4、人因工程及质量控制7大手法

敏实集团《工业工程基础》系列讲义2012-5-25、人因工程基础•照明•噪音•颜色•疲劳•新陈代谢•工作设计•…………人因工程学(Ergonomics或HumanEngineering)又称工效学、人机工程学、人类工效学、人体工学、人因学等各种名称，是一门重要的工程技术学科。它是管理科学中工业工程（IE，IndustrialEngineering）专业的一个分支，是研究人和机器、环境的相互作用及其合理结合，使设计的机器和环境系统适合人的生理、心理等特点，达到在生产中提高效率、安全、健康和舒适目的的一门科学。仪表颜色和误读率颜色和误读视线区域误读底色文字误读率（%）视线上下的视角区域误读率（%）墨绿白170°~15°0.005~0.01淡黄黑1715~300.1天蓝黑1830~450.15白黑1945~600.2浅绿黑2160~750.25深蓝白2175~900.3黑白22灰黄白22降低工作疲劳方法①改进操作方法②合理制定休息制度③克服工作内容的单调感④合理调节作业速度①改进操作方法1.采用合理工作姿势。（工作台及立、坐姿）2.合理设计作业中的用力方法。3.利用动作经济原则。4.降低动作能级。5.根据身体不同体位的特点进行操作。适宜的立资工作面高度适宜的立姿工作面高度确定工作面高度的基准性别工作面高度（mm）精密或轻负荷作业一般或中等负荷作业重负荷作业以地面为基础男950~1100900~950750~900女900~1050850~900700~850以肘为零线男女共用正10~正25负-15~正5负50~负25作业姿势选择按作业情况选定作业姿势作业姿势作业情况作业区域半径/mm操纵力/N操作活动坐姿350~50050受限制坐、立姿交替380~50050~100受一定限制立姿750100~200受限制不大肘关节前臂、手及手指4肩关节上臂、前臂、手及手指5身枢躯干、上臂、前臂、手及手指②合理制定休息时间我国正常人的基础代谢率平均值性别年龄11~1516~1718~1920~3031~4041~5051以上男性195.5193.5164.9157.8158.7154.1149女性192.5181.7154.1146.5146.9142.3138.6动作部位动作细分RMR动作部位动作细分RMR手指动作非意识的机械动作0~0.5全身动作一般动作5.5~6.5有意识的动作0.5~1.0动作较大，用力均匀6.5~8.0手动动作连带上肢手指动作连带到小臂1.0~2.0短时间内集中全身力量8.0~10.0手指动作连带到大臂2.0~3.0上肢动作一般动作3.0~4.0繁重作业10.0~12.0稍用力动作方式4.0~5.5极繁重作业12.0以上，体重59kg；女性身高157cm，体重52kg2.体表面积（㎡）=0.0061×身高（cm）＋0.0128×体重（kg）－0.15293.人体代谢率=（1.2+RMR）×基础代谢率×体表面积4.人体最大存储能量为100.47kj，产生能量极限为16.75kj/min计算工作休息时间题目：假如公司某工作岗位一名男性员工年龄为23周岁，身高170cm，体重60kg。工作工作岗位为手工涂装。问该员工可以连续作业多长时间？作业后需要多久体力可以恢复？疲劳宽放率是多少？体表面积=0.0061×170＋0.0128×60－0.1529=1.6521㎡b.查表得157.8kj/（小时.㎡）c.查表得手工涂装为上肢一般动作，RMR=3.0~4.0，按3.5计算。d.人体代谢率=157.8×(1.2+3.5)×1.6521=1225kj/h=20.42kj/mine.连续工作时间=100.47÷(20.42-16.75)=27.4分钟f.休息时间=100.47÷(16.75-157.8×1.2÷60)=7.4分钟g.疲劳宽放率=7.4÷27.4=27%•一、作业空间设计的有关概念1.作业空间设计从广义上讲：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、工具进行合理的空间布局，给人、物等确定最佳的流通路线和占有区域，提高系统总体可靠性和经济性。从狭义上讲：合理设计工作岗位，以保证作业者安全、舒适、高校工作。作业空间设计•2、作业空间设计的一般要求（一）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（二）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）使用顺序原则作业空间设计中的人体因素•一、人体测量学数据的运用（1）确定对于设计至为重要的人体尺度（2）确定设计对象的使用者群体，以决定必须考虑的尺度范围（3）确定数据运用原则（人体设计原则、可调设计准则、平均设计原则）（4）如有必要，还应选择合适的数据定位群体的百分位（5）查找与定位群体特征相符合的人体测量数据表，选择有关数据值（6）如有必要，对数据作是应当的修正（7）考虑测量衣着情况（8）考虑人体测量学数据的静态和动态性质•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•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；在水平面内的视野：双眼视区大约60度以内的区域。