作业空间设计
第三章工作空间设计分析
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• 应该尽量避免的姿势
– ① 站着不动的姿势（特别对女性）； – ② 长期或经常重复地弯腰（指脊背弯曲角超过
15°）； – ③ 躯干扭曲并倾斜的姿势或半坐姿势； – ④ 经常重复地单腿支撑的姿势； – ⑤ 手臂长时间向前伸直或伸开等。
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– 因此，坐—立姿交替作业能吸收各自的长处， 弥补各方面的短处，应尽可能用坐—立姿交替 作业方式。
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选择人体姿势和体位应该注意的问题
1. 工作场地的大小、照明条件与视觉； 2. 体力负荷的大小及用力方向； 3. 工作场所各种物质 （包括必需的工具、加工
材料等）的安放位置； 4. 控作台或工作台的台面高度，有无合适的容
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3.3 作业空间设计
一、坐姿作业空间设计 坐姿作业空间是人坐在工作台前手能够活动到的整个三维空
间，它随作业面的高度、手偏离身体中线的距离及手举高度的不 同而变化。
其范围的大小取决于两个因素：肩关节的高度和手臂长，图 5-2为第5百分位的人体坐姿抓握活动时的空间范围，以肩关节为 转动中心的直臂抓握空间半径，男性为650mm，女性为580mm。
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4.躺卧姿势：俯伏撑卧、侧撑卧、仰卧等。
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3.1.3 人体活动空间尺度
即适应行为要求的室内空间尺度，是相对的概念，亦是 动态的尺寸。（生理需求、行为需求和心理需求）
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根据室内环境的行为表现，活动空间可分为大空 间、中空间和小空间等不同的活动空间范围。
2）个体作业场所 作业者周围与作业者有关的，包括设备等因素在内的
作业空间设计
功能
使用顺序
/min
低
中
高
原则的使用水平
图12-1面板布置原则与作业执行时间的关系
9
第一节 作业空间设计概述
（三）总体作业空间的设计应依据企业的生产方式、工艺特点以 及人机关系。——“人-机”关系、“机-机”关系、“人-人”关 系
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第二节 作业空间设计中的人体因素
考虑作业空间时不能只局限于作业和周围场所组成的活动空 间，还需考虑是否适应作业者心理及行动等方面的要求，因此除
的视区在低于标准线30º的区域里。
16
第二节 作业空间设计中的人体因素
（二）主要视力范围 1.中心视力范围（直视区）：1.5º～3º。 2.瞬间视力范围，视角18º。 3.有效视力范围，视角30º。 4、视力范围与被观察的目标距离有关。目标在560mm处最为适 宜，低于380mm时会发生目眩，超过760mm时，细节看不清楚。 当观察目标需要转动头部时，左右均不宜超过45º，上下也均不 宜超过30º。
7
第一节 作业空间设计概述
（二）个体作业场所的布置应遵循四大原则 （1）重要性原则 （2）使用频率原则 （3）功能原则 （4）使用顺序原则 界面上显示器和控制器的整体布置要遵循功能原则和使用 顺序原则，具体元件的定位要遵循重要性原则和频率原则。
8
第一节 作业空间设计概述
频率 20 平 均 执 15 行 时 10 间 5 0 重要性
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第二节 作业空间设计中的人体因素
作业空间设计时人体测量学数据运用 （1）确定对于设计至为重要的人体尺度 （2）确定设计对象的使用者群体，以决定必须考虑的尺度范围 （3）确定数据运用原则 （人体设计原则，可调设计原则，平 均设计原则） （4）如有必要，选择合适的数据定位群体的百分位。
工厂作业环境设计方案
工厂作业环境设计方案一、引言二、工厂作业空间设计1.合理规划工作区域：根据工序的不同，将工作区域划分为不同的区域，避免不同工序之间的交叉污染和干扰。
2.提供充足的通道和空间：确保工人在工作时有足够的空间和通道来行动，避免发生爆炸、溅射等事故。
3.考虑人机工效：合理安排设备和工作台的高度和位置，使工人能够顺畅地进行操作，减少不必要的体力劳动。
三、设备布局设计1.合理规划设备的位置：设备之间的距离应该足够，以便工人在操作设备时有足够的空间，避免发生冲突和事故。
2.考虑设备的安全性：设备应该具有防护装置，以防止工人在操作中受伤。
设备的安全间距也应符合相关规定，确保工人的安全。
3.定期维护和保养设备：确保设备的正常运行，避免出现故障的情况，提高工人的工作效率。
四、通风与照明设计1.提供良好的通风系统：安装恰当的通风设备，保持工厂内空气流通，减少对工人的污染和有毒气体的积聚。
