人機(jī)工程基本原則

工廠布置(Layout)—個住家，在有限的空間內(nèi)，依據(jù)主人的使用目的。將空間規(guī)劃為臥房、廚房、衛(wèi)生間、書房、客廳、儲藏間，好的格局規(guī)局規(guī)劃住起來既方便又舒適。工廠為結(jié)合人員、機(jī)器設(shè)備、物料及廠房的一種組合，如何設(shè)計一個最佳的組合，應(yīng)考量1、工廠的規(guī)模及未來的發(fā)展2、組織形態(tài)3、產(chǎn)品的制程4、產(chǎn)品及物料的體積及重量5、機(jī)器用量6、水污染、噪音污染及空氣污染的狀況。許多企業(yè)對企業(yè)的未來缺乏前程規(guī)劃造成廠區(qū)的配置及廠房車間內(nèi)的布置缺乏完整性，致使效率低落問題叢生?！S區(qū)配置要點—個企業(yè)在整個廠區(qū)內(nèi)通?？梢苑譃閹讉€區(qū)：1、員工生活區(qū)如宿舍能獨立于廠區(qū)以外噹然是最理想，如放在廠區(qū)內(nèi)，整個員工生活區(qū)應(yīng)盡可能配置在較獨立的地方，人員出入的門禁管理也避免在工廠作業(yè)區(qū)內(nèi)。2、停車場企業(yè)內(nèi)職工及訪客洽公停車場(自行車、摩托車、小汽車、大卡車)。3、綠化區(qū)適當(dāng)?shù)木G化不只美化環(huán)境，對員工的情緒具有調(diào)節(jié)作用4、廠區(qū)通道應(yīng)考慮貨物及機(jī)器設(shè)備進(jìn)出的通道。5、辦公行政區(qū)指企業(yè)內(nèi)行政區(qū)因內(nèi)外部的往來接洽較多，應(yīng)盡可能在廠區(qū)的前端，一方面可避免沒必要的人員到工廠作業(yè)區(qū)。6、工廠作業(yè)區(qū)工廠作業(yè)區(qū)通常又可分為：廠內(nèi)行政區(qū)指廠內(nèi)管理及幕僚人員倉儲區(qū)指物料倉、成品倉、工具設(shè)備倉。生產(chǎn)區(qū)指實際生產(chǎn)的工作區(qū)二、產(chǎn)品制程分析1、產(chǎn)品的制程分成多個工序，并畫成程序圖，然后再研究各工序是否可以消除，合并或簡化。2、定案的流程圖考慮使用哪些機(jī)器設(shè)備。3、哪些工序需要哪些物料，物料如何供應(yīng)。4、每個工序的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)能（標(biāo)準(zhǔn)工時）設(shè)定。5、經(jīng)制訂的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)能即可計算出所需人力的多少及場所使用的大小。6、隨著訂單之增加，依生產(chǎn)量的多寡來計算人力負(fù)荷、機(jī)器負(fù)荷及場所負(fù)荷，就可得知，各工序所需之場所大小。廠房是生產(chǎn)產(chǎn)品，在產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中需要使用工程流程圖（見下圖）并進(jìn)行分析、才能掌握更準(zhǔn)確的使用空間及配置地點，以減少人員及物料在廠內(nèi)不必要的流動。進(jìn)料檢查物料庫(A)領(lǐng)料(A)翻練物料庫(B)領(lǐng)料(B)鍛造切削進(jìn)料檢查切料進(jìn)料檢查物料庫(A)領(lǐng)料(A)翻練物料庫(B)領(lǐng)料(B)鍛造切削進(jìn)料檢查切料包裝成品庫出貨檢查發(fā)貨XXXX工程流程圖二、廠內(nèi)布置分區(qū)任何生產(chǎn)部門均要考慮1、行政區(qū)主管及助理人員。2、通道主通道寬2m左右，副通道寬1.5m左右。3、物料及完成品周轉(zhuǎn)區(qū)約能放置一天用量之物料及完成品存放區(qū)。4、作業(yè)區(qū)應(yīng)整齊配置5、工具間四、單機(jī)作業(yè)與流水線配置在工業(yè)工程(IE)還未發(fā)達(dá)以前，加上20世紀(jì)中期以后，為了降低成本而有大量生產(chǎn)的興起因之以前沿沿用的單機(jī)作業(yè)逐步的加以改良成為幾個工作站，結(jié)合成一個工作段落，并借著輸送帶的傳送物料，而減少工作人員的搬運時間及降低因搬運所造成的人員疲勞并因為借輸送帶的傳送而不再有材料及完成品占用空間，而使廠房的空間大大的增加利用價值。1、流水線配置優(yōu)點■減少空間占用?！鋈コ徇\之無效時間?！鼋档凸ぷ魅藛T疲勞?！鲆桩a(chǎn)生團(tuán)隊精神?！鲆驕p少各工序之搬運，品質(zhì)易保障。缺點■人員配置不當(dāng)易產(chǎn)生前后料銜接不上或堆積的狀況■人力配置不當(dāng)時，易造成勞逸不均現(xiàn)象。