作业能力与作业疲劳讲解共36页文档

1-入门期;2-稳定期;3-疲劳期;4-终末激发期
School of Economics & Management Jiangsu University of Science and Technology
对于体力劳动者，在25~30岁后，心血管功能和肺活量会下 降，氧上限逐渐降低，作业能力也会相应减弱。但在同一年龄 段内，身材大小与作业能力的关系更为重要 对于脑力劳动者，智力发育似乎要到20岁左右才能达到完善 程度，20~30岁也是脑力劳动者劳动效率最高的阶段，其后 逐渐减退 影响作业能力的主要因素
疲劳的测定
疲劳测定方法的基本要求
通过该测定方法所测定的结果应能客观地描述出 疲劳的程度，而不是依赖于研究者的主观解释； 2. 该测定方法对疲劳程度的描述应能采用定量化形 式； 3. 在疲劳的测定过程中不能导致被测者附加的疲劳， 如分神、不愉快或加重心理负担等
1.
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劳动强度大的作业不能持久进行。很多研究结果 表明，对于8小时工作制的体力劳动，能量消耗 量的最高水平以不超过作业最大能量消耗量的 影响作业能力的主要因素 1/3为宜。对于轻或中等强度的作业，作业时间 过短，不能发挥作业者作业能力的最高水平；而 作业时间过长，又会导致疲劳，不仅作业能力下 工作条件和性质:生产设备和工具的好坏对作业能力的影响比较 降，还会影响作业者的健康水平。因此，必须针 大，这主要是看它在提高工作效率的同时是否能够减轻劳动强 对不同性质和不同劳动强度的作业制定出既能发 度，减少静态作业成分，减少作业的紧张程度等 挥作业者最高作业能力又不会损害其健康的合理 作业时间

4.4.3 环境 1.自然环境 平台、照明、噪声、污染指数、湿度、温度等 2.工作条件 辅助手段、通讯设备、工作室等 3.人文环境 和谐的人际关系、支持、理解、人性化的制度、合理的激励措施 （华工：朱九思）
讨论
降低疲劳是第一步，消除疲劳是第二步。 如何消除疲劳？？？？
谢谢
4.3.1 疲劳对安全生产的影响 结果：事故频发 事故是最大的浪费！！！！ 结论：违背成本控制的基本原则
4.4提高作业能力和降低疲劳措施
4.4.1 人的因素
核心关键：
合理用人，实现人岗匹配
要求：1.用寻找美的思维认识员工
2.招聘、培养、使用不脱节
3.激励要及时，批评要滞后金香蕉.doc
1.高度视力紧张作业疲劳 2.高度精神紧张作业疲劳 3.交通疲劳
疲劳的测定方法
1.观察产品的质量和数量 2.记录受试者的感觉。采用主观感觉询问表，记录受试者工作前后的感觉。 3.分析脑电图 4.测定闪频值。通过工作前后的闪频值（可分辨最快光闪的频率）
5.智能测验
1.反应时测验 2.轻敲实验和方格内打点实验 3.握力和肌耐力测验 4.快速智力测验
这种作业能力，在开始阶段提高很快，但持续时间很短，作业能力就开始下降，应在每一周期之间 安排一段短暂的休息时间。 例：课间休息时间
4.1.2 影响作业能力的主要因素
1 生理因素
年龄：25-35岁以后，心血管功能和肺活量、氧上限降低，作业能力下降； 身材：同一年龄，身材大小与作业能力关系紧密 智力：对脑力劳动，智力发展到20岁左右才达到完善，20-30可能是脑力劳动效率最高阶段，而后逐 渐减退，与身材无关； 性别：男女生理差异，体力劳动有差异，但对脑力劳动，智力的高低和效率与性别关系不大。

