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1、安全人机工程学4人的作业疲劳和可靠性,1,人的作业疲劳和可靠性,安全人机工程学4人的作业疲劳和可靠性,2,主要内容,劳动强度分级 作业疲劳及其测定 作业疲劳和安全生产 职业适应性 人的可靠性,安全人机工程学4人的作业疲劳和可靠性,3,学习目标,掌握劳动强度分级,理解疲劳产生的机理 了解作业疲劳的测定方法,掌握疲劳的改善与消除。 了解职务分析、职业适应性的测评方法 掌握人失误、人的不安全行为产生的原因及防止措施。,安全人机工程学4人的作业疲劳和可靠性,4,4.1 劳动强度分级,牛奕,安全人机工程学4人的作业疲劳和可靠性,5,4.1.1 劳动强度,劳动强度可以理解为,作业中人在单位时间内做功和机体
2、代谢能力之比。,注意:与我们日常所说的轻、重劳动的含义不同。作业强度虽不大、不费力气,但作业密度高、或作业姿势强制、或精神非常紧张,都可能被评为重劳动或劳累的工作。,安全人机工程学4人的作业疲劳和可靠性,6,4.1.1 劳动强度,影响劳动强度的因素,(1)劳动对象:工作性质和工作量密度 (2)劳动工具 (3)劳动环境:自然环境和社会环境 (4)劳动者: 生理状态、心理状态和精神状态 (5)劳动时间,安全人机工程学4人的作业疲劳和可靠性,7,4.1.2 作业分类,静力作业(静态作业),主要是依靠肌肉的等长收缩来维持一定的体位,及身体和四肢关机保持不动时所进行的作业。 举例:脑力劳动、计算机操作人
3、员、仪器监控者等,动力作业,主要是依靠肌肉的等张收缩来完成作业动作的,即经常说的体力劳动。 举例:采矿、建筑,安全人机工程学4人的作业疲劳和可靠性,8,4.1.3 劳动强度的分级,1、国际劳工局分级标准,按照氧耗量分为3级:中等强度作业、大强度作业、极大强度作业,中等强度作业分级,大强度作业,指氧需超过氧上限,即在氧债大量积累的情况下作业,如爬坡负重、手工挥镐或锻打。这种作业只能持续10余分钟,不会更长。 极大强度作业,指完全在无氧条件下的作业,氧债可能等于氧需。只在短跑、游泳比赛时才出现这类情况,持续时间不超过2分钟。,安全人机工程学4人的作业疲劳和可靠性,9,4.1.3 劳动强度的分级,2
4、、日本劳动研究所分级标准,根据能量代谢率分为5级,安全人机工程学4人的作业疲劳和可靠性,10,4.1.3 劳动强度的分级,3、我国分级标准,体力劳动强度分级标准(GB 3896-83),体力劳动强度指数计算公式 I = TMSW10 T劳动时间率(%) M8h工作日平均能量代谢率,kJ/(minm2) S性别系数:男性=1,女性=1.3 W体力劳动方式系数:搬=1,扛=0.40,推/拉=0.05,安全人机工程学4人的作业疲劳和可靠性,11,4.1.3 劳动强度的分级,3、我国分级标准,8h工作日平均能量代谢率,劳动时间率,安全人机工程学4人的作业疲劳和可靠性,12,4.1.3 劳动强度的分级,
5、3、我国分级标准,安全人机工程学4人的作业疲劳和可靠性,13,4.2 作业疲劳及其测定,牛奕,安全人机工程学4人的作业疲劳和可靠性,14,4.2 作业疲劳及其测定,疲劳的定义: 说法一:疲劳就是作业者在作业过程中,产生作业机能衰退,作业能力明显下降,有时并伴有疲倦等主观症状的现象。 说法二:疲劳就是人体内的分解代谢和合成代谢不能维持平和。 在劳动卫生学中,疲劳一般是指因过度劳累(体力或脑力劳动)而引起的一种劳动能力下降现象,具体表现为反应迟钝、动作灵活性和协调性降低、工作差错率增多,并伴有主观感觉疲乏、无力等。 换言之,疲劳是机体处于警觉和睡眠两个极端情况之间的一个中间技能状态,是许多生理变化
