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人因工程第三章作业空间设计

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安全人机工程学课件-作业空间设计

安全人机工程学课件-作业空间设计

2.通道与走廊
（1）单人侧身通过，宽度W，则Wmin ≥330mm； （2）单人正向通过： Wmin ≥510mm；Woptimum
=760mm； （3）双人通道： Wmin ≥1.22~1.37m； （4）有单侧开门的通道： Wmin ≥1.67~1.83m； （5）双侧开门的通道： Wmin ≥2.1~2.34m。
3. 作业空间设计的目的
从大的范围来讲，就是组织生产现场，把 所需要的机器、设备和工具等按生产任务、工 艺流程、人的操作要求进行合理的空间布置， 给能量、物质和人员确定一个最佳的流通路线 和占有区域，从而提高工作系统总体上的可靠 性和高效性。从小的范围来讲，就是合理设计 工作岗位，以保证作业者在工作位置上便于工 作，保证操作活动的准确高效，并以最低的体 力负荷和心理负荷获得最高的劳动生产率，同 时确保劳动者的安全和健康。
安全人机工程
Chapter7 作业空间设计
7.1 作业空间
1. 作业空间的定义 在工作系统中，人、机、环境这三
个基本要素是相互关联而存在的。每 一个要素都根据需要占用一定的空间， 并按优化系统功能的原则，使这些空 间有机地结合在一起。这些空间的总 和就叫作业空间，也称工作空间。
2. 作业空间的三个空间范围
功能尺寸是指为了确保实现产品的某一功能而在设计 时规定的尺寸，有：
最小功能尺寸=（人体）设计界限值+功能修正值
最佳功能尺寸=（人体）设计界限值+功能修正值+心理修正值
7.3 工作场所的性质对作业空间的要求
在作业空间总体布局时，必须同时考虑两方面的因素： （1）从机器、设备的功能结构因素出发考虑完成工序所
4. 作业空间设计 在现代人机工程学中的地位
随着工矿企业向大型化、现代化方面发展，工 作系统所消耗的能量日益巨大，物质流量不断增加， 对人的操作要求显著提高，这使得作业空间设计变 得越来越重要，并成为协调工作系统内人-机-环境 等各个组成部分的相关关系和提高系统整体性能的 最关键的措施之一。

作业空间设计-人因工程学

作业空间设计-人因工程学

（二）主要工作体位
二、立姿
（二）立姿的缺点 1. 不易进行精确和细致的作业； 2. 不易转换操作； 3. 立姿时肌肉要做出更大的功来支持体重，容易引起疲劳； 4. 长期站立容易引起下肢静脉曲张等。
（二）主要工作体位
三、坐、立交替
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。这种作业姿势称为坐、立交替的作业姿势。
夹角
（二）立姿作业空间设计
一、工作面高度
（二）立姿作业空间设计
二、作业范围
立姿水平作业范围与坐姿作业时基本相同，垂直范围要大一些。
（二）立姿作业空间设计
三、工作活动余隙
立姿作业时，人的活动性比较大，为保证作业者操作自由、动作舒展， 必须使操作者有一定的活动余隙，并尽量大些。可参照下表。
第二节 作业空间设计中的人体因素
二、人体视野及所及范围
（一）视野 （二）主要视力范围 （三）眼高 （四）视觉运动规律
（一）视野
视野是指指人的头部和眼球固定不动的情况下，眼睛观看正前方物体 时所能看得见的空间范围，常以角度来表示。 动视野是头部固定不动，自由转动眼球时的可见范围； 静视野是头部固定不动时在眼球静止不动状态下的自然可见范围；
单位：mm 心理距离
<= 450 450~1200 1200~3500 3500~9000
（三）个人心理空间
第三节 作业姿势与作业空间设计
（一）坐姿作业空间设计 （二）立姿作业空间设计 （三）坐立姿交替作业空间设计 （四）斜作业面设计 （五）受限作业空间设计
（一）坐姿作业空间设计
（一）坐姿作业空间设计
（2）垂直作业范围
（一）坐姿作业空间设计

大学安全人机工程学课件-作业空间设计讲义

大学安全人机工程学课件-作业空间设计讲义

3. 作业空间设计的目的
从大的范围来讲，就是组织生产现场，把 所需要的机器、设备和工具等按生产任务、工 艺流程、人的操作要求进行合理的空间布置， 给能量、物质和人员确定一个最佳的流通路线 和占有区域，从而提高工作系统总体上的可靠 性和高效性。从小的范围来讲，就是合理设计 工作岗位，以保证作业者在工作位置上便于工 作，保证操作活动的准确高效，并以最低的体 力负荷和心理负荷获得最高的劳动生产率，同 时确保劳动者的安全和健康。
4. 作业空间设计 在现代人机工程学中的地位
随着工矿企业向大型化、现代化方面发展，工 作系统所消耗的能量日益巨大，物质流量不断增加， 对人的操作要求显著提高，这使得作业空间设计变 得越来越重要，并成为协调工作系统内人-机-环境 等各个组成部分的相关关系和提高系统整体性能的 最关键的措施之一。
7.2 作业空间设计的基本原则
二、辅助性工作场地的空间尺寸
1. 出入口
封闭的工作区域首先应有供日常通行的常规出入 口，允许预期的人员、车辆和货物不受限制地通过。 其次封闭的工作场所必须提供辅助入口以及各种需要 的应急出口。相应的空间尺寸为： （1）仅供人员进出的出入口： 进出高度≥2.1m；最小宽度≥0.81~0.86m；尽量不采用 门槛。 （2）由车辆、货物通行的出入口： 视具体情况而定。 （3）应急出口： a. 有足够的数量； b. 每个应急出口有便于里边人员迅速撤出的足够空间； c. 应急出口应易于开启。
其基本要求如下所示：
• 1 设备操作人员的平面活动范围。 a. 最小工作间的地面面积≥8m2。 b. 工作岗位上的自由活动面积≥1.5m2，且自由活动场地
宽度>1.0m c. 每个操作者最佳的工作活动面积=4m2。
• 2 工作间内长时间工作人员的基本空间要求。 a. 以坐姿为主的工作人员的基本空间≥12m3。 b. 非坐姿为主的工作人员的基本空间≥15m3。 c. 重体力劳动者的基本空间≥18m3。

