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人因工程学课件.ppt

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人因工程学Human Factors Engineering人因工程学人因工程学人因工程学的一些问题 什么是人因工程学? 能解决什么问题? 和企业的是生产、我们的日常生活有什么 关系吗?人因工程学企业生产过程涉及到的人因问题 -----资源要素 ------生产过程产品设计生产制造系统设计 ------环境设计 -----工位器具设计 -----作业空间设计 ------人机界面设计系统安全设计以人为中心研究研究人机环境系统优化可用性设计感性设计作业负荷设计人因工程学日常生活中的人因问题日常生活使用的产品外观、产品说明书使用的家具舒适性,厨房的装修设计宾馆、饭店的设施布局、色彩和照明设计大型商场的信息显示设计等特殊人群产品设计人因工程学课程的主要内容 二、人的工作环境 1、微气候环境 2、 照明环境 3、 色彩环境 4、 噪声及振动环境 5、 空气环境 一、导论 1、人因工程学概述 2、人的因素三、人的工作效能1、体力工作负荷2、人的信息处理系统3、脑力工作负荷四、人体测量与作业空间设计 1、人体测量 2、作业空间设计人因工程学课程的主要内容五、人机系统与人机界面1、人机系统2、人机界面设计六、劳动安全与事故预防1、事故原因及预防2、人机系统安全性分析与评价七、拓展模块产品可用性感性工学人因工程学第一章 人因工程学概述第一节 人因工程学的命名及定义1第二节 人因工程学的起源与发展2第三节 人因工程学的研究内容与应用领域3第四节 人因工程学的研究方法和步骤4第五节 人因工程学的相关学科5人因工程学第一节 人因工程学的命名及定义一、学科命名人因工程是研究人、机、环境三者之间关系的科学。美国:人的因素工程学或人类工程学(Human Factors Engineering)西欧:人类工效学(Ergonomics)日本:人间工学中国:人机工程学、人体工程学、工程心理学、人类工效学、 人类工程学、人的因素等 该学科在国内外还没有统一的名称。近几年使用人因工程学(工业工程专业)和人机工程学(工业设计专业)命名的较多,本书使用“人因工程学”这一名称。人因工程学第一节 人因工程学的命名及定义二、定义 1、国际人类工效学会的定义: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。 2、中国企业管理百科学全书: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征,达到在生产中提高效率、安全、健康和舒适的目的。 3、总结:人因工程学就是按照人的特性设计和改进人一机一环境系统的科学。 人一机一环境系统是指由共处于同一时间和空间的人与其所操纵的机器以及他们所处的周围环境所构成的系统,简称为人一机系统。 人因工程学第二节 人因工程学的起源与发展 英国是世界上研究人因工程最早的国家(20世纪初期),但奠基性工作实际上在美国完成的。可以说起源于欧洲,形成于美国。 人因工程学科诞生日期为1949年7月12日。人因工程学科诞生前后,经历了以下几个发展阶段。 一、人因工程学的萌芽时期---以提高生产效率为重点 (20世纪初) 1、泰勒------著名的铁铲实验和时间研究实验,研究工具的形状、尺寸与日工作量之间的关系,每铲铲媒9.5kg,日产量最大(47吨)。改进操作方法,制定标准时间,在不增加劳动强度的条件下提高了工作效率。 2、吉尔布雷斯夫妇------动作研究,创立了通过动素分析改进操作动作的方法,提高作业效率,此外,还进行了疲劳研究,工作站设计以及为残疾人设计合适的工具。 人因工程学第二节 人因工程学的起源与发展 一、人因工程学的萌芽时期 3、德国心理学家闵斯托伯格--倡导将心理学应用于生产实践 代表作---《心理学与工业效率》,提出了心理学的应用对人在工作中适应与提高效率的重要性。 20世纪初,虽然已孕育着人因工程学的思想萌芽,但人机关系总的特点是以机器为中心,通过选拔和培训使人去适应机器。由于机器进步很快,使人难以适应,因此大量存在着伤害人的身心问题。 