 境境 适适 合合 员 工工 后后 就就 停停 止止 了,了,而而 是是 一一 个个 对 工工 作作 设 计、工工 作作 空空 间 设 计、环 境境 条条 件、件、安安 全全 健健 康康 和和 生生 产 率率 等等 循循 序序 渐 进 的的 承承 诺。总总 结结15 人人 因因 学学 研研 究究 的的 对对 象象 和和 任任 务务 使使 机机 器、产器、产 品品 的的 设设 计计 和和 环环 境境 条条
7、件件 的的 设设 计计 适适 应应 于于 人,人,以以 保保 证证 人人 的的 操操 作作 简简 便便 省省 力、力、迅迅 速速 准准 确、确、安安 全全 舒舒 适。适。充充 分分 发发 挥挥 人、机人、机 效效 能,使能,使 整整 个个 系系 统统 获获 得得 最最 佳佳 经经 济济 效效 益益 和和 社社 会会 效效 益。益。16 人人 因因 学学 的的 研研 究究 范范 围围 研研 究究 人人 的的 生生 理、理、心心 理理 特特 性性 和和 能能 力力 限限 度度 研研 究究 人人 机机 功功 能能 的的 合合 理理 分分 配配 研研 究究 人人 机机 相相 互互 作作 用用 及及 人
8、人 机机 界界 面面 的的 设设 计计 研研 究究 作作 业业 及及 其其 改改 善善 研研 究究 人人 的的 可可 靠靠 性性 与与 安安 全全17Applications for ErgonomicsManufacturingHome&Leisure18Applications for ErgonomicsServiceOffice19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。20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
9、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。21 优化生产流程 等待/贮存 检验 操作/加工 搬运22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23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.24A1A2A4A5A3A6B1C1B2C2B3C3B5C5B4C4
10、B6C6DE25PART TWO26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27第一节 能量消耗及劳动强度等级划分一、能量的产生ATP+H2O ADP+Pi+29.3 KJ/mol产能:(1)定义 (2)途径 (3)三种产能过程的特性比较 28二、作业时的氧消耗基本概念:(1)氧需 (2)氧上限 (3)氧债 29动态作业 作作 业业 能能 力力 的的 动动 态态 变变 化化 规规 律:律:AB 状状 态态 状状 态态 作作 业业 休休 息息 休休 息息 氧氧时时 间间 稳稳 定定 状状 态态AB 状状 态态 状状 态态 作作
11、业业 休休 息息 休休 息息氧氧 时时 间间ABA A 氧氧 债债B B 补补 偿偿 氧氧 债债B A30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。31 静静 态 作作 业 的的 氧氧 消消 耗耗 动 态 0 2 1 3 4 6 7 8 95恢复恢复安静安静作作 业业 消消 耗耗 需需 要要 氧氧 需需 要要 和和 消消 耗耗 时时 间间(分分)32 三、人三、人 体体 的的 能能 量量 代代 谢:u 基基
12、 础础 代代 谢谢 量量u 安安 静静 代代 谢谢 量量u 能能 量量 代代 谢谢 量量基基 础础 代代 谢谢 量量安安 静静 代代 谢谢 量量能能 量量 代代 谢谢 量量 维维 持持 体体 位位 所所 应应 增增 加加 的的 代代 谢谢 量量 作作 业业 所所 增增 加加 的的 代代 谢谢 量量331115415051 以以 上上16171819 20303140 男男 性性 女女 性性年年 龄龄 性性 别别195.5166.3 157.8 158.6154.1 149.1193.4172.5154.1 146.5 146.9142.3 138.6181.7 基基 础础 代代 谢谢 率:率:
