第1章_概论_安全人机工程学.ppt

《第1章_概论_安全人机工程学.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第1章_概论_安全人机工程学.ppt（59页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、Safety Ergonomics安全人机工程土木与安全工程学院 Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction 课 程 简 介 安全人机工程是从安全的角度研究人与机的关系,运用人机工程学的原理和方法去解决人人机机结结合合面面的的安安全全问问题题的一门新兴学科。其立足点放在安全上面，对在活动（含生产活动、生活活动、生存活动）过程中的人实行保护为目的，主要阐述人与机保持什么样的关系，才能保证人的安全。它作为人机工程学的一个应用学科的分支，以安全为目标、以工效为条件，并与以安全为前提、以工效为目标的工效人机工程学并驾齐

2、驱，而成为安全工程学的一个重要分支学科。Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction u本课程是安全工程专业的专业基础平台课程之一，是该专业的一门必修专业基础课。u该课程从解决人机界面关系的角度，研究导致活动者伤亡病害等不利因素的作用机理、预防与消除方法的依据等；同时为工程技术设计者提供人体数据与要求，以指导具体工程设计，从而在实现生产效率的同时确保劳动者安全；培养学生进行安全人机系统设计、人机系统安全分析与评价的基本能力。这对于安全工程专业学生的学习具有不可替代的重要地位。一、课程的定位 Safety Ergo

3、nomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction 二、课程的目标二、课程的目标uu通通过过本本课课程程的的学学习习，使使学学生生能能掌掌握握安安全全人人机机工工程程的的基基本本概概念念和和基基本本理理论论，深深刻刻领领会会人人机机结结合合面面的的内内涵涵和和人人机机匹匹配配与与安安全全、工工效效的的辨辨证证关关系系，掌掌握握对对人人机机系系统统隐隐患患进进行行诊诊断断、评评价价和和防防范范的的方方法法，具具有有进进行行人人机机系系统统设设计计、人人机机系系统统安安全全分分析析与与评评价价的的基基本本能能力力，具具有有运运用用安安全全人人机

4、机工工程程原原理理解决人机系统安全问题的能力。解决人机系统安全问题的能力。Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction u安全人机工程概论u人体测量与数据参数u人体感知与运动特征u人的心理与行为特征u人机的信息界面设计u工作台椅与工具设计u作业岗位与作业空间设计三、课程的基本内容三、课程的基本内容 Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction u掌握安全人机工程的基本概念、基本理论，领会“人机系统”与“人机结合面”的含义。u掌握人、

5、机的不同特性及人机功能的分配原则。u掌握人体特性参数、人的反应、人体疲劳的测量方法。u掌握显示装置、操纵装置、作业空间与作业环境的设计要求与设计方法。u具有人机系统安全设计的初步能力。u具备对一般企业中人机系统进行安全检查与评价的能力。四、课程的基本要求四、课程的基本要求 Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction u整个教学过程由课堂授课、实验、作业、自学和选听系列讲座五个环节组成。授课采用多媒体教学形式。u课程教学总时数为32学时u课堂理论教学28学时u计划内实验4学时u课外选听专题讲座五、课程学时分配五、

6、课程学时分配 Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction 人机工程学 丁玉兰 主编 北京理工大学出版社普通人机工程学 杨君顺 主编 陕西科技大学安全人机工程学 欧阳文昭 廖可兵 煤炭工业出版社安全人机工程学 李红杰 主编 中国地质大学出版社工业设计应用人类工程学 周美玉 中国轻工出版社安全人机工程学王宝国 编著 机械工业出版社安全人机工程学张力编著 中国劳动社会保障出版社Human Factors in Engineering and Design清华大学出版社 参参 考考 文文 献献 Safety Ergon

7、omics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction 人机工程学的命名及定义 人机工程学的起源与发展 人机工程学的研究内容与方法 人机工程学体系及其应用领域 安全人机工程学概述格雷夫斯为意大利阿勒西公司设计了一系列具有后现代特色的金属餐具，这是1985年设计的水壶，实用、美观。Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction u人机工程学、人体工程学、人因工程学、人类工程学uHuman Factors EngineeringnEngineering Psycholog

8、ynHuman Error ReductionuErgonomicsnIndustrial/Occupational ErgonomicsnWork Physiology/BiomechanicsnMacro-ergonomics/Organizational Design/Sociotechnical SystemsuHuman-Machine SystemsnHuman Computer InteractionsnUser Friendly/Usability1.1 人机工程学的命名与定义 Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1

