人機(jī)工程學(xué)案例分析課件

第六節(jié)產(chǎn)品人機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例第六節(jié)產(chǎn)品人機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)：

設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：

ISO6385-1981(E)(舊)，ISO13407(將人的因素的研究融入到產(chǎn)品開發(fā)的全過程中)基本指導(dǎo)方針：

提供人體的福利、安全和健康的最佳條件，同時(shí)也考慮到技術(shù)的、經(jīng)濟(jì)的最佳效果。人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)：什么是當(dāng)代優(yōu)秀產(chǎn)品設(shè)計(jì)？（G-Mark）1．好設(shè)計(jì)

（評(píng)價(jià)優(yōu)秀設(shè)計(jì)商品、建筑、環(huán)境所要求的基本要素）○具有美感○誠實(shí)○具有獨(dú)創(chuàng)性○良好的機(jī)能性能○使用方便、具有親切感○考慮到了安全性○考慮到了使用環(huán)境○滿足了生活者的需求○價(jià)格與價(jià)值相符

○具有魅力感什么是當(dāng)代優(yōu)秀產(chǎn)品設(shè)計(jì)？（G-Mark）1．好設(shè)計(jì)2．優(yōu)秀設(shè)計(jì)-1

（形成商品、建筑、環(huán)境特別優(yōu)秀的要點(diǎn)）○設(shè)計(jì)

?優(yōu)秀的設(shè)計(jì)概念

?優(yōu)秀的設(shè)計(jì)過程和設(shè)計(jì)管理

?具備嶄新的造型表現(xiàn)

?高水平的設(shè)計(jì)綜合完成度○生活

?解決了用戶面臨的問題

?進(jìn)行[共用性設(shè)計(jì)]的實(shí)踐

?倡導(dǎo)新的行為方式和時(shí)尚

?易懂地表達(dá)商品的多機(jī)能和高機(jī)能

?考慮到開始使用之后商品的維持、改良、發(fā)展2．優(yōu)秀設(shè)計(jì)-12．優(yōu)秀設(shè)計(jì)？-2

（形成商品、建筑、環(huán)境特別優(yōu)秀的要點(diǎn)）○産業(yè)

?有效地運(yùn)用新技術(shù)、新材料

?提出系統(tǒng)性的解決方案

?運(yùn)用高水平的技能

?提出新的制作方法

?提出新的銷售方式和提供方法

?引導(dǎo)發(fā)展區(qū)域性產(chǎn)業(yè)○社會(huì)

?提出新型的人與人交流方式

?是能夠長期使用的設(shè)計(jì)

?進(jìn)行[環(huán)保性設(shè)計(jì)]的實(shí)踐

?提出與環(huán)境協(xié)調(diào)的提案2．優(yōu)秀設(shè)計(jì)？-2案例

廚刀設(shè)計(jì)案例廚刀設(shè)計(jì)問題的提出：因廚刀設(shè)計(jì)不良而引發(fā)的切斷手指等意外傷害事故，以及腱鞘炎、腕道綜合癥等重復(fù)性積累損傷時(shí)有發(fā)生，廚刀設(shè)計(jì)未達(dá)到最優(yōu)的形態(tài)。

本設(shè)計(jì)的目的：1是研究握柄形狀2研究握柄角度3研究刃口角度4解決食指因局部受力而引發(fā)的疼痛5解決粘刀問題問題的提出：廚刀人機(jī)設(shè)計(jì)流程圖現(xiàn)狀分析現(xiàn)有資料收集現(xiàn)有廚刀收集、分析功能分析操作分析材料分析刀頭分析刀刃分析刀背分析刀柄分析尺寸計(jì)測選擇計(jì)測項(xiàng)目選擇計(jì)測對(duì)象新設(shè)計(jì)方案刀柄形狀刀柄、刀刃角度刀身情況結(jié)束使用者群體分析廚刀人機(jī)設(shè)計(jì)流程圖現(xiàn)狀分析現(xiàn)有資料收集現(xiàn)有廚刀收集、分析功能1現(xiàn)狀分析現(xiàn)有資料收集、廚刀收集常見廚刀分類及用途（根據(jù)所收集的資料整理如下圖所示）1現(xiàn)狀分析人機(jī)工程學(xué)案例分析課件

