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[20] [C]..第五篇：人機(jī)工程學(xué)論文安全人機(jī)工程學(xué)研究人、機(jī)械、環(huán)境三者之間的相互關(guān)系?探討如何使機(jī)械、環(huán)境符合人的形態(tài)學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)方面的特性?使人一機(jī)械一環(huán)境相經(jīng)協(xié)調(diào)?以求達(dá)到人的能力與作業(yè)活動(dòng)要 求相適應(yīng)?創(chuàng)造舒適、高效、安全的勞動(dòng)條件的學(xué)科。安全人機(jī)工程學(xué)側(cè)重于人和機(jī)的安全、減少差錯(cuò)、緩解疲勞等課題的研究。人機(jī)工程學(xué)在歐洲是以勞動(dòng)科學(xué)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的?英國有歐洲開展人機(jī)學(xué)研究最早 的國家?于1950 年成立了英國人機(jī)學(xué)研究會(huì)?1957年創(chuàng)辦會(huì)刊《Ergonomics》。美國于 1957年成立人類因素工程學(xué)會(huì)?同時(shí)發(fā)行了會(huì)刊。日本于 1963 年成立日本人間工學(xué)研究 會(huì)。蘇聯(lián)、德國、法國、荷蘭、瑞典、丹麥、芬蘭、澳大利亞等國也先后開展了人機(jī)工程學(xué) 的研究。1960年成立國際人機(jī)學(xué)協(xié)會(huì)。我國進(jìn)入 80年代以后?也開始人機(jī)工程學(xué)的研究。關(guān)于人機(jī)工程學(xué)的研究命名?各國有所不同?側(cè)重點(diǎn)也各不相同。歐洲稱作 Ergonomics?人機(jī)學(xué)??美國稱作HumanEngineering?人類工程學(xué)?和 HumanFactors Engineering ?人類因素工程學(xué)??日本稱為人間工學(xué)?目前普遍采用的是Ergonomics? 我國曾譯為人類工效學(xué)?人機(jī)工程學(xué)、人機(jī)學(xué)等。安全人機(jī)工程學(xué)研空的內(nèi)容大體包括?1? 研究人機(jī)之間分工及其相互適應(yīng)問題。分工要根據(jù)兩者各自特征?發(fā)揮各自的優(yōu)勢? 達(dá)到高效、安全、舒適、健康的目的。2? 研究信息傳遞過程。人與機(jī)器在操作過程中要不斷傳遞信息?因此?機(jī)器上各種顯示 器、控制器要設(shè)計(jì)得適合于人使用。3?研究作業(yè)環(huán)境?創(chuàng)造安全的條件。生產(chǎn)場所有各種各樣的環(huán)境條件?例如高溫、高濕、振動(dòng)、噪聲、空氣中的有害物質(zhì)、工作地的狀況等。這些因素?都會(huì)影響人的健康。安全人 機(jī)工程學(xué)研究的目標(biāo)?是要將這些因素控制在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)?使環(huán)境條件符合人的生 理和心理要求?從而使操作者感到舒適和安全。4?研究安全裝置。許多設(shè)備都有“危區(qū)”?若無安全裝置、屏障、隔板、外殼、將危區(qū)與人 體隔開?便可能對人產(chǎn)生傷害。因此?設(shè)計(jì)可靠的安全裝置?是安全人機(jī)工程學(xué)的任務(wù)。5?選擇合適的操作者。人的個(gè)體差異?使操作者對工作的適應(yīng)程度不同。在人事安排上? 要研究人機(jī)關(guān)系的協(xié)調(diào)性?人適其職?才有利于安全生產(chǎn)。6?研究生產(chǎn)過程中?操作者疲勞的特點(diǎn)以及減輕疲勞和緊張度的措施。7?研究人機(jī)系統(tǒng)的可靠性?保證人機(jī)系統(tǒng)的安全。研究事故的預(yù)防和危險(xiǎn)情況的控制。安全人機(jī)工程學(xué)的研究方法主要有調(diào)查法、實(shí)驗(yàn)法和模擬法。