9、 Introduction 人人机机工程工程(Ergonomics)(Ergonomics)的字源：的字源：u“Ergonomics”“Ergonomics”由两个希腊字所组成：由两个希腊字所组成：”ergon”ergon”意为工作（意为工作（workwork）”nomos”nomos”意意为为法法则则 (the(the laws)laws)，学学问、研究（问、研究（study ofstudy of）u“Ergonomics”“Ergonomics”意意指指工工作作的的法法则则、工工作作的的学学问问，是是研研究究如如何何工工作作可可以以省省力力、省省事事、安安全、正确的学问。全、正确的学问。S

10、afety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction 人机工程学的定义ErgonomicsErgonomics(or human factors)is the scientific (or human factors)is the scientific discipline concerned with the fundamental discipline concerned with the fundamental understanding of interactions among humans understand

11、ing of interactions among humans and other elements of a systemand other elements of a system,and the,and the application of appropriate methods,theory and application of appropriate methods,theory and data to improve human well-being and overall data to improve human well-being and overall system p

12、erformancesystem performance.-by IEA -by IEA 2000 2000 Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction 人人机机工程工程学学(Ergonomics)(Ergonomics)的的意义意义：uu了解人的能力与限制；了解人的能力与限制；uu应应用用于于工工具具、机机器器、系系统统、工工作作方方法法和和环环境境的的管管理理及设计；及设计；uu使使人人能能在在安安全全、舒舒适适、及及合合乎乎人人性性的的状状况况下下发发挥挥最最大大工工作作效效率率和和使使用用效效能能，并并

13、提提高高生生产产力力及及使使用用者者满满意度。意度。“Fit the machine to the person”Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction 中国企业管理百科全书：研究人人和和机机器器、环环境境的相互作用及其合理结合，使设计的机器与环境系统适合人的生理、心理等特点，达到在生产中提高效率、安全、健康和舒适的目的。Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction u辞海人机工程学是运用人体测量学、生理学、心理学和生物力学以

14、及工程学等学科的研究方法和手段，综合地进行人体结构、功能、心理以及力学等问题研究的学科。uu一一般般定定义义：人人机机工工程程学学是是以以人人的的生生理理、心心理理特特性性为为依依据据，应应用用系系统统工工程程的的观观点点，分分析析研研究究人人与与机机械械、人人与与环环境境以以及及机机械械与与环环境境之之间间的的相相互互作作用用，为为设设计计操操作作简简便便、省省力力、安安全全、舒舒适适，人人-机机-环环境境的的配配合合达达到到最最佳佳状态的工程系统提供理论和方法的科学。状态的工程系统提供理论和方法的科学。Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Cha

15、pter 1 Introduction 人机环境系统 人机环境系统是指由共处于同一时间和空间的人与其所使用的机以及他们周围的环境所构成的系统，简称人机系统，在人机系统中，人、机、环境相互依存、相互作用、相互制约完成某一特定的工作或生活过程。Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction 人:是指操作者 或使用者。机:泛指人可操作与可使用的物，可以是机器，也可以是用具或生活用品、设施、计算机软件等各种与人发生关系的一切事物。环境:环境是人与机共处的环境，如作业场所和作业空间，自然环境和社会环境等。Safety Erg

16、onomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction 人机工程学研究的对象是产品设计中与人有关的问题，将人的需求和能力置于设计技术体系的核心位置。目的为产品、系统和环境的设计提供与人相关的科学数据。追求实现人类和技术完美和谐融合的目标。人机工程学是使技术人性化的科学。Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction 从事人机工程工作的基本观念与态度：u为使用者着想以客为尊u尊重生命的价值【安全第一】u崇尚人性u不断改善、用心设计 Safety Ergonomics

17、 Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction 经验人机工程学科学人机工程学现代人机工程学20世纪初二次世界大战前1.2 1.2 人机工程学的起源与发展人机工程学的起源与发展第二次世界大战1960年 1960年现在 Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction 肌肉疲劳试验（1884年，德国莫索A.Mosso）铁锹作业试验（1898年，美国泰勒F.W.Taylor）：5、10、17、30kg 砌砖作业试验（1911年，美国吉尔伯勒斯F.B.Gilbreth）：动作研究

18、：18个减少为5个 效率：120块/h增加到 350块/h 学科名称：应用实验心理学经验人机工程学萌芽阶段（人适应机器人适应机器）Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction H:D=8:1历史早期案例帕提亚神庙帕提亚神庙 Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction 石头打制工具历史早期案例消耗最少的体力，获得最多的效益 Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Intr