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《人机工程学》第5章人的作业能力 与疲劳
3. 活动代谢 活动代谢亦称劳动代谢、 作业代谢或工作代谢。 它是人在从事特定活动过程中所进行的能量代谢。 体 力劳动是使能量代谢量亢进的最主要的原因。 因为在 实际活动中所测得的能量代谢率(用AR表示)， 不仅包 括活动代谢率， 也包括基础代谢率与安静代谢率， 所 以活动代谢率(用MR表示)应为
三种产能过程可概括于图5 - 1中， 其一般特性列 于表5 - 1。
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《人机工程学》第5章人的作业能力 与疲劳
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•图5 - 1 肌肉活动时能量的来源示意图
《人机工程学》第5章人的作业能力 与疲劳
• 表5 - 1 三种产能过程的一般特性
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《人机工程学》第5章人的作业能力 与疲劳
在肝、 肾内部又合成为糖原。 在食物营养充足地合理
条件下， 经过休息， 可以较快的合成为糖原。
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《人机工程学》第5章人的作业能力 与疲劳
虽然糖酸解时1g分子葡萄糖只能合成2g分子ATP， 但糖酵解的速度比氧化磷酸化的速度快32倍， 所以是 高速提供能量的重要途径。 乳酸系列需耗用大量葡萄 糖才能合成少量的ATP， 在体内糖原含量有限的条件 下， 这种产能方式不经济。 此外， 目前还认为乳酸是 一种致疲劳性物质， 所以乳酸系列提供能量的过程不 可能持续较长时间。
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《人机工程学》第5章人的作业能力 与疲劳
3. 乳酸系列
在大强度劳动时， 能量需求速度较快， 相应ATP 的分解也必须加快， 但受到供氧能力的限制。 此时，
则靠无氧糖酵解产生乳酸的方式提供能量， 故称为乳
酸系列：

作业时人体所需的氧量取决于劳动强度大小，劳动强度
越大，需要氧量也越多。因此，以体力为主的作业，可
以利用人在作业中的耗氧量计算作业时耗能量（氧需能否得到满足主
要取决于循环系统和呼吸系统的功能） 。
氧上限：血液在单位时间内所能供应的最大氧量
（成年人的氧上限一般不超过3L/min，有锻炼者可达到
4L/min） 。
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（1）氧债及其补偿
氧债：氧需和供氧量之差（如图）。
氧
氧
需
需
小
超
于
过
氧
氧
上
上
限
限
b) a)
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（2）静态作业的氧需
静态作业的特征是能量消耗水平不高，但容易发生
疲劳。即使劳动强度很大，氧需也达不到氧上限，通
常每分钟不超过1L。但在作业停止后数分钟内，氧耗
不像动态作业那样迅速降低，而是先升高，然后再逐
和全身疲劳。根据活动时间长短和活动强度的高
低，可分为短时间剧烈活动后产生的疲劳和长时
间中等强度作业后产生的疲劳，后一种疲劳在人
机系统中比较普遍。 PPT课件
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二、疲劳的产生与积累
体力疲劳是随工作过程的推进逐渐产生和发 展的。按照疲劳的积累状况，工作过程一般分为 四个阶段：
（1）工作适应期。 （2）最佳工作期。 （3）疲劳期。 （4）疲劳过度积累期。
一般来说，右脚脚力大于左脚；男性脚力 大于女性脚力。脚力控制器的操纵力最大不应超 过264N。否则易疲劳。右脚使用力的大小、速度 和准确性都优于左脚。
操作频繁的作业应考虑双脚交叉作业。
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图5 - 5 (a) 仰卧(100%)； (b) 坐姿(103%～105%)； (C) 立姿(108%～１１0％）
（d） 跪姿(130%～140%)； (e) 弯腰(150%～１６0％)
第5章 人的作业能力与疲劳
5.1.4 能量代谢的测定 能量代谢的测定方法有两种， 直接法和间接法。
直接法是通过热量计测定在绝热室内流过人体周围的 冷却水升温情况， 换算成能量代谢率； 间接法是通过 测定人体消耗的氧量， 再乘以氧热价求出能量代谢率。
第5章 人的作业能力与疲劳
第5章 人的作业能力与疲劳
5.1 人体作业时的能量代谢 5.2 作业时人体的调节与适应 5.3 体力劳动强度分级 5.4 作业能力的动态分析 5.5 作业疲劳及其测定 5.6 提高作业能力与降低疲劳的措施
第5章 人的作业能力与疲劳
5.1 人体作业时的能量代谢
5.1.1 人体能量的产生机理 由于骨骼肌约占人体重的40%， 故体力劳动的能
第5章 人的作业能力与疲劳
既然通过作业时消耗的O2量和产生的CO2量可以 换算能量消耗， 相对代谢率也可以通过测定作业者在 作业时、 安静时消耗的O2量和产生的CO2的比值， 计 算作业者在安静时和作业时各自的O2消耗量， 然后乘 以每消耗1L O2所产生的热量(氧热价)， 分别折算成作 业时和安静时的能量消耗。
各种不同姿势的相对氧耗量， 如图5 - 5所示。
第5章 人的作业能力与疲劳
图5 - 4 (a) 单肩双包(100%)； (b) 头顶(103%)； (C) 双肩背(109%) (d) 前额挂背(115%)； (e) 斜挎(123%)； (f) 挑担(129%)； (g) 双手提(144%)
第5章 人的作业能力与疲劳
动强度和作业时间。 劳动强度越大， 持续时间越长， 需氧量也越多。

