安全人機(jī)工程學(xué)緒論

安全人機(jī)工程學(xué)1.1安全人機(jī)工程學(xué)概述1.2安全人機(jī)工程學(xué)的形成與發(fā)展1.3安全人機(jī)工程學(xué)的主要任務(wù)和研究內(nèi)容1.4學(xué)科體系及研究方法緒論

1.1安全人機(jī)工程學(xué)概述

1.1.1安全人機(jī)工程學(xué)的基本概念

安全人機(jī)工程以人的安全作為立足點(diǎn)，以確保人在活動過程中不受到傷害為目標(biāo)，它主要闡述人和機(jī)之間保持怎樣的關(guān)系才能保證人的安全。

1．人機(jī)系統(tǒng)

人機(jī)系統(tǒng)(Man-MachineSystems)是指由人和機(jī)器構(gòu)成并依賴于人機(jī)之間相互作用而完成一定功能的系統(tǒng)。當(dāng)今世界，沒有機(jī)器的幫助人們幾乎不能達(dá)到自己的目的。但沒有人的操作，機(jī)器也不能獨(dú)立工作。人機(jī)系統(tǒng)的外延相當(dāng)廣泛，如工人用車床加工零件，構(gòu)成了工人—車床人機(jī)系統(tǒng)；人與工具、人與桌椅等都是人機(jī)系統(tǒng)。

2．人機(jī)工程學(xué)

人機(jī)工程學(xué)(Ergonomics)是20世紀(jì)中期發(fā)展起來的交叉學(xué)科，它運(yùn)用人體測量學(xué)、生理學(xué)、衛(wèi)生學(xué)、醫(yī)學(xué)、心理學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、社會學(xué)、管理學(xué)及技術(shù)科學(xué)和工程技術(shù)學(xué)等學(xué)科的理論和知識，研究系統(tǒng)中人、機(jī)及其工作環(huán)境，特別是人、機(jī)與環(huán)境結(jié)合面之間的關(guān)系，其意義在于通過恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計，使人機(jī)系統(tǒng)獲得高工效和安全。

3．安全人機(jī)工程學(xué)

安全人機(jī)工程學(xué)(SafetyErgonomics)作為安全工程學(xué)的重要分支學(xué)科和人機(jī)工程學(xué)的一個應(yīng)用學(xué)科，其性質(zhì)是一個跨門類、多學(xué)科的交叉科學(xué)，它處于許多學(xué)科和專業(yè)技術(shù)的接合部，既有人體科學(xué)與工程技術(shù)的交叉和滲透，又有社會科學(xué)與自然科學(xué)等學(xué)科的交叉和滲透。1.1.2其他相關(guān)學(xué)科的概念

1．人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)

人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)是由人、機(jī)(或計算機(jī))和環(huán)境組成的一種復(fù)合系統(tǒng)。系統(tǒng)里所稱的“人”，是指作為主體工作的人，包括個人和人群；所稱的“機(jī)”，是指人所控制的一切對象的總稱，大至飛機(jī)、輪船，小至個人裝備和工具；所稱的“環(huán)境”，是指人、機(jī)共處的特定條件，包括自然環(huán)境、人造環(huán)境和社會環(huán)境等。

2．人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)工程

人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)工程的研究內(nèi)容主要包括了7個方面，如圖1-1所示。圖1-1人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)工程研究內(nèi)容1.1.3安全人機(jī)工程學(xué)與效率人機(jī)工程學(xué)的區(qū)別

勞動者在勞動過程中是否安全的主要影響因素有三點(diǎn)：

①安全條件。生產(chǎn)環(huán)境中的機(jī)，也就是勞動者所處的勞動環(huán)境是否具備安全條件，即設(shè)備是否安全。

②安全狀態(tài)。勞動者的行為與勞動環(huán)境的配合(人機(jī)結(jié)合面)上是否處于安全的狀態(tài)。

③安全行為。勞動者的行為是否符合安全的要求。

1.2安全人機(jī)工程學(xué)的形成與發(fā)展

1.2.1人機(jī)工程學(xué)發(fā)展簡史

自人類社會形成以來，人類在求生存、求發(fā)展的過程中，開始創(chuàng)造各種各樣的簡單器具，并利用這些器具進(jìn)行狩獵、耕種，從而形成了人與器具的關(guān)系—原始人機(jī)關(guān)系。