2、流水線配置時機(jī)■大量生產(chǎn)■產(chǎn)品或工序及使用機(jī)器較固定■產(chǎn)品體積不大3、流水線設(shè)計方法⑴將產(chǎn)品自第一工序投料至最后工序完成產(chǎn)品予以大略分成四個工作段：a、粗胚加工b、尺寸及外部修飾c、組裝d、標(biāo)示包裝將每一工作段畫制程流程圖制程流程圖內(nèi)的工序研究可否去除，合并或簡化五、生產(chǎn)線布置原則在工廠里如何布建最適用之生產(chǎn)線應(yīng)要考慮如下幾個原則：1、短距離原則工段與工段間，工序與工序間，物料流動距離煎短煎好，例如使用輸送帶（Conveger）就等于無距離，因兩工序間的物料流動系借輸送帶偉送，上一工序做完，下一個工序不做移動即可取物作業(yè)。2、流暢原則（單流向原則）物料在工段與工段間或工序與工序間依一定方向（路線）流動，流動路線盡量避免來回或上下之移動。3、固定循序原則工作物的流動是依事先制訂的制程流程圖內(nèi)之循序工序而流動不可任意變動。4、分工原則每一個工作人員分?jǐn)偰骋徊糠值墓ぷ?，則材料之配送，機(jī)器工具之使用，及熟練度均可較快提升。5、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量原則未達(dá)一定的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，布建一條流水線并不見合乎經(jīng)濟(jì)。6、平衡（Balance）原則建立的生產(chǎn)線，各工序一定要平衡，達(dá)到“行如流水”的效果，否則效果不如單機(jī)作業(yè)。7、機(jī)器設(shè)備零故障原則—條生產(chǎn)線內(nèi)任何一部機(jī)器設(shè)備所產(chǎn)生之故障均同時影響整條生產(chǎn)線的人停止生產(chǎn)，故平時機(jī)器設(shè)備應(yīng)依規(guī)定做好保養(yǎng)。六、工廠布置注意事項1、多層廠房應(yīng)先從樓層立體使用規(guī)化再考慮平面布置。2、重型機(jī)器只能使用底層，如系多層廠房，則底層之使用應(yīng)考慮包括未來生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大時之場地負(fù)荷。3、通道先規(guī)劃，通道盡可能直線，通道應(yīng)以油漆劃線，主通道寬小型產(chǎn)品以1.5?2.0m為宜，大型工件以2.0?2.5m為宜。4、生產(chǎn)線的前后應(yīng)規(guī)劃為備料區(qū)（最高2天用量）及完成品暫放區(qū)（一天產(chǎn)量），完成品又可迅速的移至下一工站，如此場地使用效率增大。5、應(yīng)規(guī)劃有行政區(qū)，作為管理人員及幕僚人員之辦公場所，位置最好在進(jìn)門不遠(yuǎn)處。6、各不同工作站除因噪音、粉塵、污水、高熱等污染須予集中隔離，一般的生產(chǎn)部門應(yīng)整齊排列，減少隔間。7、生產(chǎn)線人員及機(jī)器配置，應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)工時來配置人力，盡量保持負(fù)荷平衡，避免制程中堆積。8、私有物品，除茶水飲用之茶杯外，應(yīng)禁止帶入工作間內(nèi)，解決的方法，可在外部設(shè)置內(nèi)務(wù)柜。9、工作人員之工作項目除計劃性之調(diào)動外，應(yīng)盡量固定。10、流水線長短之設(shè)計應(yīng)力求一致，并考慮可能因產(chǎn)品之變換之彈性使用。11、廠房高度超過4.5m時，應(yīng)可考慮雙層使用。12、規(guī)劃時應(yīng)至少考慮未來2年以內(nèi)可能之產(chǎn)品及產(chǎn)能變化，事先納入，以減少因產(chǎn)品及產(chǎn)能之變化，而破壞原有之布置。七、物料搬運除了特殊的大型產(chǎn)品外大部分的工廠布置均是采用直線布置法或程序布置法，而此兩種方法均為人員、機(jī)器及場所固定、而讓物料、零件隨著制程的需要而流動，因之如何使物料、半成品、成品在廠房內(nèi)快速流動，不積壓，除了生產(chǎn)計劃與控制的完善，更重要的對于物料的流動亦應(yīng)加以設(shè)計。1、搬運的方法大致可區(qū)分為：人工搬運全部使用人力，不借用其它方法，此種作法既不安全，又不經(jīng)濟(jì)，更浪費體力及時間，在非不得已的情況下應(yīng)避免。工具搬運如推車，棧板加油壓拖板車，可大大的增加工作效率，并可使廠房整齊、清潔，提升工作士氣。機(jī)械搬運A物料或產(chǎn)品體積大。A搬運距離長。A流動的方法固定。在上列的不同情況可選擇不同的機(jī)械方法來搬運，如卡車、叉車、輸送帶、升降機(jī)等。