1、SGMDY-MS 周诗凯GSMDY-MS周诗凯2008.6.15人机工程知识培训资料SGM DY-MS周诗凯2008.6.15GSMDY-MS周诗凯2008.6.15Upper extremities上肢上肢-Hand and wrist手腕手腕-Forearm and elbow上臂肘上臂肘-Shoulder and neck臂颈臂颈 Low Back后背后背GSMDY-MS周诗凯2008.6.15GSMDY-MS周诗凯2008.6.15Structures vulnerable to injuries/illnesses are:易受伤的部位易受伤的部位 blood vessels血管血管
2、,nerves神经神经,tendons腱腱,muscles肌肌Compression压迫压迫,entrapment阻滞阻滞,excessive stretching过度伸展过度伸展,force力力Repeated exertion without recovery缺泛必缺泛必要休息的过度重复要休息的过度重复GSMDY-MS周诗凯2008.6.15Healthy Tendon健康的腱健康的腱Inflamed Tendon发炎的腱发炎的腱GSMDY-MS周诗凯2008.6.15Tenosynovitis腱鞘炎Inflammation of the sheatharound the tendon腱同
3、围的保护壳发炎Tendinitis腱炎Inflammation of the tendoninside the sheath壳内发炎GSMDY-MS周诗凯2008.6.15Inflammation of thetendons and/or ligaments in theCarpal Tunnel causing pressureon the median nerve.腕道中的腱或是韧带发炎腕道中的腱或是韧带发炎压迫正中神经压迫正中神经GSMDY-MS周诗凯2008.6.15Epicondylitis上髁炎上髁炎Inflammation of the tendons atthe elbow.肘
4、部腱发炎肘部腱发炎Inflammation of oneor more tendons ofthe shoulder.臂部肌腱发炎臂部肌腱发炎Rotator Cuff TendinitisGSMDY-MS周诗凯2008.6.15Trigger Finger板机指板机指Inflammation of a tendon dueto repeated trauma重复损伤造成的腱发炎重复损伤造成的腱发炎GSMDY-MS周诗凯2008.6.15n Vertebrae椎骨n Vertebral Discs椎间盘n Muscles肌n Ligaments韧带n Nerves神经GSMDY-MS周诗凯200
5、8.6.15Definition:Flattened discs of cartilage filled with fluid which act as shock bsorbersto counteract compressive forces placed on the spine.用于吸收来自脊骨冲击的位于椎骨间的软骨组织GSMDY-MS周诗凯2008.6.15LOW BACKRISK FACTORS 背部损伤的危险因素背部损伤的危险因素nLifting and Forceful Movements过大过大的提举力或力矩的提举力或力矩nHeavy or Repetitive Physic
6、al Work过过重高重复的体力劳动重高重复的体力劳动nStatic Work Postures固定不动的姿势固定不动的姿势nFrequent Bending and Twisting高频率高频率的弯转的弯转nWhole Body Vibration全身振动全身振动GSMDY-MS周诗凯2008.6.15二、人机工程的起源与发展1.人机工程学的萌芽时期人机工程学的萌芽时期20世纪初，美国人泰勒在伯利恒钢铁公司进行铁铲实验和时间研究实验。世纪初，美国人泰勒在伯利恒钢铁公司进行铁铲实验和时间研究实验。研究铁铲的尺寸、形状与日工作量的关系。研究铁铲的尺寸、形状与日工作量的关系。吉尔布雷斯夫妇开始动作
