9-人机系统安全评价

第8章人机系统安全评价9.1人机系统分析方法连接分析法（LinkAnalysis）是一种描述系统各组件之间相互作用的简单图解技术，是一种对已设计好的人、机、过程和系统进行分析、评价的简便方法。连接分析的目的是合理配置各子系统的相对位置及其信息传递方式，减少信息传递环节，是信息传递简捷、通畅，提高系统的可靠性和工作效率。9.1.1连接分析法9.1人机系统分析方法9.1.1连接分析法人—机连接：作业者通过感觉器官接受机器发出的信息或作业者对机器实施控制操作而产生的作用关系。机—机连接：机械装置之间所存在的依次控制关系。人—人连接：作业者与作业者之间通过信息联络，协调系统正常运行而产生的作用关系1、连接类型9.1人机系统分析方法9.1.1连接分析法1、连接类型按连接的性质，人机系统的连接方式主要有对应连接和逐次连接两种对应连接：作业者通过感觉器官接收他人或机器发出的信息，或作业者根据获得的信息进行操作而形成的作用关系。对应连接有显示指示型和反应动作型。逐次连接：人在进行某一作用过程中，往往不是一次动作便能达到目的，而需要多次逐个的连续动作。这种逐次动作达到一个目的而形成的连接称为逐次连接。9.1人机系统分析方法9.1.1连接分析法2、连接分析的步骤1）绘制连接关系图要素符号、线型含义操作者控制器、显示器等设备装置操作连接听觉信息传递连接视觉观察连接表9-1连接关系图中的要素符号、线型的含义9.1人机系统分析方法9.1.1连接分析法2、连接分析的步骤1）绘制连接关系图9.1人机系统分析方法9.1.1连接分析法2、连接分析的步骤2）调整连接关系（1）减少交叉9.1人机系统分析方法9.1.1连接分析法2、连接分析的步骤2）调整连接关系（1）减少交叉（2）综合评价重要程度使用频率极重要4重要3一般重要2不重要1频率很高4频率高3一般频率2频率低19.1人机系统分析方法9.1.1连接分析法9.1人机系统分析方法9.1.1连接分析法2、连接分析的步骤2）调整连接关系（1）减少交叉（2）综合评价（3）运用感觉特性配置系统的连接9.1人机系统分析方法9.1.1连接分析法9.1人机系统分析方法9.1.1连接分析法9.1人机系统分析方法9.1.1连接分析法3、连接分析法的应用1）对应连接分析9.1人机系统分析方法9.1.1连接分析法3、连接分析法的应用1）对应连接分析9.1人机系统分析方法9.1.1连接分析法3、连接分析法的应用1）对应连接分析9.1人机系统分析方法9.1.1连接分析法3、连接分析法的应用2）逐次连接分析9.1人机系统分析方法9.1.2作业分析法作业分析法是以作业系统为对象，对现行各项作业、工艺和工作方法进行系统分析，从中找出不合理、浪费的因素并加以改进，以达到有效利用现有资源、增进系统功效的目的。作业分析法包括方法研究和时间研究两大类技术，他们紧密联系、相辅相成。9.1人机系统分析方法9.1.2作业分析法9.1人机系统分析方法9.1.2作业分析法1、方法研究方法研究是对现行或拟议的工作方法进行系统的记录、严格的考查和进而分析改进的技术。方法研究的目的在于改进工艺和程序；改进工厂、车间和工作场所的平面布置；改进整个工厂和设备的设计；改进物料、机器和人力的利用，经济地使用人，减少不必要的疲劳以改善工作环境。9.1人机系统分析方法9.1.2作业分析法1、方法研究1）方法研究的步骤9.1人机系统分析方法9.1.2作业分析法1、方法研究1）方法研究的步骤9.1人机系统分析方法9.1.2作业分析法1、方法研究2）程序图程序图是方法研究中，用于观察记录与现行作业方法有关的全部事实的一组图表。通过这些图表所记录的整个生产过程中的各个程序，可以分析、研究生产系统和生产子系统中的各种关系。目前国际上通用的程序图有6种：操作程序图、流程程序图、流程线图、人机程序图、工组程序图和双手操作程序图。