人因工程概述演示文稿2023/6/81當前第1頁\共有70頁\編于星期日\18點2023/6/82優選人因工程概述當前第2頁\共有70頁\編于星期日\18點1人因工程學的命名及定義2人因工程學的起源與發展3人因工程學的研究內容與應用4人因工程學的相關學科5人因工程學的研究方法第1章人因工程概述

當前第3頁\共有70頁\編于星期日\18點教學基本要求

掌握人因工程學的定義和命名了解人因工程的發展歷史、學科特點和應用明確人因工程的研究任務、研究對象及其研究內容當前第4頁\共有70頁\編于星期日\18點1.1人因工程學的命名及定義學科的命名美國：HumanEngineering

人類工程學

HumanFactorsEngineering

人類因素工程學

EngineeringPsychology工程心理學歐洲：Ergonomics

人類工效學（人的勞動規律）其他：工程心理學（前蘇聯）；人間工學（日本）；我國：人機工程學；人類工效學；人因工程學；人機環工程；人體工程學；人類工程學；宜人學、人的因素等。

當前第5頁\共有70頁\編于星期日\18點美國人機工程學家查里斯·C·伍德（CharlesC·Wood）對人機工程學所下的定義為：設備設計必須適合人的各方面因素，以便在操作上付出最小的代價而求得最高效率。W·B·伍德森（W·B·Woodson）則定義為：人機工程學研究的是人與機器相互關系的合理方案，亦即對人的知覺顯示、操作控制、人機系統的設計及其布置和作業系統的組合等進行有效的研究，其目的在于獲得最高的效率及作業時感到安全和舒適。著名的美國人機工程學及應用心理學家A·查帕尼斯（A·Chapanis）說：“人機工程學是在機械設計中，考慮如何使人獲得簡便而又準確的操作的一門科學”。學科的定義當前第6頁\共有70頁\編于星期日\18點

前蘇聯學者：研究人在生產過程中的可能性、勞動活動的方式、勞動的組織安排，從而提高人的工作效率，同時創造舒適和安全的勞動環境，保障勞動人民的健康，使人在生理上和心理上都得到全面發展的一門學科。日本的人體工程學專家認為：人體工程學是根據人體解剖學，生理學和心理學等特性，了解并掌握人的作業能力與極限，及其工作、環境、起居條件等和人體相適應的科學。學科的定義當前第7頁\共有70頁\編于星期日\18點研究人在某種工作環境中的解剖學、生理學和心理學等方面的因素；研究人和機器及環境的相互作用；研究在工作中、家庭中和閑暇時怎樣考慮人的工作效率、健康、安全、舒適的問題的學科。

國際人機工程學學會IEA－InternationalErgonomicsAssociation，2000.8最權威最全面的定義在研究目標上：提高工作效率和質量；滿足人們的價值需要。在研究內容上：著重研究在工作和日常生活中所用到的產品、設備、設施、程序與環境之間的相互關系。在研究方法上：對人的能力、行為、限制和特點等相關信息進行系統研究，并將之用于產品、操作程序及使用環境的設計和制造中。當前第8頁\共有70頁\編于星期日\18點研究人和機器、環境的相互作用及其合理結合，使設計的機器與環境系統適合人的生理、心理等特點，達到在生產中提高效率、安全、健康和舒適的目的。《中國企業管理百科全書》國內學者一般認為：人機工程學是運用生理學、心理學、生物力學和其它有關學科知識，使機器和人相互適應，創造舒適和安全的環境條件，從而提高工效的一門科學。當前第9頁\共有70頁\編于星期日\18點人:人是指操作者或使用者；

機:機泛指人可操作與可使用的物，可以是機器，也可以是用具或生活用品、設施、計算機軟件等各種與人發生關系的一切事物；

環境:環境是人與機共處的環境，如作業場所和作業空間，自然環境和社會環境等。人—機—環境系統是指由共處于同一時間和空間的人與其所使用的機以及他們周圍的環境所構成的系統，簡稱人—機系統。人—機—環境系統當前第10頁\共有70頁\編于星期日\18點學科的特點

產品是為顧客服務的，設計時應始終把用戶放在首位，并考慮生產者和相關者；必須意識到個體在能力和限制上的差異，并且充分考慮到這些差異對各種設計可能造成的影響。強調設計過程中經驗數據和評價的重要性。用系統觀點考慮問題。人因工程學不只是基于表格數據和一些指標來進行設計。人因工程學不只是設計者自身作為設計產品的模型。人因工程學不同于常識。當前第11頁\共有70頁\編于星期日\18點日常生活中人因工程學問題課堂討論當前第12頁\共有70頁\編于星期日\18點1.2人因工程學的起源與發展