人机工程---作业空间设计

人机工程---作业空间设计

术语和符号3．1 水平基准面P XY在工作岗位，人站立的或座椅放置的平面(见图1至图3)。

3．2垂直基准面P YZ与人体冠状面平行，与水平基准面相垂直，并且通过工作岗位上限制人体向前的点所在的平面[见图1(a)至图3]。

3．3座位面高度S座位设计平面与水平基准面之间的距离[见图1(a)和图3]。

3．4 坐姿工作岗位的相对高度H1坐姿时手操作平面与座位设计平面之间的距离[见图1(a)和图3]。

3．5 立姿工作岗位的工作高度H2立姿时手操作平面和水平基准面之间的距离(见图2和图3)。

3．6工作平面高度 A安放作业对象或工装夹具的平面和水平基准面之间的距离[见图1(a)至图3]。

3．7 作业面高度 C手作业平面和工作平面之间的距离[见图1(a)至图3]。

3．8 工作台面厚度K工作平面与限制大腿向上动作界面之间的距离[见图1(a)至图3]。

3．9 脚支撑高度 F脚支撑面的几何中心与水平基准面之间的距离[见图1(a)和图3]。

3．10 小腿空间高度U座位设计平面与脚支撑几何中心之间的距离[见图1(a)和图3]。

3．11 大腿空间高度Z限制大腿向上动作界面与座位平面之间的距离[见图1(a)和图3]。

3．12 坐姿工作岗位的腿空间高度G限制大腿向上动作界面与脚空间上方界面之间的距离[见图1(a)和图3]。

3．13 立姿工作岗位的脚空间高度I容脚空间上方界面与水平基准面之间的距离(见图2)。

3．14 腿部空间进深T1垂直基准面和限制小腿或膝前伸界面之间的距离[见图1(a)至图3]。

3．15 脚空间进深T2垂直基准面与限制脚前伸界面之间的距离[见图1(a)至图3]。

3．16 腿部空间宽度 B限制膝或脚向外侧扩展的两界面之间的距离[见图1(b)]。

3．17 横向活动间距 D两相邻工作岗位上的纵向中平面之间的距离[见图1(b)]。

3．18 向后活动间距W垂直基准面和限制人体向后活动界面之间的距离[见图1(a)至图3]。

人因工程学课后习题及解答讲解

人因工程学课后习题及解答讲解

第一章一、简述人因工程学的定义。

答：人因工程学就是按照人的特性设计和改进人一机一环境系统的科学。

人一机一环境系统是指由共处于同一时间和空间的人与其所操纵的机器以及他们所处的周围环境所构成的系统，也可以简称为人一机系统。

为了实现人、机、环境之间的最佳匹配，人因工程学把人的工作优化问题作为追求的重要目标。

其标志是使处于不同条件下的人能高效、安全、健康、舒适地工作和生活。

二、人因工程学的发展历程经历了哪几个阶段？答：1.人因工程学的萌芽时期20世纪初，美国人泰勒(科学管理的创始人)进行了著名的铁铲实验和时间研究实验 ，他还对工人的操作进行了时间研究，改进操作方法，制定标准时间，在不增加劳动强度的条件下提高了工作效率。