由于片刀是日常居家最常用的廚刀，所以，以片刀設(shè)計(jì)為例，進(jìn)行人機(jī)工程的應(yīng)用研究。由于片刀是日常居家最常用的廚刀，所以，以片刀1、功能分析2、操作分析3、材料分析4、使用群體分析1、功能分析2、操作分析3、材料分析4、使用群體分析（一）功能分析廚刀的主要功能是完成對(duì)蔬菜、肉類的切削、分割工作。切、剁、砍、割、片(削)、頓是廚刀最常用的操作動(dòng)作。這些動(dòng)作可以滿足絕大部分切削、分割工作的要求。通過對(duì)市場現(xiàn)有產(chǎn)品及資料的收集，從功能的角度整理出幾種具有代表性的廚刀結(jié)構(gòu)，并對(duì)這些結(jié)構(gòu)進(jìn)行了功能分析。

（一）功能分析人機(jī)工程學(xué)案例分析課件人機(jī)工程學(xué)案例分析課件詳細(xì)分析(1)刀頭因?yàn)榘牖⌒蔚额^切削靈活，適用范圍較廣，所以，可選用這種形式的刀頭作為片刀刀頭。詳細(xì)分析因?yàn)榘牖⌒蔚额^切削靈活，適用范圍較廣，所以，可選用這(2)刀刃(2)刀刃

其中，弧線后部凸起結(jié)構(gòu)使用靈活、省力，受力狀態(tài)合理。因此，可選用這種形式的刀刃作為片刀刀刃。其中，弧線后部凸起結(jié)構(gòu)使用靈活、省力，受力狀態(tài)(3)刀背一般來說，應(yīng)盡量少采用這類附加功能，因?yàn)樵诶玫侗巢僮鲿r(shí)，另一側(cè)的刀刃很容易引起誤傷。(3)刀背一般來說，應(yīng)盡量少采用這類附加功(4)刀柄(4)刀柄與矩形、圓形刀柄相比，橢圓形刀柄持握穩(wěn)定，也較舒適，因此，可選用這種形式的刀柄作為片刀刀柄與矩形、圓形刀柄相比，橢圓形刀柄持握穩(wěn)（二）操作分析

(1)常見持握方式：豎握方式(兩種)和橫握方式(一種)

豎握方式（二）操作分析豎握方式橫握方式拇指、食指受到較大的局部壓應(yīng)力拇指直接按在金屬刀身上橫握方式拇指、食指受到較大的局部壓應(yīng)力拇指直接按在金屬刀身上

(2)片刀基本操作分析：切、剁、砍、割、片(削)、鐓(2)片刀基本操作分析：切、剁、砍、割、片(削)、鐓人機(jī)工程學(xué)案例分析課件（3)刀柄、刀刃的傾角資料：工具的把手與工作部分成10°左右角時(shí)，效果較好。通過計(jì)測，本設(shè)計(jì)取該角度為12·。（3)刀柄、刀刃的傾角資料：工具的把手與工作部分成10°左右刀刃圓弧也應(yīng)有一與握柄相對(duì)應(yīng)的傾角12°運(yùn)刀動(dòng)作流暢，刀刃的前部和后部應(yīng)采用圓弧形過渡刀刃圓弧也應(yīng)有一與握柄相對(duì)應(yīng)的傾角12°(4)刀具重心分析(1)重心在刀身前部在進(jìn)行砍、剁等施力較大的操作時(shí)省力，但在切、割、頓、片時(shí)容易產(chǎn)生疲勞(2)重心在刀身后部與前者相反，在切、割、頓、片時(shí)很靈活，但在砍、剁的操作中施力困難(3)重心在刀身中部是前面兩者的綜合，適應(yīng)面較廣。(4)刀具重心分析(1)重心在刀身前部（三）材料分析

1)刀片材料由于不銹鋼具有在腐蝕性介質(zhì)中高度穩(wěn)定、高硬度、高耐磨性、易清潔和美觀等特點(diǎn)，絕大多數(shù)廚刀均選用不銹鋼作為刀身材料。3Crl3，7Crl7M，Mo717-1、Mo717-2、Mo717-3等型號(hào)的不銹鋼都是很好的刀身材料。在添加了Mo元素后，不銹鋼可以具有更好的韌性和耐磨性。（三）材料分析1)刀片材料2)刀柄材料

(1)金屬刀柄金屬刀柄一般采取刀片與刀柄一體化，結(jié)實(shí)，但手感不好，且容易滑脫。

(2)塑料刀柄塑料刀柄脆性較大，易破裂。它還具有易滑脫，易老化，手感不好等缺點(diǎn)

