人机工程概述课件

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1、课程说明,工业工程：34课时+1周实验与复习 工业设计：32课时+16课时实验,工业工程：闭卷考试 工业设计：闭卷考试,工业工程：实验+撰写实验报告 工业设计：实验+撰写实验报告,工业工程：课程大作业（设计或论文） 工业设计：2周课程设计,课程主要内容,2、人体尺寸（人体测量学） 1,3、人体机能及其特征 2,4、人的作业效能与作业疲劳 2,5、作业岗位与作业空间设计 2,人因工程,1、人机工程概述 2,7、操纵装置设计 1,6、显示装置设计 1,8、工作台椅与用具设计 1,课程主要内容,10、作业环境设计 2,11、人机系统设计 1,12、人机系统分析与评价 1,13、人机工程学应用实例 0

2、,人因工程,9、事故分析与安全设计 1,15、人机工程实验 2,14、人机工程学大作业 0,16、总复习 1,第一章,人机工程学概述,4课时,本章内容,人机工程学的命名及定义,一,人机工程学的起源与发展,二,三,人机工程学的研究内容与应用领域,四,人机工程学与其他学科的关系,本章内容,九,五,人机工程学的研究方法和步骤,六,人机工程学研究应注意的问题,人机系统与人机界面简介,七,人机工程学标准与软件简介,八,六,五,1、命名 2、定义,一 人机工程学的命名及定义,定义的广泛性 命名的多样性,1、人机工程学命名,欧洲：Ergonomics 工效学。 美国：Human Factors ; Huma

3、n Factors Engineering; Engineering Psychology 人因工程学, 人类因素学 。 前苏联：工程心理学； 日本:人间工学； 其他：人体工程学；人机工程学；人类工效学；人机控制学；宜人学等。 国内：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工效学命名的较多，工业工程重点在强调重视人的因素的作用，故使用人因工程这一课程名称。,2、人机工程学定义,2、人机工程学定义,2、人机工程学定义,（1）研究对象：人与广义环境的关系； 人指操作者或使用者; 机泛指人操作或使用的物，可以是机器，也可以是用具、工具或设施

4、、设备等; 环境是指人、机所处的周围环境，如作业场所和空间、物理化学环境和社会环境等; 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它们所处的周围环境所构成的系统。,对定义的理解,对定义的理解：,（2）研究重点：人类以及在工作和日常生活中所用到的产品、设备、设施、程序与环境之间的相互关系。 （3）研究目标： 提高工作效率和质量，如简化操作、增加准确性等。 为了满足人们的价值需要，如提高安全性、减少疲劳和压力、增加舒适感、获得用户认可、增加工作的满意度和改善生活质量。,对定义的理解：,（4）研究方法： 对人的能力、限制、特点、行为和动机等相关信息进行系统研究，并将之用于产品、操作

5、程序及使用环境的设计。,1、世界人机工程学的发展 (人机工程学发展三阶段说) 2、我国人机工程学的发展 3、人机工程学产生的根源,二 人机工程学的起源与发展,二、人机工程学的起源与发展,1、世界人机工程学的发展,人机工程学的萌芽阶段,人机工程学的诞生（1945-1960年）,人机工程学的成长阶段（1860-1980年）,计算机、灾难和诉讼（19801990年）,原始时期 原始的人机关系,人机工程学的普及和进一步发展（1990以后）,原始时期 原始的人机关系,早在石器时代，人类就学会选择石块打制成可供敲、砸、刮、割的各种工具，从而产生了原始的人机关系。,人机工程的萌芽阶段,从19世纪末到20世纪

6、40年代，人们开始采用科学的方法研究人的能力与其所使用的工具之间的关系，从而进入了有意识地研究人机关系的新阶段。,F W Taylor铁锹研究 F B Gilbreth & L M Gilbreth砌砖研究 H Munsterberg心理学与工作效率 “工业心理学之父”芒斯特伯格 霍桑实验,人机工程学的诞生（1945-1960年 ）,1945年 美国陆军和空军 “工程心里学实验室” 1949年 英国 工效学研究学会 应用试验心理学：工程和设计中的人因素 1954年 伍德森 设备设计中的人类工程学导论 1957年 英国 工效学(Ergonomic)开始发行 美国：工程心理学学会 苏联： 1959