与泰勒同一时期的吉尔布雷斯夫妇开展了动作研究，创立了通过动素分析改进操作动作的方法。

在这一时期，德国心理学家闵斯托伯格倡导将心理学应用于生产实践，其代表作是《心理学与工业效率》，提出了心理学对人在工作中的适应与提高效率的重要性。

20世纪初，虽然已孕育着人因工程学的思想萌芽，但人机关系总的特点是以机器为中心，通过选拔和培训使人去适应机器。

由于机器进步很快，使人难以适应，因此大量存在着伤害人身心的问题。

2.人因工程学的兴起时期这一阶段处于第一次世界大战至第二次世界大战之前。

第一次世界大战为工作效率研究提供了重要背景。

该阶段主要研究如何减轻疲劳及人对机器的适应问题。

自1924年开始，在美国芝加哥西方电气公司的霍桑工厂进行了长达8年的“霍桑实验”，这是对人的工作效率研究中的一个重要里程碑。

实验得到的结论是工作效率不仅受物理的、生理的因素影响，还发现组织因素、工作气氛和人际关系等都是不容忽视的因素。

3.人因工程学的成长时期这一阶段包括第二次世界大战至20世纪60年代。

二战以前，人与机器装备的匹配，主要是通过选拔和培训，使人去适应机器装备。

二战期间，由于战争的需要，首先在军事领域开始了与设计相关学科的综合研究与应用 ，使人适应机器转入到使机器适应人的新阶段 。

人因工程—作业空

人因工程—作业空

在作業台面上加上斜面，提高 治治具高度,減少MIC與操作者 的距離,減少疲勞度﹐
三、作业空间与用具设计
立姿作業優化2
測試機台CELL高度過低
Before
After
三、作业空间与用具设计
立姿作業改善3
400
三、作业空间与用具设计
立姿作業布置改善4
不合理的布置會浪費操作時間，使動作效率下降，應加 以排除。重整操作環境等也可合并減少一些無用動作。 例.將膠布位置由作業員的背后變為側邊，可減少作業員 的轉身動作。 前 后
546
216
15.77
9.70
一、人的形体参数
人体尺寸的影响因素
年齡 & 性別 & 種族 & 年代 & 職業 & 国家 & 其他
種族（国家）
美國白人
人數 年齡 身高 體重 25000 23 173.7 70.4
美國黑人
6684 23 172.7 69
日本人
233 25-34 161.3 54.9
一、人的形体参数
三、作业空间与用具设计
3.1 作业空间设计 3.1.1工作高度(立姿)
立姿較適合之時機： 工作台下沒有大腿放置空位。 處理物品重量大於4.5kg。 經常需要舉起雙手伸長手臂於高處取物。 作業必須經常起身走動。 作業必須以雙手向下施加壓力。
三、作业空间与用具设计
立姿作业空间
立姿作业的特点: （1）需要经常改变体位的作业。站着频繁的起坐消耗 能最少些； （2）常用的控制器分布在较远区域、需要手足有较大 运动幅度的作业。因站姿时作业者可以走动，可以看见或 使用坐姿作业者够不到的部件； （3）需要用力较大的作业。立姿时手臂力量较大，易 于操作大操纵杆。

《人因工程》课程标准

《人因工程》课程标准

《人因工程》课程标准一、课程性质《人因工程》为全日制大学本科物流工程专业教学计划中一门必修的专业课程。

在专业的培养方案中一般都安排在大三第二学期实施。

人因工程学是基于对人和机器、技术的深入研究，发现并利用人的行为方式、工作能力、作业限制等特点，通过对工具、机器、系统、任务和环境进行合理设计，以提高生产率、安全性、舒适性和有效性的一门工程技术学科。

人因工程学涉及到的领域包括宇航系统、城市规划、工厂运作、机械设备、交通工具、家具制造、服装、生活用品制造等等。

因此，人因工程学是物流工程专业的一门重要专业基础课，学生只有掌握了本课程的基本知识，才能在工作岗位上发挥更大的作用。

二、课程理念《人因工程》课程以生产和管理系统为研究对象，把系统中的人作为着眼点，围绕人、机、环境三者之间的关系，系统的介绍了人因工程学的有关思想、理论与方法。

具有较强的理论性、实践性和思想性，通过本课程学习，使学生掌握人因工程的基本原理，具备应用人因工程理论及方法解决实际问题能力。

课程理念应有以下几个方面：1、人因工程学具有多科学性、交叉性和边缘性的特点：人因工程学涉及多个学科的知识，生物学、心理学、人体测量学、解剖、生物力学、医学等人体科学是人因工程学重要的基础学科；工程设计、安全工程、系统工程、管理工程等工程学科与人因工程关系密切；人因工程学还需要环境科学、社会学、统计学、信息技术、控制技术等学科的有关理论与方法。

因此在教学过程中既要注重理论知识与方法的讲授，更要注重解决实际问题的思想方法的建立和培养。

2、充分利用案例提高教学效率：为了提高学生运用人因工程学知识解决实际问题的能力，将人因工程相关研究及应用论文，及其他教师的实践研究内容整理，提炼出案例。

如人机系统设计、产品包装设计、环境设计与改善等。

然后，通过电子邮件将案例发给学生，学生以小组为单位讨论，形成一定的结论，并做成电子课件，上课时各组派代表讲解，大家充分讨论，教师根据学生解决问题的思路适时提出有启发性或能够引起积极思考的问题，鼓励学生独立思考，开发思维。

人因工程说明PPT课件

人因工程说明PPT课件
一般在96.52cm~106.68cm，取中间值101.6cm D. 操作工横向膝盖空间宽度 E. 可调节的足部休息空间 F. 工人进出操作工位的空间
按精益布局设计的坐/站位设计概论
够取空间 — 大多数工人可以用单臂较轻松够到的区域。 够取空间分为两种：理想够取空间和非频繁够取空间
理想够取区域— 是以操作工单侧肩膀为圆心的45.72cm为半径的圆弧内所包围的 空间。
13
三、作业空间设计
工作现场设计概论-2
非频繁够取区域 — 是在63.5cm为半径的圆弧所包围的空间。
理想工作空间 — （坐/站）
膝部空间 —
最佳工作空间即在工作过程中工人的手的理想位置。 在理想工作范围内人的姿态是自然的,双手可以同时进行操作并且工作对象大
致处在工人的视线范围之内。
工位下面容纳膝部的空间,60.96cm宽（76.2cm最好）,深度为35.56cm,20.32cm 高。在这个空间下面还需要深度为20.32cm的单足休息空间,或再加10.16cm。
重复——同样或相似的动作每秒或每小时重复的次数
<0~150次/小时， 不>600次/小时
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三、作业空间设计
精益设计的风险因素-2
不舒服的身体姿势——偏离中立位置角度过大，如45度 最好带靠背地坐着，不要蹲、躺或跪； 物料最好在手边，不要高过头、在身后或低于膝盖； 背部偏离人体中心<20度，不要>45度；颈部偏离中心<20度，不能弯曲、后仰 或扭曲>20度；不舒服承受时间<10% 循环时间，不能>50%循环时间。
站立工作工位 －
坐/站工位的人体因素设计为工作循环强度高（周期小于30秒）的工作来设计 的—到颈部是123.7cm