(3)橡膠刀柄橡膠刀柄手感較好，與手之間的摩擦適中。但存在老化問題，與人的親和力也較差。(4)木制刀柄木制刀柄手感好，摩擦適中．與人的親和力強(qiáng)。

(5)電木刀柄電木刀柄手感、強(qiáng)度等性能均較好。

(6)組合式組合式刀柄一般采用金屑加本質(zhì)或電木結(jié)構(gòu)，刀柄牢固，手感也好。2)刀柄材料（四）使用者群體分析

廚刀的使用者主要是成年人，使用者群體可定位在20～50歲的年齡段，應(yīng)同時(shí)適合男性和女性使用（四）使用者群體分析廚刀的使用者主要是2尺寸計(jì)測2尺寸計(jì)測人機(jī)工程學(xué)案例分析課件人機(jī)工程學(xué)案例分析課件人機(jī)工程學(xué)案例分析課件3新方案設(shè)計(jì)(一)

刀柄形狀

刀柄外形與人手持握的弧線相吻合。橢圓形截面使人持握時(shí)有穩(wěn)定感，舒適、易于施力、不旋轉(zhuǎn)。魚腹形(中間突起)刀柄，可以防止軸向滑脫。在刀柄上方增加了豎捏拇指按結(jié)構(gòu)(凹坑)，在兩側(cè)均添加了橫握拇指按壓結(jié)構(gòu)(凹坑)，見圖，它可以同時(shí)滿足慣用右手和慣用左手操作者的操作需要。此外，還增加了食指保護(hù)結(jié)構(gòu)(護(hù)板)，見圖。這些結(jié)構(gòu)可使拇指、食指免受較大的局部壓應(yīng)力，避免了拇指直接按在金屬刀身上所產(chǎn)生的不適感；增加了持握的穩(wěn)定性和操作的舒適性。3新方案設(shè)計(jì)(一)刀柄形狀(二)刀柄、刀刃角度本設(shè)計(jì)采用彎折式刀柄，以保證操作者持握刀具時(shí)手腕處于順直狀態(tài)。通過計(jì)測得到的彎折角為12°。為避免切削時(shí)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩，刀刃所受阻力最好與刀柄施加的切削力共線。因此，取刀刃切削部分與刀柄平行。(三)刀身形狀①刀刃呈弧形設(shè)計(jì)，前部弧形大約與菜板成12°角。這樣既保證了刀刃切削時(shí)的阻力與用力共線，同時(shí)，也緩解了直線形刀刃對(duì)手臂運(yùn)刀的角度的限制。前端傾角便于往復(fù)切削，后端弧形便于退刀操作。②刀頭最前端的刀尖便于進(jìn)行戳、挑、刺等操作。③刀背略凹，與刀身整體形狀相呼應(yīng)，并利于另一只手輔助施力。刀身兩側(cè)開有防粘連凹槽，能有效地防止被切割物粘在刀身上阻礙視線，節(jié)省了切萊時(shí)去除粘貼物的時(shí)間，提高了工作效率。(二)刀柄、刀刃角度(三)刀身形狀(四)材料

刀柄采用本質(zhì)或電木材料；刀體選擇馬氏體不銹鋼3Crl3。(五)質(zhì)量(重量)

質(zhì)量(重量)取0．5kg。新片刀設(shè)計(jì)效果圖，尺寸圖如后。(四)材料人機(jī)工程學(xué)案例分析課件人機(jī)工程學(xué)案例分析課件第六節(jié)產(chǎn)品人機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例第六節(jié)產(chǎn)品人機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)：

設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：

ISO6385-1981(E)(舊)，ISO13407(將人的因素的研究融入到產(chǎn)品開發(fā)的全過程中)基本指導(dǎo)方針：

提供人體的福利、安全和健康的最佳條件，同時(shí)也考慮到技術(shù)的、經(jīng)濟(jì)的最佳效果。人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)：什么是當(dāng)代優(yōu)秀產(chǎn)品設(shè)計(jì)？（G-Mark）1．好設(shè)計(jì)

