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1、工业工程导论,http:/,温州大学机电工程学院,第4章 人因工程,人因工程概述 人的因素 微气候环境 照明环境 色彩环境 噪声及振动环境 作业空间设计 人机界面设计,第4章 人因工程,人因工程概述,人因工程学(Human Factors Engineering)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。 目前，该学科在国内外还没有统一的名称。在美国称为人的因素工程学或人类工程学，西欧国家称为人类工效学，日本称为人间工学。 我国关于该学科的命名出现多种，如，人机工程学、人体工程学、工程心理学、人类工效学、人类工程学、人的因素等。近几年使用人因工程学和人类
2、工效学命名的较多。,第4章 人因工程,人的因素,神经系统与感觉系统 肌肉、骨骼与供能系统 呼吸、消化和循环系统 脑力劳动与神经紧张型作业的生理变化人的心理因素,对人的心理因素进行简单的概述： 性格、能力、动机、情绪、意志,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个最重要的参数：空气气温、空气湿度、 气流速度（风速）、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。,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。 所谓舒适温度是指某一温度范围而言。生理学上常用的规定
3、是：人坐着休息，穿着薄衣服，无强迫热对流，未经热习服的人所感到的舒适温度。按照这一标准测定的温度一般是213。,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,第4章 人因工程,微气候环境,空气气温,温度过高或过低对人体有直接影响，因而影响工作效率。,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
4、4060。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。,第4章 人因工程,微气候环境,空气湿度,便携式温湿度计,智能湿度测量技术,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l2m/s。,便携式风速仪,电子（热球）微风仪,手持式风向风速仪,第4章 人因工程,微气候环境,气流速度,工作场所允许风速,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
5、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。,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,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。,
6、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） 。,第4章 人因工程,照明环境,照度与瓦数,照度与瓦数之间没直接的联系，照度是光的特性，而瓦数是电特性。 如20W的日光灯，若装1米高，照度是60勒克司，0.8米高是93.75勒克司。,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。,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,第4章 人因工程,照明与工作效率
7、,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,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5 0001x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,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、1
8、2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,第4章 人因工程,照明环境,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,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
9、率。 研究和认识色彩规律和色彩功能 色彩的含义和构成 色彩混合与色彩表示方法 色彩对人的影响 色彩调节与应用,第4章 人因工程,色彩环境,温度感,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。 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。 色彩的温度感，是人类长期在生产、生活经验中形成的条件反射。当一个人观察热色时，会在心理上明显出现兴奋与积极进取的情绪；而当观察一个冷色时，会在心理上明显出现压抑与消极退缩的情绪。,第4章 人因工程,MP3产品,沙发,色彩环境,温度感,第4章 人因工程,色彩环境,轻重感,
10、色彩的轻重感是物体色与人的视觉经验共同形成的重量感作用于人的心理结果。深浅不同的色彩会使人联想起轻重不同的物体。 浅色会使人联想到轻质物体，深色则会使人联想到重质的东西。因此，决定色彩轻重感的主要因素是明度，明度越高显得越轻，明度越低显得越重。,体现轻量感的香水瓶,体现重量感的相机,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。,第4章 人因工程,
11、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，中等纯度的色彩感觉软 高纯度和低纯度的色彩感觉硬一般常采用高明度和中等纯度的色彩来表现软色。 在无彩色中的黑、白是硬色，灰色是软色。,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，
12、可以获得两色在视觉上的协调感。,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；,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，如明度较高而鲜艳的暖色，容易引起人疲劳；明度较低、柔和的冷色，使人有稳重和宁静的感觉；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。,第4章 人因工程,色彩环境,安全色,凡属有特殊要求的
13、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：,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。凡是禁止、停止、消防和有危险的器件或环境均应涂以红色的标记作为警示的信号。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。
14、 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。,第4章 人因工程,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。）,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
15、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）应形成适合作业的中高明度的环境色背景。 （4）应避免配色的对比度过强或过弱，保证适当的对比度。 （5）应避免大面积纯度过高的环境色，以防视觉受到过度刺激而过早产生视觉疲劳。 （6）应避免如视觉残像之类的虚幻形象出现，确保生产安全。,色彩环境,环境色,第4章 人因工程,如需要提高视认度的作业面内，尽可能在作业面的光照条件下增大直接工作面与工作对象间的明度对比。经专家实验统计，人们在黑色底上寻找黑线比在白色底上寻找同样的黑线所消耗的能量要多2100倍。为了减少视觉疲劳，必须降低与所处环境的明度对比。,环境色,第4章 人因工程,Thank You !,