人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)是運(yùn)用生理學(xué)、心理學(xué)和醫(yī)學(xué)等有關(guān)科學(xué)知識(shí)?研究組成人機(jī)系統(tǒng)的機(jī)器和人的相互關(guān)系?以提高整個(gè)系統(tǒng)工效的新興邊緣科學(xué)。人機(jī)工程學(xué)研究在設(shè)計(jì)人機(jī)系統(tǒng)時(shí)如何考慮人的特性和能力?以及人受機(jī)器、作業(yè)和環(huán) 境條件的限制。人機(jī)工程學(xué)還研究人的訓(xùn)練?人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)?以及同人機(jī)系統(tǒng)有關(guān) 的生物學(xué)或醫(yī)學(xué)問題。對于這些研究?在北美稱為人因工程學(xué)或人機(jī)工程學(xué)?蘇聯(lián)稱為工程 心理學(xué)?歐洲?日本和其他國家稱為工效學(xué)。人開始使用機(jī)器就構(gòu)成了人機(jī)系統(tǒng)。第二次世界大戰(zhàn)期間?人們認(rèn)識(shí)到對制造出來的各 種高效能的新式機(jī)器和機(jī)器系統(tǒng)(生產(chǎn)、運(yùn)輸、通信、武器和航空飛行器等)進(jìn)行操縱和控制 時(shí)?整體系統(tǒng)的工作效率在很多情況下是由其中人的活動(dòng)來決定的。如雷達(dá)運(yùn)行時(shí)?要求操 縱人員接收和分辨出顯示器上顯示的各種信息?根據(jù)這些信息在很短時(shí)間內(nèi)作出決策和進(jìn)行 操作。若雷達(dá)設(shè)備的全部潛力沒有發(fā)揮出來?至少部分原因是操縱人員不能掌握這個(gè)電子設(shè) 備的復(fù)雜操作。經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)提醒人們?有時(shí)飛機(jī)弄錯(cuò)方向墜毀?炸彈誤中友船?就是因?yàn)樵O(shè)計(jì)時(shí)沒有考 慮人的各種長處和短處。電子計(jì)算機(jī)發(fā)展的初期?計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度很快?輸入數(shù)據(jù)、編制程 序和打印結(jié)果很慢?機(jī)器經(jīng)常處于空閑狀態(tài)?也是因?yàn)闆]有考慮和研究人機(jī)接口系統(tǒng)和人機(jī) 功能分配等因素引起的。人的能力和機(jī)器的潛力很好地配合?能提高管理和控制效率。隨著機(jī)械化、自動(dòng)化和電 子化的高度發(fā)展?人的因素在生產(chǎn)中的影響越來越大?人機(jī)協(xié)調(diào)問題也就越來越顯得重要? 人機(jī)工程學(xué)就是在這樣的背景下創(chuàng)立和發(fā)展起來的。在人機(jī)系統(tǒng)中操縱人員被看作系統(tǒng)中的一個(gè)元件。操作人員通過感覺器官(視、聽、觸、嗅、味)接收來自機(jī)器的信息?了解其意義并予以解釋?或先進(jìn)行計(jì)算?再把結(jié)果與過去的 經(jīng)驗(yàn)和策略進(jìn)行比較?然后作出決策。作出決策后?人通過控制器官(手、腳等)去操縱機(jī)器的操縱器?如開關(guān)、按鈕、操縱桿、操縱盤、光筆或呼口令等?來改變機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。機(jī)器隨即發(fā)出新的信息?如此重復(fù)不斷。人機(jī)系統(tǒng)不是孤立存在的?而是存在于某種環(huán)境之中。環(huán)境特性影響人的效率和行為。環(huán)境 因素包括溫度、濕度、噪聲、照明、加速、振動(dòng)、污染和失重等。設(shè)計(jì)人機(jī)系統(tǒng)時(shí)?要把人和機(jī)器作為一個(gè)整體來考慮?合理地或最優(yōu)地分配人和機(jī)器的 功能?保證系統(tǒng)在環(huán)境變動(dòng)下達(dá)到要求的目標(biāo)。有些人機(jī)系統(tǒng)能用定量的系統(tǒng)分析和系統(tǒng)綜 合的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。一個(gè)簡單系統(tǒng)?