6、的最后结果。严重疲劳可出现生理功能失调或紊乱。,安全人机工程学4人的作业疲劳和可靠性,15,4.2.1 疲劳产生的机理,1) 疲劳物质累积机理 2)糖原耗竭机理 3)中枢系统变化机理 4)生化变化机理 5)局部血液阻断机理,作业者短时间内从事大强度体力劳动,消耗较多能量,能量代谢需要的氧供应不足,产生无氧代谢,乳酸在肌肉和血液中储积,使人感到身体不适,即产生疲劳感。,人体的能量供应是有限的,随着劳动过程的进行,体能被不断消耗,于是由于一种可以转化为能量的能源物质“肌糖原”储备耗竭或来不及加以补充,人体就产生了疲劳。,劳动过程中,人的中枢神经系统将会产生一种特殊的功能,即保护性抑制,使肌肉组织不
7、致过度消耗而受损,保护神经细胞免于过分疲劳。,在劳动中,由于作业及环境引起体内平衡紊乱状态而产生了疲劳。,静态作业(如持重、把握工具等)时,肌肉等长收缩来维持一定的体位,虽然能耗不多,但易发生局部疲劳。,安全人机工程学4人的作业疲劳和可靠性,16,4.2.2 疲劳的种类,1、疲劳的种类,安全人机工程学4人的作业疲劳和可靠性,17,4.2.2 疲劳的种类,2、疲劳的规律,局部引起的疲劳,可以引起全身症状和大脑疲劳; 疲劳不但使作业能力下降,也使作业意志减弱,产生休息的需要; 疲劳能够恢复,不会留下损伤痕迹;年轻人比老年人恢复得快;体力上的疲劳比精神上的疲劳恢复得快; 心理造成的疲劳常与心理状态同
8、步存在,同步消失;同样由作业内容和环境引起的疲劳,当作业内容和环境改变时,疲劳也可消减。 感觉和疲劳不一定同时发生,如乐不知疲。 疲劳有一定的积累效应,未完全恢复的疲劳可在一定程度上继续存在到次日,如次日达到六分疲倦程度,就感到十分疲乏。在重度劳累之后,第二天还感到周身无力,就是积累效应的表现。 人对疲劳有一定的适应能力,如连续几天劳动,反而不觉得累。,安全人机工程学4人的作业疲劳和可靠性,18,4.2.3 作业疲劳的调查与测定,1、疲劳问卷调查 2、疲劳测定方法,身体的生理状态变化; 作业能力的下降; 疲倦的自我体验,安全人机工程学4人的作业疲劳和可靠性,19,4.2.3 作业疲劳的调查与测
9、定,2、疲劳测定方法,生化法:通过检查作业者的血、尿、汗以及唾液等体液成分的变化情况判断疲劳。,血液的测量:与疲劳关系密切的pH值、血糖量、血红蛋白量、乳酸含量等 汗液的测量:劳动时,气温在20以下,也会发汗。劳动强度越大,发汗量越显著。,安全人机工程学4人的作业疲劳和可靠性,20,4.2.3 作业疲劳的调查与测定,2、疲劳测定方法,频闪融合阈限检查法,当光源以某一频率闪变时,人眼能够辨别出光源一明一暗,若把闪变频率提高到使人眼对光源闪变感觉消失时,称为融合现象,对于开始产生融合现象的闪变频率称为融合度。在融合状态下降低光源的闪变频率,是人眼产生闪变感觉的临界闪变频率称为闪变度。融合度和闪变度
10、的均值称为频闪融合阈值。 一般以频闪融合阈限的日间变化率(dR)和周间变化率(wR)来表示疲劳的程度。 在精神高度集中、视力紧张以及枯燥无味、重复单调的工作前后,频闪融合阈限可有不同程度的减少(0.56赫兹)。,安全人机工程学4人的作业疲劳和可靠性,21,4.2.3 作业疲劳的调查与测定,2、疲劳测定方法,能量代谢率测定 心率(脉搏数)测定,心率:单位时间内心室跳动的次数称为心率(HR)。 心率和劳动强度密切相关。正常人安静时的心率约75次/min。在作业开始前1 min,由于心理作用,心率稍有增加。作业开始后,为适应供氧要求,前3040 s内迅速增加,以后缓慢上升。一般经45min达到与劳动
11、强度适应的稳定水平。轻作业,心率增加不多;重作业能上升到150200次/min。青年人中,当以50的最大摄氧量工作时,男子心率约为130次/min,女子140次/min。,安全人机工程学4人的作业疲劳和可靠性,22,4.2.3 作业疲劳的调查与测定,2、疲劳测定方法,触觉两点阈值测定 膝跳反射阈限测定 反应时间测定 判别力测定,3、他觉观察和主诉症状调查法,安全人机工程学4人的作业疲劳和可靠性,23,4.3 作业疲劳与安全生产,安全人机工程学4人的作业疲劳和可靠性,24,4.3.1 疲劳与安全,作业疲劳对作业人员行为的影响,1)睡眠不足、困倦引起的事故 2)反应和动作迟钝引起的事故 3)省能心
