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1、作业空间设计作业空间设计1、基本概念l作业空间 人、机器设备、工装及被加工物所占的空间。人、机器设备、工装及被加工物所占的空间。l（1）近身作业空间作业者在某一固定工作岗位时，考虑人体的静态和动态尺寸，在坐姿或站姿状态下，为完成作业所及的空间范围。l（2）个体作业场所作业者周围与作业者有关的，包括设备等因素在内的作业区域。l（3）总体作业空间多个相联系的个体作业场所布置在一起构成的作业空间。一、作业空间的概念一、作业空间的概念l作业空间l作业空间包含三种不同的空间范围l作业接触空间l作业活动空间l安全防护空间人体在规定的位置上进行作业时（如操纵机器、维修设备等）,必须触及的空间，即作业范围，或
2、称为作业接触空间。人们为完成劳动任务的大部分工时主要在这个范围内度过。一、作业空间的概念一、作业空间的概念l作业空间l作业空间包含三种不同的空间范围l作业接触空间l作业活动空间l安全防护空间人体在作业时或进行其他活动时（如进出工作岗位、在工作岗位进行短暂的放松与休息等），人体自由活动所需要的范围，即作业活动空间。一、作业空间的概念一、作业空间的概念l作业空间l作业空间包含三种不同的空间范围l作业接触空间l作业活动空间l安全防护空间为了保障人体安全，避免人体与危险源（如机械转动部位等）直接触所需要的安全防护空间。2作业空间设计 按照作业者的操作范围、视觉范围以及作业姿势等一系按照作业者的操作范围
3、、视觉范围以及作业姿势等一系列生理、心理因素对作业对象、机器设备、工具等进行列生理、心理因素对作业对象、机器设备、工具等进行合理的空间布局，给人、物等确定最佳（合理）的流通合理的空间布局，给人、物等确定最佳（合理）的流通路线和占有区域，以提高系统的可靠性、舒适性和经济路线和占有区域，以提高系统的可靠性、舒适性和经济性。（广义）性。（广义） 合理设计工作岗位空间。（狭义）合理设计工作岗位空间。（狭义）2、作业空间设计的一般要求1）近身作业空间设计应考虑的因素）近身作业空间设计应考虑的因素（1）作业特点（2）人体尺寸（3）作业姿势（4）个体因素（5）维修活动平平均均执执行行时时间间/min2015
4、1050低低中中高高频频率率重要性重要性功能功能使用使用顺顺序序原原则则的使用水平的使用水平面板布置原面板布置原则则与作与作业执业执行行时间时间的关系的关系2）作业场所布置原则）作业场所布置原则（1）重要性原则（2）使用频率原则（3）功能原则（4）使用顺序原则 （三）总体作业空间设计的依据（三）总体作业空间设计的依据 组织的生产（作业）方式、工艺（过程）特点组织的生产（作业）方式、工艺（过程）特点决定了总体作业空间结构（即多个个体作业场所的空决定了总体作业空间结构（即多个个体作业场所的空间结构）。间结构）。l作业空间设计就是要从根本上解决两个“距离”问题。l一是“安全距离”，是为了防止碰到某物
5、(一般指较危险的物品)而设计的障碍物距离作业者的尺寸范围；l二是“最小距离”，也就是确定作业者在工作时所必需的最小活动范围。二、作业空间设计的人体因素l1、人体测量学数据的运用l2、视觉要求l3、行为影响l4、工作体位1、人体测量学数据的运用（1 1）确定对于设计至为重要的人体尺度）确定对于设计至为重要的人体尺度（2 2）确定设计对象的使用者群体，以决定必须考虑的尺度范）确定设计对象的使用者群体，以决定必须考虑的尺度范围围 （3 3）确定数据运用原则）确定数据运用原则 （人体设计原则，可调设计原则，（人体设计原则，可调设计原则，平均设计原则）平均设计原则）（4 4）如有必要，选择合适的数据定位