2.保持良好的照明条件：在工作区域提供充足的光线，确保工人能够清楚地看到工作对象，减少眼睛疲劳和错误操作的发生。
五、噪音控制设计1.使用低噪音设备：选择低噪音的设备和机器，避免对工人听力造成伤害，同时提供相应的防护设施如耳塞等。
2.合理布置设备和工作台：减少设备间的噪音干扰，避免设备共振和相互干扰。
六、安全设施设计1.安装灭火器和消防设施：在工厂内的各个区域，放置灭火器和自动喷水系统，以应对可能发生的火灾事故。
2.设置紧急出口和逃生通道：合理安排紧急出口和逃生通道，确保工人在紧急情况下能够快速疏散。
3.对危险区域设置隔离栏杆和警示标志：对于危险区域，应设置隔离栏杆和醒目的警示标志，以提醒工人注意安全。
七、结论工厂作业环境设计方案是为了提高工作效率，保障工人的健康和安全。
通过合理规划工作空间，设计设备布局，改善通风与照明条件，控制噪音以及设置安全设施等措施，能够提供一个更舒适、安全的工作环境，从而提高工厂的整体运营效率。
因此，在工厂作业环境设计中应该综合考虑各个因素，确保符合相关的规定和标准，为工人创造一个良好的工作环境。
人机工程学 第六章 作业空间设计
西安工程大学
人机工程学
第二节 作业区域设计
• A1—肘与肩之间距离的水平投影长度（上臂与水平面 约成65°夹角，A1=CE=180mm）；
• A2—肘与拇指尖点的距离（A2=CP=380mm）； • θ—上臂的水平投影与工作台边缘的夹角（0°～
90°）。
• 斯夸尔斯指出，通过左右手的移动轨迹---两条曲线的 顶端作切线，并由两切点分别向左右两边各延长25cm 所确定的区域为操作者容易操作的范围。美国海军中 的各种仪表板和控制台采用此法设计，有效的提高了 使用效率。
西安工程大学
人机工程学
第一节 作业空间设计
2、作业姿势 • 在作业中使用良好的作业姿势可使作业者时刻处于轻
松的状态。 三种作业岗位的特征
坐 姿 作 业 岗 位
西安工程大学
立
坐
姿
、
作
立
业
姿
岗
交
位
替
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第一节 作业空间设计
⑴ 坐姿
坐姿适用操作力和操作范围不大，精细的或需稳定连 续进行的工作。
• ① 坐姿作业特点：a、不易疲劳，适合持续时间长的工 作；b、身体稳定性好，操作精度高，适合精密作业； c、手脚可以并用作业。
• （3）功能原则：把具有相关功能的元件编组排列；
• （4）使用顺序原则：按使用顺序排列布置各元件。
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人机工程学
第一节 作业空间设计
3、总体作业空间
不同个体作业场所的布置构成总体作业空间。总体 作业空间不是直接的作业场所，它反映的是多个作业 者或使用者之间作业的相互关系，如一个办公室或计 算机房。
人机工程学
第二节 作业区域设计
• 三、垂直面作业区域 • 1、坐姿作业区域 • 采用法莱法则确定坐姿工作面高度 • 最大工作区域的最高点： • （N95+ F5+K5） • 正常工作区域的最高点： • （N95+ M95+ J5） • 其中，K5 为第5百分位数上肢前展长；
安全作业空间的设计
安全作业空间的设计一、合理的空间规划1.分清工作区域和通道区域：在设计时应将工作区域与通道区域分离开，确保员工在工作时不会被交错的通行路径所干扰，同时便于员工在紧急情况下的疏散。
2.合理的设备布置：根据工作的特点和流程，将设备、机器等布置在合适的位置，尽量避免设备之间的交叉和重叠，避免发生危险。
3.确定安全工作区域：根据不同的工作环境和工艺，确定安全工作区域，将危险区域与安全区域区分开来，并在危险区域周围设置明显的警示标志。
二、合理的通风和照明设计1.通风设计：在工作场所中，必须保持空气畅通，有良好的通风系统，以保证员工的身体健康和工作效率。
通风系统能有效降低有害物质的浓度，预防空气污染。
2.照明设计：充足的照明是工作保障的必要条件之一、应根据工作性质和工作环境，合理地安排照明设备的安装位置和数量，保证员工有足够的光线进行工作，避免因光线不足而引发事故。
三、完善的安全设施1.安全警示标识：在安全作业空间中设置明显的警示标识，如禁止通行、安全出口、紧急停机按钮等，确保员工能够迅速识别和采取相应的措施。
2.安全防护设备：根据工作环境的特点和工作内容的需求，配备相应的安全防护设备，如手套、护目镜、耳罩等，保护员工的人身安全。
3.应急设施：根据工作场所的具体情况，配备相应的应急设施，如灭火器、应急疏散通道等，以应对突发事件和紧急情况。
四、员工培训和意识教育1.安全操作培训：对员工进行必要的安全操作培训，包括工作环境、安全设施和操作规程等，提高员工的安全意识和操作技能。
2.安全意识教育：通过不定期的安全教育，增强员工对安全作业空间的重视，以及面对危险情况时的正确应对能力。
三、定期的审核和改进1.定期的安全评估和检查：对安全作业空间进行定期的安全评估和检查，发现隐患和问题及时进行整改和完善。
2.引进新技术与设备：及时关注和应用新技术和设备，减少人为因素引发的事故风险。