（2）劳动时间率T计算方法
每天选择接受测定的工人2～3名，记录自上工 开始至下工为止整个工作从事各种劳动与休息的 时间。每个测定对象应连续记录3天，取平均值， 求出劳动时间率(T)。
工作日内纯净劳动时间（min） T (%) ＝—————————————————— ×100
工作日总工时（min）
∑[各单项劳动占用的时间（min）] ＝——————————————————×100
性别等级的主作业的rmr8h劳动能耗量kj一天能耗量kj男abcde011224477112303385238525234523473277327908590851084477469211921110676106761277012770146541465416329女abcde01l224477111926301430144270427059455945745374538h劳动能耗量kj一天能耗量kj男abcde011224477112303385238525234523473277327908590851084477469211921110676106761277012770146541465416329女abcde01l2244771119263014301442704270594559457453745389186908803980399295929510970109701247712477139428918690880398039929592951097010970124771247713942我国1984年颁布了体力劳动强度分级标准gb3869831997年重新确定标准gb38691997代替gb386983标准规定了体力劳动强度分级的划分原则和级别是劳动安全卫生和管理的依据
6.1 体力工作负荷及劳动强度

产能过程
ATP —CP 系列：
需氧系列： 葡萄糖或脂肪+氧+
乳酸系列: 葡萄糖（糖原）+
氧化磷酸化 ATP 糖酵解 ATP+ 乳酸
第二章 人的作业能力和疲劳
肌肉活动时能量的来源
第二章 人的作业能力和疲劳
作业劳动时人体的调节和适应
?神经系统的调节与适应
作业时的每一个有目的的动作，既取决于中枢神经 系统的调节作用，又取决于从机体内外感受器所传入的 各种神经冲动，在大脑皮层内进行综合分析，形成一时 性共济联系，调节各器官适应作业活动的需要，维持机 体与环境的平衡。
第二章 人的作业能力和疲劳
肌肉
?肌肉的组织结构
?长肌呈梭形（纺锤状），中间肥大，两端渐细，借腱 起止于骨上。长肌的运动幅度较大，多分布于四肢。 ?短肌形状短小，收缩时产生的运动幅度较小，多分布 于躯干的深层。 ?阔肌扁薄宽大，多分布于胸、腹壁和背部浅层，除完 成躯干的运动外，对内脏还有保护支持的作用。 ?轮匝肌呈环状，位于孔、裂（如口、眼）的周围，收 缩时可关闭孔、裂。
劳动强度
劳动强度等级划分 我国的劳动强度分级
I ? 3T ? 7M
劳动强度级别
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
劳动强度指数
＜15 ~20 ~25 ＞25
第二章 人的作业能力和疲劳
作业能力的动态分析
作业能力的动态变化规律 在入门期，劳动生产率逐渐提高，不良品率降低。当作
业能力达到最高水平时，即进入稳定期，一般可维持 1h 左右。 此阶段劳动生产率以及其他指标变动不大。稳定期之后，作业 者开始感到劳累，作业速度和准确性开始降低，不良品开始增 加，即转入疲劳期。午休后，又重复午前的三个阶段，但第一 二阶段的持续时间比午前短，疲劳期提前出现。有时在工作日 快结束时，也可能出现工作效率提高的现象，这与结束任务和 争取完成或超额完成任务的情绪激发有关，这种现象叫终末散 发，终末散发所能维持的时间很短。