萌芽時期興起時期成長時期發展時期當前第13頁\共有70頁\編于星期日\18點石頭打制工具歷史早期案例當前第14頁\共有70頁\編于星期日\18點歷史早期案例當前第15頁\共有70頁\編于星期日\18點歷史早期案例當前第16頁\共有70頁\編于星期日\18點1884年，德國學者莫索（A·Mosso）進行肌肉疲勞實驗。1898年，泰勒著名的鐵鏟實驗和時間研究實驗。1911年，吉爾布雷斯夫婦動作研究，砌墻實驗。

（1）萌芽時期---以提高生產效率為重點

當前第17頁\共有70頁\編于星期日\18點(2)興起時期（一戰至二戰之前）

1914年，哈佛大學心理學教授閔斯特伯格—《心理學與工業效率》。

“霍桑實驗”（1924-1932）。主要研究如何減輕疲勞及人對機器的適應問題，“應用實驗心理學”當前第18頁\共有70頁\編于星期日\18點(3)成長時期（二戰至60年代）

二戰期間，機器適應人的新階段。二戰結束時，從軍事領域向工業等領域發展，人因工程職業出現。1949年，英國成立工效學研究協會，1957年創辦會刊《Ergonomics》。1949年,美國恰帕尼斯等《應用實驗心理學:工程設計中人的因素》1957年,美國成立人因工程協會，發行會刊《HumanFactors》。1960年,正式成立了國際人類工效學會(IEA)?！靶o與表盤”時代“起源于歐洲，形成于美國”當前第19頁\共有70頁\編于星期日\18點例如，由于戰斗機中座艙及儀表位置設計不當，造成飛行員誤讀儀表和誤用操縱器而導致意外事故；由于操作復雜、不靈活和不符合人的生理尺寸而造成戰斗命中率低等現象經常發生。據統計，美國在第二次世界大戰的飛機事故中，80%是由于人機工程學方面的原因造成的。失敗教訓引起決策者和設計者的高度重視。通過分析研究，逐步認識到，在人和武器的關系中，主要的限制因素不是武器而是人，并深深感到“人的因素”在設計中是不能忽視的一個重要條件；同時還認識到，要設計好一個高效能的裝備，只有工程技術知識是不夠的，還必須有生理學、心理學、人體測量學、生物力學等學科方面的知識。當前第20頁\共有70頁\編于星期日\18點軍械問題—飛機儀表舉例

例如，一戰時期英國SE．5A戰斗機上只有7個儀表，到二戰時期的“噴火”戰斗機上增加到了19個。一戰時期美國“斯佩德”戰斗機上的控制器不到10個，到二戰時期P-51上增加到了25個。這就使得經過嚴格選拔、培訓的“優秀飛行員”也照顧不過來，致使意外事故、意外傷亡頻頻發生。當前第21頁\共有70頁\編于星期日\18點其他產品舉例

例如，二戰中入侵前蘇聯的德國軍隊的槍械問題，也是一個典型的事例。俄羅斯冬季極冷，槍械必須戴上手套使用。但德軍的槍械扳機孔較小；在天寒地凍的俄羅斯廣袤大地上，戴了手套手指伸不進扳機孔，不戴手套手指立即凍僵，甚至能被冰冷的金屬粘住。這說明，器物不但要與人的生理條件相適應，而且還必須顧及環境的因素。

當前第22頁\共有70頁\編于星期日\18點日本零式飛機駕駛艙當前第23頁\共有70頁\編于星期日\18點B29飛機駕駛艙當前第24頁\共有70頁\編于星期日\18點DC3飛機駕駛艙當前第25頁\共有70頁\編于星期日\18點波音727飛機駕駛艙當前第26頁\共有70頁\編于星期日\18點波音747飛機駕駛艙當前第27頁\共有70頁\編于星期日\18點波音747訓練艙當前第28頁\共有70頁\編于星期日\18點美國航天飛機控制艙當前第29頁\共有70頁\編于星期日\18點三大發展趨向：研究領域不斷擴大應用的范圍越來越廣泛在高技術領域中發揮特殊作用

（4）發展時期（20世紀60年后）快速發展的原因：災難，計算機應用，人的價值提高，生活質量的提高當前第30頁\共有70頁\編于星期日\18點

近年來公眾熟知的一些重大人因事故當前第31頁\共有70頁\編于星期日\18點1979年3月28日凌晨4時，三哩島核電站發生嚴重放射性物質泄漏事故。四個關鍵錯誤：三哩島事件預備供水系統水泵的管道閥門被維修工關閉；壓力釋放閘門失靈，沒有關閉；壓力釋放顯示器顯示的錯誤狀態，誤以為關閉；壓力表顯示錯誤信息，操作誤關閉緊急水泵。當前第32頁\共有70頁\編于星期日\18點挑戰者號失事當前第33頁\共有70頁\編于星期日\18點切爾諾貝利核電站控制室當前第34頁\共有70頁\編于星期日\18點切爾諾貝利核電站控制室當前第35頁\共有70頁\編于星期日\18點災后的切爾諾貝利核電站當前第36頁\共有70頁\編于星期日\18點當前第37頁\共有70頁\編于星期日\18點學科在國內的發展情況