人因工程第三章作业空间设计

人因工程第三章作业空间设计

表3-1 坐姿作业时一般控制台设计尺寸
School of Economics & Managemen
y Ye
Jiangsu University of Science and Technology
立姿作业空间设计
立姿作业范围
立姿立作姿业作时业，时身，体身自体然自站然立站，立有，时有躯时干躯稍干向 前稍倾向前15o倾，1如5o图，3如-7图。3此-7时。：此时：
第一节 作业空间设计概述
两个“距离”的概念 1. 安全距离：为了防止碰到某物（通常是
比较危险的东西）而设置的障碍物距离 作业者的尺寸范围 2. 最小距离：确定作业者在作业时所必须 的最小范围
School of Economics & Managemen
y Ye
Jiangsu University of Science and Technology
y Ye
Jiangsu University of Science and Technology
立姿作业空间设计
立姿作业空间垂直方向布局设计
立姿立作姿业作空业间空在间垂在直垂方直向方可向划可分划为分5为段5，段每， 段每所段设所计设的计内的容内不容一不样一：样：
A. 在0～500mm高度之间适宜于脚控制 B. 在500～700mm高度之间，手与脚的操
总体作业空间的设计除了要考虑设备、用具所占的空间以及作业者 的操作空间以外，还应给作业者留有足够的心理空间
School of Economics & Managemen
y Ye
Jiangsu University of Science and Technology
作业空间设计的原则

人因工程之作业空间设计介绍课件

人因工程之作业空间设计介绍课件

提供足够的空间：确保员工有足够的活动空间，避免拥挤和压抑感
良好的照明和通风：提供充足的光线和良好的通风条件，保证员工的健康和安全
舒适的温度和湿度：保持适宜的温度和湿度，使员工感到舒适，提高工作效率
效率性原则
1
合理布局：根据作业流程和设备布局，提高工作效率
2
减少走动：缩短作业人员走动距离，降低疲劳度
03
提高企业竞争力：通过优化工作环境，提高员工的工作效率和满意度，从而提高企业的竞争力。
04
作业空间设计的原则
安全性原则
设计应确保作业空间内无安全隐患
01
设备、工具和材料应放置在安全的位置
02
作业空间应设有紧急出口和逃生路线
03
作业空间内应设有安全警示标志和提示
04
舒适性原则
符合人体工程学：设计应符合人体生理和心理需求，提高工作效率
隔音处理：采用隔音材料和吸音板，降低噪音干扰
色彩搭配：采用柔和、明亮的色彩，营造轻松、愉悦的工作氛围
01
02
03
04
05
06
某医院的作业空间设计
01
空间布局：根据医院各部门职能，合理规划空间布局，提高工作效率
02
照明设计：采用自然光和人工照明相结合，保证工作环境明亮舒适
03
色彩搭配：选用柔和、温馨的色彩，缓解医护人员和患者的紧张情绪
噪音控制：通过隔音材料和设备降噪措施，降低噪音对员工的影响
安全防护：设置安全通道、防护栏等设施，保障员工安全
某办公室的作业空间设计
空间布局：开放式办公区、独立办公室、会议室等
照明设计：采用自然光和人工照明相结合的方式，保证光线充足且舒适
绿化设计：摆放绿植，增加办公室的生机和活力

人因-工程0517

人因-工程0517

1 作业空间设计
③脚作业空间 与手操作相比，脚操作力较大，但精确度差， 且活动范围较小，一般脚操作限于脚踏板类装置。 正常的脚作业空间位于身体前侧，座高以下的区 域，其舒适的作业空间区域于身体尺寸与动作的 性质。 ④ 功能臂长测量 近身作业空间主要由功能臂长决定，其测量以 座椅面最低点和肩关节转动轴为两参考点。
第一章 人因工程概述
人因工程学：20世纪40年代后期跨越不同学 科和领域，应用多种学科的原理、方法和数据 发展起来的一门新兴的边缘学科。 由于学科内容的综合性、涉及范围的广泛性以 及学科侧重点的不同，学科命名也具有多样化 的特点。