9290 ～ 10670 8040 ～ 9300 10670 ～ 12770 9300 ～ 10970 12770 ～ 14650 10970 ～ 29800
作业特点
工种
手指作业，脑力劳动，坐位姿 势多变，立位重心不动
电话员 电报员 制图 修理仪表
长时间连续上肢作业
司机、车工 打字员
立位工作，身体水平移动，步 行速度，上肢用力作业， 可持续作业
油漆工 邮递员 木工、石工
全身作业，全身用力 10 ～ 20min 需休息 1 次
炼钢、炼铁 土建工人
E级 极重劳动
男
>7.0 (7.0～11)
9090 ～ 10840
14650 ～ 16330
全身快速用力作业呼吸急促、 困难， 2 ～ 5min 即 需休息
伐木工 （手工） 大锤工
作业疲劳及其测定
以脑力劳动和神经紧张型为主的作业不表现上述 规律。
劳动生产过程
劳
动
2
生
1
3
产
率
12
3 4
3
0 1 234
0123 4
工作小时
劳动生产率的典型曲线
1：入门期； 2：稳定期； 3：疲劳期； 4：终末激发期
6.2 劳动强度及其分级
劳动强度是指作业者在生产过程中体力消耗及紧 张程度。 劳动强度的大小可以用耗氧量、能消耗量、能量 代谢率及劳动强度指数等加以衡量。 为了区分强度的大小，划分成等级是必要的。
本不变，否则，氧耗量剧增。并非负重越轻，能耗越少。
（2）按生物力学原理，将力用于完成某一操作动作的做功上 去。
例1：挑扁担利用生物力学原理，扁担软较好。
2.合理设计作业中的用力方法

l）ATP——CP系列
2）需氧系列 3）乳酸系列
2018/10/6
4
供能状况与体力劳动的关系
名称 代谢需 氧状况 供能速度 能源物质 产生ATP 的量 体力劳动类 型
劳动之初和极 短时间内的极 强体力劳动的 供能 有限 短时间内强度 大体力劳动的 供能 持续时间长、 强度小的各种 劳动供能
A性
能量代谢 作业时氧消耗的动态 作业能力的动态分析
2018/10/6
3
体力劳动能量来源
人的劳动，从生理学角度来说，是体力劳动和脑 力劳动相结合进行的，不过不同的工作，体脑劳动有 所侧重而已。由于骨骼肌约占体重的40%，故体力劳 动的消耗较大。 体力劳动时，骨骼肌活动的能量有三个途径供给：
RMR
能量代谢率 安静代谢率 基础代谢率

M R B
M B RMR R B RMR 1.2B RMR 1.2 B
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计算能量代谢量时，首先必须准备必要的相对代谢 率资料，专家们已经积累了大量的系统的相对代谢率数 据。可以对研究的某项具体作业，观察分析作业者的动 作、负荷和疲劳等方面的特征，然后与现有的资料加以 对照比较，即可以判断确定该项作业的RMR 值。有关判
表4-2
日常作业的资料
作业或活动内容 睡眠 安静坐姿 坐姿：灯泡钨丝的组装 念、写、读、听 拍电报 电话交换台的交换员 打字 谈话：坐着(有活动时0.4) 站着(腿或身体弯曲时 0.5) 打电话(站) 用饭、休息 洗脸、穿衣、脱衣 乘小汽车 乘汽、电车(坐) 乘汽、电车(站)、扫地、洗 手 使用计算器 洗澡 邮局盖戳 使用缝纫机 在桌上移物 用洗衣机 2018/10/6
RMR值 1.3 1.6 1.6 2.4 2.9 3,0 3.5 4.3～5.3 2.6 6.5 1.3 1.5 1.8 2.1 2.7 3.3 4.2 7.0 8.O～8.5 14.5 16.7