1、1,人类工程学简介,2,工业工程与现场,第一章 工业工程与现场一、工业工程概论1. 工业工程（Industrial Engineering）是关于人员、物料、设备、资讯和能源等，整体系统的设计、改良与装置的一门科学。它利用数学、自然科学、与社会科学的特殊知识和技巧，并且应用工程分析及设计的原理和方法，对于上述系统所得到的绩效，予以规定、预测和评估。2. 工业工程的目标工业工程的目标就是使生产系统投入的要素得到有效利用，降低成本，保证质量和安全、提高生产效率，获得最佳效益。,3,3. 工业工程的特点 IE的核心是降低成本，提高质量和生产率 IE是综合性的应用知识体系（技术和管理） 注重人的因素是
2、IE区别于其他工程学科特点之一 IE是系统优化技术 IE的面向-由微观向宏观管理,工业工程概论,4,工业工程概论,4. IE意识 成本和效率意识 问题和改革意识 工作简化和标准化意识 全局和整体化意识 以人为中心的意识,5,5. 工业工程的功能领域 1）、生产工程、生产计划与控制2）、设施规划与设计3）、工作衡量与设计4）、财务报酬5）、作业规划与管理6）、品质管制7）、财务管理与工程经济8）、人事管理（工作分析）9）、管理系统的设计10）、物料搬运、分配及途程,工业工程概论,6,工作研究,二、工作研究1. 方法研究方法研究内容： 程序分析 操作分析 动作分析 路线分析 1）程序分析以整个生产
3、过程为研究对象，研究分析一个完整的工艺（加工、制造、装配）从第一个工作地到最后一个工作地全面研究，分析有无多佘或重复作业，程序是否合理，搬运是否太多，等待是否太长等。,7,分析时的六大提问（提问技术）,完成了什么？ （what）何处做？ （where）何时做？ （when）由谁做？ （who）如何做？ （how）,为 什 么 ？,（why）,要做这，是否必要？有无其他更好的成就？要在此处做？有无其他更合适之处？要此时做？有无更合适的时间？由他做？有无更合适的人去做？要这样做？有无更好的方法去做？,* 程序分析技巧,8,* 改善的四原则,原则 目标删除 Eliminate合并 Combine重排
4、 Rearrange简化 Simplify,可以不做吗？,如果不做会变如何？,可以把两个以上的工程结合在一起吗？,可以换工程或作业顺序吗？,可以更简单一些吗？,9,1.删除,(1)剔除所有可能的作业、步骤或动作(包括身体、足、手臂或眼)。 (2)剔除工作中的不规律性，使动作成为自发性，并使各种物品置放于固定地点。 (3)剔除以手作为持物工具的工作。 (4)剔除不方便或不正常的动作。 (5)剔除必须使用肌力才能维持的姿势。 (6)剔除必须使用肌力的工作，而以动力工具取代之。 (7)剔除必须克服动量的工作。 (8)剔除危险的工作。 (9)剔除所有不必要闲置时间。,10,2.合并 (1)把必须突然改
5、变方向的各个小动作结合成一个连续的曲线动作。 (2)合并各种工具，使成为多用途。 (3)合并可能的作业。 (4)合并可能同时进行的动作。,11,3.重排 (1)使工作平均分配于两手，两手之同时动作最好呈对称性。 (2)组作业时，应把工作平均分配于各成员。 (3)把工作安排成清晰的直线顺序。,12,4.简化 (1)使用最低等级的肌肉工作。 (2)减少视觉动作并降低必须注视的次数。 (3)保持在正常动作范围内工作。 (4)缩短动作距离。 (5)使手柄、操作杆、足踏板、按钮均在手足可及之处。 (6)在须要运用肌力时,，应尽量利用工具或工作物的动量。 (7)使用最简单的动素组合来完成工作。 减少每一动
6、作的复杂性。,13,方法研究,* 程序分析符号,2）操作分析 人机操作分析 联合操作分析 双手操作分析,14,动作分析,3）动作分析人体的动作等级,15,动作分析,* 动作经济原则（18条）a. 关于人体的运用 双手应同时开始并同时完成其动作 除规定的休息时间外，双手不应同时空闲 双臂的动作应该对称，反向并同时进行 手的动作应以最低的等级而能得到满意的结果 物体的运动量应尽可能地利用，但是如果需要肌力制止时则应将其减至最小的程度 连续的曲线运动，比方向突变的直线运动为佳 弹道式的运动，较受限制或受控制的运动轻快自如 动作应尽可能地运用轻快的自然节奏，因节奏能使动作流 利及自发b. 关于工作地布