1.學(xué)科命名

人機(jī)工程學(xué)是一門專門研究人與系統(tǒng)其他元素之間相互作用的技術(shù)科學(xué)。該學(xué)科在其自身的發(fā)展過程中并未局限于某個學(xué)科，而是有機(jī)地融合了各相關(guān)學(xué)科理論，不斷地完善著自身的基本概念、理論基礎(chǔ)、研究方法、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)范。

2.發(fā)展歷程

人機(jī)工程學(xué)在英國、美國、日本、俄羅斯以及西歐各國都得到了廣泛的應(yīng)用，工業(yè)發(fā)達(dá)國家都建立和發(fā)展了這門科學(xué)。

工業(yè)化時代的人體工程學(xué)發(fā)展經(jīng)歷了以下幾個階段：

1)經(jīng)驗(yàn)期—機(jī)械時代(20世紀(jì)初到第二次世界大戰(zhàn)前)

2)創(chuàng)建期—技術(shù)革命時期(第二次世界大戰(zhàn)間)

3)成熟期—人的思維時期(20世紀(jì)60年代至今)

3.我國人機(jī)工程學(xué)發(fā)展進(jìn)程

在新中國成立之初，我國開始將人機(jī)工程學(xué)作為一門獨(dú)立的學(xué)科進(jìn)行研究，當(dāng)時杭州大學(xué)和中科院心理研究所開展了職工擇業(yè)培訓(xùn)、技術(shù)革新、安全事故分析、操作方便省力等勞動心理學(xué)問題研究。1.2.2安全人機(jī)工程學(xué)發(fā)展歷程

隨著機(jī)械產(chǎn)品的發(fā)展，安全人機(jī)學(xué)逐漸成為了人機(jī)學(xué)中的重要研究內(nèi)容之一。

安全人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展分為三個階段：

(1)經(jīng)驗(yàn)人機(jī)工程學(xué)。

(2)科學(xué)人機(jī)工程學(xué)。

(3)現(xiàn)代人機(jī)工程學(xué)。1.3安全人機(jī)工程學(xué)的主要任務(wù)和研究內(nèi)容

1.3.1人機(jī)工程學(xué)的主要任務(wù)和研究內(nèi)容

人機(jī)工程學(xué)是按照人的特性設(shè)計和改善人—機(jī)—環(huán)境的學(xué)科，最終使人—機(jī)—環(huán)境的配合達(dá)到最佳狀態(tài)。由此可歸納出人機(jī)系統(tǒng)的主要研究內(nèi)容：

(1)人的因素方面：

(2)機(jī)的因素方面：

(3)環(huán)境因素方面：

(4)人機(jī)系統(tǒng)的綜合研究：1.3.2安全人機(jī)工程學(xué)的主要任務(wù)

安全人機(jī)工程學(xué)是人機(jī)工程學(xué)的一個分支，它是從安全工程學(xué)的觀點(diǎn)出發(fā)，為進(jìn)行系統(tǒng)安全分析、預(yù)防傷亡事故和職業(yè)病提供人機(jī)工程學(xué)方面知識的科學(xué)體系。1.3.3安全人機(jī)工程學(xué)的研究內(nèi)容

安全人機(jī)工程學(xué)的研究目的是通過建立合理而可行的人機(jī)系統(tǒng)，為勞動者創(chuàng)造安全、舒適的勞動環(huán)境和工作條件，其研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面：