6、群体的百分位）如有必要，选择合适的数据定位群体的百分位 （5 5）查找表选择有关数据值）查找表选择有关数据值（6 6）如有必要，对数据作适当的修正）如有必要，对数据作适当的修正 （7 7）考虑测量衣着情况）考虑测量衣着情况 （8 8）考虑人体测量学数据的静态和动态性质）考虑人体测量学数据的静态和动态性质 2、视觉要求l视野l视距l眼高l运动规律水平视野：双眼视区大约60以内的区域，辨别字的视线角度为1020；分辩字母的视线角度为530。对于特定的颜色的辨别，视线角度为3060。最敏锐的视力是在标准视线每侧1的范围内。 垂直视野：以标准视线水平为0基准，则最大视区为视平线以上60和视平线以下70
7、。颜色辨别界限为视平线以上30，视平线以下40。 自然视线：低于标准视线，站立时自然视线低于水平线40，坐着时低于水平线15；在站姿松弛时，自然视线偏离标准线30，在坐姿松弛时，自然视线偏离标准线38。最佳观看展示物的视区在低于标准线30的区域里。2、视觉要求l视野l视距l眼高l运动规律正常作业中，通常采用3876 cm的视距范围。 目标在560cm处最为适宜，低于380cm时会发生目眩，超过76cm时，细节看不清楚。当观察目标需要转动头部时，左右均不宜超过45，上下也均不宜超过30。2、视觉要求l视野l视距l眼高l运动规律立姿眼高是从地面至眼睛的距离，在一般工业人口中，眼高的范围约为（147
8、175）mm。坐姿眼高是从座位面至眼睛的距离，其范围约为（660790）mm。两组数据值均为正常衣着和身体姿势状态。这些尺寸是目视工作必须适应的眼高范围。 2、视觉要求l视野l视距l眼高l运动规律（1）眼睛沿水平方向运动比沿垂直方向运动快而且不易疲劳；一般先看到水平方向的物体，后看到垂直方向的物体。因此，很多仪表外形设计成横向长方形。 （2）视线的变化习惯于从左到右，从上到下和顺时针方向运动。所以仪表刻度方向设计应遵循这一规律。 （3）人眼对水平方向尺寸和比例的估计比对垂直方向尺寸和比例的估计要准确得多，因而水平式仪表的误读率（28）比垂直式仪表的误读率（35）低。2、视觉要求l视野l视距l眼
9、高l运动规律（4）当眼睛偏离视中心时，在偏离距离相等的情况下，人眼对左上限的观察最优，依次为右上限、左下限、而右下限最差。视区内仪表的布置应考虑这一点。 （5）两眼的运动是协调的、同步的。在正常情况下不可能一只眼睛转动而另一只眼睛不动；在一般操作中，不可能一只眼睛视物而另一只眼睛不视物。因而通常都以双眼视野为设计依据。3、行为影响l个人心理空间l人的行为惯性个人心理空间l个人心理空间是指围绕一个人并按其心理要求的尺寸设定的空间。l通常把心理空间分为四个范围，l紧身区紧身区(亲密距离亲密距离)、l近身区近身区(个人距离个人距离)、l社交区社交区(社交距离社交距离)、l公共区公共区(公共距离公共距
10、离)l人际交往的距离除了与个人心理有关之外，还与亲密程度、性别、文化、民族、季节和环境条件有关系。l人体对不同方向的距离要求不同。通常情况下，受人直视或从背后接近被试者所造成的不安感大于可视而非直视条件下的接近。即当有人从正面接近某个个体时，在较远处该个体就会感到不安；当从后面接近时，在该个体已感知的情况下，感受到侵犯的距离稍短些；从侧面接近时，感到不安的距离会更短。人们要求的正面空间相对于侧面空间要大。有些座椅设计的虽然考虑了人的舒适性和使用效率，但由于放置的位置和排列不当，总体使用效率并不高。例如长排放置的多人座椅，中间不加分隔，即使落座者旁边有空位人们通常也不愿意坐上去，如果加上扶手或隔
11、开座椅，就可以提高座椅利用率。 人的行为惯性l人的捷径反应是指人在日常生活中，为了贪图方便，采用最便捷的途径，直接指向目标的行为倾向。如伸手取物往往直接伸向物品，穿越空地走直线等。l当发生危险时，人类也有一些共同的躲避行为。如从众心理、左右躲避等行为。人的这种行为倾向在作业过程中常常是引起事故的原因，因此，在设计总体布局、通道、机器、堆放物时就应该提前考虑到。4、工作体位l决定工作体位和姿势的因素l工作体位l1.坐姿作业l2.立姿作业l3.坐、立交替的作业决定工作体位和姿势的因素l操作者在作业过程中，通常采用坐姿、立姿、坐立交替相结合姿势，也有一些作业采用跪姿和卧姿。在作业中使用良好的作业姿势