总结起来，安全作业空间的设计是工业场所中重要的安全保障工作之一、通过合理的空间规划、通风和照明设计，以及完善的安全设施和员工培训，能有效减少事故的发生，保障员工的人身安全和工作效率。
安全作业空间的设计
3、常见作业姿势 4、选择的姿势原则
力方向； 3〕工作场所各种物质 〔包括必需的工具、加
工材料等〕的安放位置；
4〕控作台或工作台的台
面高度，有无适宜的容
膝空间；
5〕作业时起坐的频率。
一、坐姿作业空间 1．坐姿作业的特点
优点
最合理的作业姿势是坐姿作 业。因此，必需坐着工作的，
宜承受坐姿的作业 就肯定要保证坐着工作。可
1〕坐姿工作面的高度
坐姿工作面的高度主要由人体参数和作 业性质等因素打算。
从作业性质来说，作业需要的力越大，则工作面高 度就应越低；作业要求视力越强，则工作面的高度 就应当越高。 b对视力强度要求较高的工作， 如微型机械和仪表的组装，准确 复制和画图等,台面高度一般选 为840±20毫米，眼睛到被观看 物体的距离为250-350毫米，能 区分直径小于l毫米的零件；
二、作业空间设计的根本原则
为了使作业空间设计得既经济合理，又能 给作业人员的操作带来舒适和便利，作业 空间设计时一般应遵守以下原则：
1．总体布局和局部协调 2．着眼于人，落实于设备
作业空间设计要着眼于人，落实于设备。即以人为主体进展设 计，首先考虑人的需要，为人制造舒适的作业条件，再把有关 的作业对象〔机器、设备和工具等〕进展合理的排列布置。其 中考虑人的活动特性时，必需考虑人的认知特点和人体动作的 自然性、同时性、对称性、节奏性、规律性、经济性和安全性。 在应用有关人体测量数据设计作业空间时，必需至少在90%的 操作者中具有适应性、兼容性、操纵性和可达性。
安全作业空间设计
一、作业空间的概念
作业空间
作业空间包含三种不同的空间范围
作业接触空间
作业活动空间 安全防护空间
在工作系统中，人、机、环境三 个根本要素都占有用肯定的空间， 并有机地结合在一起。这些空间 的总和，就叫作业空间。
《作业空间设计》课件 (2)
作业空间设计的关键要素
布局
合理规划空间，确保流线顺畅， 提高工作效率。
家具和设备
选择符合需要的家具和设备， 符合人机工程学原则。
空间管理
充分利用空间，保持整洁有序， 提高效率和工作品质。
作业空间设计的实施步骤
1
需求调研
了解员工需求和作业环境，确定目标和
方案设计
2
指标。
制定作业空间设计方案并与员工和管理
合理设计的作业空间可以提供员工的舒适度和效率。它可以促进协作、降低错误率、减轻压力并增强创造力。
优化作业空间设计的原则
1 功能性
确保作业空间满足工作需 求，提供所需的设备和工 具。
2 舒适性
3 可持续性
创造一个舒适的工作环境， 包括宜人的温度、光线和 噪音控制。
考虑环境友好和资源节约 的设计，如能源利用和废 物管理。
层进行评审。
3
实施
购买适当的家具和设备，并进行空间改 造和布置。
实例展示：优秀的作业空间设计案例
自然光线
将自然光引入办公室，创造舒适的工作环境。
协作空间
设计用于团队合作和创新的共享工作区域。
人机工程学家具
提供符设施以创建健康可持续 的工作环境。
《作业空间设计》PPT课 件 (2)
通过巧妙设计作业空间，我们可以创造一个令员工更加高效和舒适的工作环 境。本课件将带您深入了解作业空间设计的重要性和实施步骤。
关于作业空间设计
作业空间设计专注于优化员工的工作环境，以提高生产力、创新力和员工满 意度。它考虑工作流程、工作空间布局和人机工程学原则。
作业空间的重要性
结论和总结
作业空间设计是提升员工工作体验和效率的关键因素。通过了解其重要性、 优化原则和实施步骤，您可以创建一个令人满意和成功的工作环境。
人体工程学-工作空间设计
多个显示器与控制器的优先排列：
学
第一位 安排重要的显示器；
第二位 安排与重要显示器相关联的控制器；
第三位 控制器与显示器的关系、相联系的靠近布置；
第四位 按元件的先后使用顺序排列；
第五位 把使用频率高以及重要元件放在便于观察和操作 的位置；
第六位 尽量符合人的认知和操作习惯。
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2.3.2 视觉要求
工
程
学
17
低台式工作台布置尺寸范围；（图5-11a）
人
高台式工作台布置尺寸范围；（图5-11b）
体
工
程
学
18
坐-站姿工作台布置尺寸范围；（图5-12）
人
站姿工作台设计尺寸；（图5-13）
体
工
程
学
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计算机工作台设计尺寸；（图5-14）
人
体
工
程
学
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站 姿：身体向前或向后倾斜以不超过10°-15°为宜；工作
工 程
工作用椅
舒适性与方便性，稳定性学来自多用椅多种功能
31
人
5.2.2 坐椅设计细则
体
工
a、坐 高：休息用安乐椅取380-450mm，工作椅取430-500mm；
程
b、坐 宽：一般取430-450mm，扶手椅≧500mm；
学
c、坐 深：休息用椅取400-430mm，工作椅取350-400mm；
d、坐面倾角：休息用椅取19°-20°，工作椅取2.4°-6°；
