1、1人因工程(一)2参考教材参考教材 丁玉兰编著丁玉兰编著.人机工程学人机工程学(第四版第四版).北京：北京北京：北京理工大学出版社理工大学出版社 孙林岩主编孙林岩主编.人因工程人因工程(修订版修订版).北京：中国科北京：中国科学技术出版社学技术出版社 李彬彬主编李彬彬主编.设计心理学设计心理学.北京：中国轻工业出北京：中国轻工业出版社版社3引子引子有推销员跟你说“我们产品的设计符合人体工学原理”你如何理解？45引子引子你认为设计在日常生活中你自己可否抱怨过你认为设计在日常生活中你自己可否抱怨过“这东西使用起来不得劲这东西使用起来不得劲”，“XX东西再高点东西再高点（低点）就好了（低点）就好了”
2、，“如果没有这个设计缺陷，如果没有这个设计缺陷，这种事故应该是可以避免的这种事故应该是可以避免的”如何才能让一个工作变得更加舒适、高效、安如何才能让一个工作变得更加舒适、高效、安全、健康、经济？全、健康、经济？你认为设计一把椅子主要应考虑那些因素，或者说评价一把椅子好坏主要考虑哪些方面？如果让你给这些因素排序，你如何考虑？67引子引子8第一章第一章 人机人机工程学概论概论主要内容主要内容1 1.1 1 人机工程学的命名与定义人机工程学的命名与定义1 1.2 2 人机工程学的起源与发展人机工程学的起源与发展1 1.3 3 人机工程学的研究内容与方法人机工程学的研究内容与方法1 1.4 4 人机工
3、程学体系及其应用领域人机工程学体系及其应用领域1 1.5 5 人机工程学与工业工程人机工程学与工业工程91.1 人机工程学的命名与定义人机工程学的命名与定义 人机工程学（Man-Machine Engineering)：研究人、机械及其工作环境之间相互作用的学科。1.1.1 学科的命名学科的命名1.人因工程学（Human Factors or Human Factors Engineering）美国 人因工程学是基于对人和机器，技术的深入研究，发现并利用人的行为方式、工作能力、作业限制等特点，通过对于工具、机器、系统、任务、和环境进行合理设计，以提高生产率、安全性、舒适性和有效性的一门工程技术
4、学科。101.1 人机工程学的命名与定义人机工程学的命名与定义1.1.1 学科的命名学科的命名2.工效学（Ergonomics）（工作、劳动）nomos（规律、规则）ergon欧洲3.人类工程学（Human Engineering）4.工程心理学（Engineering Psychology）111.1.2 学科的定义学科的定义 【国际人机工程学会的定义国际人机工程学会的定义】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各种因素；研究人和机器及环境的相互作用；研究在工作中、生活中和休息时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适性等问题的学科。【中国企业管理百科全书的定义中国企业管理
5、百科全书的定义】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、健康和舒适的目的的学科。12 综上所述可以认为：综上所述可以认为：人机工程学是以人的人机工程学是以人的生理、心理特性为依据，生理、心理特性为依据，应用系统工程的观点，应用系统工程的观点，分析研究人与机械、人与环境以及机械与环境分析研究人与机械、人与环境以及机械与环境之间的相互作用，之间的相互作用，为设计操作简便省力、安全、为设计操作简便省力、安全、舒适，人舒适，人机机环境的配合达到最佳状态的工环境的配合达到最佳状态的工程系统提供理论和方法的科学。程系统提供理论和
6、方法的科学。因此，人机工因此，人机工程学可定义为：按照人的特性设计和改善人程学可定义为：按照人的特性设计和改善人机机环境系统的科学。环境系统的科学。13人机环境的具体含义：人机环境的具体含义：人人指操作者或使用者；机机泛指人操作或使用的物，可以是机器，也可以是用具、工具或设施、设备等；环境环境是指人、机所处的周围环境，如作业场所和空间、物理化学环境和社会环境等；人机环境系统人机环境系统是指由共处于同一时间和空间的人与其所使用的机以及它们所处的周围环境所构成的系统，简称人机系统。141.2 人机工程学的起源与发展人机工程学的起源与发展1.2.1 经验人机工程学（经验人机工程学（20世纪初二次大战