2、搬運裝具紙箱、廠外供應(yīng)之材料、零件通常使用不同規(guī)格的紙箱，使用完后，除了特殊用途外，應(yīng)予廢棄，不再重復(fù)使用，因為大小、顏色不一，使用困難，妨礙觀瞻。完成品之包裝，通常使用紙箱，本公司產(chǎn)品之紙箱應(yīng)盡量標(biāo)準(zhǔn)化，雖有多種產(chǎn)品但外箱盡可能減少規(guī)格種類減少管理及倉儲之困難成品使用外箱以后，盡可能配合棧板來移動。塑料容器半成品在制程流動中，應(yīng)將裝具做好設(shè)計，最常見的是使用塑料箱，塑料箱可以使用不同的顏色來區(qū)別產(chǎn)品狀況如藍(lán)色代表正常良品黃色代表待整修品，紅色代表待報廢品，每一塑料容器予以規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)容量，并依規(guī)定位置存放，相當(dāng)方便于管理。3、搬運注意事項盡量使用工具搬運。如何減少搬運次數(shù)。>如何縮短搬運距離。通道不可有障礙物。>注意人身及產(chǎn)品安全。物料、半成品、產(chǎn)品應(yīng)有明確的產(chǎn)品及途程標(biāo)識，不可因搬運而混亂。在工廠里面經(jīng)?？砂l(fā)現(xiàn)工作人員頻繁的在走動，此一現(xiàn)象應(yīng)加予分析，假如是管理人員在督導(dǎo)性的工作當(dāng)然是正常。假如走動的是操作人員問題可能是工廠未依布置原則來布置，也可能是未依物料搬運注意事項來作業(yè)，這些看是有正常的走動，事實上許多是可以消除掉，可以省掉的走動，當(dāng)然可以減少無效工時，增加效率。動作經(jīng)濟(jì)原則所謂動作經(jīng)濟(jì)原則，即在于人在操作作業(yè)時，能以最少的勞力達(dá)到最大的工作效果的經(jīng)濟(jì)法則，對這個法則能好好的學(xué)習(xí)與使用，在工廠內(nèi)，我們可在許多地方發(fā)現(xiàn)許多不合乎此法則的動作，當(dāng)然工作效率會低，人員易于疲勞。動作經(jīng)濟(jì)原則剛開始是由動作研究的創(chuàng)始者Gilbreth所提倡，爾后再經(jīng)過專家學(xué)者的改進(jìn)。<基本原則>1、動作能量活用原則2、動作量節(jié)約原則3、動作法改善原則（一）動作能活用原則在人的身體各部位，凡是能具有進(jìn)行動作能力的部分，不管何部位，都希望全面能活用。1、腳部或左手能操作的事，不使用右手。2、盡量使兩手同時作業(yè)，也同時結(jié)束動作。3、雙手不要使其同時靜止，手空閑時，須動腦想另一工作。（二）動作量節(jié)約原則多余的運動量，不但浪費時間及空間，更會消耗體力。1、盡量使用小運動來操作工作軀體的運動依序為腕咅L前腕部一?手腕部一＞手指，能夠使用小運動，應(yīng)盡量使用小運動。2、材料及器具應(yīng)放置于伸手能及的范圍內(nèi)，并盡量放在近手邊。3、小單元的動作次數(shù)，應(yīng)盡量減少。4、工具應(yīng)予簡化、易用。5、材料及零件應(yīng)使用易拿取之容器。6、工作物長或重或體積大時應(yīng)利用保持器具。（三）動作法改善原則能動的部位使其全部活動，可以節(jié)約的能量可以省去的徒勞動作也盡量去除，而動作的方法還是有改善的地方。1、動作能予規(guī)律化。2、雙手可反向運動，而不可同向運動。3、利用慣性、重力、自然力等，尤其盡量利用動力裝置。4、為了減少疲勞，作業(yè)椅及作業(yè)臺的高度應(yīng)適當(dāng)。美國學(xué)者巴恩斯教授繼Gilbreth后對省工原理繼續(xù)研究將動作經(jīng)濟(jì)原則又依人體、工具、場所布置來歸納分類：（一）關(guān)于人體動作方面1、雙手共用原則雙手最好同時開始，同時完成工作，除了規(guī)定的休息時間外，雙手不應(yīng)同時空閑。2、對稱反向原則雙臂或雙手之動作，應(yīng)反向?qū)ΨQ為之。3、排除合并原則排除不必要的動作。盡量減少動作，或使二個以上的動作能合并動作。4、降低等級原則盡量使用最輕松而又能達(dá)成目的的低等級動作。手部經(jīng)濟(jì)動作等級表級別運用部位1手指動作。2手指、手腕動作。3手指、手腕、前腕動作4手指、手腕、刖腕、上腕及身體其他部位動作5手指、手腕、刖腕、上腕及身體其他部位動作5、免限住性原則盡量避免使用限住性的動作。6、避免突變原則盡量避免急劇停止或急劇改變方向之動作。盡量使用圓滑連續(xù)曲線或直線進(jìn)行之動作。7、節(jié)奏輕松原則動作之安排盡量使之輕松，并兼有自然節(jié)奏。8、利用慣性原則盡量利用物體之慣性及重力或自然之動作。9、手腳并用原則減少手的工作負(fù)荷，可用腳代替控制性的工作。10、適當(dāng)姿勢原則應(yīng)使用適當(dāng)姿勢操作，避免疲勞及勞動傷害之動作。