（評(píng)價(jià)優(yōu)秀設(shè)計(jì)商品、建筑、環(huán)境所要求的基本要素）○具有美感○誠實(shí)○具有獨(dú)創(chuàng)性○良好的機(jī)能性能○使用方便、具有親切感○考慮到了安全性○考慮到了使用環(huán)境○滿足了生活者的需求○價(jià)格與價(jià)值相符

○具有魅力感什么是當(dāng)代優(yōu)秀產(chǎn)品設(shè)計(jì)？（G-Mark）1．好設(shè)計(jì)2．優(yōu)秀設(shè)計(jì)-1

（形成商品、建筑、環(huán)境特別優(yōu)秀的要點(diǎn)）○設(shè)計(jì)

?優(yōu)秀的設(shè)計(jì)概念

?優(yōu)秀的設(shè)計(jì)過程和設(shè)計(jì)管理

?具備嶄新的造型表現(xiàn)

?高水平的設(shè)計(jì)綜合完成度○生活

?解決了用戶面臨的問題

?進(jìn)行[共用性設(shè)計(jì)]的實(shí)踐

?倡導(dǎo)新的行為方式和時(shí)尚

?易懂地表達(dá)商品的多機(jī)能和高機(jī)能

?考慮到開始使用之后商品的維持、改良、發(fā)展2．優(yōu)秀設(shè)計(jì)-12．優(yōu)秀設(shè)計(jì)？-2

（形成商品、建筑、環(huán)境特別優(yōu)秀的要點(diǎn)）○産業(yè)

?有效地運(yùn)用新技術(shù)、新材料

?提出系統(tǒng)性的解決方案

?運(yùn)用高水平的技能

?提出新的制作方法

?提出新的銷售方式和提供方法

?引導(dǎo)發(fā)展區(qū)域性產(chǎn)業(yè)○社會(huì)

?提出新型的人與人交流方式

?是能夠長期使用的設(shè)計(jì)

?進(jìn)行[環(huán)保性設(shè)計(jì)]的實(shí)踐

?提出與環(huán)境協(xié)調(diào)的提案2．優(yōu)秀設(shè)計(jì)？-2案例

廚刀設(shè)計(jì)案例廚刀設(shè)計(jì)問題的提出：因廚刀設(shè)計(jì)不良而引發(fā)的切斷手指等意外傷害事故，以及腱鞘炎、腕道綜合癥等重復(fù)性積累損傷時(shí)有發(fā)生，廚刀設(shè)計(jì)未達(dá)到最優(yōu)的形態(tài)。

本設(shè)計(jì)的目的：1是研究握柄形狀2研究握柄角度3研究刃口角度4解決食指因局部受力而引發(fā)的疼痛5解決粘刀問題問題的提出：廚刀人機(jī)設(shè)計(jì)流程圖現(xiàn)狀分析現(xiàn)有資料收集現(xiàn)有廚刀收集、分析功能分析操作分析材料分析刀頭分析刀刃分析刀背分析刀柄分析尺寸計(jì)測選擇計(jì)測項(xiàng)目選擇計(jì)測對(duì)象新設(shè)計(jì)方案刀柄形狀刀柄、刀刃角度刀身情況結(jié)束使用者群體分析廚刀人機(jī)設(shè)計(jì)流程圖現(xiàn)狀分析現(xiàn)有資料收集現(xiàn)有廚刀收集、分析功能1現(xiàn)狀分析現(xiàn)有資料收集、廚刀收集常見廚刀分類及用途（根據(jù)所收集的資料整理如下圖所示）1現(xiàn)狀分析人機(jī)工程學(xué)案例分析課件

由于片刀是日常居家最常用的廚刀，所以，以片刀設(shè)計(jì)為例，進(jìn)行人機(jī)工程的應(yīng)用研究。由于片刀是日常居家最常用的廚刀，所以，以片刀1、功能分析2、操作分析3、材料分析4、使用群體分析1、功能分析2、操作分析3、材料分析4、使用群體分析（一）功能分析廚刀的主要功能是完成對(duì)蔬菜、肉類的切削、分割工作。切、剁、砍、割、片(削)、頓是廚刀最常用的操作動(dòng)作。這些動(dòng)作可以滿足絕大部分切削、分割工作的要求。通過對(duì)市場現(xiàn)有產(chǎn)品及資料的收集，從功能的角度整理出幾種具有代表性的廚刀結(jié)構(gòu)，并對(duì)這些結(jié)構(gòu)進(jìn)行了功能分析。