欧洲：称为工效学（Ergonomics) 美国：人类因素学（Human Factors)、人类工程 学(Human Engineering)、工程心理学 (Engineering Psychology) 日本：人间工学 中国：人机工程学、工效学、人机学、人体工程学
1 作业空间设计
1.6 个人的社会心理空间 ①个人心理空间 ②个人领域 公共距离 社交距离 近身距离 紧身距离
1 作业空间设计
1.7 工作面设计 ①工作面高度 最好能使上臂自然的下垂，前臂接近水平 或稍微下倾放在工作面上，还要考虑工作性质、 视距和工作面的厚度等因素。可以把工作面和 坐椅的高度设计成可调节的。如图 ②坐姿立姿兼顾的工作面 可以使肌肉得到放松，有利于减轻操作疲 劳和维护操作者的健康。
1 作业空间设计
1.10 工位器物的布置 ①工源自器物布置范围的最大限度 将显示器和控制器及其他有关器物安置在人 的感官或手、足等效应器官可及的范围内。 ②工位器物布置的最佳位置 通常认为围绕视15度范围是最适宜的视觉区， 手位于操作者手臂前方与腰等高的地方最有利 于施力，足控制器的布设位置与施力强度有关。

人机工程-作业空间设计

人机工程-作业空间设计

作业空间设计作业空间包括作业者在操作时所需的空间及在作业中所需的机器、设备、工具和操作对象所占的空间范围。

作业空间的设计是指按照作业者的操作范围、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、工具进行合理的布置、安排，并找出最适合本作业的人体最佳作业姿势、作业范围，以便为作业者创造一个最佳的作业条件。

一个设计优良的作业空间，不仅可以使作业者作业舒适、安全，操作简便，而且有助于提高人机系统的作业效率。

本章主要分析了影响作业空间设计的主要因素，在“人”方面有：作业者的操作范围、视觉范围、作业姿势等因素；在“机”方面有：单个机器设备的控制面板布置以及多个机器布置时局部与整体的关系等；在此基础上研究了坐姿作业空间与站姿作业空间，虚拟车间、工厂，以及作业空间的辅助用具如座椅、工作台的设计等；最后论述了作业空间的设计评价。

第一节作业空间设计概述研究作业空间的设计，首先要明确以下几个相关概念：一、近身作业空间是指作业者在某一固定的工作岗位上，保持站姿或坐姿等一定的作业姿势时，由于人体的静态或动态尺寸的限制，作业者为完成作业所及的空间范围。

如人在坐姿打字时，四肢（主要指上肢）所及的空间范围，就是近身作业空间。

近身作业空间作为作业空间设计的最基本内容，主要依据作业者在操作时四肢所及范围的静态尺寸和动态尺寸来确定。

根据人体的作业姿势不同，近身作业空间又可分为坐姿近身作业空间和站姿近身作业空间。

二、个体作业场所是指作业者周围与作业有关的、包含设备因素在内的作业区域，简称作业场所。

如电脑、计算机桌、电脑椅就构成一个完整的个体作业场所。

同近身作业空间相比，作业场所更复杂些，除了作业者的作业范围，还要包括相关设备所需的场地。

当仅有一台机器设备时，我们就可以把它当作个体作业场所来设计，而不必考虑多台设备布置时总体与局部的关系。

三、总体作业空间多个相互联系的个体作业场所布置在一起就构成了总体作业空间。

总体作业空间不是直接的作业场所，它更多地强调多个个体作业场所之间尤其是多个作业者之间的相互关系。

人因工程课件-第03章

人因工程课件-第03章
跪姿工作 宽度 高度
900
1100 1450
1020
1200
1100
1300 1500
F
G H I 俯卧工作 爬着工作
手距地面高度
高度 长度 高度 800 1500 450
700
900 950 1600 500 600 1950 600 650 2000
J
K L
（腹朝下）
仰卧工作 （背向下）
长度
高度 长度
平均设计原则
极端设计原则和可调设计原则不太合适或现实时需要采用平均数 值代表大多数情况。
3.3.3 基于人体测量的作业工具及环境设计流程
？
1. 确定为谁而设计
？ ？
2. 确定与哪些身体部位尺寸有关
3. 确定为“平均数”还是为极限而设计
3.3.3 基于人体测量的作业工具及环境设计流程
设计流程
3.4 中国常用人体测量数据
中国的人体尺寸
1989年7月1日实施的GB10000-88《中国成年人人体尺寸》，适用于工业产 品、建筑设计、军事工业以及工业的技术改造设备更新及劳动安全保护。标 准中所列数值，代表从事工业生产的法定中国成年人（男18～60岁，女 18～55岁）。
①东北、华北区 包括黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、山东、 北京、天津、河北。 ②西北区 包括甘肃、青海、陕西、山西、西藏、宁 夏、河南、新疆。 ③东南区 包括安徽、江苏、上海、浙江。 ④华中区 包括湖南、湖北、江西。 ⑤华南区 包括广东、广西、福建。 ⑥西南区 包括贵州、四川、云南。
3.3 人体测量数据在设计中的运用
3.3.1 应用人体测量数据进行设计的标准Leabharlann 空间性 可达性 身体姿势