（二）關(guān)于工具設(shè)備方面1、利用工具原則能夠使用工具的，應(yīng)盡量利用工具。2、萬能工具原則工具能兩種以上功能之合并工具。3、易于操作原則工具的把手或操作部位應(yīng)做成容易操作或易于控制的形狀4、適當(dāng)位置原則工具的擺放位置應(yīng)在適當(dāng)位置，能使不變更姿勢即可操作。（三）關(guān)于場所布置方面1、定點放置原則任何物品、工具、設(shè)備應(yīng)定點放置，免于尋找。2、雙手可及原則物品、工具、設(shè)備之位置應(yīng)盡可能放于雙手隨時可及的位置3、按工排序原則物品應(yīng)依工作序列做最佳擺放。4、使用容器原則物品、零件應(yīng)盡量使用容器或裝具。5、用墜送法原則盡量利用重力方法墜送零件、材料或成品。6、近使用點原則裝配之物料之運送，應(yīng)盡量送至使用點。7、避免擔(dān)心原則場所布置、設(shè)施、環(huán)境、作業(yè)方法應(yīng)盡量減少使人擔(dān)心會有傷害。8、照明通風(fēng)原則工作場所之光線應(yīng)適度，通風(fēng)應(yīng)良好，溫度應(yīng)適度。9、服裝護(hù)具原則應(yīng)注意服裝、護(hù)具之適當(dāng)，以避免工作傷害。人機(jī)系統(tǒng)研究一、人與機(jī)器的比較人具有一定的生理、心理和社會特征，這些特征既決定了他的能力，同時也決定了他在所處工作環(huán)境中的局限性。這些特征并不是一成不變的而且因人而異。但是，這并不是說我們不能對人的行為作出預(yù)測，而是說人類行為的預(yù)測模型一定會反映這種差異。在工作中，人的作用可歸納為三大類：1、通過視覺、聽覺、觸覺等各種感覺來接收信息；2、根據(jù)所接收的信息和個人記憶中存儲的信息進(jìn)行判斷；3、根據(jù)判斷采取相應(yīng)的行動。在有些情況下，作出判斷實際上是自動進(jìn)行的，因為人的習(xí)慣性反應(yīng)就如同做高度重復(fù)性工作時一樣。在另外的情形中判斷中要包含一系列的推理，其結(jié)果可能是很復(fù)雜的。雖然，在對根據(jù)非經(jīng)濟(jì)因素來給工人和機(jī)器分配工作時，真正客觀的準(zhǔn)則還很少，但一般認(rèn)為，人在以下方面的能力勝過機(jī)器：1、察覺微量的光和聲；2、接受并組織各種聲、光的型式；3、隨機(jī)應(yīng)變，采取靈活的程序；4、長期存儲大量信息，并在適當(dāng)?shù)倪M(jìn)刻回憶起相關(guān)的事實；5、進(jìn)行演繹推理；6、進(jìn)行判斷；7、形成概念，創(chuàng)造方法。相應(yīng)地，機(jī)器在以下方面的能力勝過人：1、對控制信號作出快速反應(yīng)；2、平穩(wěn)而準(zhǔn)確地運用巨大的力量；3、進(jìn)行重復(fù)和常規(guī)的工作；4、短暫地存儲信息，然后全部予以清除；5、執(zhí)行快速運算；6、同時掃行一系列各不相同的功能。二、人機(jī)系統(tǒng)的概念盡管人與機(jī)器各有所長，但在工作中兩者卻起著相同的作用。下圖a顯示了它們所行使的功能。四種基本的功能是：感受、信息存儲、信息處理和行動。信息存儲與其余三種功能相互作用而感受信息處理和行動則是按次序進(jìn)行的信息儲存感受（接收信息）信息處理（比較、解釋、判斷、指令效應(yīng)器）效應(yīng)器（行動或控制'功能）輸出輸入有關(guān)輸出狀態(tài)的信息反饋人機(jī)系統(tǒng)中人或機(jī)器行使的功能感受功能指的是信息的接受。人的感受是通過各種感受器官如眼睛、耳朵等來進(jìn)行的。與此相似，機(jī)器的感受功能是通過電子或機(jī)械裝置進(jìn)行的。但是，從性質(zhì)上來看，機(jī)器的感受功能是具體的、專一的，而人的感受能力則是廣泛的。對人而言，信息存儲是憑借記憶或記錄完成的。而機(jī)器的信息存儲則是利用磁帶、磁鼓、穿孔卡片、凸輪、模板等進(jìn)行的。信息處理（類似人的判斷）功能指的是通過一些或是簡單或是復(fù)雜的過程，利用感受到的或存儲的信息作出判斷。信息處理過程可能會很簡單例如根據(jù)輸入數(shù)據(jù)在兩個方案中選擇其一，也可能會非常復(fù)雜，這包括用演繹、分析和計算等手段作出判斷，并且向效應(yīng)器發(fā)出指令。行動功能（由效應(yīng)器行使）是判斷和指令的結(jié)果，它可以是由人或機(jī)器觸發(fā)控制機(jī)構(gòu)，或是由傳送決定的。控制機(jī)構(gòu)導(dǎo)致有關(guān)的物體運動，如通過移動手臂開動馬達(dá)，從而增加或減少刀具的切削深度等等。輸入與輸出是與原料及加工的工件相聯(lián)系的。輸出反應(yīng)了輸入的一些變化。這些過程本身可能是任何類型的，如化學(xué)、改變形狀或形式、裝配、運輸、辦公室工作等方面的過程。有關(guān)輸出狀態(tài)的信息反饋是系統(tǒng)功能的重要組成部分因為它為控制提供了依據(jù)。對人來說，反饋通過感覺和神經(jīng)系統(tǒng)來控制最簡單的手的動作。對機(jī)器而言，反饋為機(jī)器的調(diào)整提供了依據(jù)。自動化機(jī)器直接應(yīng)用反饋信息進(jìn)行自動的調(diào)整（封閉回路的自動系統(tǒng)）。如果根據(jù)信息反饋所作的機(jī)器調(diào)整是間斷性的，則回路封閉但不連續(xù)了。三、人機(jī)系統(tǒng)的類型