(1)人機(jī)系統(tǒng)中人的各種特性。

(2)人機(jī)功能分配。

(3)各類人機(jī)界面。

(4)工作場所和作業(yè)環(huán)境。

(5)安全裝置。

(6)人員選拔問題。

(7)人機(jī)系統(tǒng)的可靠性，保證人機(jī)系統(tǒng)的安全。

(8)人機(jī)系統(tǒng)總體安全性設(shè)計準(zhǔn)則和方法以及安全性評價體系和方法。近期國內(nèi)外人機(jī)工程學(xué)研究的方向：

(1)工作負(fù)荷研究：包括體力活動、智力活動、工作緊張等因素引起的生理負(fù)荷和心理負(fù)荷。

(2)工作環(huán)境的研究：包括各種工作環(huán)境條件下的生理效應(yīng)，以及一般工作與生活環(huán)境中振動、噪音、空氣、照明等因素的人機(jī)工程學(xué)的研究。

(3)工作場地、工作空間、工具裝備的人機(jī)工程學(xué)的研究。

(4)信息顯示的人機(jī)工程學(xué)問題，特別是計算機(jī)終端顯示中人的因素研究。

(5)計算機(jī)設(shè)計與人機(jī)工程學(xué)研究。

(6)工作成效的測量與評定。

(7)機(jī)器人設(shè)計的智能模擬等。

(8)人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)中心理學(xué)的研究。

1.4學(xué)科體系及研究方法

安全人體工程學(xué)可以分為安全生理學(xué)(包括勞動生理學(xué)與生物力學(xué))、安全心理學(xué)(包括勞動心理學(xué))和安全人機(jī)工程學(xué)(其中包括人機(jī)工程學(xué)、人體工程學(xué)、人類工效學(xué)、勞動衛(wèi)生學(xué)和環(huán)境學(xué)等部分內(nèi)容)。安全人體工程學(xué)不僅為采取安全工程技術(shù)措施提供了必要的安全人體理論依據(jù)，同時也是一切安全活動的出發(fā)點(diǎn)和歸宿。1.4.1學(xué)科體系

人機(jī)工程學(xué)其性質(zhì)是一個跨門類、多學(xué)科的交叉學(xué)科，處于許多學(xué)科和專業(yè)技術(shù)的接合部，由人體科學(xué)、工程科學(xué)、環(huán)境科學(xué)三大門類組成。人體科學(xué)中涉及的有生理學(xué)、心理學(xué)、勞動衛(wèi)生學(xué)、人體測量學(xué)、人體力學(xué)；工程科學(xué)中涉及的有工業(yè)設(shè)計、工程設(shè)計、安全工程、系統(tǒng)工程、機(jī)械工程、管理工程等；環(huán)境科學(xué)中涉及的有環(huán)境保護(hù)學(xué)、環(huán)境醫(yī)學(xué)、環(huán)境衛(wèi)生學(xué)、環(huán)境心理學(xué)、環(huán)境監(jiān)測學(xué)。因此，它屬于自然科學(xué)與社會科學(xué)共同研究的綜合科學(xué)課題。1.4.2人機(jī)工程學(xué)研究的方法

人機(jī)工程學(xué)的研究方法除本學(xué)科建立的獨(dú)特方法外，還廣泛采用了人體科學(xué)和生物科學(xué)等相關(guān)學(xué)科的研究方法和手段，也運(yùn)用了系統(tǒng)、控制、信息、統(tǒng)計與概率等其他學(xué)科的一些研究方法。這些方法包括人體結(jié)構(gòu)尺寸、功能尺寸的測量，人在活動中的行為特征，對人的活動時間和動作分析，人在作業(yè)前、后及作業(yè)中的心理狀態(tài)和各種生理指標(biāo)的動態(tài)變化，分析人的活動可靠性、差錯率、意外傷害原因等；運(yùn)用電子計算機(jī)模擬或仿真人的作業(yè)過程實(shí)驗(yàn)；運(yùn)用統(tǒng)計學(xué)的方法找出各變數(shù)之間的相互關(guān)系等。1.4.3人機(jī)工程發(fā)展新趨勢

綠色設(shè)計的基本思想是在設(shè)