e、靠背高和宽：高480-630mm，宽350-480mm；
f、靠背倾角：一般取115°，阅读用椅取101°-104°，休息 椅取105°-108°，公汽取111.7°最好；
第5章 作业空间设计
第5章作业空间设计5.1 作业空间概述人与作业器具共同完成任务是在一定的作业空间进行的。
人、机所占的空间称为作业空间。
按作业空间包含的范围，可把它分为近身作业空间、个体作业场所和总体作业空间。
（1）近身作业空间指作业者在某一位置时，考虑身体的静态和动态尺寸，在坐姿或站姿状态下，其所能完成作业的空间范围。
近身作业空间包括三种不同的空间范围：①在规定位置上进行作业时，必须触及的空间，即作业范围；②人体作业或进行其他活动时（如进出工作岗位，在工作岗位进行短暂的放松与休息等）人体自由活动所需的范围，即作业活动空间；③为了保证人体安全，避免人体与危险源（如机械传动部位等）直接接触所需要的安全防护空间距离。
（2）作业场所指操作者周围与作业有关的、包含设备因素在内的作业区域，如汽车驾驶室。
在作业场所的设计中，除了要保证近身作业空间外，还要考虑到信息显示器、操纵控制器的安排设置，以使操纵者能够适宜地获取信息、进行操作。
（3）总体作业空间不同的个体作业场所的布置构成总体作业空间。
总体作业空间反映的是多个作业者或使用者之间作业的相互关系，如一条生产线、一间办公室等。
作业空间设计，从大的范围来讲，就是组织生产、生活现场，把所需要的机器、设备和工具，按照生产任务、工艺流程的特点和人的操作要求进行合理的空间布局．给人、物等确定最佳的流通路线和占有区域，提高系统总体可靠性和经济性。
从小的范围来讲，就是合理设计工作岗位，以保证作业者安全、舒适、高效工作。
5.2 近身作业空间设计5.2.1 近身作业空间设计应考虑的因素（1）作业特点人们所从有的工作内容和性质往往有很大差别。
性质和内容不同的工作，对作业空间的要求也会有所不同：体力作业比脑力作业的作业空间大；动态作业比静态作业的作业空间大；高温作业比常温作业的作业空间大。
例如，车床操作工作所要求的作业空间应比汽车、飞机驾驶员的作业空间大得多。
总之，作业空间的大小尺寸与构成特点，都必须首先服从工作需要，要与工作性质和工作内容相适应。
第五章作业空间设计
①椅子可以移动，以便在立姿操作时可将它移开； ②椅子高度可调，以适应不同身高者的需要； ③坐姿作业时应提供脚踏板（脚垫），否则，会因 工作座椅坐面过高，人的双脚下垂，造成座面前缘压迫大 腿，使血液循环受阻。踏板中心位置高度应为座面高度减 去坐姿小腿加足高的第95%百分位数，以保证容膝空间适 应90%以上的人群。
般家务工作时使用的座椅。 设计要点： 设计这类座椅要突出通用性，并要设计成便于移动的。
（3）休息椅 专供休息用的座椅， 例如：沙发椅、躺椅等。 设计要点： 设计这类椅子要突出舒适性，使人坐在上面姿势自然，
感到轻松、舒服。
2．作业用座椅设计的工效学原则 （1）座高:是指地面至就坐后面上坐骨支承处的高 度。合适的座高应使臀部受力符合要求。
(a)
(b)
(c)
(d)
工作座椅
对立姿工作岗位，如其 工作面高度相对较低，为了 减轻因弯腰引起人体疲劳， 可采用支撑物：
图（a）脚踏板和搁臂垫 组合。
图（b）脚踏板和支承凳 组合。
图（c）回跳凳
作用：
支撑物能够给操作者身 体一个平衡力，但操作活动 又不受这个力的影响。
实践表明，操作者斜靠 在这类支承物上，比正坐在 其他椅凳上更便于改变姿势 和方便操作。
（6）靠背
座椅靠背可分为肩靠和腰靠。
作业场所使用腰靠较多，腰靠不宜太高，也不宜太宽， 要柔软与人腰形状相符。
靠背与座面的角度要有弹性或可调性，可随人的背部活 动而改变角度。一般取靠背与座面角度在950～1100之间，靠 背宽度在320～370mm之间，靠背高为130mm左右。
例如：办公坐椅，客车坐椅等。
(4) 1600～1800mm：操作不方便区，视觉条件不好，少 装开关。
人因工程第三章作业空间设计
14
坐姿作业空间设计
作业范围
D. 根据手臂的活动范围，可以确定坐姿作业空间的 平面尺寸。按照能使95％的人满意的原则，应该：
① 经常使用的控制器、工具、加工件放置在最舒适 范围
② 不常用的控制器、工具放在最舒适范围外的最大 可及范围
③ 特殊的易引起危害的装置，布置在最大可及范围 外 从垂直平面看，人体上肢的最舒适作业区是一个 梯形区，如图3－4
40
如果坐姿不正确或座椅设计不合理，会 给身体带来伤害： a) 长时间采用坐姿，静脉压力会增加，大 腿局部受到压力，血液回流阻力增加， 会造成下肢肿胀、麻木 b) 不正确的坐姿还会因腹部肌肉松弛，脊 柱前弯而影响呼吸系统、消化系统的功 能 c) 人体躯干过于前倾或后仰，则会造成颈 椎炎等疾病
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操作者在作业过程中涉及到的显示器、控制
控制面板的布置原则 在完成某一作业的过程器中可所能使不用止的一控个制，器这时应按照各器件对完成 是有一定顺序的，为了作方业便起、作快用捷的地重操要作程，度来布置，即最重要的 在配置这些器件时也应器按件照布这置一在使人用的顺最序佳操作和视觉范围内，如 布置。一般对有操作顺序的控急制停器开应关按应照该放在人的正前方 当控制面板中的显示竖器直、方控向制由器上较而多下时、在，水作要平成业方过向程自中左，向有右一的些显示器、控制器的 组排列，功能相关的器件应放在一顺起序或进使在行用位排置频列率高于其他器件，对于这些经常用
