工效学与人因工程

第二章 作业能力和产业疲劳
人体测量数据 作业姿势 作业能力的动态分析 产业疲劳及其测定 提高作业能力和降低疲劳的途径
精益生產服務團
人体测量数据
百分位数：最常用的是5，50，95三种百分位 数。
5百分位数代表“小”身材，指的是有5%的人 身材低于此值，而有95%的人身材高于此 值。
值
（一般 3%）
要而导致的宽裕
可避 免的 宽裕
管理宽裕 3%~5% （一般 3%）
等待材料及搬运的宽裕，若管 理改善，此项可免
精益生產服務團
提高作业能力和降低疲劳的途徑
克服单调感的途径 合理操作设计 間歇音樂調節 操作变化 突出工作的目的和绩效 合理调整作业速率 合理科学的劳动定额 短时间的休整 变速率 多能工工位輪換
精益生產服務團
工效第学一概章述工效学概述
定义： 美国、前苏联、国际工效学会各有定义 中国：研究人和机器、环境系统的相互 作用及其合理结合，使设计的机器和环 境系统适合人的生理、心理特点，达到 在生产中提高效率、安全、健康和舒适 的目的。
精益生產服務團
工效学概述
不同定义的共同特點
工效学研究的对象是人与广义环境的相互关系 工效学研究的目的是如何达到安全、健康、舒
精益生產服務團
人體各部分動作等級分類
級別 運動樞軸 運動部位
一 指節 手指
二 手腕 +手掌
三 肘 +前臂
四 肩 +上臂
五 身軀 +肩及身軀
動作範圍 指節長度 手掌長度 前臂長度 上臂長度 上臂+身軀
速度 體力消耗 動作力量 疲勞度 動作時間 (25mm距離)
1 最少 最弱 最小 0. 0016 分鐘
精益生產服務團
各种工作姿态
站姿
坐姿
半站半坐
精益生產服務團
常用的作业姿势-立姿
舒适的立姿，身体自然直立或躯干稍向前倾15 度左右，下列情况宜采用立姿作业： 常用的控制器分布在较大区域，远远超出坐姿的 最大可及范围。 需要较大肌力的作用，而坐姿不可能达到。 没有容膝空间的机器旁，坐着反而不如站着舒 服。 需要频繁地坐立的作业。 单调的易引起心理疲劳的作业。
第一章 工效学概述 第二章 作业能力和产业疲劳 第三章 工作环境分析 第四章 人机系统设计与评价 第五章 事故分析与安全設計
第一章 工效学概述
什么是工效学
工效学命名 西欧: Ergonomics 美国: Human Engineering / Human Factors 中國: 工效学﹑人机工程﹑人体工学﹑人因工程
精益生產服務團
IE make money
人員 設備 + 環境 +
物料
信息
+
工業工程 的方法
+
能源
ห้องสมุดไป่ตู้
= MONEY
IE的工作就是通过对系统的资源加以分析研究, 找出最佳的处理方案获取最大的收 益, IE可以通过对资源的合理化利用,节约成本, 获取更多的利润
精益生產服務團
Foxconn IE
作業程式分析及規範製作,標准工時測定,產能規劃,生產 現場管理,模擬仿真,製造流程改善,生產運作系統建構
精益生產服務團
作业能力的动态分析
作业能力: 完成某项作业所具备的生理心理特征
生产成果 = 作业能力 × 作业动 机
1:入门期 2:稳定期
劳
动
生 产
12
率
3
午1
休
2
34
p
3:疲劳期
4:终末激发
1 2 3 401 2 3 4 一天中作业能力的变化规律
精益生產服務團
作业能力的动态分析
影响作业能力的主要因素 生理因素 环境因素 工作条件和性质 设备、工具 劳动强度 劳动组织 锻炼与熟练效应(學習曲線)
备等无规律活动，是不可避免 的宽裕。但准备作业例外
宽
疲劳宽裕： 避
裕 率 的 参
免
特种作业：30%以上； 因疲劳而使作业时间延迟以及 重作业：20%~30%； 为消除疲劳而需休息的宽裕
的 中作业：10%~20%；
宽 轻 作 业 ： 5%~10% ； 特轻作业：0%~5%
考
裕 生理宽裕 3%~5%
上厕所、擦汗、饮水等生理需
50百分位数指的是“中”身材。 95百分位数指的是“大”身材。
精益生產服務團
我国成年人人体主要尺寸(mm)及体重(kg)