7、置 工具物料及装置在工作者前面近处 工具物料及装置应布置在工作者面前近处 零件物料的供给，应利用其重量坠送至工作者的手边 堕落应尽量利用重力实现工具物料应依最佳的工作顺序排列,16,动作分析, 应有适当的照明，使视觉舒适 工作台及坐椅的的高度，应保证工作者坐立适宜 工作椅式样及高度，应能使工作者保持良好姿势c. 关于工具设备 尽量解除手的工作，而以夹具或脚踏工具代替 可能时，应将两种工具合并使用 工具物料应尽可能预放在工作位置上 手指分别工作时，其各指负荷应按照其本能予以分配 设计手柄时，应尽可能增大与手的接触面 机器上的杠杆、十字杆及手轮的位置，应能使工作者极少变动姿势，且能最大地利用机械力
8、,17,有关人体运用原则,1：两手同时开始及完成动作,2：除休息时间外，两手不应同时空闲,3：两臂之动作应反向同时对称,原则1：双手的动作应同时而对称,18,单手操作需时30s,双手操作需时23s,节约29%,19,原则二：人体的动作应以尽量应用最低级而能得到满意结果为妥,最不会引起疲劳的动作,20,旧式开关,新式开关,改善后,21,第5级动作,第4级动作,22,高层办公桌,23,原则三：尽可能利用物体的动能，曲线运动较方向突变的直线 运动为佳，弹道式运动较受控制的运动轻快，动作尽可能使之 有轻松的节奏。,上下型挥动,圆弧型挥动,利用动能,24,曲线运动较方向突变的直线 运动为佳,25,弹道式
9、运动较受控制的运动轻快,弹道式运动：在前推（或后拉）之后，不再运用后拉（或前推） 的肌肉，即节省了一半的力量。,例：有经验的锻工师傅，当锤子举起或刚下落时用力，锤行至半途即 放松肌肉，使自然下落。以求省力,26,原则四：工具、物料应置于固定处所及工作者前面近处、并依最佳 的工作顺序。,黑夜里，不需要视力就可以准确地打开开关。,优点：不用花时间去寻找工具物料提高效率，工具物料处于3级动作范围，减小疲劳,27,28,29,30,31,原则5 应有适当的照明设备、工作台及座椅是工作者保持良好 的姿势。,原则6 尽量解除手的工作，以夹具或足代替。,32,原则7 工具及物料应尽可能预放在工作位置（事前定
10、位）,33,人因工程与现场,第二章、人因工程与现场 一.人因工程的定义1.人因工程（Human Factors Engineering)就是按照人的特性设计和改进人机环境系统的科学。研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的因素；研究人和机器及环境的相互作用；研究在工作中、生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题。人是处于主体地位的决策者，也是操纵者或使用者。机是指人所操纵或使用的一切物的总称，也可以是机器，也 可以是设施， 工具或用具等。环境是人、机所处的物质和社会环境。人、机、环境在其构成的综合系统中，相互依存、相互制约和相互作用，完成特定的工作过程。2.
11、人因工程学的主要目标：追求人的工作优化问题，实现人、机、环境之间的最佳匹配。,34,人因工程与现场,35,人的因素,二、人的因素1. 生理与心里因素1.1 生理因素生理节律随着昼夜、月份和一年季节的变化，对人体活动产生不同的影响，即表现为生理节律。1）昼夜节律人体各种生理节律中对人影响最为明显。CFF（闪光融合频率）表示大脑意识水平的指标。中午11:0012:00CFF最大。,36,人的因素,2）星期节律人们在长期工作、生活过程中形成的节律。周一周二没有什么变化，周三到周五CFF处于下降趋势，周五下午开始回升，周六上午升到星期三的水平。 3）月的节律女性某些生理活动的节律。 4）季节节律酷暑与
12、严冬；潮湿与干燥；长昼与长夜的变化，会不同程度影响生理活动和工作效率。 5）年龄增长,37,人的因素,1.2 心理因素性格、能力、动机、情绪、意志五个方面。 1）性格指一个人在生活过程中所形成的对现实比较稳定的态度和与之相对应的习惯行为方式。性格分为先天性格和后天性格。 重视性格的可塑性。 2）能力能力是指那些直接影响活动效率，使活动顺利完成的个性心理特征。 能力分为一般能力和特殊能力：一般能力包括观察力、记忆力、注意力、思维能力、感觉能力和思想能力等。特殊能力指在特殊活动范围内发生作用的能力，如操作能力、节奏感等。作业者的能力差异的影响因素： 素质、知识、教育、环境、实践,38,人的因素,3
13、）动机动机是一种由需要所推动的达到一定目的的动力，它起着激发、调节、维持和停止行为的作用。动机是一种内部的心理过程，也是一种心理状态，即激励。马斯洛的需求阶段理论：生理的、安全的、社会的、尊重的和自我实现 4）情绪情绪是人对客观现实的一种特殊反映形式，是人对于客观事物是否符合人的需要而产生的态度。情绪分为心境、激情、应激。心境比较持久的、微弱的影响人的整个精神活动的情绪状态。激情一种强烈的、短暂的，然而是暴发式的情绪状态。应激出乎意料的紧急情况下所引起的情绪状态。 5）意志意志是一自觉地确定目的，并支配和调节行为，克服困难以实现目的的心理过程。良好的意志包括坚定的目的性、自觉性、果断性、坚韧性