12、理 4)疲劳心理作用 5)环境因素加倍疲劳效应 6)疲劳与机械化程度,安全人机工程学4人的作业疲劳和可靠性,25,4.3.2 疲劳的改善和消除,1、提高人的素质,1)提高身体素质 合理的膳食可以减少疲劳。 2)提高心理素质 人逢喜事精神爽,闷上心头瞌睡多 3)提高个人技术 技术越熟练,完成同样工作所消耗的能量越少,安全人机工程学4人的作业疲劳和可靠性,26,4.3.2 疲劳的改善和消除,2、提高工作条件,1)改进工作环境条件 照明、噪音、颜色、振动、温度、湿度、微气候条件、粉尘、有害气体 2)改进设备和工具 3)改进工作方法: 工作姿势:动作经济原则22条 克服单调感 作业方法,安全人机工程学
13、4人的作业疲劳和可靠性,27,4.3.2 疲劳的改善和消除,3、合理确定作业休息制度,1)工作日制度 我国工作日制度:每周工作40h、5个工作日 发达国家:3236h、5个工作日 2)劳动强度与作业率 RMR2可持续工作6h;RMR=3.6可持续工作80min;RMR=7.0可持续10min,安全人机工程学4人的作业疲劳和可靠性,28,4.3.2 疲劳的改善和消除,3、合理确定作业休息制度,3)工作时间及休息时间,安全人机工程学4人的作业疲劳和可靠性,29,4.3.2 疲劳的改善和消除,3、合理确定作业休息制度,4)休息方式 5)轮班工作制度 6)业余活动和休息的安排,安全人机工程学4人的作业
14、疲劳和可靠性,30,4.3.2 疲劳的改善和消除,3、合理确定作业休息制度,4)休息方式 5)轮班工作制度 6)业余活动和休息的安排,安全人机工程学4人的作业疲劳和可靠性,31,4.5 人的可靠性,安全人机工程学4人的作业疲劳和可靠性,32,4.5.1 人的失误,人的失误是人为地使系统发生故障或发生机体不良时间,是违背设计和操作规程的错误行为。,1、失误的外部因素: 外界不合适的刺激。 信息显示设计不良。 控制器不良。,安全人机工程学4人的作业疲劳和可靠性,33,4.5.1 人的失误,人的失误是人为地使系统发生故障或发生机体不良时间,是违背设计和操作规程的错误行为。,2、失误的内部因素: 生理
15、能力 心理能力 个人素质 操作行为 其他因素,安全人机工程学4人的作业疲劳和可靠性,34,4.5.1 人的失误,人的失误是人为地使系统发生故障或发生机体不良时间,是违背设计和操作规程的错误行为。,3、失误的种类: 设计失误 制造失误 组装失误 检查失误 维修、保养失误 操作失误 管理失误,安全人机工程学4人的作业疲劳和可靠性,35,4.5.1 人的失误,人的失误是人为地使系统发生故障或发生机体不良时间,是违背设计和操作规程的错误行为。,4、失误的后果: 对系统未造成影响 对系统有潜在的影响 必须对工作程序进行修正,作业进程被推迟 造成事故,有机器损伤和人员伤亡 造成重大事故,安全人机工程学4人
16、的作业疲劳和可靠性,36,4.5.1 人的失误,人的失误是人为地使系统发生故障或发生机体不良时间,是违背设计和操作规程的错误行为。,5、防止人失误的措施 (1)确保操作者的意识始终处于最佳觉醒状态。 (2)建立合理的安全规章制度、规范并严格执行,约束不按操作规程的人员的行为 (3)安全教育和安全培训。,安全人机工程学4人的作业疲劳和可靠性,37,4.5.2 人的不安全行为,不安全行为分类: (1)操作错误,忽视安全,忽视警告; (2)造成安全装置失效; (3)使用不安全设备; (4)用手代替工具操作; (5)物体存放不当; (6)冒险进入危险场所; (7)攀、坐不安全位置; (8)在吊物下作业、停留; (9)机器运转时加油、修理、检查、调整、焊接、清扫等工作; (10)在必须使用个人防护用品用具的作业和场合中,忽视其使用。,安全人机工程学4人的作业疲劳和可靠性,38,作业与思考,4-2 疲劳及疲劳产生的机理是什么? 4-3 疲劳的改善与消除措施是什么? 附加题:疲劳的测量方法有哪些?,