作业空间参考精讲

作业空间参考精讲

三、作业姿势
1、作业姿势的作用
正确的人体姿势和体位 可以减少静态疲劳，有
2、常见不正确的姿势 利人的身体健康和工作
3、常见作业姿势 4、选择的姿势原则
质量，并提高劳动生产 率。反之，作业姿势不 舒适，就会导致过分的
疲劳，年长日久，可能
引起劳损（如驼背、腰
肌劳损和肩肘腕综合症
等），成为职业病的起
低
中
高
原则的使用水平
面板布置原则与作业执行时间的关系
（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 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）。
作业空间设计就是要从根本上解决两个“距离” 问题。
一是“安全距离”，是为了防止碰到某物(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；
2、视觉要求
视野
正常作业中，通常采用38cm处最为适宜，低于380cm时会 发生目眩，超过76cm时，细节看不清楚。
运动规律
当观察目标需要转动头部时，左右均不宜超 过45º，上下也均不宜超过30º。
2、视觉要求
视野 视距 眼高
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（147～175） mm。
2、立姿作业 立姿通常是指人站立时上体前屈角小于300时所保持的姿 势。立姿作业的优点及缺点如下： （1）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 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 的场所，以及显示器、控制器配置在墙壁上的情况， 立姿更好。
作业空间设计
1、基本概念
作业空间 人、机器设备、工装及被加工物所占的空间。

人因工程第三章作业空间设计

人因工程第三章作业空间设计
上显相示互 仪对表应的。排如列123置当要... 上面跟按按按相板功重作使上能互仪对呼要业用表应应程顺频比的度序率较控多制进进进的旋行行行时钮到布布布候在的为作，位置置置器了，件防各，止个应作控够放业制的到过器距人程之离的中间最发要佳生留操误有作操足范围内 4. 按功能对应性进行布置 5. 控制器的间距
14
坐姿作业空间设计
作业范围
D. 根据手臂的活动范围，可以确定坐姿作业空间的 平面尺寸。按照能使95％的人满意的原则，应该：
① 经常使用的控制器、工具、加工件放置在最舒适 范围
② 不常用的控制器、工具放在最舒适范围外的最大 可及范围
③ 特殊的易引起危害的装置，布置在最大可及范围 外 从垂直平面看，人体上肢的最舒适作业区是一个 梯形区，如图3－4
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如果坐姿不正确或座椅设计不合理，会 给身体带来伤害： a) 长时间采用坐姿，静脉压力会增加，大 腿局部受到压力，血液回流阻力增加， 会造成下肢肿胀、麻木 b) 不正确的坐姿还会因腹部肌肉松弛，脊 柱前弯而影响呼吸系统、消化系统的功 能 c) 人体躯干过于前倾或后仰，则会造成颈 椎炎等疾病
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操作者在作业过程中涉及到的显示器、控制
控制面板的布置原则 在完成某一作业的过程器中可所能使不用止的一控个制，器这时应按照各器件对完成 是有一定顺序的，为了作方业便起、作快用捷的地重操要作程，度来布置，即最重要的 在配置这些器件时也应器按件照布这置一在使人用的顺最序佳操作和视觉范围内，如 布置。一般对有操作顺序的控急制停器开应关按应照该放在人的正前方 当控制面板中的显示竖器直、方控向制由器上较而多下时、在，水作要平成业方过向程自中左，向有右一的些显示器、控制器的 组排列，功能相关的器件应放在一顺起序或进使在行用位排置频列率高于其他器件，对于这些经常用