14、和自制性。,39,人的工作环境,三、人的工作环境1. 照明环境照明不好，人会很快地疲劳，工作效率低、效果差，照明也会影响人的情绪，影响人的一般兴奋性和积极性，从而影响工作效率。总之，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，避免减少事故，有助于提高工作兴趣，改进工作环境。2. 颜色环境颜色的特性，颜色有色调、明度、彩度三个基本特性。1）颜色与心理，如冷与暖（红、橙、黄等为暖色系列；蓝、青、绿等称作冷色系列）、兴奋与抑制等。2）颜色与生理，蓝、紫色最易引起视觉疲劳；其次是红、橙。,40,人的工作环境,3. 噪声环境噪声
15、通常指一切对人们生活和工作有妨碍的声音，或者说凡是使人烦恼的、讨厌的、不愉快的、不需要的声音都叫噪声。噪声对人的影响对听力的影响、对其他生理机能的影响、对心理的影响、对信息传递和工效的影响。噪声的控制声源控制、控制噪声的传播、个体防护音乐调节。4. 微气候环境主要包括空气的温度、湿度、气流速度（风速）和热辐射。,41,人的工作环境,舒适的温度 1824舒适的湿度 4060舒适的风速 0.3m/s0.4m/s 室内温度和湿度很高是，空气流速最好12m/s。5. 高温作业环境的改善5.1.生产工艺和技术措施1）.合理设计生产工艺过程2）.屏蔽热源3）.降低湿度4）.增加气流速度5.2. 保健措施1
16、）.合理供给饮料和补充营养2）.合理使用劳保用品3）.进行职工适应性检查5.3.生产组织措施1）.合理安排作业负荷2）.合理安排休息场所3）.职业适应,42,人的工作效能,四、人的工作效能1. 工作疲劳1.1 疲劳的概念在劳动过程中，劳动者由于生理和心理状态的变化，会产生某一或某些器官及整个机体力量的自然衰竭状态，称为疲劳。1.2 疲劳的种类局部疲劳、全身性疲劳、智力疲劳、技术疲劳1.3 疲劳的规律疲劳可以通过休息恢复疲劳有积累效应（容器模型）疲劳程度与生理周期有关人对疲劳有一定的适应能力,43,人的工作效能,降低工作疲劳的途径2.1 合理用力的一般原则随意性原则、平衡性原则、 经济性原则（动
17、作对称、节奏约束、动作自然）、降低动作等级原则2.2 合理安排作业休息时间休息时间工作后1.52.0h，休息时间1015min休息方式积极休息（交替休息）、消极休息（安静休息）2.3 改善工作内容克服单调感单调作业指内容单一、节奏较快、高度重复的作业。单调作业所产生的枯燥、乏味和不愉快的心理状态，称为单调感。,44,人的工作效能,1）. 单调作业的特点作业简单、变化少、刺激少、，引不起兴趣；受制约多，缺乏主动性、容易丧失工作热情；对作业者技能、学识等要求不高，易造成作业者消极情绪；只完成工作的一小部分，对整个工作的目的、意义体验不到；作业只有少量单项动作，周期短，频率高，易引起身体局部出现疲劳
18、和心理厌烦。2）. 单调感的特点单调感直接影响工作效能，作业时产生的单调感，影响作业者的情绪和精神状态，提前产生疲劳感，造成工作效率降低，错误率增加，工作质量下降。单调感不同于生理疲劳，单调感在轻松的作业中也会发生，作业能力时高时低。,45,3）. 避免单调的措施培养多面手工作延伸操作再设计显示作业的终极目标动态信息报告推行消遣工作法改善工作环境,人的工作效能,46,人的工作效能,4. 职业适应性4.1 职业适应性的概念职业适应性（Occupational Aptitude）是指一个人从事某项工作时必须具备的生理、心理素质特征，它是在先天因素和后天环境相互作用的基础上形成和发展起来的。职业适应
19、性包含很多内容，主要强调以下几点：工作效率无事故倾向最低能力和特性要求熟悉工作的速度意愿适应个人背景,47,人为失误,五、人为失误人为失误的定义对某一具体的人机系统而言，人为失误是指对系统已设定的目标及系统的构造、模式、运行发生影响，使之逆转运行或遭受破坏的人的因素造成的各种活动。人为失误产生的原因：1.生理方面的原因,48,人为失误,2.心理方面的原因注意的心理特征，（注意与不注意、注意的强弱和范围）主观臆测，（急于求成、缺乏知识、片面经验、侥幸心理）心理环境，（对熟悉的环境、工作形成习惯，不注意变化）急迫是的行动，（急迫时容易不冷静、合理、系统地考虑失误）忘却意图，3. 人的作业姿势和动作方面原因4. 工作环境方面的原因5. 作业能力方面的原因6.设施和信息方面的原因,49,谢谢大家！,