如一位操縱人員和一臺(tái)機(jī)器構(gòu)成的單參數(shù)跟蹤系統(tǒng)?操 縱人員被看作是系統(tǒng)中一個(gè)元件?可用定量方法?即用傳遞函數(shù)或其他數(shù)學(xué)方法近似表達(dá)操 縱人員的動(dòng)態(tài)特性?建立操縱人員的準(zhǔn)線性數(shù)學(xué)模型?用控制理論方法對操縱人員的傳遞函 數(shù)?和機(jī)器的傳遞函數(shù)進(jìn)行綜合?便可得到調(diào)節(jié)品質(zhì)合乎要求的穩(wěn)定的人機(jī)跟蹤系統(tǒng)。建立人機(jī)系統(tǒng)?必須考慮以下五個(gè)方面?人員選擇訓(xùn)練(包括訓(xùn)練設(shè)備)、設(shè)備設(shè)計(jì)、操作 程序和環(huán)境。建立復(fù)雜的人機(jī)系統(tǒng)?除了這五個(gè)方面外?還要考慮人機(jī)系統(tǒng)的系統(tǒng)性能、人 和機(jī)器的特性等?采用系統(tǒng)科學(xué)或信息科學(xué)的方法來設(shè)計(jì)和分析?然后進(jìn)行系統(tǒng)試驗(yàn)?檢查 系統(tǒng)性能和操縱人員操縱的難易程度。一般說來?人機(jī)系統(tǒng)要反復(fù)試驗(yàn)和使用才能逐漸完善。人機(jī)系統(tǒng)中?操縱人員是人機(jī)系 統(tǒng)中的主體?設(shè)計(jì)和運(yùn)用人機(jī)系統(tǒng)時(shí)應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮人在人機(jī)系統(tǒng)中的能動(dòng)和主導(dǎo)作用。設(shè)計(jì) 人員要和操縱人員密切配合?使人機(jī)系統(tǒng)達(dá)到要求的性能和指標(biāo)?同時(shí)保證操縱人員操縱簡便。安全舒適和提高系統(tǒng)工效。人機(jī)工程學(xué)是一門年輕的科學(xué)。人機(jī)系統(tǒng)中人的特性、能力和限制已經(jīng)有大量測試數(shù)據(jù) 可查。從系統(tǒng)分析角度研究人機(jī)系統(tǒng)?在原有設(shè)備基本不變的情況下?由于考慮了人的動(dòng)態(tài) 特性而進(jìn)行系統(tǒng)分析?再適當(dāng)改動(dòng)設(shè)備?就能顯著提高工效。如手動(dòng)控制系統(tǒng)?即操縱人員 直接參與的用手連續(xù)控制的系統(tǒng)?在飛機(jī)、火炮、雷達(dá)、汽車、艦船和航天飛機(jī)等方面已廣 泛應(yīng)用?在工業(yè)生產(chǎn)中也得到廣泛應(yīng)用。人機(jī)接口系統(tǒng)?即人和計(jì)算機(jī)之間相互作用的系統(tǒng)?已是電子計(jì)算機(jī)發(fā)展的必不可少的 重要組成部分。人機(jī)接口系統(tǒng)不僅在硬件上?而且在軟件上也取得了進(jìn)展特別是在人機(jī)對 話(或人機(jī)通信)方面?已研究出許多高級語言?正在研究采用自然語言進(jìn)行人機(jī)對話?加快 人機(jī)對話的速度?提高通信效果?發(fā)揮計(jì)算機(jī)的潛力。人機(jī)接口系統(tǒng)中人承擔(dān)越來越多的功能?操縱人員執(zhí)行許多操作?進(jìn)行人機(jī)對話?處理 大量信息?作出各種決策。指揮控制通信系統(tǒng)是一種多操縱人員、多臺(tái)機(jī)器的復(fù)雜的人機(jī)系 統(tǒng)。即使是一個(gè)非常簡單的設(shè)備?在操縱人員的問題上也會(huì)產(chǎn)生常規(guī)工程實(shí)踐無法解決的問 題。因此人機(jī)工程學(xué)具有重要的應(yīng)用價(jià)值。人機(jī)工程學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域有電話、電傳、計(jì)算機(jī)控制臺(tái)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、高速公路信號(hào)、汽車、航空、航海、現(xiàn)代化醫(yī)院、環(huán)境保護(hù)、教育等?人機(jī)工程學(xué)甚至可用于大規(guī)模社會(huì) 系統(tǒng)。