13、体体 表表 面面 积(积(M)0.0061*身身 高(高(cm)0.0128*体体 重(重(kg)0.1529 代代 谢谢 率率 的的 测测 定定34u 安安 静静 代代 谢谢 率率:R1.2 Bu 能能 量量 代代 谢谢 率:率:u 相相 对对 代代 谢谢 率:率:RMR(能能 量量 代代 谢谢 率率 安安 静静 代代 谢谢 率率)/基基 础础 代代 谢谢 率率 (M1.2B)/B 35四、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/minm2)(1)I15 一级劳动强度(2)I=15-20 一级劳
14、动强度(3)I=20-25 二级劳动强度(4)I25 三级劳动强度36 劳劳 动动 强强 度度 的的 实实 际际 率率 标标 准准 劳劳 动动 强强 度度轻轻 劳劳 动动中中 劳劳 动动重重 劳劳 动动极极 重重 劳劳 动动极极 轻轻 劳劳 动动RMR实实 际际 劳劳 动动 率率(%)(%)八八 小小 时时 劳劳 动动 消消 耗耗 的的 能能 量量 (kJ)kJ)一一 天天 消消 耗耗 的的 能能 量量(kJ)kJ)0124 47 712808075756565409084774492099209106741067412767 1276714651 1465137第二节 人体作业过程的调节与适
15、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38氧需能否得到满足主要取决于以下功能之一(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39静态作业通常表现出以下特征之一()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40能量代谢可以通过以下指标之一测定出来()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
16、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41 第三节第三节 作作 业业 休休 息息 制制 度度 的的 确确 定定德德 国国 学学 者者 E.A.米米 勒勒 指指 出:一出:一 般般 人人 可可 以以 连连 续续 劳劳 动动 480 分分 钟,钟,中中 间间 不不 休休 息息 的的 最最 大大 能能 量量 消消 耗耗 界界 限限 是是16.75kj/min。设:作作 业 时 增增 加加 的的 能能 量量 消消 耗耗 量量 为MM;制制 度度 劳 动 时 间 为T T,其其 中中 T T 劳 为 实 际 劳 动 时 间,T T 休休 为 休休 息息 时 间,则:T TT
17、 T 劳T T 休休 休休 息息 率:率:Tr Tr T T 休休/T T 劳 实 际 劳 动 率:率:Tw Tw T T 劳/T T 实 际 劳 动 时 间 是是100.47100.47kJ kJ 能能 量量 贮 备 的的 耗耗 尽尽 时 间,所所 以:以:T T 劳100.47/100.47/(MM16.7516.75)由由 于于 总 的的 能能 量量 消消 耗耗 满 足足 平平 均均 能能 量量 消消 耗耗 量量 不不 超超 过16.7516.75kJ/min,kJ/min,所所 以:以:T T 劳MM(T T 劳T T 休休)16.7516.75 T T 休休T T 劳M/16.75M
18、/16.75T T 劳(M/16.75M/16.75)1T 1T 劳 TrTrT T 休休/T T 劳(M/16.75)M/16.75)1 1 Tw TwT T 劳/T TT T 劳/(/(T T 劳T T 休休)1/(11/(1Tr)Tr)42 实实 际际 劳劳 动动 率率 还还 受受 作作 业业 条条 件件 和和 操操 作作 时时 的的 心心 理理 因因 素素 的的 影影 响。响。在在 高高 温、强温、强 热热 辐辐 射、噪射、噪 声声 等等 恶恶 劣劣 生生 产产 环环 境境 下下 作作 业业,还还 应应 适适 当当 增增 加加 休休 息息 时时 间间;对对 神神经经 紧紧 张张 或或
19、单单 调调 的的 作作 业,为业,为 防防 止止 精精 神神 疲疲 劳,也劳,也 要要适适 当当 增增 加加 休休 息息 时时 间。间。117.21100.4783.7266.9850.2333.4916.754800 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 分分kJ/分分43 练练 习习 能能 量量 消消 耗耗 量量 为为31.04kJ/min 的的 作作 业,业,安安 静静 期期 的的 能能 量量 消消 耗耗 量量 为为6.28kJ/min.求:求:u 作作 业业 时时 间间 (T劳劳)u 休休 息息 时时 间间 (T休休)u 实实 际际 劳劳 动动 率率(Tw)44
