人因工程学在工业设计中的应用研究

人因工程学在工业设计中的应用研究
任利民1，2，李明3
【摘要】［摘要］文章从人机交互及可用性应用、生理工效学应用、虚拟现实及人机界面应用等三个方面，分析了人因工程学在工业设计中的应用。

【期刊名称】吉林工程技术师范学院学报
【年(卷),期】2012(028)005
【总页数】2
【关键词】［关键词］人机交互;可用性;生理工效学;虚拟现实;人机界面
人因工程学即人的因素工程学(Human Factors Engineering，HFE)，是近几十年发展起来的一门边缘性应用科学。

它综合应用生理学、心理学、医学、人体测量学、系统工程学、管理学等学科的知识和成果，其目的主要是通过恰当的设计，优化和改进人、机、环境之间的相互关系，使工作系统达到优化的目的，获得满意的效果，同时保证人的安全、健康和舒适，其核心是以人为本。

就汽车工业来讲，人因工程已不再是原始程序中单一的考虑生产线，现在的标准程序已逐步细化到汽车工业中对行车、坐椅舒适度、操控性、安全性、噪音、振动程度、操作的简易性、视野大小等各项因素的考虑。

工业设计正是在人因工程学的基础上开展的完善设计。

人因工程学是工业工程所研究的方向之一。

人因工程不仅仅是设计桌椅、工作台、工作环境等事情，而且以生理测量、心理测评等学科为依托，逐步向人机交互及可用性、生理工效学、安全工程、虚拟现实、人机界面等细化的并直接关系到人的方向发展。

一、人机交互及可用性应用
(一)人机交互
系统地说，任何人所使用的任何产品，其设计都是“人—机”系统的设计，将“人—机”作为一个整体而发挥效能的。

“人—机”系统设计过程中往往会对系统的功能进行分析，将它分解为基本的功能单元，并且分别分配给人和机。

长期以来，科学技术的发展逐渐改变了“人—机”的分工，原来人不愿意或不适合从事的工作现在都交由机器完成。

玉米收割机的应用使人从原来的繁重体力劳动中解脱出来，这是典型的“人—机”系统，人与设施之间也具备一定的协调性，当然这是建立在大众需求之上的。

中国已经进入老龄化阶段，老年人种种生理变化、心理变化，都要求设计师从人因工程的角度出发，为老人营造美好的生活环境。

若从洗浴环境考虑，首先是辅助设施，如安全抓杆、冲洗台、水龙头等，其次是洗浴环境，再次是环境标示等，充分考虑“人—机”关系。

(二)可用性
对于使用假腿的残疾人，传统的带有锁定器或可承重自锁膝关节假腿，根本无法模拟人体正常行走的步态，不能很好地适应复杂环境。

而智能假腿的出现，弥补了上述不足，采用微处理器控制，能够近似模拟正常步态，具有很高的可用性。

产品可用性实际是以用户(人)为中心来评价产品满足人的舒适、高效等要求的指标，其与人因工程的设计目标是一致的，其中又有核心指标、一级指标、二级指标的综合指数来进行评价。

这仅仅是一个普通行业的最基本的可用性指标，每行每业都有自己的或是规定的或是潜在可用性指标，这是工业设计师们应该知晓的。

二、生理工效学应用
人因工程就在我们的身边，例如:假设某人早上6:30起床，7:10之前赶到班车站点，住所到班车站点处需要走十分钟。

这就意味着他必须在七点之前出门，而他在早上需要完成如下事情，穿衣洗漱装扮大概10分钟，打扫房间大概10分钟，吃早餐大概10分钟，烧开水大概5分钟。

这样他也不可能按时赶到班车站点。

那么，不妨引入工效学的思想:假设他起床之后先烧开水，同时刷牙洗漱，那么他就可以省下一部分时间，或者它也可以在吃早餐的同时烧开水，这样也能剩下至少10分钟时间，这样不仅有了足够的时间，甚至还会多出时间，以预防突然的情况。

耳机是人们熟悉的产品，其舒适度会直接影响佩戴者的健康。

我们往往关注到耳机的性能，包括噪音过滤度、音质保真效果和舒适度。

即使前两者很优秀，但舒适度很差，都会导致人们不去购买它。

设计者不能只顾表象的美观和简易的设计，要从“人”入手，否则会导致设计的失败。

再如，自行车是我们再熟悉不过的交通工具，就设计而言，里面存在很多人因工程学的知识，确切的是关于人体测量的数据，人体运动的数据等一些关联的知识点。

车座过高、无腰靠、座位过窄过硬、车把不方便把握、整体尺寸设计不合理等，都会引起使用者不同程度的不舒服感。

三、虚拟现实及人机界面应用
我们很难预测人在使用产品或系统时会有怎样的表现，然而虚拟现实的技术出现后，我们便能够在此基础之上解决诸多问题。

当然，这是建立在全面完整的仿真和人机工程的基础之上的，应通过相应的或自行开发的技术虚拟人因工程，并寻求解决问题的方法。

工业设计师要解决“人”与“物”之间的关系，而人机界面的设计是人机关系
的最主要方面。

例如:在医疗仪器的人机系统中，存在着一个人与仪器相互对话的“面”，所有的人机信息交流都发生在这个面上，通常称为人机界面，可分为软件人机界面和硬件人机界面。

工业设计发挥了技术本身的预期功能并提高其附加价值，这是与人因的发展密不可分的。

伴随着技术和经济的持续发展，人因工程肯定会在工业设计领域扮演越来越重要的角色，支撑工业设计完善发展。

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［责任编辑刘福满］。