人机工程学讲义

人机工程学讲义

作业面太高：人在工作中不得不太高手臂，这有会使肩膀疼。
第三章 动作与姿态问题
第一节 动作研究 人机关系体现在人对物的使用过程中，而使用过程是由人的一系列动作和 姿态构成的。从这个意思上说，动作姿态是联系人、机两个方面的纽带，是人 机界面中最实质性的因素。设计师必须对人的动作姿态特性有所了解，才能处
理好系统中的人机关系。
一、运动生理 1、肌肉系统 人的运动能力和肌肉类型有关。
块收缩纤维（快肌） 慢收缩纤维（慢肌） 人体肌肉
快肌：收缩幅度大，速度快，力量大，但容易疲劳，耐力能力差；（适合完成短期运动 型的动作） 慢肌: 收缩幅度小，速度慢，力量小，但消耗能量少，不容易疲劳。（适合完成长时间 耐力型的动作）
目的：
规划和利用人力、制定培养方案，使人力得到最有效的发挥。 研究最优良的工作条件，研究最好的管理组织形式， 研究工作动机
二、科学人机工程学 （第二次世界大战 之间）
二战期间，由于战争的需要，许多国家大力发展效能高、威力大的新式武器和 装备。由于片面注重新式武器和装备的功能研究，而忽视了其中“人的因素”（由 于操作失误导致失败的教训屡见不鲜）。 例如：由于战斗机中座舱与仪表的位置设计不当，造成分行员误读仪表和误用操纵 器导致意外事故；由于操作复杂、不灵活和不符合人的生理尺寸而造成战斗命中率 低等现象经常发生。
肘高以下5-10cm 电脑人群的坐姿作业，需考虑键盘和鼠标垫高度， 所以桌面高度比一般作业面略低一些。
站坐交替 从人体生理的角度来讲，能够交替站着和坐着进 行工作的工作台上比较好的，因为长期站着，腿部
负荷过重，容易感到疲劳，而总是坐着运动太少，
不利于身体健康。 站和坐会导致不同肌肉的疲劳和酸痛，久站久坐 会促使一些职业病的发生。 作业面高度：以站立时作业面高度为准，为坐着工 作时提供较高的椅子即可。 椅子高：75-95cm,同时提供脚踏板，以便更加舒服
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ห้องสมุดไป่ตู้
• 如果坐姿不正确或座椅设计不合理， 会给身体带来伤害：
a) 长时间采用坐姿，静脉压力会增加，大 腿局部受到压力，血液回流阻力增加， 会造成下肢肿胀、麻木
个体作业空间
• 定义：作业者周围与作业有关的、包含设备因素在内的作业区域 • 同近身作业空间相比，个体作业场所更为复杂，除了作业者的作 • 业范围，还要包括相关设备所需的场地
总体作业空间
• 定义：多个相互联系的个体作业场所布置在一起
• 总体作业空间不是直接的作业场所，它更多地强调了多个个体作 • 业场所之间尤其是多个作业者之间的相互关系 • 总体作业空间的设计除了要考虑设备、用具所占的空间以及作业者 • 的操作空间以外，还应给作业者留有足够的心理空间
E. 在1800mm以上的高度，手的操作极不 方便，操作时需昂头踮脚，观察显示器 时容易发生误读，所以在这个高度上通 常只布置报警信号，并配有音响信号， 需观察的显示板要前倾15o～30o
•立姿作业空间设计
•立姿工作台设计
• 由于由人于在人双在手双操手作操时作上时臂上自臂然自下然垂下，垂前， 臂前自臂然自弯然曲弯时曲最时省最力省、力最、舒最适舒，适所，以所立以 姿立工姿作工台作的台高的度高应度在应肘在部肘以部下以下
缺陷：一旦生产线上的某一设备或作业 者出现问题，将直接影响整个生产过程
•机器、设备的布置原则
•按照设备功能布置
将机器设备按照功能分类，同一功能的 设备被编成一组，共同完成某一产品的 同一道工序
优点：机器设备的利用率高，设备或作 业者出现故障对全局不会又太大的影响
缺点：从一组设备到另一组设备间需要 搬运原材料和半成品
• 研究表明：随上臂和要超上略过身高25于o躯，肘干上部身的（躯例夹干如角不手宜不表弯装曲配，）工；作对台于面视 同，手臂的特性值是力变要化求不的高。的当较大上的臂零和件装配作业，工作 上身躯干的夹角为8o时，手臂的台要特高性于值肘部 最大（图3－5）
• 一般认为，工作台的高度，应视作业的 特点而定
外
•
从垂直平面看，人体上肢的最舒适作业区是
一个梯形区，如图3－4
图3-4 坐姿最舒适工作区的垂面
•坐姿作业空间设计
•工作台面高度
• 工作工台作面台的面高的度高直度接直影接响影着响人着体人上体臂上的臂 工的作工姿作势姿，势上，臂上同臂上同•身上对于躯身精干躯密的干小型角的零度角件不度的检同不查、装配作业， 导同致导手致的手敏的感敏度感和度耐和由疲耐于劳疲考虑程劳到度程人的度的视改的力变改条变件，头部俯角不能
A. 图3－9是德国立姿工作岗位的设计尺寸 B. 立姿作业控制台一般布置的尺寸范围如
图3－10 C. 立姿作业的工作台面高度设计，还要考
虑加工对象的大小和操作时用力的大小 ，如图3－11
图3-9 立姿工作岗位形态设计尺寸
图3-10 立姿控制台
图3-11 工作台高度
•坐—立姿作业空间设计
•条件
A. 在0～500mm高度之间适宜于脚控制 B. 在500～700mm高度之间，手与脚的操
作都不方便，所以不宜在此区域设置控 制器 C. 在700～1600mm高度之间，最适宜于手 的操作和观察，特别是900～1400mm高 度是人最舒适的作业范围
•立姿作业空间设计
•立姿作业空间垂直方向布局设计
D. 在1600～1800mm高度之间，手的操作 很不方便，视觉条件也有所下降，一般 布置极少操纵的控制器和不太重要的显 示器
图3-3 随工作台高度而变化的舒适范围（右手）
•坐姿作业空间设计
•作业范围
D. 根据手臂的活动范围，可以确定坐姿作业空间的
平面尺寸。按照能使95％的人满意的原则，应该
：
① 经常使用的控制器、工具、加工件放置在最舒适
范围
② 不常用的控制器、工具放在最舒适范围外的最大
可及范围