7、）世纪初二次大战）特点：机械设计的的主要着眼点在于力学、电学、热力学等工程技术的原理设计上；在人机关系上是以选择和培训操作者为主，使人适应于机器。代表人物：代表人物：u泰勒(Frederick Winslow Taylor）u Frank和lillian Gilbreth夫妇（手术，砌墙实验）；15泰勒泰勒泰勒161.2.2 科学人机工程学（二次大战科学人机工程学（二次大战50年代末）年代末）由于设计不当和缺乏训练，导致了较多意外事故的发生，这使人们意识到“人的因素”的重要性，意识到只有工程技术知识是不够的，还必须有生理学、心理学、人体测量学、生物力学等学科方面的知识。这一阶段的发展特点是：重
8、视工业与工程设计中“人的因素”，力求使机器适应于人。1949年，在英国成立了工效学研究协会，1957年，美国建立了人因工程学协会，1959年，世界工效学组织成立。171.2.3 现代人机工程学（现代人机工程学（60年代以来）年代以来）现代人机工程学有三个特点：1）着眼于机械设备的设计，使机器的操作不超越人的能力极限，而不是让人去适应机器。2）密切与实际应用相结合，通过严密计划设定的广泛实验性研究，进行具体的机械装备设计。3）综合心理学、生理学、功能解剖学、物理学、数学、工程学各方面的知识。研究方向：把人-机-环境作为一个整体来研究，从而获得系统的最高综合效能。18我国人机工程发展进程我国人机工
9、程发展进程l 19611961年在瑞典斯得哥尔摩举行首次国际人机工程会议。年在瑞典斯得哥尔摩举行首次国际人机工程会议。l 19821982年在日本东京举行第八次国际人机工程会议，我年在日本东京举行第八次国际人机工程会议，我国第一次派人参加。国第一次派人参加。l 国际标准化组织（国际标准化组织（ISOISO）19751975年成立了国际人机工程标年成立了国际人机工程标准委员会（准委员会（TCTC159159）。l 19811981年我国相应成立中国人类工效学标准技术委员会。年我国相应成立中国人类工效学标准技术委员会。l 19891989年成立年成立中国人类工效学学会中国人类工效学学会l 1991
10、1991年年1 1月成为月成为国际人类工效学协会国际人类工效学协会正式成员正式成员2016年年4月月9日，首届人因工程高峰论坛福田举日，首届人因工程高峰论坛福田举行行 本次论坛旨在为政府、学界和企业提供一个共商人因工程技术研究、成果转化与产业化等问题的高层次对话平台，促进和深化国内人因工程、工业设计以及认知科学领域专家学者之间交流与合作，推动人因工程相关学科发展和行业应用创新实践。论坛以“人因工程创新设计助推中国制造2025”为主题，围绕“人因工程、认知科学、中国制造、军民融合”领域方向，来自航天、航空、核电、高铁、互联网、医疗、科研、制造等领域的13位专家作了特邀报告，深入探讨了人因工程学应
11、用前景及其在装备研制、核电安全以及民品创新等领域的应用。19201.3 人机工程学的研究内容与方法人机工程学的研究内容与方法1.3.1 学科的研究内容学科的研究内容 研究内容具有多样性、应用性和灵活性。主要包括以下几个方面：1）人体特性的研究：主要研究在工业设计中与人体有关的问题。如第2、3、4章的内容。2）工作场所和信息传递装置的设计：主要研究如何设计合适的环境及信息传递装置，使人可以舒适高效的工作。如第5、6、7、8章的内容。21 3）环境控制与安全保护：主要研究从长远利益出发，如何设计环境及进行安全保护以保证人在长期工作下健康不受影响，事故危险性最小。如第9、10章的内容。4）人机系统的