19、oduction 16世纪8世纪历史早期案例 Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction 历史早期案例 Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction 历史早期案例 Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction 科学人机工程学形成阶段（机器适宜人）Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 In

20、troduction 1945年美国军方成立工程心理实验室；1949年人机工程研究会在英国成立，第一本有关人机的书应用经验心理学：工程设计中的人因学出版；1950年英国成立了世界上第一个人类工效学会；1957年9月美国政府出版周刊人的因素学会；1961年国际人类工效学会成立。学科名称：工程心理学重视人的因素；使机器适合人 Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction 现代人机工程学快速发展、科学系统研究阶段 到60年代，美国的人机工程学基本集中在复杂的军事工业的应用上，随着航天技术的发展，人机工程学迅速成为航天工

21、业的一个重要部分。随后，人机工程学迅速发展，开始在军事和航天工业以外的领域得以应用，包括医药公司、计算机公司、汽车公司和其他消费公司。工厂也开始意识到人机工程学在工作场地和产品设计方面的重要性。以人为本，人机协调，多学科交叉 Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction 我国人机发展进程1961年在瑞典斯得哥尔摩举行首次国际人机工程会议。1982年在日本东京举行第八次国际人机工程会议，我国第一次派人参加。国际标准化组织（ISO）1975年成立了国际人机工程标准委员会（TC159）。1981年我国相应成立中国人类工

22、效学标准技术委员会。1961年成立国际人类工效学会1989年成立中国人类工效学会1991年1月成为国际人类工效学协会正式成员 Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction 1.3 人机工程学的研究内容与方法1、人机工程学的研究内容理论、应用：总体趋势在于应用理论、应用：总体趋势在于应用各各国国人人机机工工程程研研究究的的基基本本状状况况由由于于各各国国学学科科和和工工业业基基础础不不同同,各各国国人人机机工工程程的的研研究究方方向向和和侧侧重重点点也也有有所所不不同同，例例如如:美国侧重工程和人机关系美国侧重工程

23、和人机关系法国侧重劳动生理学法国侧重劳动生理学前苏联注重工程心理学前苏联注重工程心理学保加利亚偏重人体测量保加利亚偏重人体测量捷克、印度等注重劳动卫生学捷克、印度等注重劳动卫生学 Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction（1）人体特性的研究 （2）人机系统的总体设计(分工和信息交流）（3）工作场所和信息传递装置的设计（4）环境控制和安全保护设计 1、人机工程学的研究内容 Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction 1.3 人机

24、工程学的研究方法研究方法观察法实测法实验法调查研究法分析法模拟和模型试验法计算机数值仿真法 Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction 实测法：研究宇航员生理、心理能力测量装置框图实测法：研究宇航员生理、心理能力测量装置框图返回 Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction 实验法：驾驶员眼动规律实验装置实验法：驾驶员眼动规律实验装置返回 Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapt

25、er 1 Introduction 模拟和模型试验法：研究车辆碰撞的人机系统的模拟与模型返回 Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction 控制面板模拟器控制面板模拟器波士顿爱迪生公司波士顿爱迪生公司（Boston Edison Boston Edison CompanyCompany）的）的”神神秘秘6 6号号”（Mystic Mystic#6#6）电厂的控制板电厂的控制板MITRE开发开发返回 Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introdu

26、ction 计计算算机机数数值值仿仿真真：人人体体动动作作分分析析仿仿真真图图形形输输出出第一章第一章 概论概论 Introduction Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction 1.4 人机工程学体系及其应用领域1、学科体系第一章第一章 概论概论 Introduction Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction 人机工程学人体科学 技术科学环境科学生理学生理学心理学心理学劳动卫生学劳动卫生学人体测量学人体测量学人体力学

27、人体力学环境卫生学环境卫生学环境医学环境医学环境心理学环境心理学环境保护学环境保护学环境检测学环境检测学工业设计工业设计工程设计工程设计安全工程安全工程系统工程系统工程机械工程机械工程管理工程管理工程 Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction 2、人机工程学的应用从铅笔到航天飞机 Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction uu生产、制造和服务业的现场工作、机器设备及工作环境生产、制造和服务业的现场工作、机器设备及工作环境uu