9.1人机系统分析方法9.1.2作业分析法1、方法研究2）程序图9.1人机系统分析方法9.1.2作业分析法1、方法研究3）考查和开发用提问的方法对程序图所记录的全部事实做进一步分析，称为考查。考查清楚基本情况后，即可优化现行方案，开发新的方法。ECSIRR法：删减（Elimination）合并（Combination）简化（Simplification）改进（Improvement）替换（Replacement）重排（Rearrangement）9.1人机系统分析方法9.1.2作业分析法2、程序分析从宏观出发，对整个生产过程进行全面观察、记录和总体分析。程序分析的范围包括三个方面：产品的生产过程、生产服务过程和管理活动过程。程序分析常用的工具为操作程序图、流程程序图和流程线图。9.1人机系统分析方法9.1.2作业分析法2、程序分析1）操作程序图9.1人机系统分析方法9.1人机系统分析方法9.1.2作业分析法2、程序分析2）流程程序图和流程线图流程程序图是一种按实践顺序记录操作、检验、运输、等待、存储等5种活动的图表。它反应了生产过程中包括经过实践、移动距离以及等待在内的整个活动，是方法研究中最有用的工具。根据研究对象的不同，流程程序图可分为物料型、人员型、设备型9.1人机系统分析方法9.1人机系统分析方法9.1.2作业分析法2、程序分析2）流程程序图和流程线图流程线图是用来补充流程程序图的一种图表。它按照实际尺寸，采用一定比例，将流程程序图所涉及的工作区域、设备、工作台、检验台、原材料、制品或成品存放位置等画成平面布置图。流程线图一般与流程程序图结合使用，主要分析生产过程中物料和人员运动的路线。9.1人机系统分析方法9.1人机系统分析方法9.1.2作业分析法3、操作分析操作分析是研究一道工序的运行过程，分析到操作为止，而程序分析是分析到工序为止。操作分析常用的工具有人机程序图、工序程序图、双手操作程序图。9.1人机系统分析方法9.1.2作业分析法3、操作分析1）人机程序图9.1人机系统分析方法9.1人机系统分析方法9.1.2作业分析法3、操作分析2）工序程序图9.1人机系统分析方法9.1.2作业分析法3、操作分析3）双手程序图9.1人机系统分析方法9.1.2作业分析法3、操作分析3）双手程序图9.1人机系统分析方法9.1.2作业分析法4、动作分析和动作经济原则1）动作分析动作分析是方法研究中的一种微观分析。它以操作过程中操作者的手、眼和身体其它部位为研究对象，按动作的目的分解为一系列的动素加以分析、研究。人的动作可划分为18种动素。这18种动素可归纳为三类：工作动素、干扰工作的动素、无效动素。9.1人机系统分析方法9.1.2作业分析法4、动作分析和动作经济原则1）动作分析9.1人机系统分析方法9.1.2作业分析法4、动作分析和动作经济原则1）动作分析9.1人机系统分析方法9.1.2作业分析法4、动作分析和动作经济原则2）动作经济原则1、利用人体原则：①双手应同时开始，并同时完成动作；②除了休息实践外，双手不应同时闲着；③双臂的动作应对称，方向应相反；④双手和身体的动作应尽量利用最低等级，以减少不必要的体力消耗；⑤应当利用力矩协助操作；⑥动作过程中，使用流畅而连续的曲线运动，比用方向突发发生急剧变化的直线运动要好⑦作业时眼睛的活动应处于舒适的视觉范围内，避免经常改变视距；⑧动作既要从容、自然、有节奏和有规律，又要避免单调。9.1人机系统分析方法9.1.2作业分析法4、动作分析和动作经济原则2）动作经济原则2、布置工作地点的原则：①应给固定的工作地点提供全部工具和材料②工具、物料和操纵装置应放在操作者的最大工作范围之内，并尽可能靠近操作者，但应避免放在操作者的正前方。应使操作者的移动距离和次数越少越好；③应利用重力进给，利用料箱和容器传送物料；④工具和材料应按最佳动作顺序排列布置；⑤应尽量利用下滑运动传送物料，以避免操作者用手处理已完成的工件；⑥应提供充足的照明；提供与工作台高度相适应并能保持良好姿势的座椅。