7、研究，创立了通过动素分析改进操作动作的方吉尔布雷斯夫妇开始动作研究，创立了通过动素分析改进操作动作的方法，以及疲劳研究和工作站设计。法，以及疲劳研究和工作站设计。时期特点：人们有人机思想，但特点是以机器为中心，通过选拔和培训时期特点：人们有人机思想，但特点是以机器为中心，通过选拔和培训使人去适应机器。由于机器进步快，使人难以适应，大量存在着伤害人使人去适应机器。由于机器进步快，使人难以适应，大量存在着伤害人身心的问题。身心的问题。2.人机工程学的兴起时期人机工程学的兴起时期该时期为第一次世界大战初期至第二次世界大战前。主要研究如何减轻该时期为第一次世界大战初期至第二次世界大战前。主要研究如何减
8、轻疲劳及人对机器的适应问题。疲劳及人对机器的适应问题。美国电器公司的霍桑工厂进行了长达八年的美国电器公司的霍桑工厂进行了长达八年的“霍桑实验霍桑实验”，最初目的是，最初目的是找找出工作条件对工作效率的影响。结论：工作效率不仅受物理的，生理的出工作条件对工作效率的影响。结论：工作效率不仅受物理的，生理的因素影响，还受工作气氛和人际关系等影响。因素影响，还受工作气氛和人际关系等影响。GSMDY-MS周诗凯2008.6.153.人机工程学的成长时期该时期从二战开始到20世纪60年代。美国、日本、和欧洲许多国家先后成立的学会，各国主要研究集中在人机界面的匹配，即关于显示器与控制器设计中的人的因素问题的
9、研究，称为“旋钮与表盘”时代。GSMDY-MS周诗凯2008.6.154.人机工程学的发展时期20世纪60年代后，人机工程学进入了新的发展时期，人机工程学的发展有三大发展趋势。1.研究领域不断扩大。由人机界面匹配到人、机、环境的优化思想。例如：人与工程设施、人与生产制造、人与技术工艺、人与方法标准、人与生活服务和组织管理等。2.应用范围越来越广。范围扩展到社会各行各业，如衣、食、住、行、学习、工作、文化、体育的各种设施的科学化、宜人化。3.在高技术领域中发挥特殊作用。随着电子计算机的发展，人的工作性质、作用和方式发生的很大的变化。由自动控制系统代替人，人的体力作业减少，脑力或脑体结合的作业增多
10、。越来越多的智能化机器人代替人的某些工作。GSMDY-MS周诗凯2008.6.15三、什么是人机工程（人机关系）生活中，我们每个人无时无刻不与身边的物品发生联系。当我们使用生活中，我们每个人无时无刻不与身边的物品发生联系。当我们使用这些物品时，物品就与人产生了一种相互的关系。这种相互的关系称这些物品时，物品就与人产生了一种相互的关系。这种相互的关系称为为人机关系人机关系。人机关系中所指的。人机关系中所指的“机机”除了人们通常所说的机器外，除了人们通常所说的机器外，还包括各种各样的工具、仪器、仪表、设备、设施、家具、交通车辆还包括各种各样的工具、仪器、仪表、设备、设施、家具、交通车辆以及劳动保护
11、用具等以及劳动保护用具等物品（机）。物品（机）。当人们身处某一环境的时候，这时当人们身处某一环境的时候，这时的人机关系就体现为人与的人机关系就体现为人与环境环境的关系。的关系。GSMDY-MS周诗凯2008.6.15高噪音、高污染的工作环境高噪音、高污染的工作环境高空作业的危险环境高空作业的危险环境GSMDY-MS周诗凯2008.6.15定义：按照人类的特点和能力优化产品及工艺以改善工作场所的安全健康并提高工作效率的科学。是研究人机环境三者之间相互关系的学科让工作环境和工作需要适应人适应人的能力是人的工程人机环境系统是指由共处于同一时间和空间的人与其操纵的机器以及他们所处的周围环境所构成的系统
12、，也可简称人机系统。人：处于主体地位的决策者，也是操纵者和使用者。机：指人所操纵或使用的一切物的总称，可以是机器、设施、工具、用具等。环境：人、机所处的物质和社会环境。GSMDY-MS周诗凯2008.6.15人的功效人体工程环境功效人机系统功效人适应机器机器适应人环境适应人GSMDY-MS周诗凯2008.6.15GSMDY-MS周诗凯2008.6.15四、人机工程学的命名（一）欧欧 洲洲 Ergonomics Ergonomics 人类工效学人类工效学美美 国国 Human Engineering Human Engineering人类工程学人类工程学 Human Factors Engine