人因工程学第二节 人因工程学的起源与发展 二、人因工程学的兴起时期(第一次世界大战初期至二战之前) 第一次世界大战为工作效率研究提供了重要背景。该阶段主要研究如何减轻疲劳及人对机器的适应问题。 背景(妇女和非熟练工人成为生产主体,任务紧迫,劳动强度大,加剧了工人疲劳程度,效率低下,影响军用及后勤物质供应)。开展了下面研究和应用工作。 英国:设立疲劳研究所。 美国:在兵力资源的合理使用方面,进行大规模的智力测验。 多国:人员选拔和训练,使人适应机器装备要求,改善了人机匹配。 工业心理学研究机构在许多国家诞生。人因工程学第二节 人因工程学的起源与发展 自1924年开始,在美国芝加哥西方电气公司的霍桑工厂进行了长达8的“霍桑实验”,这是对人的工作效率研究中的一个重要里程碑。 实验结论: 工作效率不仅受物理的、生理的因素影响,还发现组织因素、工作气氛和人际关系等都是不容忽视的因素,要重视人的因素。 三、人因工程学的成长时期(二战开始至60年代) 1、二战前,人机匹配主要是通过选拔和培训,使人去适应机器装备。 人因工程学第二节 人因工程学的起源与发展 2、二战期间,出现了许多人机匹配问题 由于战争的需要,许多国家大力发展效能高、威力大的新式武器和装备。由于片面注重装备的功能特性,忽视了人的能力限度,人机匹配效果不好,经常发生重大伤亡事故。 如何解决:在军事领域开始了与设计相关学科的综合研究与应用 ,使人适应机器转入到机器适应人的新阶段。人因工程学第二节 人因工程学的起源与发展 3、1945年第二次世界大战结束时,本学科的研究与应用逐渐从军事领域向工业等领域发展。并逐步应用军事领域的研究成果解决工业与工程设计中问题。 英国诞生了人因工程职业。 1)出版书籍:恰帕尼斯等人出版了《应用实验心理学—工程设计中的人的因素》 2)研究领域不断扩大 3)研究队伍扩大:除了心理学家外,还包括医学、生理学、人体测量及工程技术等方面的学者。 4、英国(1949)、 美国(1957)、日本和欧洲的许多国家先后成立了工效学学会,出版杂志。 5、为了加强国际间交流,1960年正式成立了国际人类工效学会(IEA),该组织为推动各国的人因工程发展起了重要作用。省略部分。、素质测评过程中广泛使用心理测验法。是以心理学中有关个体差异理论为基础,将操作者个体在某种心理测验中的成绩与常模作比较,以分析被试心理素质特点。 测验必须满足以下两个条件:第一,必须建立常模。常模是某个标准化的样本在测验上的平均得分。第二,测验必须具备一定的信度和效度,即准确而可靠地反映所测验的心理特性。人因工程学第四节 人因工程学的研究方法和步骤 这种方法的最大特点是对被测试者的心理现象或心理品质进行定量分析,具有很强的科学性。 主要包括以下几种形式: (1)智力测验 (2)个性测验 (3)心理健康测验 (4)职业能力测验 (5)创造力测验 人因工程学第四节 人因工程学的研究方法和步骤二、主要研究方法图示模型法 图示模型法是采用图形对系统进行描述,直观地反映各要素之间的关系,从而揭示系统本质的一种方法。这种方法特别适合于分析人机之间的关系。 在图示模型法中,应用较多的是三要素图示模型。这是一种静态图示模型,把人和机的功能都概括为三个基本要素。人的三要素-----中枢神经系统、感觉器官和运动器官;机具的三要素-----机器本体、显示器和控制器。人因工程学图1-1 图示模型人因工程学第四节 人因工程学的研究方法和步骤二、研究方法的效度与信度效度。效度是指研究结果能真实的反映所评价的内容。可从不同角度研究效度,应用比较广泛的是内部效度和外部效度。好司机:反应能力 内部效度。是指研究中各变量间确实存在着一定的因果关系。外部效度。外部效度是指某一研究的结论能够在多大程度上推广和普及到其他的人和背景中去。信度。信度指的是研究方法和研究结果的可靠性,即多次测量的结果保持一致性的程度。可用同质信度检验法等方法进行检测。 人因工程学第四节 人因工程学的研究方法和步骤三、人因工程学的研究步骤机具的研究步骤 1)确定目的及功能。确定设计和改进机具的目的,然后找出实现目的的手段,即赋予机具一定的功能。 2)人与机具的功能分配。对人和机具的能力特性进行比较,以充分发挥各自的特长。 3)模型描述。用模型对系统进行具体的描述,以揭示系统的本质。(语言、数学、图示模型) 人因工程学第四节 人因工程学的研究方法和步骤4)分析。