有三種典型系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：手工操作系統(tǒng)、半自動化系統(tǒng)和自動化系統(tǒng)。如圖所示：人（作為動力來源和控制者）輸入信息儲存輸出感受信息處理行動■I?信息反饋（封閉回路系統(tǒng)）（a）手工系統(tǒng)人（充當(dāng)控制者人（充當(dāng)控制者）（b）半自動化系統(tǒng)信息儲存輸出亠信息儲存輸出亠感受信息處理與判斷行動過程機(jī)器人（充當(dāng)監(jiān)視人）信息儲存感受信息處理與判斷行動信息反饋

（封閉回路系統(tǒng)）（c）自動化系統(tǒng)圖b三種類型的系統(tǒng)中人與機(jī)器的功能圖解9090手工操作系統(tǒng)包括人、輔助機(jī)械以及手工工個。在這種系統(tǒng)中，人提供所需的動力，并作為生產(chǎn)過程的控制者；工具和輔助機(jī)械則可使人的力量增大。圖a的基本模式描述了人直接把輸入轉(zhuǎn)變?yōu)檩敵龅墓δ?，如圖b所示。另外，我們可以想到手工系統(tǒng)僅是在某些工作環(huán)境下操作的，這種環(huán)境會影響人和輸出。在半自動系統(tǒng)中，人主要是作為生產(chǎn)過程的控制者發(fā)揮作用，如圖b(b)所示。他和機(jī)器相互作用，感知有關(guān)生產(chǎn)過程的可能做一些中間調(diào)整。動力一般由機(jī)器在提供。當(dāng)然，還存在著手工操作與半自動化系統(tǒng)相結(jié)合的情況，這時，人仍然提供這一系統(tǒng)一部分動力例如機(jī)器在生產(chǎn)周期中運轉(zhuǎn)時給機(jī)器上料或做其他工作。在機(jī)械工業(yè)中普遍使用的車床，就是半自動化系統(tǒng)最常見的實例。自動化系統(tǒng)按照設(shè)想是并不需要人的，因為所有的感受功能、信息處理和判斷功能以及行動等功能都由機(jī)器來行使。這種系統(tǒng)應(yīng)該能夠?qū)λ锌赡艿囊馔馐录浞指兄?jù)此作出相應(yīng)的反應(yīng)行動。但這種高水平的自動化系統(tǒng)即使能夠設(shè)計出來，在經(jīng)濟(jì)上也是不合算的。因此，在圖b(c)表示出在自動化系統(tǒng)中人仍起著監(jiān)視作用，協(xié)助控制生產(chǎn)過程。具體地說，就是人根據(jù)顯示器所顯示的生產(chǎn)過程的重要參數(shù)，來間斷地或連續(xù)地監(jiān)視生產(chǎn)過程。四、控制活動的分析控制和控制系統(tǒng)的設(shè)計對人機(jī)系統(tǒng)的效率有著重要的影響。了解人能夠產(chǎn)生多大的力量是很重要的可以在某些系統(tǒng)中使控制器的設(shè)計不超過這一能力范圍。在操縱控制器時一般都需要有定位動作，有時還要進(jìn)行控制器編碼，這一點很重要，它可以使控制器不致混亂。一、人體活動的力量大小對于設(shè)計不需要超常力量操作者的機(jī)器和工具來說，了解絕大多數(shù)勞動者的體力數(shù)據(jù)是很重要的。已經(jīng)詳細(xì)普查測量過以下項目的體力數(shù)據(jù)：臂力(向各個方向及從不同的起點)、握力、扭力(如扭轉(zhuǎn)門手柄)、肘力、肩力、背力和腿力。這種數(shù)據(jù)的典型例子是美國萊特空中發(fā)展中心為美國空軍所測定的坐音樂姿臂力數(shù)據(jù)。測試的項目有從各種不同的角度位置所測得的最大推力、拉力、向上及向下的力。見圖c。180注：人面朝右