10_作业空间的设计
作业空间的设计作业空间的设计•第一部分（§1）作业空间的基本原则•第二部分（§2）作业空间的范围•第三部分（§3）作业空间的布置•第四部分（§4）控制台的设计第一部分（§1）作业空间的基本原则•1-1作业空间定义：¾人在操作机器或进行其他作业时所需要的操作活动空间，加上机器、设备以及工具所需的建筑空间的总和叫做作业空间。
第一部分（§1）作业空间的基本原则12：作业空间的基本原则•1-2①根据人的作业要求，先总体后局部。
②作业空间要着眼于人，落实于设备。
作业空间要着眼于人落实于设备③从实际出发，遵循事物本身的规律办事。
第二部分（§2）作业空间的范围2-1 作业范围定义：•当操作者以站姿或坐姿进行作业的时候，手和脚在水平面和垂直面内所能触及的最大轨迹范围称为作业范围。
•作业范围是构成作业空间的主要部分，分为平面作业范围和立体（空间）作业范围。
第二部分（§2）作业空间的范围2-2 作业空间的范围• 2.2.1坐姿平面作业范围•最大平面作业范围：手伸直在台面上所画的圆弧范围叫做最大平面作业范围。
•舒适平面范围：手臂自如的弯曲所画成的圆弧范围叫做舒适平面范围。
•平面正常范围、最大范围•斯夸尔斯提出的正常范围•单位：cm第二部分（§2）作业空间的范围• 2.2.2坐姿垂直作业范围•坐姿作业时手的垂直作业范围/mm第二部分（§2）作业空间的范围•2.2.3 立体作业范围坐姿立体作业范围(㎜)坐姿人体尺寸和工作面高度、座椅高度的关系示意图第二部分（§2）作业空间的范围• 2.2.4 容膝空间2.2.4容膝空间容膝空间尺寸（mm)第二部分（§2）作业空间的范围• 2.2.5 脚的作业空间2.2.5脚的作业空间脚作业区域第二部分（§2）作业空间的范围•2.2.5 脚的作业空间蹬力较大的脚操作器作业空间第二部分（§2）作业空间的范围•2.2.5 脚的作业空间蹬力较小的脚操作器作业空间第二部分（§2）作业空间的范围•2.2.6 站姿作业空间第二部分（§2）作业空间的范围2.2.6.1 站姿手的接触范围手的触及范围720mm；手的抓取范围600 mm；600mm；手的舒适范围300mm。
第9章 作业空间设计与用具设计
3 坐、立姿交替：既可以避免由于长期站姿操作而引起 的疲劳，又可以在较大的的区域活动以完成作业，同时可 以帮助作业者完成一些较为精细的作业。
1 坐姿作业
适于从事轻、中作业且不要
求作业者在作业过程中走动 的工作。 主要优点：
1）不易疲劳，持续工作时间长； 2）身体稳定性好，操作的精度 高； 3）手脚可以并用作业。
人手主要有骨、动脉、神经、韧带和肌腱等组成。
肱二头肌与桡骨相连的情形
腕骨与前臂上的桡骨及尺骨相连，桡骨连 向拇指一侧，而尺骨连向小指一侧，自然状态 尺骨和桡骨平行，当他们交错时完成手腕旋转。
图 腕关节动作状态
腕关节只能在两个面动作，这两个面各成90o，一面产 生掌屈与背屈，第二个面产生尺偏与桡偏。
(1)以人的生理、心理特点为依据，不能超出作业者的作 业范围。 (2)从人的要求出发，处理好总体空间和局部空间之间的 关系。 (3)处理好个体场所之间的相互关系。 (4)要保证作业的安全，尽量减少疲劳。 (5)各控制器、显示器装置要根据他们的重要程度和使用 频率依次布置在作业者作业范围的最佳区、易达区和可 达区。
2）交往与联系的需求：人不仅有私密性的需求， 还要交往的需要，不单纯拒其他人于个人心理空 间尺度之外，如开放式办公室。
封 闭 式 办 公 室
半 开ห้องสมุดไป่ตู้放 式 办 公 室
开 放 式 式 办 公 室
9.2 作业姿势与工作区域设计
9.2.1作业姿势的选择
1 坐姿作业：适于从事轻、中作业且不要求作业者在作 业过程中走动的工作。 2 立姿：相对于坐姿，立姿操作允许的作业范围更大，且 操作者可以自由移动。
固定时，坐姿工作台是最好的选择。
低台式坐姿工作台：显示器、控制器器件较少，台面高度低，一般 低于坐姿作业者的水平视线，其台面允许有较大斜度，与垂直面的 角度可达20度。 高台式坐姿工作台：面板布置较高，这样就扩大了面板的布置范围， 可以放更多的显示器 。
作业空间设计
作业空间设计作业空间包括作业者在操作时所需的空间与在作业中所需的机器、设备、工具与操作对象所占的空间范围。
作业空间的设计是指按照作业者的操作范围、视觉范围以与作业姿势等一系列生理、心理因素对作业对象、机器、设备、工具进行合理的布置、安排，并找出最适合本作业的人体最佳作业姿势、作业范围，以便为作业者创造一个最佳的作业条件。
一个设计优良的作业空间，不仅可以使作业者作业舒适、安全，操作简便，而且有助于提高人机系统的作业效率。
本章主要分析了影响作业空间设计的主要因素，在“人”方面有：作业者的操作范围、视觉范围、作业姿势等因素；在“机”方面有：单个机器设备的控制面板布置以与多个机器布置时局部与整体的关系等；在此基础上研究了坐姿作业空间与站姿作业空间，虚拟车间、工厂，以与作业空间的辅助用具如座椅、工作台的设计等；最后论述了作业空间的设计评价。