7、年 国际人类工效学学会成立 人因工程职业出现,人机工程学的成长阶段（1960-1980年）,研究领域不断扩大 开始由军事工业演变到太空计划的重要部分，到1980年全美会员超过了3000人，许多生产药品、计算机、汽车和其他消费品的公司也成立了人因工程小组。工业界开始承认人因工程学对于工作地和产品制造的重要作用和巨大贡献。 对于大众来说仍然很陌生。,计算机、灾难和诉讼（19801990年）,人因工程学继续成长 美国三哩岛核电站于1979年3月发生的核泄漏事故。由二号堆的二回路冷凝水泵故障引起。事故发生后，卸压箱的安全隔膜破裂，导致放射性气体和气溶胶向外释放。终因受防护外壳的阻挡，逸出的放射性物质较

8、少，没造成人员死亡，但经济损失超过十亿美元。 1984年 印度Bhopal(博帕尔）化工厂有毒物质泄漏，造成4000人死亡，200000人受伤。 1986年 苏联切尔诺贝利核电站爆炸事件和大火，300余人死亡，大量人员遭核辐射，百万平方公里土地被污染。 1989年 美国Philips Petroleum塑料厂爆炸，相当于10t的TNT,23死亡，100多人受伤，美国商业保险公司赔款1.5亿美元。 不恰当的人因设计是主因。设计缺陷、指令失效 人的因素的重视不够都是每个事故的重要原因,人因工程学的普及和进一步发展（1990以后）,许多国家都成立了自己的人因工程学组织。 人因工程学的研究领域渗透到了

9、我们生活中的每一个角落 新技术的兴起为人因工程学的发展提出了新的挑战，在高科技领域中发挥特殊作用。,人机工程学发展的三阶段说,经验人机工程学： 人如何适应机器（二战前） 科学人机工程学： 机器如何适应人（二战20C50Y） 现代人机工程学： 人机环境的协调(20C60Y今),练习题：,人机工程学的发展大致经历了这样的一个过程，即： A以人类为中心以机械为中心人机系统环境协调以系统为中心 B以机械为中心以系统为中心以人类为中心人机系统环境协调 C以机械为中心以人类为中心以系统为中心人机系统环境协调 D以人类为中心以系统为中心人机系统环境协调机械中心以机械为中心,2、人机工程学在我国的发展,中国最

10、早开展工作效率研究的是心理学家。20世纪30年代，清华大学开设了工业心理学课程，1935年，陈立先生出版了“工业心理学概观”，这是我国最早系统介绍工业心理学的著作。 新中国成立后，中国科学院心理研究所和杭州大学的心理学家开展了操作合理化、技术革新、事故分析、职工培训等劳动心理学研究。 在20世纪60年代初、一部分心理学工作者转向人机关系问题的研究，如铁路灯光信号显示、电站控制室信号显示、仪表表盘设计、航空照明和坐舱仪表显示等工程心理学研究，取得了可喜成果。 “文化大革命”使许多研究陷于停顿。70年代后期，一些研究单位和大学，成立了工效学或工程心理学研究机构。,2、人机工程学在我国的发展,198

11、0年5月成立了中国人类工效学标准化技术委员会和中国心理学会工业心理学专业委员会。 1984年国防科工委还成立了军用人机环境系统工程标准化技术委员会。 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。 20世纪80年代末，我国已有几十所高等学校和研究单位开展了人因工程学研究和人才培养工作。许多大学在应用性学科开设了有关人因工程学方面的课程。 1989年6月29-30日在上海同济大学召开了全国性学科成立大会，定名为中国人类工效学学会。 1991年1月成为国际人类工效学协会正式成员 1995年创办了人类工效学杂志。中国人类工效学学会、安徽三联事故预防研究所。,2、人机工程学在我国