28、各种产品的工业设计各种产品的工业设计uu计算机软件及硬件计算机软件及硬件uu儿童、高龄及残障人士的活动辅助设备儿童、高龄及残障人士的活动辅助设备uu公共服务系统（如交通、电讯、医疗、行政等）公共服务系统（如交通、电讯、医疗、行政等）uu航空太空设备之操纵及航管系统航空太空设备之操纵及航管系统uu国防武器系统国防武器系统uu其它尊重人性的设备与系统其它尊重人性的设备与系统人机工程应用范围大略包括以下项目、设备及系统的规划人机工程应用范围大略包括以下项目、设备及系统的规划与设计：与设计：Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Intro

29、duction 1.5 安全人机工程学1、安全人机工程学的定义 从从安安全全的的角角度度和和着着眼眼点点，运运用用人人机机工工程程学学的的原原理理和和方方法法去去解解决决人人机机结结合合面面的的安安全全问问题题的的一一门门新新兴兴学学科科。它它作作为为人人机机工工程程学学的的一一个个应应用用学学科科分分支支，以以安安全全为为目目标标、以以工工效效为为条条件件，将将与与以以安安全全为为前前提提、工工效效为为目目标标的的工工效效人人机机工工程程学学并并驾驾齐齐驱驱，并并成成为为安安全工程学的一个重要分支学科。全工程学的一个重要分支学科。Safety Ergonomics Chapter 1 Int

30、roduction Chapter 1 Introduction 2、安全人机工程学的科学对象u研究对象：人、机、和人机结合面u人机结合面：人和机在信息交换和功能上接触或相互影响的领域（或称“界面”）1.5 安全人机工程学 Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction 1.5 安全人机工程学3、安全人机工程学的研究目的 更好地在人机之间合理分配功能，是人和机有机结合，有效地发挥人的作用，最大限度地为人提供安全卫生和舒适的环境，达到保障人的健康、舒适、愉快地活动的目的，同时提高活动效率。4、安全人机工程学的研究内容

31、和方法研研究究内内容容：除人机工程学所研究的内容外，还研究人机结合面的安全标准依据、人机系统的安全设计等问题。研研究究方方法法：与人机工程学研究方法基本相同，但侧重于研究人机结合面。Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction 生活中的不良设计生活中的不良设计 Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction 生活中的不良设计生活中的不良设计问题:请就日常生活中选择你认为不合乎人机工程、违反人性、有悖自然法则、或制造生产不合理的产品；加

32、以分析并说明其不合乎人性或不合理的地方，并针对缺点提出合理的改善建议。内容:1.标题/产品类别/人因问题属性2.设计不良的产品照片3.设计不良的产品说明4.设计改良建议或问题点5.人因问题点/设计改良建议 Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction Things that are hard to see Whats wrong with this intersection?Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction 生活中的不良

33、设计生活中设计不良的产品标题这个交叉路出了什么问题？(Whats wrong with this intersection？)产品类别交通标志人机问题属性标示、认知、刻板印象设计不良的产品照片设计不良的产品说明l 右图是一个让人困扰的交叉路口，想象你开车接近这个交叉路口，看到如右图的灯号，你只能左转或右转，因为前方是一个大停车场。右下方有一绿色箭头允许直接右转不用停车。l 站在街口观察可以发现，所有要右转的驾驶员都停下来，然后有看到绿色箭头的人就右转，大部份的人都要等到后面的来车按喇叭才意识到可以直接右转。设计改良建议或问题点人机问题点：大部份驾驶员很难察觉绿色箭头的灯号(标示问题、视觉能见度

34、问题).驾驶员不习惯在红灯下右转。(刻板印象、习惯问题)设计改良建议：l绿色箭头的灯号应当更突出，设计更大更亮。*同时在大红灯旁再加一个绿色箭头的灯号。Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction 1.Things that are hard to see Needle in a haystack 海底捞针?Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction 2.Things that dont work the way you expe

35、ct Trapped between the doors!Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction 3 3.Things that dont work the way you expect Things that dont work the way you expect 1-6.Out of order?1-6.Out of order?Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction 4.Things that are hard

36、to remember Which side has the gas cap?到底是那一边?Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction 5.Things that get in your wayWatch out!小心 Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction 6.Incompatible mapping of controls to devices 1-1.Guess which switch controls the pr

37、ojector screen?开关到底是那一个?Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction 7.Incompatible mapping of controls to devices Stove top controls 开关到底是那一个?Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction 8 8.Different names that are too similar Street namesDifferent names that are too similar Street names 到底是街还是路还是巷?Safety Ergonomics Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction 9 9.Ambiguous signsAmbiguous signs（歧号（歧号-重号）重号）1-1.Dont go to the right?1-1.Dont go to the right?到底能不能走?Safety Ergonomics安全人机工程