图序 标号
测量项目
男性（18-60）
5%
50%
1 身高
1583
1678
2 眼高
1474
1568
3 手臂长
289
313
4 前臂长
216
237
2-5a
5 大腿长 6 小腿长
428
講師簡介
姓名: 趙第播
單位: 總部周邊 IE 學院
學歷:
本科: 內蒙古工業大學 自動化
碩士: 天津大學
工業工程 ( IE )
工作經驗: 17 年
電話: 62691
精益生產服務團
課程概況
課程目標: 1. 了解人因工程定義及應用范圍 2. 掌握人因工程基本原理及方法
適用學員: 員､師級干部 授課方法: 理論結合案例､影片 授課時間: 2 小時
75
女性（18-55）
5%
50%
1484
1570
1371
1454
262
284
193
213
402
438
313
344
81
88
141
149
200
216
363
397
165
176
520
546
170
199
1195
1271
745
825
42
52
95% 1659 1541 308 234 476 376
95 158 232 438 187 573 239 1350 949 66
的学科-工效学 1949 成立了第一个“工效学研究会” 1961 第一次国际工效学会议； 每三年开一次，
研究成果被纳入国际（家）标准
精益生產服務團
鐵鏟實驗 _ 泰勒 1900年 于伯利恆鋼鐵公司
改善前
工具 不統一
人員 無訓練
操作 方法 不統一
搬運 量 12T/日
搬運 效率
改善后 標准化 專業 標准化 48T/日 4倍 培訓
精益生產服務團
精益生產服務團
精益生產服務團
人因工程在麥當勞有哪些應用?
IE在麥當勞的應用﹕
1. 專業分工與批量生產 2. 標準化作業 3. 看板管理 4. 拉動式生產 5. 人因工程 6. 現場管理 7. 物流配送 8. 創新管理
精益生產服務團
Ergonomics
第三章 工作环境分析
微气候及其影响 环境照明 环境噪声 色彩调节 空气污染
運用方法﹕時間研究(Time Study) 方法研究(Method Study)
精益生產服務團
砌磚實驗 _ 吉爾布雷斯夫婦 1912年
改善前 改善后
工具 不統一 標准化
人員
無訓練
專業 培訓
操作 方法 不統一
標准化
砌磚 數量
120塊/ 小時
350塊/ 小時
砌磚 效率
3倍
運用方法﹕動作研究(Motion Study)
精益生產服務團
工效学概述
♣ 生活中的工效学
⎯人居环境中的工效学 ⎯产品设计中的工效学 ⎯物品存放中的工效学 ⎯室内环境的工效学
•物理环境的要求 •心理环境的营造
关爱人的科学 -- 工效学
精益生產服務團
工效学概述
工效学的发展歷程
1884 德国学者对人体疲劳的研究 1898 泰勒的铁锹试验、搬铁块试验 1911 吉尔布雷斯夫妇的动作研究 二战期间：美国武器装备研究逐步形成一门新兴
微气候
微气候的若干条件及其影响 微气候条件的影响
正常溫濕度 低温高湿
人体散热
较舒适
人体大量散热
冻伤
高温高湿
人体散热机能
精益生產服務團
2 少 弱 小 0. 0017 分鐘
3 中 中 中 0. 0018 分鐘
4 多 強 大 0. 0026 分鐘
5 最多 最強 最大
精益生產服務團
提高作业能力和降低疲劳的途径
根据劳动强度确定休息时间﹔合理的轮班制度
宽裕种类及宽裕率
说明
作业宽裕
更换不良工具、加油、清扫设
工 厂
不 3%~5% (普通 3%) 可
465
338
369
7 足宽
88
96
8 头最大宽
145
154
9 头全高
206
223
10 最大肩宽
398
431
11 头最大长
173
184
12 头围
526
560
13 胸厚 2-5b
14 肩高
186 1281
212 1367
15 胸围
791
867
16 体重
48
59
精益生產服務團
95% 1775 1664 338 258 505 403 103 164 241 469 195 586 245 1455 970