③ 特殊的易引起危害的装置，布置在最大可及范围
图3-6 工作台高度不能升降的荧光屏工作岗位工效学形态设计
表3-1 坐姿作业时一般控制台设计尺寸
•立姿作业空间设计
•立姿作业范围
• 立姿立作姿业作时业，时身，体身自体然自站然立站，立有，时有躯时干躯 稍干稍向向前前倾倾15o1，5o如，图如图3-73。-7此。时此：时：
A. 作业范围是以肩关节为中心，最大可及 范围为720mm半径的两个圆弧；
作业面总能保持在一定的区
••在这实两际种作作业业中姿，势人特们点常不采同用，坐分姿别域 终 阶、适内 保 段立合， 持 ，并 站 也姿不且姿可作同不，以业的要在坐。作求作姿作业操业的作者一。始定采
•业场所：
用这种作业既可以避免长期
坐姿作业空间设计
站姿操作引起的疲劳，又可
立姿作业空间设计 坐—立姿作业空间设计
D. 立姿作业空间设计除了受作业范围的影 响外，还受头部姿势与视线的影响。图 3-8为一般人最舒适的姿势
图3-8 最舒适的姿势
•立姿作业空间设计
•立姿作业空间垂直方向布局设计
• 立姿立作姿业作空业间空在间垂在直垂方直向方可向划可分划为分5为段5， 每段段，所每设段计所的设内计容的不内一容样不：一样：
•机器、设备的布置原则
•混合布置
• 将以将上以两上种两方种式方结式合结在合一在起一来起布来置布设置备设 ，备，这这样样既既吸吸收收了了两两种种方方式式的的优优点点，，又又 避免了它们各自的缺点。在实际作业中 ，工厂可以根据不同产品的加工特点以 及在加工同 一产品过程中的不同工艺要 求，而采用混合方式来布置设备
•作业空间设计的原则
1. 测定一些重要的人体部位尺寸并以此作 为作业空间的设计依据
2. 选择合适的数据取样范围 3. 尽可能地建立一个全尺寸的实体模型 4. 要保证作业的安全，尽量减少疲劳 5. 根据各控制器、显示器装置的重要程度
与使用频率，将其依次布置在作业者作 业范围的最佳区、易达区和可达区
•回 、 体立相走能普姿对动输通作第和出于机业二经较坐床的操常大姿优节变的而作点换操言工：作等体纵，可业位力所）活的；需；动空手作不的空间业 需 作的间（ 要 业力设增••长 的坐 坐量纺 容空大计； 装姿 姿增织 膝 间工，身 配作 作挡 空 更大具适体 等业 业，车 间小、合稳 ）的 适人工 ，材来定 ；优 用料性 施点 于•等坐以好 力： ：在—并， 较不 精坐立操 小用易 密姿姿作 的作疲作状作的作业劳业态业精业，（下空度；持书易间高作续写于：；业工、拿作手所作小到业脚需时部的可的间件
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
•坐姿作业空间设计
•作业范围
• 坐姿坐作姿业作时业，时身，体身伸体直伸或直稍或向稍前向倾前10倾o～ 150o，～大15o腿，自大然腿平自放然，平小放腿，伸小直腿或伸稍直向或前 伸稍，向此前时伸：，此时：
A. 操作者的上肢最大可及范围是一个立体 空间(图3-1)
•影响作业空间设计的主要因素
1. “人”的因素：作业者的操作范围、视觉范围、作 业姿势等
2. “机器”的因素：单个机器设备的控制面板布置、 多个机器布置时局部和整体的关系
第一节 作业空间设计概述
•两个“距离”的概念 1. 安全距离：为了防止碰到某物（通常是
比较危险的东西）而设置的障碍物距离 作业者的尺寸范围 2. 最小距离：确定作业者在作业时所必须 的最小范围
第四节 座椅设计
•坐姿作业的优点
A. 坐姿作业可以减轻腿部肌肉的负担，有
利于血液循环•混，降合低布作置业能量的消耗，
从而减轻疲劳，提高工作效率 •B. 将稳以定上的两坐种姿方还式可结完合成在更一精起密来更布细置致设的备作
，业 这样既吸收了两种方式的优点，又 避免了它们各自的缺点。在实际作业中 • ，在工在厂业工可比业以较比根发较据达发不的达同国的产家国品，家的2，/3加2以工/3上以特的上点作的以业 及场作在所业加采场工用所同坐采姿用一作坐产业姿品作过业程中的不同工艺要 求，而采用混合方式来布置设备
• 当作当业作者业操者作操对作象对分象布分范布围范较围大较，大或，者或 需者需要要变变换换工工作作地地，，而而且且加加工工对对象象比比较较 精密时，一方面要求作业者坐姿操作， 另一方面还要求作业者起立取去执行别的 任务，这时应该采取坐—立姿操作
•坐—立姿作业空间设计
•特点
A. 工作台既适宜于立姿操作又适合于坐姿操作，这
B. 最大可抓取的作业范围，是以600mm为 半径的圆弧；
图3-7 上肢垂直作业范围
•立姿作业空间设计
•立姿作业范围
C. 最舒适的作业范围为半径300mm，上臂 与身体躯干夹角不大于45oo左左右右的的两两个个圆 圆弧弧构构成成，，身身体体前前部部最最舒舒适适作作业业范范围围的的半 半径径可可增增大大到到40400m0mm左m左右右
第三节 作业空间的布置
•作业空间的布置是指根据工效学的布置原则， •在有限的空间内定位和安排作业对象（包括机 •器、设备及其显示器、控制器等其他元器件）。 •在作业空间的布置中，不仅要考虑人与机器的 •关系，还要考虑机器、元器件之间的相互关系
•机器、设备的布置原则
•按照作业顺序布置
可以在生产线上以最短的时间完成加工 和装配工作，避免无谓的原材料和半成 品的搬运
人因工程第三章作业空 间设计
2020年5月26日星期二
•作业空间
•作业者在操作时所需的空间及在作业中所需的机器 、设备、工具和操作对象所占的空间范围
•作业空间的设计
•按照作业者的操作范围、视觉范围以及作业姿势等 一系列生理、心理因素对作业对象、机器、设备、 工具进行合理的布置、安排，并找出最适合本作业 的人体最佳作业姿势、作业范围，以便为作业者创 造一个最佳的作业条件
B. 最典型的平面作业范围，就是人坐在工 作台前，在水平面上运动手臂所形成的 轨道(图3-2)