（一）功能分析人機(jī)工程學(xué)案例分析課件人機(jī)工程學(xué)案例分析課件詳細(xì)分析(1)刀頭因?yàn)榘牖⌒蔚额^切削靈活，適用范圍較廣，所以，可選用這種形式的刀頭作為片刀刀頭。詳細(xì)分析因?yàn)榘牖⌒蔚额^切削靈活，適用范圍較廣，所以，可選用這(2)刀刃(2)刀刃

其中，弧線后部凸起結(jié)構(gòu)使用靈活、省力，受力狀態(tài)合理。因此，可選用這種形式的刀刃作為片刀刀刃。其中，弧線后部凸起結(jié)構(gòu)使用靈活、省力，受力狀態(tài)(3)刀背一般來說，應(yīng)盡量少采用這類附加功能，因?yàn)樵诶玫侗巢僮鲿r(shí)，另一側(cè)的刀刃很容易引起誤傷。(3)刀背一般來說，應(yīng)盡量少采用這類附加功(4)刀柄(4)刀柄與矩形、圓形刀柄相比，橢圓形刀柄持握穩(wěn)定，也較舒適，因此，可選用這種形式的刀柄作為片刀刀柄與矩形、圓形刀柄相比，橢圓形刀柄持握穩(wěn)（二）操作分析

(1)常見持握方式：豎握方式(兩種)和橫握方式(一種)

豎握方式（二）操作分析豎握方式橫握方式拇指、食指受到較大的局部壓應(yīng)力拇指直接按在金屬刀身上橫握方式拇指、食指受到較大的局部壓應(yīng)力拇指直接按在金屬刀身上

(2)片刀基本操作分析：切、剁、砍、割、片(削)、鐓(2)片刀基本操作分析：切、剁、砍、割、片(削)、鐓人機(jī)工程學(xué)案例分析課件（3)刀柄、刀刃的傾角資料：工具的把手與工作部分成10°左右角時(shí)，效果較好。通過計(jì)測，本設(shè)計(jì)取該角度為12·。（3)刀柄、刀刃的傾角資料：工具的把手與工作部分成10°左右刀刃圓弧也應(yīng)有一與握柄相對(duì)應(yīng)的傾角12°運(yùn)刀動(dòng)作流暢，刀刃的前部和后部應(yīng)采用圓弧形過渡刀刃圓弧也應(yīng)有一與握柄相對(duì)應(yīng)的傾角12°(4)刀具重心分析(1)重心在刀身前部在進(jìn)行砍、剁等施力較大的操作時(shí)省力，但在切、割、頓、片時(shí)容易產(chǎn)生疲勞(2)重心在刀身后部與前者相反，在切、割、頓、片時(shí)很靈活，但在砍、剁的操作中施力困難(3)重心在刀身中部是前面兩者的綜合，適應(yīng)面較廣。(4)刀具重心分析(1)重心在刀身前部（三）材料分析

1)刀片材料由于不銹鋼具有在腐蝕性介質(zhì)中高度穩(wěn)定、高硬度、高耐磨性、易清潔和美觀等特點(diǎn)，絕大多數(shù)廚刀均選用不銹鋼作為刀身材料。3Crl3，7Crl7M，Mo717-1、Mo717-2、Mo717-3等型號(hào)的不銹鋼都是很好的刀身材料。在添加了Mo元素后，不銹鋼可以具有更好的韌性和耐磨性。（三）材料分析1)刀片材料2)刀柄材料

(1)金屬刀柄金屬刀柄一般采取刀片與刀柄一體化，結(jié)實(shí)，但手感不好，且容易滑脫。

(2)塑料刀柄塑料刀柄脆性較大，易破裂。它還具有易滑脫，易老化，手感不好等缺點(diǎn)

(3)橡膠刀柄橡膠刀柄手感較好，與手之間的摩擦適中。但存在老化問題，與人的親和力也較差。(4)木制刀柄木制刀柄手感好，摩擦適中．與人的親和力強(qiáng)。

(5)電木刀柄電木刀柄手感、強(qiáng)度等性能均較好。

(6)組合式組合式刀柄一般采用金屑加本質(zhì)或電木結(jié)構(gòu)，刀柄牢固，手感也好。2)刀柄材料（四）使用者群體分析

廚刀的使用者主要是成年人，使用者群體可定位在20～50歲的年齡段，應(yīng)同時(shí)適合男性和女性使用（四）使用者群體分析