中國最早開展人的工作效率研究的是心理學家。20世紀60年代，人機關系的研究，如鐵路燈光信號顯示、電站控制室信號顯示、儀表表盤設計、航空照明等工程心理學研究。20世紀70年代，開始引進消化。1980年我國相應成立“中國人類工效學標準技術委員會”。1984年成立“中國軍用人機環境系統工程技術標準化委員會”1989年成立“中國人類工效學學會”(ChineseErgonomicsSociety，CES)當前第38頁\共有70頁\編于星期日\18點近期國內外人因工程學研究的方向歸納如下：

1(1)工作負荷研究。(2)工作環境的研究。(3)工作場地、工作空間、工具裝備。(4)信息顯示問題。(5)計算機設計與人機工程學研究。(6)工作成效的測量與評定。(7)機器人設計的智能模擬等。(8)人—機—環境系統中心理學的研究。1.3人因工程學的研究內容與應用

當前第39頁\共有70頁\編于星期日\18點主要內容可概括為以下8個方面：

(1)研究人的生理與心理特性;(2)研究人一機一環境系統整體設計;(3)研究人機界面設計;(4)研究工作場所設計和改善;(5)研究工作環境及其改善;(6)研究作業方法及其改善;(7)研究系統的安全和可靠性;(8)研究組織與管理的效率。當前第40頁\共有70頁\編于星期日\18點主要有以下一些方面：

（1）基礎研究（2）生產、生活應用（3）安全管理與可用性（4）其他方面1.4人因工程的應用

當前第41頁\共有70頁\編于星期日\18點

設計與改進的范圍對

象示

例機

具機械機床、汽車、火車、飛機、宇宙飛船、船舶、起重機、農用機械、工作機械、計算機、儀器儀表、醫療器械、家用電器、運動與健身器械、摩托車、自行車、售貨機、取款機、檢票機等器具工具、電話、電傳、辦公用具、軟件、家具、清掃工具、衛生用具、廚房用具、防護用具、文具、玩具、書刊、廣告、媒體、標志、標牌、包裝用品、說明書等設備與設施工廠、車間、成套設備、監控中心、軍事系統、機場、碼頭、車站、道路系統、城市設施、住宅設施、無障礙設施、旅游與休閑設施、安全與防火設施、核能設施、場館等被服服裝、鞋、帽、被物、工作服、安全帽、工作靴等作

業作業條件、作業方法、作業量、作業姿勢、工具選擇與放置等生產作業、服務作業、駕駛作業、檢驗作業、監視作業、維修作業、計算機操作、辦公室作業、體力作業、技能作業、腦力勞動、危險作業、女工作業：高齡人與殘疾人作業，以及學習、訓練、運動、康復等活動環

境照明、顏色、音響、噪聲、微氣候、空氣污染等工廠、車間、控制中心、計算室、操縱室、駕駛室、檢驗室、辦公室、車箱、船艙、機艙、住宅、醫院、學校、商店、地鐵、候車室、會議室、業務與交易廳、餐廳、各種場館及公共場所等管

理人與組織、設備、信息、技術、職能、模式等業務流程再造、生產與服務過程優化、組織結構與部門界面管理、管理運作模式、決策行為模式、參與管理制度、企業文化建設、管理信息系統、計算機集成制造系統(CIMS)、企業網絡、模擬企業、程序與標準、溝通方式、人事制度、激勵機制、人員選拔與培訓、安全管理、技術創新、CI策劃等1.4人因工程的應用

當前第42頁\共有70頁\編于星期日\18點Healthcarework當前第43頁\共有70頁\編于星期日\18點當前第44頁\共有70頁\編于星期日\18點Human-MachineSystems當前第45頁\共有70頁\編于星期日\18點1.5人因工程學的研究方法研究方法觀察法實測法實驗法計算機數值仿法調查研究法分析法模擬和模型試驗法當前第46頁\共有70頁\編于星期日\18點1.6人因工程學的相關學科人因工程學人體科學

技術科學環境科學生理學心理學勞動衛生學人體測量學人體力學環境衛生學環境醫學環境心理學環境保護學環境檢測學工業設計工程設計安全工程系統工程機械工程管理工程

當前第47頁\共有70頁\編于星期日\18點

車床設計為例車床里的傳動系統、各種機構、材料及熱處理、潤滑系統，電動機及電路系統、床身、底座和其他零部件的剛、強度，等等;車床操作部件的尺寸、位置、操作方式、操作力、操作方向、照明系統和刻度盤等標識系統等等;