13、eringHuman Factors Engineering 人的因素工程学人的因素工程学日日 本本 人间工学人间工学前苏联前苏联 工程心理学工程心理学GSMDY-MS周诗凯2008.6.15“Ergonomics”一词是英国学者莫瑞尔于1949年首次提出的，由两个希腊词根“ergo”（即工作、劳动）和“nomos”（即规律、规则）复合而成，其本意人的劳动规律。由于该词能够较全面的反映本学科的本质，又源自希腊文，便于各国语言翻译上的统一，因此目前较多的国家采用“Ergonomics”一词作为该学科的命名。GSMDY-MS周诗凯2008.6.15五、人机工程的目的一、设计和改进人机环境系统！二、
14、使系统获得较高的效率和效益！三、保证人的安全、健康和舒适！人、机、环境之间的最佳匹配是人机工程学把人的工作优化问题作为追求的重要目标。优点是人能高效、安全、健康、舒适的工作和生活。高效：保证高质量的同时，具有较高的工作效率。安全：减少或消除差错和事故健康：是指设计和创造有利于人体健康的环境因素舒适：作业者对工作有满意感或舒适感，是对工作优化的最高要求人机关系要人机关系要实现的目标实现的目标高高 效效 舒舒 适适安安 全全健健 康康GSMDY-MS周诗凯2008.6.15立姿时的侧视图立姿时的正视图GSMDY-MS周诗凯2008.6.15坐姿时的侧视图坐姿时的后视图GSMDY-MS周诗凯2008
15、.6.15GSMDY-MS周诗凯2008.6.15立姿A 头顶以上 最小 203B 宽度 最小76C 膝腿 最小 5D 脚 高度10-15E 脚 深度10-15推荐的立姿工作时的工作空间间隙尺寸GSMDY-MS周诗凯2008.6.15基准间隙 尺寸尺寸A 头顶以上 152B 宽度 76C膝腿 66D 大腿20推荐的坐姿时的手臂伸展 推荐的坐姿工作空间间隙尺寸GSMDY-MS周诗凯2008.6.15推荐的斜靠工作空间尺寸 头顶以上（立姿）203(厘米）宽度 76(厘米）膝腿（坐姿从椅的后部到桌子的前部）66(厘米）大腿（坐姿从椅面到桌子的下表面）20(厘米）GSMDY-MS周诗凯2008.6.1
16、5静态的人与动态的人静态的人与动态的人小辞典：小辞典：静态尺寸是指人的构造尺寸；静态尺寸是指人的构造尺寸；动态尺寸是指人的功能尺寸，动态尺寸是指人的功能尺寸，包括人的动作范围、体形变包括人的动作范围、体形变化等测量数据。化等测量数据。人在使用产品的时候处于静态和动人在使用产品的时候处于静态和动态两种状态交替之中，因此，设计态两种状态交替之中，因此，设计的产品不但要符合人体的静态尺寸，的产品不但要符合人体的静态尺寸，也要符合人体的动态尺寸。也要符合人体的动态尺寸。GSMDY-MS周诗凯2008.6.15 作为普通人，套着麻作为普通人，套着麻袋站在原地是不受什么袋站在原地是不受什么影响的。但是套着
17、麻袋影响的。但是套着麻袋跑一段路就不那么容易跑一段路就不那么容易了。从而使同学们体会了。从而使同学们体会到静态人与动态人的不到静态人与动态人的不同。同。GSMDY-MS周诗凯2008.6.151.操作空间设计Lateral DistanceHeightHorizontal ReachMeasurement Locations 水平：物料边缘（手握点）到胸前距离.高度：手到站立的表面.横向：最大不超过胸腔380mm.Horizontal Reachinches10-15 15-20 20-2525 60UDUDUD 1524 55-60SSSUD1397-1524 50-55SSSS UD 12
18、70-1397 45-50PPPS UD 1143-1270 40-45PPPS UD 1016-1143 35-40PPP UD 889-1016 30-35PPUD 762-889 25-30SUD 635-762 25UD 635254-381 381-508 508-635635mmGSMDY-MS周诗凯2008.6.15人站姿操作时，为使操作者有舒适的操作状态，获得较高的工作效率，躯于应处于不动的前提下，考虑手的活动范围:1为最适合的抓握区 2为最有利的手动范围 3为最大抓握范围 4为最大可触及范围围手的最佳操作方向外侧向60:一只手动作时，最轻松、速度最快的运动方向双侧向30:双手