第一节作业空间设计概述研究作业空间的设计，首先要明确以下几个相关概念：一、近身作业空间是指作业者在某一固定的工作岗位上，保持站姿或坐姿等一定的作业姿势时，由于人体的静态或动态尺寸的限制，作业者为完成作业所与的空间范围。
如人在坐姿打字时，四肢（主要指上肢）所与的空间范围，就是近身作业空间。
近身作业空间作为作业空间设计的最基本内容，主要依据作业者在操作时四肢所与范围的静态尺寸与动态尺寸来确定。
根据人体的作业姿势不同，近身作业空间又可分为坐姿近身作业空间与站姿近身作业空间。
二、个体作业场所是指作业者周围与作业有关的、包含设备因素在内的作业区域，简称作业场所。
如电脑、计算机桌、电脑椅就构成一个完整的个体作业场所。
同近身作业空间相比，作业场所更复杂些，除了作业者的作业范围，还要包括相关设备所需的场地。
当仅有一台机器设备时，我们就可以把它当作个体作业场所来设计，而不必考虑多台设备布置时总体与局部的关系。
三、总体作业空间多个相互联系的个体作业场所布置在一起就构成了总体作业空间。
总体作业空间不是直接的作业场所，它更多地强调多个个体作业场所之间尤其是多个作业者之间的相互关系。
作业空间设计
作业空间设计第⼋章作业空间设计第⼀节作业空间设计得基本原则作业空间设计时,⼀般应遵守以下原则:1.根据⽣产任务与⼈得作业要求,⾸先应总体考虑⽣产现场得适当布局,避免在某个局部得空间范围内,把机器、设备、⼯具与⼈员等安排得过于密集,造成空间劳动负荷过⼤。
然后再进⾏各局部之间得协调。
在作业空间设计时,总体与局部得关系就是相互依存与相互制约得。
若总体布局不好,就不能保证每个局部都有适当得作业空间。
⽽只保证个别局部有适当得作业空间,也不能保证整个⼯作系统得安全、⾼效、舒适与⽅便得⼈机⼯程学要求。
因此,必须正确协调总体设计与局部设计相互之间得关系。
2.作业空间设计要着眼于⼈,落实于设备。
即结合操作任务要求,以⼈员为主体进⾏作业空间得设计。
也就就是⾸先要考虑⼈得需要,为操作者创造舒适得作业条件,再把有关得作业对象(机器、设备与⼯具等)进⾏合理得排列布置。
否则往往会使操作者承受额外得⼼理上得与体⼒上得负担,其结果不仅降低⼯作效率,⽽且往往不经济、也不安全。
考虑⼈得活动特性时,必须考虑⼈得认知特点与⼈体动作得⾃然性、同时性、对称性、节奏性、规律性、经济性与安全性。
在应⽤有关⼈体测量数据设计作业空间时,必须合格证⾄少在 90%得操作者中具有适应性、兼容性、操纵性与可达性。
第⼆节⼯作空间⼈体尺⼨及应⽤原则1．⼯作空间⽴姿⼈体尺⼨(6 项)2.⼯作空间坐姿⼈体尺⼨(5 项)2．⼯作空间跪姿、俯卧姿、爬姿⼈体尺⼨(6 项)第三节⼯作空间设计⼀、⼯作空间设计得⼀般原则在 GB／T 16251--1996《⼯作系统设计得⼈类⼯效学原则》中,给出了⼯作空间设计得以下⼀般性原则:1)操作⾼度应适合于操作者得⾝体尺⼨及⼯作类型,座位、⼯作⾯(⼯作台)应保证适宜得⾝体姿势,即⾝体躯⼲⾃然直⽴,⾝体重量能得到适当⽀撑,两肘置于⾝体两侧,前臂呈⽔平状。
2)座位调节到适合于⼈得解剖、⽣理特点。
3)为⾝体得活动,特别就是头、⼿臂、⼿、腿、脚得活动提供⾜够得空间。
第5章作业空间设计
第5章作业空间设计第5章作业空间设计5.1 作业空间概述⼈与作业器具共同完成任务是在⼀定的作业空间进⾏的。
⼈、机所占的空间称为作业空间。
按作业空间包含的范围，可把它分为近⾝作业空间、个体作业场所和总体作业空间。
（1）近⾝作业空间指作业者在某⼀位置时，考虑⾝体的静态和动态尺⼨，在坐姿或站姿状态下，其所能完成作业的空间范围。
近⾝作业空间包括三种不同的空间范围：①在规定位置上进⾏作业时，必须触及的空间，即作业范围；②⼈体作业或进⾏其他活动时（如进出⼯作岗位，在⼯作岗位进⾏短暂的放松与休息等）⼈体⾃由活动所需的范围，即作业活动空间；③为了保证⼈体安全，避免⼈体与危险源（如机械传动部位等）直接接触所需要的安全防护空间距离。
（2）作业场所指操作者周围与作业有关的、包含设备因素在内的作业区域，如汽车驾驶室。
在作业场所的设计中，除了要保证近⾝作业空间外，还要考虑到信息显⽰器、操纵控制器的安排设置，以使操纵者能够适宜地获取信息、进⾏操作。
（3）总体作业空间不同的个体作业场所的布置构成总体作业空间。
总体作业空间反映的是多个作业者或使⽤者之间作业的相互关系，如⼀条⽣产线、⼀间办公室等。
作业空间设计，从⼤的范围来讲，就是组织⽣产、⽣活现场，把所需要的机器、设备和⼯具，按照⽣产任务、⼯艺流程的特点和⼈的操作要求进⾏合理的空间布局．给⼈、物等确定最佳的流通路线和占有区域，提⾼系统总体可靠性和经济性。
从⼩的范围来讲，就是合理设计⼯作岗位，以保证作业者安全、舒适、⾼效⼯作。
5.2 近⾝作业空间设计5.2.1 近⾝作业空间设计应考虑的因素（1）作业特点⼈们所从有的⼯作内容和性质往往有很⼤差别。
性质和内容不同的⼯作，对作业空间的要求也会有所不同：体⼒作业⽐脑⼒作业的作业空间⼤；动态作业⽐静态作业的作业空间⼤；⾼温作业⽐常温作业的作业空间⼤。
例如，车床操作⼯作所要求的作业空间应⽐汽车、飞机驾驶员的作业空间⼤得多。
总之，作业空间的⼤⼩尺⼨与构成特点，都必须⾸先服从⼯作需要，要与⼯作性质和⼯作内容相适应。