在垂直平面的视野：以标准视线水平为0度基准，则最大视区为视平线以上60度和视平线以下70度。（一）视野（二）主要视力范围•视力是眼睛分辨物体细微结构能力的一个生理尺度。•根据对物体视觉的清晰度，一般把视野分成三个主要视力范围区：1.中心视力范围（直视区）：人们通常所说的视力，又称中心视力，中心视力范围（视角）为1.5度～3度，其特点是对该区内的事物的视觉最为清晰。2.瞬间视力范围：视角18度，其特点是通过眼球的转动，在有限的时间内就能获得该区内物体的清晰形象。3.有效视力范围：视角30度，其特点是利用头部和眼球的转动，在该区内注视物体时：必须集中注意力方能有足够的清晰视觉。（二）主要视力范围正常人在各种工作时的视力范围比视野要小。因为视力范围是要求能迅速、清晰地看清目标细节的范围，所以视力只能是视野的一部分。（三）眼高•眼高是指从瞳孔点至地面的垂直距离。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（1470～1750）mm。坐姿眼高是从座位面至眼睛的距离，其范围约为（660～790）mm。P.S.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。（三）眼高立姿时的眼高（1470~1750）mm坐姿时的眼高（660~790）mm（四）视觉运动规律•眼睛沿水平方向运动比沿垂直方向运动快而且不易引起疲劳。•视线的变化习惯从左到右，从上到下和顺时针方向运动。•当眼睛偏离视中心时，在偏离距离相等的情况下，人眼对左上角的观察效率最优，依次为右上角，左下角，而右下角最差。•两眼的运动总是协调的、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。•人眼对直线轮廓比对曲线轮廓更易于接受。•三、工作体位（一）决定工作体位和姿势的因素（二）主要工作体位1.坐姿2.立姿3.坐、立交替（一）决定工作体位和姿势的因素•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。•在确定作业姿势时，主要考虑以下因素：1.作业空间的大小和照明条件；2.作业负荷的大小和用力方向；3.作业场所各种仪器、机具和加工件的摆放位置；4.作业台高度及有没有容膝空间；5.操作时的起坐频率。（二）主要工作体位•一、坐姿坐姿是指身躯伸直或稍向前倾角为10°~15°，上腿平放，下腿一般垂直地面或稍向前倾斜着地，身体处于舒适状态的体位。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；脚蹬范围广，能正确操作。人体最合理的作业姿势就是坐姿作业。（二）主要工作体位•二、立姿立姿通常是指人站立时上体前屈角小于30°时所保持的姿势。（一）立姿的优点1.可活动的空间增大；2.需经常改变体位的作业，立位比频繁起坐消耗能量少；3.手的力量增大，即人体能输出较大的操作力；4.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。（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。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，同时稳定的坐姿可以帮助作业者完成一些较精细的作业。并不是所有作业都是适合，只适合一些特殊的作业。（三）人的行为特征•人的行为特征和作业空间的关系：英国的心理学家D.肯特说过：“人们不以随意的方式使用空间”。意思是说人们在空间中采取什么样的行为并不是随意的，而是有特定的方式。人对作业空间的要求，不仅有对物理空间的要求，还会受到心理因素的影响，一般来说，人的心理空间要求大于物理空间要求。（三）个人心理空间•一、个人心理空间个人心理空间是指围绕一个人并按其心理尺寸要求的空间。接触类型心理距离亲密距离（紧身区）=450个人距离（近身区）450~1200社交距离（社交区）1200~3500公共距离（公共区）3500~9000人际交往心理距离表单位：mm（三）个人心理空间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、工作面高度和宽度工作面宽度视作业功能要求而定：一般若单供靠肘之用，最小宽度为100mm，最佳宽度为200mm；仅当写字用时，最佳宽度为400mm；工作面板的厚度一般不超过50mm，以便保证大腿的容膝空间。（一）坐姿作业空间设计•二、作业范围（1）水平作业范围在水平方向上方便地移动手臂所形成的轨迹（覆盖的范围）如下图：（一）坐姿作业空间设计•二、作业范围（1）水平作业范围在水平方向上方便地移动手臂所形成的轨迹（覆盖的