19、动作时，最轻松、速度最快的运动方向双侧向0:双手准确，轻松、快速操作的最好方向GSMDY-MS周诗凯2008.6.15提举力提举力Lifting Moment单手提举部件重量单手提举部件重量One Handed Part Movement Weight部件尺寸部件尺寸Size上料上料Part Load手腕施力手腕施力Hand/Arm Linear Force部件导引部件导引Part Placement作业位置作业位置Control Location 脚的空间脚的空间Foot/Toe Clearance部件翻转部件翻转Part Flipping/Rotation推车力推车力Rack/Dolly
20、Push/Pull Force Whole Body锤击频率锤击频率Hammering-Repetition 2.上下料人机工程评估要素GSMDY-MS周诗凯2008.6.15手柄长手柄长Grip Length手柄直颈手柄直颈Handling Grip Diameter手柄表面手柄表面Handling Grip Surface夹握行程夹握行程Grip Span手柄间距（双手柄）手柄间距（双手柄）Handle Span把握位置把握位置Hand Location on Handle夹紧力夹紧力Compression Force手的空间手的空间Clearance for Hand腕扭力腕扭力Hand
21、/Wrist Twist/Turn腕姿腕姿Wrist Posture视觉通道放置方法视觉通道放置方法Visual Access and Locating Method板按力板按力Trigger/Button/Paddle Force按扭力按扭力Pushbutton Control全身力全身力Tool Push/Pull Force-Whole Body持工具用力持工具用力Unassisted Tool Movement控制方向控制方向Control Design OrientationGSMDY-MS周诗凯2008.6.15八、SGM人机工程一级评估要素1.重复性操作：频次、操作时间2.外力压
22、迫 ：力的大小、受力时间、频次3.体力消耗 ：持物体的重量（kg）、物体移动距离（m）、持物体移动的时间（s）、相关姿势的弯曲角度、弯曲角度的持续（累积）时间4.双手搬运 ：持物体的重量（kg）、物体移动距离（m）、持物体移动的时间（s）5.上肢姿势 ：相关姿势的持续（累积）时间6.全身姿势 ：相关姿势的持续（累积）时间7.躯干姿势 ：躯干的弯曲角度、弯曲角度的持续（累积）时间8.颈部姿势 ：颈部的弯曲角度、弯曲角度的持续（累积）时间9.工作环境 ：定时的温度、湿度数值GSMDY-MS周诗凯2008.6.15一级评估单的目的：1.调查潜在的人机工程问题2.为生产现场工艺排布提供参考3.推行人机
23、工程相关知识（注）不作为判定为人机工程问题依据GSMDY-MS周诗凯2008.6.15Awkward Postures笨拙的动作笨拙的动作Repetitiveness重复重复Force蛮力蛮力Cold环境因素环境因素GSMDY-MS周诗凯2008.6.15130 lbs.Ouch!Thats too heavy!CrackGSMDY-MS周诗凯2008.6.15GSMDY-MS周诗凯2008.6.15Ergonomic Risk Factors-Awkward Positions笨拙的姿势GSMDY-MS周诗凯2008.6.15GSMDY-MS周诗凯2008.6.15GSMDY-MS周诗凯2008.6.15The Golfers LiftGSMDY-MS周诗凯2008.6.15GSMDY-MS周诗凯2008.6.15GSMDY-MS周诗凯2008.6.15GSMDY-MS周诗凯2008.6.15GSMDY-MS周诗凯2008.6.15GSMDY-MS周诗凯2008.6.15The EndTHANKS!