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第八章作业空间设计第一节作业空间设计得基本原则作业空间设计时,一般应遵守以下原则:1.根据生产任务与人得作业要求,首先应总体考虑生产现场得适当布局,避免在某个局部得空间范围内,把机器、设备、工具与人员等安排得过于密集,造成空间劳动负荷过大。
然后再进行各局部之间得协调。
在作业空间设计时,总体与局部得关系就是相互依存与相互制约得。
若总体布局不好,就不能保证每个局部都有适当得作业空间。
而只保证个别局部有适当得作业空间,也不能保证整个工作系统得安全、高效、舒适与方便得人机工程学要求。
因此,必须正确协调总体设计与局部设计相互之间得关系。
2.作业空间设计要着眼于人,落实于设备。
即结合操作任务要求,以人员为主体进行作业空间得设计。
也就就是首先要考虑人得需要,为操作者创造舒适得作业条件,再把有关得作业对象(机器、设备与工具等)进行合理得排列布置。
否则往往会使操作者承受额外得心理上得与体力上得负担,其结果不仅降低工作效率,而且往往不经济、也不安全。
考虑人得活动特性时,必须考虑人得认知特点与人体动作得自然性、同时性、对称性、节奏性、规律性、经济性与安全性。
在应用有关人体测量数据设计作业空间时,必须合格证至少在 90%得操作者中具有适应性、兼容性、操纵性与可达性。
第二节工作空间人体尺寸及应用原则1．工作空间立姿人体尺寸(6 项)2.工作空间坐姿人体尺寸(5 项)2．工作空间跪姿、俯卧姿、爬姿人体尺寸(6 项)第三节工作空间设计一、工作空间设计得一般原则在 GB／T 16251--1996《工作系统设计得人类工效学原则》中,给出了工作空间设计得以下一般性原则:1)操作高度应适合于操作者得身体尺寸及工作类型,座位、工作面(工作台)应保证适宜得身体姿势,即身体躯干自然直立,身体重量能得到适当支撑,两肘置于身体两侧,前臂呈水平状。
2)座位调节到适合于人得解剖、生理特点。
3)为身体得活动,特别就是头、手臂、手、腿、脚得活动提供足够得空间。
4)操纵装置设置在肌体功能易达或可及得空间范围内,显示装置按功能重要性与使用频度依次布置在最佳或有效视区内。
5)把手与手柄适合于手功能得解剖学特性。
第四节工作岗位设计一、工作岗位得类型与选择根据人体得工作姿势,工作岗位分为三种类型:坐姿工作岗位、立姿工作岗位与坐立姿交替工作岗位。
现对三种工作岗位得特点与适用范围说明如下。
1.坐姿工作岗位(1)特点全身较为放松,不易疲劳,身体稳定性好,易于集中精力进行思考与精细得操作。
手与脚可同时参与工作。
但活动范围小,手与手臂得操纵力也小。
(2)适用范围操纵范围与操纵力不大,精细得或需稳定连续进行得工作。
2.立姿工作岗位(1)特点能进行较大范围得活动与较大力量得操作。
只有单脚可能与手同时操作。
长时间站立使人感到疲劳,而这在生理与心理上都对精细工作有不利影响。
(2)适用范围操纵范围与操纵力大,且一般不就是长时问连续进行得工作。
3.坐立姿交替工作岗位(1)特点能够交替发挥坐姿工作岗位与立姿工作岗位得优点。
与单一得工作姿势对比,交替变换工作姿势对身体与精神一般就是有益得。
(2)适用范围操作动作、操纵力等工作形式较为多样得工作。
课后强化训练1、作业空间包含了哪三种不同得空间范围？2、工作空间设计得一般原则？3、为给出工作岗位得尺寸,可以把作业分为哪三种类型？参考答案1、在工作系统中,人、机、环境三个基本要素就是相互关联而存在得。
每一个要素都根据需要占用一定得空间,并按优化系统功能得原则,使这些空间有机地结合在一起。
这些空间得总与,就叫做作业空间。
第一种就是人体在规定得位置上进行作业时(如操纵机器、维修设备等), 必须触及得空间,即作业范围,或称为作业接触空间。
第二种就是人体在作业时或进行其她活动时(如进出工作岗位、在工作岗位进行短暂得放松与休息等),人体自由活动所需要得范围,即作业活动空间。
第三种就是为了保障人体安全,避免人体与危险源(如机械转动部位等)直接触所需要得安全防护空间。
2、1)操作高度应适合于操作者得身体尺寸及工作类型,座位、工作面(工作台)应保证适宜得身体姿势,即身体躯干自然直立,身体重量能得到适当支撑,两肘置于身体两侧,前臂呈水平状。
2)座位调节到适合于人得解剖、生理特点。
3)为身体得活动,特别就是头、手臂、手、腿、脚得活动提供足够得空间。
4)操纵装置设置在肌体功能易达或可及得空间范围内,显示装置按功能重要性与使用频度依次布置在最佳或有效视区内。
5)把手与手柄适合于手功能得解剖学特性。
3、Ⅰ类:使用视力为主得手工精细作业;Ⅱ类:使用臂力为主,对视力也有一般要求得作业;Ⅲ类:兼顾视力与臂力得作业3、2、12、感觉得基本特征(1)人得各种感受器都有一定得感受性与感觉阈限。
(2)从人得感觉阈限来瞧,刺激本身必须达到一定强度才能对感受器官发生作用。
(3)一种感受器官只能接受一种刺激与识别某一种特征,眼睛只接受光刺激,耳朵只接受声刺激。
人得感觉印象80%来自眼睛,14%来自耳朵,6%来自其她器官。
(4)同时有多种视觉信息或多种听觉信息,或视觉与听觉信息同时输入时,人们往往倾向于注意一个而忽视其它信息,如果同时输入得就是两个强度相同得听觉信息,则对要听得那个信息得辨别能力将下降50%,并且只能辨别最先输入得或就是强度较大得信息。