20、练练 习习 某某 作作 业业 日日 作作 业业 制制 度度 时时 间间 为为480480min,min,要要 求求 净净 作作 业业 时时 间间 为为 450450min.min.现现 测测 得得 作作 业业 者者 在在 作作 业业 时时 耗耗 O O2 2 量量 为为1.291.29l/min,COl/min,CO2 2 的的 排排 出出 量量 为为1.0451.045l/min;l/min;安安 静静 时时 的的 耗耗O O2 2 量量 为为0.2450.245l/min,COl/min,CO2 2 的的 排排 出出 量量 为为0.1940.194l/min.l/min.问:问:v 作作
21、业业 时时 的的 能能 量量 消消 耗耗 率率v 作作 业业 时时 增增 加加 的的 能能 量量 消消 耗耗 率率v 该该 作作 业业 的的 劳劳 动动 时时 间间 安安 排排 是是 否否 合合 理。理。45 合合 理理 安安 排排 劳劳 动动 时时 间间 在在 强强 制制 节节 拍拍 的的 流流 水水 线线 上,上,设设 置置 一一 定定 的的 工工 间间 暂暂 歇歇 和和 工工 间间 休休 息息 时时 间。间。工工 间间 暂暂 歇歇 是是 指指 作作 业业 者者 的的 动动 作作 与与 动动 作作 间、间、作作 业业 与与 作作 业业 间间 的的 暂暂 时时 停停 顿。顿。工工 间间 休休
22、 息息 是是 指指 作作 业业 一一 段段 时时 间间 后后 停停 下下 来来 休休 息息 的的 时时 间。间。改改 善善 工工 作作 内内 容,容,克克 服服 单单 调调 感感 46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 (合合 理理 调调 节节 作作 业业 速速 率率)劳动生产率时间47二、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48 人人 体体 测测 量量 数数 据据 的的 应应 用用 及及 作作 业业 空空 间间 设设 计计 凡凡 进进 行行 与与 人人 体体 尺尺 度度 有有 关关 的的 产产 品品 设设 计计
23、 和和 工工 程程 设设 计计 时,时,都都 需需 要要 应应 用用 人人 体体 测测 量量 数数 据。据。另另 外,外,按按 照照 人人 的的 操操 作作 要要 求求 进进 行行 合合 理理 的的 空空 间间 布布 置,为置,为 作作 业业 者者 创创 造造 最最 佳佳 的的 作作 业业 条条 件,也件,也 要要 应应 用用 人人 体体 的的 测测 量量 数数 据,据,所所 以,以,在在 进进 行行 设设 计计 时,时,必必 须须 考考 虑虑 到到 人人 机机 工工 程程 的的 设设 计计 原原 则。则。49 人人 体体 测测 量量 数数 据据 的的 应应 用用 人人 体体 测测 量量 数数
24、 据据 的的 统统 计计 指指 标:标:50u 均均 值值 a 标标 准准 差差51 百百 分分 位位 值值 的的 概概 念念150 之之 间间 的的 值,值,PVu(a k)5095 之之 间间 的的 值,值,PVu(a k)52 使使 用用 方方 法法 一、一、用用 人人 体体 身身 高高H H,求求 坐坐 姿姿 静静 态态 尺尺 寸:寸:坐坐 高高S1=0.523 H(cm)膝膝 高高S2=0.311H(cm)坐坐 姿姿 臀臀 部部 高高S3=0.249 H(cm)肘肘 到到 座座 面面 高高S4=0.135 H(cm)大大 腿腿 厚厚S5=0.086 H(cm)臀臀 部部 到到 膝膝
25、长长 度度S6=0.342 H(cm)臀臀 部部 到到 小小 腿腿 长长 度度S7=0.280 H(cm)肘肘 与与 肘肘 间间 的的 宽宽 度度S8=0.256 H(cm)臀臀 部部 宽宽S9=0.203 H(cm)肩肩 宽宽S10=0.229 H(cm)手手 前前 举举 水水 平平 距距 离离S11=0.462 H(cm)坐坐 眼眼 高高S12=0.454 H(cm)两两 手手 平平 举举 直直 线线 距距 离离S13=1.032 H(cm)座座 面面 到到 手手 举举 起起 竖竖 直直 距距 离离S14=0.795 H(cm)53二、用二、用 人人 体体 身身 高高 推推 算算 作作 业
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