对人的特性、机具的特性和系统的特性进行分析。 人的特性-形态特性、功能特性、人为失误和情绪等 复杂特性 机的特性—性能、标准、经济性 系统特性--功能、制造容易性、使用简单、维修方便 和安全性 5)必要时制作实体模型进行人机实验。如果需要更详细的设计或改进数据时,可以在上述分析数据的基础上制作出机具的模型,再由人使用该机具模型,反复实验研究。 6)确定机具的最优方案,进行具体的设计和改进。人因工程学第四节 人因工程学的研究方法和步骤四、人因工程学的研究步骤机具的研究步骤人与机具的功能分配确定目的及功能模型描述分析进行实验确定设计及改进方案人因工程学第四节 人因工程学的研究方法和步骤四、人因工程学的研究步骤 作业方法的研究步骤确定人与机具的功能分配确定目的及实现目的功能运用作业模型描述作业作业人员特性计测、数据处理分析提出各种方案、分析选择最佳方案设计、改进方案的实施人因工程学第四节 人因工程学的研究方法和步骤四、人因工程学的研究步骤环境的研究步骤确定目的环境测定与分析提出改进方案并确定最佳方案环境设计、改进方案实施和评价人因工程学第五节 人因工程学的相关学科 人因工程学的形成吸取了“人体科学”、“技术科学”、“环境科学”等学科的研究成果、思想、原理、准则、数据和方法。Concept人体科学技术科学环境科学人因工程学第五节 人因工程学的相关学科一、人因工程学与人体科学的关系 人体生理学、心理学、人体测量学、解剖学、生物力学、医学等,是人因工程的重要基础学科。其中心理学、人体测量学、生理学与人因工程学的关系更为密切。 (1)医学与生理学对人因工程的作用是很明显的。许多人因工程学的问题,若要深入探究其原理与机制,就需要从人体解剖特点和人体生理过程进行分析。 (2)心理学与人因工程的研究对象、内容和方法存在着很多共通性。心理学关于人的信息加工研究的成果,可为人因工程学提供科学原理和设计参数。人的任何工作和行为都离不开心理活动。 人因工程学第五节 人因工程学的相关学科一、人因工程学与人体科学的关系 (3)人体测量学主要研究静态结构性人体测量尺寸数据和动态功能性人体测量数据。为产品设计和作业空间设计提供设计依据。 (4)生物力学主要研究人体运动及受力情况,人与机器、工具间受力关系。人因工程学第五节 人因工程学的相关学科二、人因工程与环境科学的关系 作业环境设计和改进环境是人因工程的重要内容,涉及到环境的测量、分析与评价,环境标准等。 环境科学环境科学主要研究环境指标的测量、分析和评价,环境对人的生理及心理影响,恶劣环境下职业病的形成机理及控制措施, 上述学科的研究内容为人因工程学进行环境设计和改善,创造适宜的劳动环境和条件提供了方法和标准。 除上述学科外,人因工程学还需要社会学、统计学、信息技术、控制技术等学科的有关理论和方法。人因工程学第五节 人因工程学的相关学科三、人因工程学与工程科学的关系 人因工程学的研究目的体现了本学科是人体科学和环境科学不断向工程科学渗透和交叉的产物。工程科学包括工程设计、安全工程、系统工程以及管理工程等学科。 工程设计是人因工程研究的主要目的,它与人因工程学科之间自然存在着密切的关系。例如,研究航空人因工程学问题,应具有一定的航空工程学和航空飞行的知识。机械行业企业的人机系统设计需要机械工程技术知识。 系统工程学。在研究对象、方法与解决实际问题方面这两个学科有密切关系。现在人一机—环境系统工程已成为系统工程学科的一个重要分支。人因工程学第五节 人因工程学的相关学科三、人因工程学与工程科学的关系 管理工程学科是把由人、组织、设备、信息、技术等要素构成的综合系统(管理与生产(或服务))的优化作为研究对象。管理与生产优化是人因工程学的重要应用领域,同时人因工程的研究也应用管理学科的知识和方法。 案例:质量管理过程引入人为失误分析方法 案例:生产系统优化—作业空间布局优化、工作站设计、过道设计、工位器具设计优化等 安全工程是研究生产(或服务)过程中事故发生的原因、事故分析方法、安全技术和安全管理的科学。人因工程既要应用安全工程的原理和方法,又为安全工程提供不同水平的系统中人机之间相互作用关系,为安全管理提供重要依据,两者关系密切。 人因工程主要研究人的因素导致的安全问题—是安全管理的重要控制因素人因工程学 谢谢!
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