12、可使作业者时刻处于轻松的状态。在确定作业姿势时，主要考虑以下因素：l 1.作业空间的大小和照明条件；作业空间的大小和照明条件；l 2.作业负荷的大小和用力方向；作业负荷的大小和用力方向；l 3.作业场所各种仪器、机具和加工件的摆放位置；作业场所各种仪器、机具和加工件的摆放位置；l 4.作业台高度及有没有容膝空间；作业台高度及有没有容膝空间；l 5.操作时的起坐频率等因素。操作时的起坐频率等因素。工作体位工作体位l1、坐姿作业、坐姿作业 l 坐姿是指身躯伸直或稍向前倾角为坐姿是指身躯伸直或稍向前倾角为100150，上腿平放，上腿平放，下腿一般垂直地面或稍向前倾斜着地，身体处于舒适状态下腿一般垂直
13、地面或稍向前倾斜着地，身体处于舒适状态的体位。的体位。l坐姿作业具有以下特点：不易疲劳，持续工作时间长；身坐姿作业具有以下特点：不易疲劳，持续工作时间长；身体稳定性好，操作精度高；手脚可以并用作业；脚蹬范围体稳定性好，操作精度高；手脚可以并用作业；脚蹬范围广，能正确操作。广，能正确操作。l 人体最合理的作业姿势就是坐姿作业。对于以下作业应人体最合理的作业姿势就是坐姿作业。对于以下作业应采用坐姿作业：精细而准确的作业；持续时间较长的作业；采用坐姿作业：精细而准确的作业；持续时间较长的作业；施力较小的作业；需要手、足并用的作业。施力较小的作业；需要手、足并用的作业。 l2、立姿作业、立姿作业l 立
14、姿通常是指人站立时上体前屈角小于立姿通常是指人站立时上体前屈角小于300时所保持的姿时所保持的姿势。立姿作业的优点及缺点如下：势。立姿作业的优点及缺点如下：l （1）立姿作业的优点）立姿作业的优点 可活动的空间增大；需经常改变体位的作业，立可活动的空间增大；需经常改变体位的作业，立位比频繁起坐消耗能量少；手的力量增大，即人体能位比频繁起坐消耗能量少；手的力量增大，即人体能输出较大的操作力；减少作业空间，在没有坐位余地输出较大的操作力；减少作业空间，在没有坐位余地的场所，以及显示器、控制器配置在墙壁上的情况，的场所，以及显示器、控制器配置在墙壁上的情况，立姿更好。立姿更好。l（2）立姿作业的缺点
15、）立姿作业的缺点l 不易进行精确和细致的作业；不易转换操作；立姿时肌不易进行精确和细致的作业；不易转换操作；立姿时肌肉要做出更大的功来支持体重，容易引起疲劳；长期站肉要做出更大的功来支持体重，容易引起疲劳；长期站立容易引起下肢静脉曲张等。立容易引起下肢静脉曲张等。l 对于需经常改变体位的作业；工作地的控制装置布置分对于需经常改变体位的作业；工作地的控制装置布置分散，需要手、足活动幅度较大的作业；在没有容膝空间散，需要手、足活动幅度较大的作业；在没有容膝空间的机台旁作业；用力较大的作业；单调的作业，应采用的机台旁作业；用力较大的作业；单调的作业，应采用立姿操作。立姿操作。 l3.坐、立交替的作业
16、l 某些作业并不要求作业者始终保持立姿或坐姿，在作业某些作业并不要求作业者始终保持立姿或坐姿，在作业的一定阶段，需交换姿势完成操作。这种作业姿势称为的一定阶段，需交换姿势完成操作。这种作业姿势称为坐、立交替的作业姿势。坐、立交替的作业姿势。l 采用这种作业姿势既可以避免由于长期立姿操作而引起采用这种作业姿势既可以避免由于长期立姿操作而引起的疲劳，又可以在较大的区域内活动以完成作业，同时的疲劳，又可以在较大的区域内活动以完成作业，同时稳定的坐姿可以帮助作业者完成一些较精细的作业。稳定的坐姿可以帮助作业者完成一些较精细的作业。l 坐、立交替作业的作业面按立姿作业设计，座椅面高度坐、立交替作业的作业面按立姿作业设计，座椅面高度应与作业面高度相匹配，因此应提高座椅高度。一般使应与作业面高度相匹配，因此应提高座椅高度。一般使人坐在椅面上双脚刚好着地。该类座椅一般设计成可调人坐在椅面上双脚刚好着地。该类座椅一般设计成可调的。的。二、作业空间设计的基本原则二、作业空间设计的基本原则l为了使作业空间设计得既经济合理，又能给作业人员的操作带来舒适和方便，作业空间设计时一般应遵守以下原则：l1总体布局和局