180注：人面朝右表（一）總結(jié)了受測組第五個百分級的人所發(fā)出的最大臂力測定結(jié)果。因而這些數(shù)據(jù)表示的是幾乎所有男性都能達(dá)到或超過的力量。凡設(shè)計為不超過這些數(shù)值的工作幾乎可以招收任何男性工人。從表（1）我們可以看出，一般來說，左手的力量總是小于右手，手臂處于側(cè)面下方時推力和拉力都較弱。可是當(dāng)手臂處于側(cè)面下方時，其向上和向下的運動的力量都較大。拉力略大于推力，向下的力量大于向上的力量，而向內(nèi)的力量則大于向外的力量。表（一）上臂在不同角度位置各個方向的臂力（單位：磅）臂的角度第五百分位左右左右拉推18050524250150425630421203442263690323722366026242234向上向下1809141317150151818201201724212690172021266015201820向內(nèi)向外180132081415015208151202022101590161810166017201217二、運動神經(jīng)反應(yīng)速度和準(zhǔn)確程度運動神經(jīng)反應(yīng)是指身體的運動或?qū)ι眢w各部分的控制。它是一種肌肉活動。由于人手是完成體力工作的最重要的器官我們發(fā)現(xiàn)大多數(shù)應(yīng)用的數(shù)據(jù)都與手有關(guān)。因此，舉例說來，在包含定位元素的工作設(shè)計中，了解工作區(qū)中何處能夠最準(zhǔn)確地完成工作，會對勞動場所的布置產(chǎn)生影響。三、定位因素巴恩斯（Barnes）証明，需要視覺控制的定位因素，相比于應(yīng)用某種機(jī)械尋向或止動來確定身體某部分或手的準(zhǔn)確的最終理想位置來說需要的完成時間較長（大約17%）這一事實的意義在于它確定了一種觀念即任何東西都要有固定的、確定的位置。布里格斯（Briggs）做過一組以速度和精確度為標(biāo)準(zhǔn)的定位試驗。結(jié)果當(dāng)標(biāo)盤遠(yuǎn)離被測人的時候，速度和精確度一直較高，在大約60°的角度位置數(shù)值最高。從左右兩側(cè)的角度進(jìn)行實驗，一般情況，向右運動的成績優(yōu)于向左運動，短距離優(yōu)于長距離。在左右手同時對稱地操作時，巴恩斯和蒙戴爾（Mundel指出，這時被測人雙手直接在其身前活動的定位準(zhǔn)確度最高。四、用刻度盤、曲柄和手輪定位調(diào)整刻度盤、旋鈕、曲柄和手輪的位置，是操作人員控制生產(chǎn)和機(jī)器的常用方法。已經(jīng)進(jìn)行過一些研究來確定使這些工具設(shè)計最優(yōu)化的因素。例如查帕尼斯（ChapaniS証明，無視覺控制的旋鈕定位，在刻度盤“12點鐘”的位置時，其定位平均誤差為最小。詹金斯（Jenkin和康納（Connor）則証明，進(jìn)行定位所需的時間是有很大差別的，它取決于旋鈕的轉(zhuǎn)動與刻度盤上指針移動的比率。比值低會減少最后調(diào)整的時間，但將指針定在近似位置的時間相當(dāng)長。比值高時則情況相反。最優(yōu)的比值是旋鈕每轉(zhuǎn)一圈指針移動約2英寸。系統(tǒng)的摩擦加大會增加移動的時間，但是對最終調(diào)整時間沒有什么影響。戴維斯（Davis）進(jìn)行了一組試驗，用來確定在摩擦力距、位置、高度各不相同的條件下，曲柄和手輪的最優(yōu)尺寸。這種曲柄和手輪常用來將機(jī)床拖板的切割刀具移至適當(dāng)?shù)奈恢?。戴維斯測量了各種條件下定位所需的時間。他發(fā)現(xiàn)在摩擦力距為零或很小的時候，小手輪和曲柄（直徑為3至6英寸）為最佳。但是，在需要克服一些摩擦力來轉(zhuǎn)動曲柄時，更大的直徑要好些（10到16英寸），曲柄則優(yōu)于手輪。戴維斯改變了手輪離地的高度及其角度位置因為在實踐中這類機(jī)械是可以置于各種相對位置處的。試驗并不是一個重要的因素；但是當(dāng)遇到很大的摩擦負(fù)荷時，-45。和+45。的位置就明顯優(yōu)于水平或垂直位置。五、控制器編碼在應(yīng)用許多控制器的復(fù)雜操作中，按照顏色、尺寸、形狀或位置編碼有助于區(qū)分它們，減少差錯。亨特（Hunt發(fā)現(xiàn)，較小的圓形按鈕其大小為較大旋鈕的5/6時，可以分辨它們。控制器的位置也可用來區(qū)分它們在哪兒。例如，汽車離合器、制動器和加速器踏板，使用時無須去看它們在哪兒。這里亨特的研究再次

提供了基本的資料。他發(fā)現(xiàn)，若開關(guān)垂直排為一列時，不用眼看地觸摸開關(guān)，其錯誤率要低于開關(guān)按水平方向排為一行時。對開關(guān)的垂直排列亨特的研究結(jié)果表明，位置間5英寸的距離較為理想；但若水平排列，則8英寸的間距為宜。亨特還對僅憑觸覺來辨認(rèn)的按鈕形狀也進(jìn)行了研究。他把按鈕的類型分為三種：多倍旋轉(zhuǎn)按鈕、部分旋轉(zhuǎn)按鈕、卡銷定位按鈕（即按鈕的位置是臨界的，例如電視頻道選擇按鈕，每次定位都“卡嚓”一聲）。六、工作區(qū)域界限許多工作，例如安裝工作、操縱各種機(jī)器以及許多文牘工作，都是坐著進(jìn)行，或站在桌案邊進(jìn)行的。圖d顯示了根據(jù)人的實際身材而確定的最大和一般的工作區(qū)域活動若超過了最大工作區(qū)域則需要移動身骨體對于重復(fù)性的工作來說，這樣重復(fù)地移動身體是很疲勞的。