感觉器官经过连续刺激一段时间后,敏感性会降低,产生适应现象。
垂直最佳视区:上、下15度最佳视野范围:水平视线以下30度。
有效视野范围:水平视线以上25度、以下35度。
最大固定视野:115度。
扩大得视野:150度。
在垂直面内,实际上人得自然视线低于标准视线,直立时低15度,放松站立时低30度,放松坐姿时低40度。
因此,视野范围在垂直面内得下界限也应该随着放松立姿、放松坐姿而改变。
4)视觉运动规律眼睛得水平运动比垂直运动快,即先瞧到水平方向得东西,后瞧到垂直方向得东西。
视线运动得顺序习惯于从左到右,从上至下,顺时针进行。
对物体尺寸与比例得估计,水平方向比垂直方向准确、迅速、且不易疲劳。
当眼睛偏离视中心时,在偏离距离相同得情况下,观察率优先得顺序就是左上、右上、左下、右下。
两眼得运动总就是协调得、同步得,在正常情况下不可能一只眼睛转动而另一只眼睛不动;在操作中一般不需要一只眼睛视物,而另一只眼睛不视物。
人眼对直线轮廓比对曲线轮廓更易于接受。
颜色对比与人眼辨色能力有一定关系。
当人们从远处辨认前方得多种不同颜色时,其易于辨认得顺序就是红、绿、黄、白。
当两种颜色相配在一起时,易于辨认得顺序就是:黄底黑字,黑底白字,蓝底白字,白底黑字等。
方向敏感度(双耳效应)双耳效应产生得原因:声音到达两耳得微小时间差、强度差与由于头部对声音阻挡而使声音频谱发生改变。
声音得频率越高,辨别声音方向越容易,即:听觉得方向敏感性随频率增大而增大。
右耳得方向敏感性与声音频率得关系掩蔽效应掩蔽:一个声音(主体声)被另一个声音(掩蔽声)所掩盖得现象。
掩蔽效应:主体声得听阈因掩蔽声得掩蔽作用而提高得效应。
听觉残留:掩蔽声去掉后,掩蔽效应并不立即消除得现象。
1、人体活动时机体得调节与适应神经系统血管系统(心率、血压、血液再分配、血液成分 )呼吸系统体温调节2、脑力劳动时机体得调节与适应3、人体信息处理系统4、人体节律周期与昼夜周期(P54)第九章人机系统安全人机系统主要由人、机、环境这三部分组成。
人－机－环境系统工程得设计,重点就是解决系统中人得效能、安全、身心健康以及人机匹配最优化得问题。
必须做到机宜人,人适机,使人机之间达到最佳匹配,这就是一条基本得原则。
处理好人-机关系,才可能确保人机环系统总体性能得实现。
1、在一定得环境条件下,人机系统包括人与机两个基本组成部分,它们互相联系构成一个整体。
对于一个复杂得人-机-环境系统,一方面对人得功能进行适当开发与利用,对操作人员进行必要得系统训练;另一方面在机、环技术上采取措施,保证人员能力得发挥。
更重要得就是采用系统分析方法对人机环系统得研究与设计,合理得进行人与机之间任务得科学分配。
举一个宇宙航行中飞船得例子,对于绕月球飞船飞行得成功率来讲,国外文献分析显示:如果采用全自动化飞行时成功率仅为22%;如果采用有人参与时则为70%;如果在飞行中航天员还能承担维修任务时则为93%;对于登月飞行得成功率来讲,这时后者为前者得4、2倍,充分说明了合理得功能分配对完成人机系统得成功设计非常重要。
下图给出了人在操作活动中得基本功能示意图,它集中体现在信息输入(即感受刺激(S))、信息处理(即意识或称大脑信息加工(O))以及行为输出(即作出反应(R))这三个过程中。
上述过程,心理学家称之为行为反应得S－O－R模式2、机得子系统分为C－M与M－D系统。
C－M系统由控制器与机器得转换机构(或计算机主板)组成。
这个系统得任务就是使机器接受操作者得指令,实现机器得运转与调控,把输入转换为输出。
M－D系统由机器得转换机构与显示器组成。
三、人机特性比较在人机系统设计中,首先要按照科学得观点分析人与机器各自得不同特点,以便研究人与机器得功能分配,从而扬长避短,各尽所长,充分发挥人与机器得各自优点;从设计开始就尽量防止产生人得不安全行动与机器得不安全状态,做到安全生产。
人具有智能、复杂感觉能力、综合判断能力、随机应变能力,对各种情况得决策与处理能力等。
而人得功能限度就是准确性、体力、速度与知觉能力;机得优点就是作用力大、速度快、高阶运算能力与存储能力强、连续作业能力与耐久性能好。
机得功能限度就是性能维持能力、正常动作、判断能力、造价及运营费用。
人机功能匹配:对人与机得特性进行权衡分析,将系统得不同功能以固定得方式恰当地分配给人或机,而且系统在运行中不随时加以调整,叫静态人机功能分配。
静态得功能匹配:对人与机得特性进行权衡分析,将系统得不同功能以固定得方式恰当地分配给人或机,而且系统在运行中不随时加以调整,叫静态人机功能分配。
动态人机功能匹配:考虑作业时变性及人得响应可变性得条件。
系统功能得分配依据作业定义、工作环境与当前系统组成要素得能力等条件,随时作出相应得分配。
人机功能分配得原则1)比较分配原则2)剩余分配原则3)经济分配原则4)宜人分配原则5)弹性分配原则通过人与机器得特性比较,进行客观得与符合逻辑得分配。
如笨重得、快速得、精细得、规律性得、单调得、高阶运算得、支持大功率得、操作复杂得、环境条件恶劣得作业以及需要检测人不能识别得物理信号得作业,分配给机器承担。
指令与程序得安排,图形得辨认或多种信息输入时,机器系统得监控、维修、设计、创造、故障处理及应付突然事件等工作,由人承担。