12、的发展,3、人机工程学产生的根源,研究工具和技术中人的因素是人机工程发展的起因。 强烈追求： 高效率（有效） 可靠性 安全性 健康性 环境舒适性。,满意度 幸福感 尊严,追求：,降温措施,手工,电动,空气温度条件,健康、环保、低碳,芭蕉扇,电扇,空调,绿色空调,舒适性、健康性,学习工具,石刻、 甲骨,竹简、 动物皮,纸张,电子文档、 电纸书,易获得性,追求：,追求：,机械制造,手工,高效、安全,机械 器具,机器 设备,数控 机床,智能加 工系统,人机工程学产生的根源？,人机工程发展的重要原因：重视技术发展而不重视人的因素； 工具的发明、机器的发明、战争的推动 强化研究的原因：人机环境不协调；

13、根本目的：高效率、可靠性、安全性 、环境舒适性。 与招商引资一样：重视项目-重视技术-重视（可持续）发展,1、研究内容 2、应用领域,三 人机工程学的研究内容与应用领域,三、人机工程学的研究内容与应用领域,人机工程学的研究包括理论和应用研究两个方面。但学科研究的总趋势还是侧重应用。其主要内容可概括为以下8个方面： (1)研究人的生理与心理特性。人机工程学系统地研究人体特性，如人的感知特性、信息加工能力、传递反应特性；人的工作负荷与效能、疲劳；人体尺寸、人体力量、人体活动范围；人的决策过程、影响效率和人为失误的因素等。 (2)研究人机系统总体设计。人机系统的效能取决于它的总体设计。系统设计的基本

14、问题是人与机器之间的分工以及人与机器之间如何有效地进行信息交流等问题。,1、研究内容,(3)研究人机界面设计。在人机系统中，人与机相互作用的过程就是利用人机界面上的显示器与控制器，实现人与机的信息交换的过程。研究人机界面的组成并使其优化匹配，产品就会在功能、质量、可靠性、造型及外观等方面得到改进和提高，也会增加产品的技术含量和附加值。 (4)研究工作场所设计和改善。工作场所设计包括工作场所总体布置、工作台或操纵台与座椅设计、工作条件设计等。,三、人因工程学的研究内容与应用领域,三、人机工程学的研究内容与应用领域,(5)研究工作环境及其改善。作业环境包括一般工作环境，如照明、颜色、噪声、振动、温

15、度、湿度、空气粉尘和有害气体等，也包括高空、深水、地下、加速、减速、高温、低温及辐射等特殊工作环境。 (6)研究作业方法及其改善。人机工程学主要研究人从事体力作业、技能作业和脑力作业时的生理与心理反应、工作能力及信息处理特点；研究作业时合理的负荷及能量消耗、工作与休息制度、作业条件、作业程序和方法；研究适宜作业的人机界面等等。,三、人机工程学的研究内容与应用领域,(7)研究系统的安全性和可靠性。人机工程研究人为失误的特征和规律，人的可靠性和安全性，找出导致人为失误的各种因素，以改进人机环境系统，通过主观和客观因素的相互补充和协调，克服不安全因素，搞好系统安全管理工作。 (8)研究组织与管理的效

16、率。人机工程学要研究人的决策行为模式；研究如何改进生产或服务流程；研究组织形式与组织界面，便于员工参与管理和决策，使员工行为与组织目标相适应等。,2、应用领域,人机工程学的应用涉及非常广泛的领域。与人直接有关的应用领域概括为机具、作业、环境和管理等几大类。 （1）产品和器具设计与改进； （2）作业设计与改进； （3）环境设计与改进； （4）管理设计与改进。 在项目的最初设计中必须尽可能充分考虑人的因素。,表1-1 人机工程学的应用领域及示例,四、 人机工程学和其他学科关系,Text,人体科学 生理学 心理学 人体测量学 生物力学 劳动卫生学,环境科学 环境保护学 环境医学 环境心理学 环境检测学 微气