對于垂直工作面也進(jìn)行過相同的測量并指出了在長、寬、高三個方向放置材料、供應(yīng)品、工具和控制器的原則。七、桌椅高度由于手工勞動和文牘工作很多，桌、椅的高度就十分重要了。這兩者是密切關(guān)聯(lián)的。桌子的高度通常是相對于肘的高度而設(shè)計的所以無論是調(diào)整桌子或椅子的離地高度都可以使工作人員極為舒適。埃利斯（Ellis）的研究証實了巴恩斯的早先估計，即工作面的高度應(yīng)低于肘下約3英寸。因而實際工作用的桌椅高度取決于是坐站兩用還是專供坐用。右手最大范圍h59圍巴恩斯提出的水平方向最大的工作區(qū)域范（用英寸表示），以及斯夸爾斯提出的正常工作區(qū)域范右手最大范圍h59圍巴恩斯提出的水平方向最大的工作區(qū)域范（用英寸表示），以及斯夸爾斯提出的正常工作區(qū)域范圍00五?工作環(huán)境工作環(huán)境包括溫度、濕度、聲音和照明等因素，它會顯著地影響生產(chǎn)率、差錯率、質(zhì)量水平、職工對工作的接受性以及身體健康等。因此，如果不了解作業(yè)設(shè)計將處于的工作環(huán)境就不能設(shè)量作業(yè)設(shè)計的效果。工作環(huán)境是整個工作系統(tǒng)的一部分。一、溫度、溫度和通風(fēng)有效溫度有靜止的飽和(濕度為100%)空氣的溫度，它是在氣溫、濕度和通風(fēng)等因素的各種不同組合條件下使人們產(chǎn)生相同的冷熱感覺時的溫度。美國空調(diào)工程協(xié)會(ASHRAE)實驗室做過許多實驗得出了有效溫度的標(biāo)準(zhǔn)。有一個因素是有效溫度的標(biāo)準(zhǔn)未加考慮的，這就是環(huán)境中某些物體的溫度，這些物體能直接向工人輻射熱量，例如火爐。人體有一套自動的熱量調(diào)節(jié)機(jī)制，在某一有效溫度以內(nèi)能夠?qū)Νh(huán)境進(jìn)行補(bǔ)償。當(dāng)然，這種補(bǔ)償還取決于工人的活動程度。因此，在較低的有效溫度下，活動量大的人會感到舒適。1、溫度和濕度對工作的影響大氣狀況對腦力勞動和體力勞動都有著很大的影響。圖e以概括的形式顯示了不同水平的有效溫度對接收摩爾斯電碼和舉重的影響。圖e(a)表明噹有效溫度上升到華氏90以上時，接收摩爾斯電碼的平均錯誤數(shù)急劇上升。而圖e(b)則表明，對于體力勞動如舉重，當(dāng)有效溫度在華氏80以上時，以英尺一磅計算的完成工作總量開始迅速下降。140每人每小時平均錯誤率1208040有效溫度F140每人每小時平均錯誤率1208040有效溫度F圖e(a)在接收摩爾斯電碼時，有效溫度與每人每時平均錯誤數(shù)的關(guān)系200200完成工作總量英尺---磅(省略了000完成工作總量英尺---磅(省略了0006070809010011005202050110050有效溫度F圖e(b)在不同的有效溫度下工人完成的工作量(以英尺—磅計算)2、氣溫的控制在杜邦公司工作的LA布勞(Brouha)博士，曾經(jīng)對必須在極高氣溫下(如靠近工業(yè)鍋爐)作業(yè)的工人的防護(hù)服進(jìn)行過實驗。他發(fā)現(xiàn)簡單的防護(hù)服實際上會增加熱壓，但是，通風(fēng)的防護(hù)服則不斷有流動的空氣透過，極大地減少了熱壓。對于靠近高溫區(qū)的工人，例如在鍋爐附近，主要是受熱輻射的作用，可以用遮蓋和隔絕熱源的辦法來控制溫度。一般控制溫度的手段是空調(diào)但這一方法沒有普遍實行。在美國的大部分地區(qū)除了夏季中炎熱的幾天以外，其氣候和工作溫度條件都是在生理補(bǔ)償?shù)挠行Х秶詢?nèi)。目前最經(jīng)常使用空調(diào)的地點是辦公室其目的是為了提供宜人的工作環(huán)境，并有助于減少熱天時的辦公差錯。當(dāng)然，冬天的取暖對工商業(yè)的室內(nèi)作業(yè)來說，早已被認(rèn)為是必須的了。二、噪音不需要的聲音通常稱為噪音。越來越多的証據(jù)表明噪音能夠產(chǎn)生破壞性的影響幻寺別是對長期在噪音下工作的工人，更是如出此包括噪音在內(nèi)的各種聲音，包含類似氣壓的變化，即像水的波紋一樣以波的形式偉播。氣體壓力的這種變化叫做聲壓。我們用分貝(db)來度量聲音，但是這種量度不是聲壓的量度，而只是相關(guān)于聲源聲壓和參考聲壓的比例。由于通常應(yīng)用的參考聲壓不止一個因而很可能產(chǎn)生相當(dāng)大的混亂。圖f用來輔助將典型的噪音水平用分貝等級來表示。有關(guān)噪音的量度還有一點應(yīng)當(dāng)注意，我們必須知道在音程或頻率上的分布情況，以便了解它們對于人的影響。所以，通常要指出在不同頻率范圍內(nèi)的分貝水平。