9.1人机系统分析方法9.1.2作业分析法4、动作分析和动作经济原则2）动作经济原则3、设计工具和设备的原则：①应尽量使用钻模、夹具或脚操纵的装置，将手从所有的夹持工件的工作中解放出来，以便做其他更为重要的工作。②尽可能将两种或多种工具组合为一种；③用手指操作时，应按各手指的自然能力分配负荷；④工具中各种手柄的设计，应尽量增大与手的接触面，以便于施较大的力；⑤机器设备上的各种杠杆、手轮和摇把等，应放置在操作者使用时尽量不改变或极少改变身体的位置（粗大费力的操作除外），并应最大限度地利用机械力。9.1人机系统分析方法9.1.2作业分析法5、时间研究时间研究是在方法研究的基础上，运用一些技术来确定操作者按规定的作业标准，完成作业所需的时间。时间研究的目的在于揭示造成生产中无效劳动时间的各种原因，确定无效实践的性质和数量，采取措施消除无效实践，并在此基础上制定合理的作业时间标准。时间研究的步骤：（1）选定需要研究的工作对象；（2）记录全部工作环境、作业方法和工作要素的有关资料；（3）考查全部记录资料和细目，以保证使用最有效的方法和动作，将非生产的和不适当的工作要素与生产要素区分开来；（4）选用适当的时间研究技术，衡量各项要素的工作时间；（5）指定包括休息和个人生理取药等放宽时间在内的作业标准时间，并建立标准数据库。9.2人机系统的可靠性分析9.2.1人的可靠度人的操作可靠度是指作业者在规定条件下、规定时间内正确完成操作的概率（1）间歇性操作的操作可靠度计算NnFRNnFHHH11（2）连续性操作的操作可靠度计算))(exp()(0tHdtttR9.2人机系统的可靠性分析9.2.2机的可靠度在规定的条件和规定的时间内，机器设备或部件完成规定功能的概率。))(exp()(0tHdtttRtHetR)(19.2人机系统的可靠性分析9.2.2机的可靠度机器可靠性分析9.2人机系统的可靠性分析9.2.2机的可靠度机器可靠性分析9.2人机系统的可靠性分析9.2.3环境因素1、提高人—环境系统的可靠性2、提高机—环境系统的可靠性9.2人机系统的可靠性分析9.2.4人机系统可靠度计算与评价1.人机系统的可靠度计算9.2人机系统的可靠性分析9.2.4人机系统可靠度计算与评价2.海洛德分析评价法海洛德法(HERALD：HumanErrorandReliabilityAnalysisLogicDevelopment)是人的失误与可靠性分析逻辑推演法。它是通过计算系统的可靠性，分析评价仪表、控制器的配置和安装位置是否适合于人的操作。一般先求出人执行任务时的成败概率，而后对系统进行评价。9.2人机系统的可靠性分析9.2.4人机系统可靠度计算与评价2.海洛德分析评价法人眼在视中心线上下各15°的正常视线区域内，最不容易发生错误。因此，在该范围内设置仪表或控制器时，误读率或误操作率极小，离开该区域越远，则误读率和误操作率将逐渐增大。在进行仪表配置时，应该研究如何使其劣化值尽量小些。有效作业概率可用下式计算：9.2人机系统的可靠性分析9.2.4人机系统可靠度计算与评价2.海洛德分析评价法视区与劣化值D的关系9.2人机系统的可靠性分析9.2.4人机系统可靠度计算与评价2.海洛德分析评价法某仪表显示板安装6种仪表，其中有5种仪表安装在中心视线15°之内，有1种仪表安装在中心视线50°的位置上，求操作人员有效作业概率。9.3人机系统评价9.3.1检查表评价法检查表评价法，是指利用人机工程学原理检查构成人机系统各种因素及作业过程中操作人员的能力、心理和生理反应状况的评价方法。国际人机工程学学会提出的“人机工程学系统分析检查表”的主要内容如下：1)作业空间分析。2)作业方法分析。3)环境分析。4）作业组织分析。5)负荷分析。6)信息输入和输出分析。9.3人机系统评价9.3.2工作环境指数评价法1、空间指数法作业空间狭窄会妨碍操作，迫使作业者采取不正常的姿势和体位，从而影响作业能力的正常发挥，提早产生疲劳或加重疲劳，降低工效。狭窄的通道和入口会造成作业者无意触碰