精益生產服務團
人因工程学体系
生理学 心理学 劳动卫生学 人体测量学 人体力学 人类学
人体科学 技术科学
人因工程 环境科学
工程技术 工业设计 工程设计 安全工程 系统工程 管理工程
环境保护、环境医学、环境卫生学、环境心理学 精益生產服務團
工效学概述
工效学的研究范围
各类产品所应遵循的工效学标准 人与机器的合理分工及其相关问题 人与被控对象的信息交换过程 人对环境机制的生理、心理反应及对策
精益生產服務團
模具 是工業之母 IE 是工業之父
FOXCONN 總裁–郭台銘
精益生產服務團
美国值得向全世界夸耀的东西就是 IE，美国之所以打胜第一次世界大 战，又有打胜第二次世界的力量， 就是因為美国有IE。
美国质量管理权威–朱兰博士
精益生產服務團
“工業工程是由美國 開始, 並席捲全球的重要 思潮, 對全世界的影響力 遠勝過于美國憲法和聯 邦制度.” – 彼得.杜拉克
精益生產服務團
常用的作业姿势-坐姿
作业时比较舒适的坐姿：身躯上部伸直稍向前倾10~15度 ，保持眼睛到工作面的距离在300mm以上，大腿放平，小腿 自然垂直着地或稍向前伸展着地，使整个身体处于自然舒适 状态。（直腰坐的时候，肌肉压力大，脊柱的变形也大）正 常应该两种相互交替。
下列情况一般采用坐姿： 1. 持续时间长的静态作业。 2. 要求精密度较高而且细致的作业。 3. 需要手足并用的作业。 4. 要求操作准确性高的作业。 5. 操作物品重量小于10磅。
作业姿势
主要有以下几个方面影响作业姿势：
1. 作业空间及照明条件，变换姿势的可能性。 2. 作业用力大小及用力方向及所要求的准确度和
速度。 3. 工作场所的布置，工具设备与材料的位置以及
取用﹑操作方法。 4. 作业的方式，方法以及操作时的起坐频率。 5. 工作台面与坐椅的高度,有无足够的容膝空间。 6. 操作者随意采取的体位。
精益生產服務團
提高作业能力和降低疲劳的途径
合理设计作业中的用力方法
合理安排负荷 注意用力做功的有效性 降低动作能级 充分考虑不同体位的用力特点 动作研究的成果- 模特排时法(MODAPTS)
模特法的动作分类及其标记 利用人体活动的经济原则
精益生產服務團
人體各部分動作等級分類
适和工作效率的最优化 “以人为本”是工效学研究的通俗概括 工效学是一门涉及多种学科的边缘学科
精益生產服務團
工效学概述
工效学的研究应用领域 工效学研究领域 人-机-环三者的协调 人体生理特征，能量的消耗与补充 劳动条件与工作疲劳的关系 显示装置与控制装置 工作环境的影响 人的工作行为及产生错误原因分析 培训与素质的提高 合理操作规程的制定
工效学的研究方法
觀察法；實测法；模擬和模型實驗法；計算機 數值仿真法；实验法；观察分析法等。
精益生產服務團
工效学概述
工效学研究需注意以下几點
测量方法的可靠性、有效性 工效学的结论只表征正常情况下多数人的特征 工效学的作用优势是间接的 工效学的成果被人接受需要一个过程
精益生產服務團
精益生產服務團
产业疲劳及其改善方法
产业疲劳 作业者在作业过程中，作业机能衰退，作业
能力明显下降，并伴有疲劳感等主观症状。 产业疲劳的分类
肌肉疲劳 個別器官／全身
精神疲劳（刺激疲勞） 包括智力／技術性／心理性疲勞
生物疲劳（週期性疲勞）
精益生產服務團
提高作业能力和降低疲劳的途径
改进操作方法合理应用体力 合理的体位和姿势 不同姿势下的劳动强度 正确体位的确定 避免不良体位 立位操作的适应范围 坐位操作的适应范围 改善作业内容的单调感 单调感对作业者心理、生理的影响
工業成本分析, 工程經濟決策, 產品/模具/檢
具/治具/自動 價值 工程 化等設計改善,
人因工傷防治,
工作條件改善 開創
成本積
廠房設施規劃,
效掌控
產能人力及設備 評估,專案管理,
生產計劃與控制,
資源分 崗位分析,績效
配及有
評估,費用管控 規劃,資源優化
效運用
整合分配與再運 用
精益生產服務團
Ergonomics