180160180160140120100806040200圖f一些典型噪音的聲壓分貝水平1、噪音對工作的影響自然，工業(yè)界是關(guān)心高噪音水準(zhǔn)對產(chǎn)量、錯誤率和質(zhì)量水平等工作量度所可

能產(chǎn)生的直接影響的。在這一問題上，有一些研究表明，一般來說，如果進(jìn)入環(huán)境中的噪音有什么不良影響的話，這些影響只是暫時的。應(yīng)該指出，在這種條件下，設(shè)計出好的實驗是困難的，因為實驗通常要進(jìn)行一段時期，因而難于了解實驗的結(jié)果是歸因于噪音的影響還是由于在這相同的一段時間內(nèi)可能已產(chǎn)生的其它變化。一個肯定的反應(yīng)是，較高的噪音是令人討厭的，不過人類似乎對此還能夠適應(yīng)。2、噪音的控制根據(jù)問題的性質(zhì)，可以用不同的方法進(jìn)行噪音控制。聲學(xué)工程師們常常從聲源著手控制噪音，即重新設(shè)計產(chǎn)生噪音的部件，或應(yīng)用減震裝置，或應(yīng)用適當(dāng)?shù)母粢艚Y(jié)構(gòu)，使透過隔音結(jié)構(gòu)的噪音量隨之減少。在后一種方法中有關(guān)聲音傳播的物理知識是很重要的。錯誤的隔音設(shè)計會使噪音的傳播減少很少或者沒有減少，甚至可能加強(qiáng)。其它的控制方式是使用隔音板、吸音器、隔音涂料。將吸音器安裝在噪音源的附近或上方能夠有助于降低噪音水平。隔音涂料用在室內(nèi)的牆壁上可以減少回聲，減少聲波在室內(nèi)來回反射，從而降低室內(nèi)的噪音水平。當(dāng)然，這些牆壁涂料對從聲波發(fā)生的原始聲波并不能產(chǎn)生影響。在噪音嚴(yán)重的情況下，采用適當(dāng)?shù)亩怯行У摹?yīng)用耳塞產(chǎn)生的可能的最大衰減在50分貝以內(nèi)，因為還有另一條傳播途徑就是通過骨骼偉導(dǎo)至耳鼓。應(yīng)用耳塞最普遍的情況，預(yù)計可衰減噪音20到30分貝。三、照明視覺條件是工作環(huán)境的重要問題。雖然，有許多來自各方面的推薦標(biāo)準(zhǔn)，但實際上并沒有一個普遍接受的照明標(biāo)準(zhǔn)。照明度的實驗數(shù)據(jù)同一些已知的標(biāo)準(zhǔn)相比似乎表明，許多推薦的標(biāo)準(zhǔn)是基于這種觀點，即“如果50英尺燭光很好，那么100英尺燭光的照明會更好”（英尺燭光為照度單位一譯者注）在這一事實中，問題的一部分在于人們應(yīng)用了各種不同的判斷標(biāo)準(zhǔn)，諸如視覺的敏銳程度、眨眼率、偏重的等級和臨界照明的標(biāo)準(zhǔn)。從工業(yè)界的觀點來看臨界照明的標(biāo)準(zhǔn)是最有意義的，因為它是標(biāo)準(zhǔn)的實際應(yīng)用類型。對于一個既定的工作來說，其臨界照明度的標(biāo)準(zhǔn)是實用中的最高點，超過臨界照明度并不能使工作效率提高。因此，增加照明強(qiáng)度使其超過臨界照明度并沒有價值。M?A?廷克（Tinker）列了一張表，根據(jù)臨界水平標(biāo)準(zhǔn)對各種不同工作提出了推薦的照明標(biāo)準(zhǔn)。表（二）總結(jié)了他的建議。1、曾經(jīng)有許多實驗研究了照明水平對工作結(jié)果的影響。一般說來，隨著照明增加到臨界照明水平，工作效果便隨之迅速提高，在這一臨界點上，工作效果是穩(wěn)定的，如照明度增加到這一臨界水平以上，則工作效果改善甚微或者根本沒有改善。在許多照明水平已提高了的實際工作環(huán)境中，改變前后的記錄表明，產(chǎn)量和質(zhì)量都有顯著的改善。一些研究報告說，產(chǎn)量可上升4%到35%。但是，我們必須謹(jǐn)慎地看待這類數(shù)據(jù)。工業(yè)環(huán)境中相當(dāng)大的變化，例如工作方法、產(chǎn)品設(shè)計、控制程序、監(jiān)督、氣候和心理狀況等因素。舉例說來，在美國西部電氣公司霍桑工廠進(jìn)行的著名的霍桑研究中，在一個實驗工作組將照明值提高，工作效果也隨之提高，有人想用降低照明度的辦法來檢驗上述結(jié)果，工人再次予以配合，結(jié)果如所預(yù)料，工作效果隨之下降。但是，當(dāng)照明度實際上已經(jīng)降低卻告訴工人說已經(jīng)提高亮度時工作效果卻還是提高，因而，對實驗結(jié)果的樂觀判斷也跟著消失，后來才認(rèn)識到這是工人對心理條件的反應(yīng)。這些工人是實驗對象，是從“普通”工人中挑選出來的，他們下意識地與那些“善良的實驗家們”眾?簡單的合作。認(rèn)識到了這種情況之后，研究的方向就轉(zhuǎn)為對精神因素的估價很少聽到有關(guān)照明問題的研究了。表（二）廷克根據(jù)臨界水平