12、总体设计：人机系统工作效能的高低主要取决于它的总体设计，即在整体上使“机”与人体相适应，解决好人与机器之间的分工和机器之间信息交流的问题可，使二者取长补短，各尽所长。如第11章的内容。5）人机工程学发展动向的研究，如第12章内容221 1.3 3.2 2 研究方法研究方法 1.观察法：可借助摄影或录像；2.实测法：借助仪器进行实际测量，见图1-1；3.实验法：在实验室或作业现场进行多次反复观测，见图1-2；4.模拟和模型试验法，见图1-3；模拟：假人模型冲击/虚拟技术模型：输入系统输出23 5.计算机数值仿真法，见图1-4 6.分析法 HoneyWell亨利威尔 7.调查研究法：各种调查研究的
13、方法（抽样/询问/问卷）注重测试方法的可靠性和有效性 可靠性（一致性）：重复实验时，结果应一致.有效性：测试结果能真实反映所评价的内容.研究研究方法方法观察法观察法实测法实测法实验法实验法计算机数值计算机数值仿真法仿真法分析法分析法模拟和模型模拟和模型试验法试验法调查研究法调查研究法241.4 人机工程学体系及其应用领域人机工程学体系及其应用领域1.4.1 学科的体系学科的体系 人机工程学是一门综合性边缘学科，主要是“人体科学”、“技术科学”和“环境科学”之间的有机融合，可由图1-5加以描述。人机工程学与其他学科的关系可参见图1-6。1.4.2 学科的应用学科的应用 学科的应用领域可参阅表1-
14、1。重点在下章介绍。25产品设计中的人机分析产品设计中的人机分析 l限制条件分析l使用者分析 使用者的构成分析使用者的生理状态分析使用者的行为方式分析l使用过程分析1.5 人机工程学与工业工程人机工程学与工业工程 案例案例1人机工程检查单26第1章 结 束27习题与作业习题与作业 1.1.列举数种你认为使用最危险或从人机关系列举数种你认为使用最危险或从人机关系方面设计得最糟糕的产品，并提出解决问方面设计得最糟糕的产品，并提出解决问题的思路。题的思路。2.2.随机列举某种产品，初步分析其中可能存随机列举某种产品，初步分析其中可能存在的人机问题。在的人机问题。3.3.人机工程学的英文名称？人机工程
15、学的英文名称？4.4.人机工程学的综合定义和发展历史？人机工程学的综合定义和发展历史？5.5.人机工程学到底研究什么？人机工程学到底研究什么？6.6.人机工程学的研究方法？人机工程学的研究方法？28返回图图1-1 研究宇航员生理、心理能力测量装置框图研究宇航员生理、心理能力测量装置框图29返回图图1-2 驾驶员眼动规律实验装置驾驶员眼动规律实验装置30 图图1-3 研究车研究车辆碰撞辆碰撞的人机的人机系统的系统的模拟与模拟与模型模型返回31 图图1-4人人体体动动作作分分析析仿仿真真图图形形输输出出返回32图图1-5人人机机工工程程学学体体系系返回33社会学社会学劳动科学劳动科学管理科学管理科
16、学心理学心理学生理学生理学医学医学生物力学生物力学系统工程系统工程生物学生物学工程技术工程技术信息科学信息科学人机人机工程工程人体测量人体测量人体解剖人体解剖劳动医学劳动医学环境医学环境医学工作研究工作研究人机系统人机系统时间研究时间研究动作分析动作分析认知工效认知工效图图1-6 人机工程学与相关学科的关系人机工程学与相关学科的关系返回34范围范围对象举例对象举例例子例子产产品品和和工工具具设设计计及及改改进进机电设备机电设备机床，计算机，农业机械机床，计算机，农业机械交通工具交通工具飞机，汽车，自行车飞机，汽车，自行车建筑设施建筑设施城市规划，工业设施，工业与民用建筑城市规划，工业设施，工业
17、与民用建筑宇航系统宇航系统火箭，人造卫星，宇宙飞船火箭，人造卫星，宇宙飞船仪器设备仪器设备计量仪表，办公器械，家用电器计量仪表，办公器械，家用电器工作服装工作服装劳保服，安全帽，劳保鞋劳保服，安全帽，劳保鞋作业的设作业的设计与改进计与改进作业姿势、作业方法、作业作业姿势、作业方法、作业量及工具选用和配置等量及工具选用和配置等工厂生产作业，监视作业，车辆驾驶作工厂生产作业，监视作业，车辆驾驶作业，物品搬运作业，办公室作业等业，物品搬运作业，办公室作业等环境的设环境的设计与改进计与改进声，光，热，色彩，振动，声，光，热，色彩，振动，尘埃，气味等等环境尘埃，气味等等环境工厂，车间，控制中心，计算机房，办工厂，车间，控制中心，计算机房，办公室，驾驶室，生活用房等公室，驾驶室，生活用房等表1-1 人机工程学研究领域举例 返回
