第七章 作业岗位及作业空间设计
个体作业岗位与空间设计
8.3 视觉信息作业岗位设计
• 3.手-键盘界面 • 在手-键盘界面上,要求上臂从肩关节自然下垂,上臂与前臂的最适
宜的角度为70°~90°,以保证肘关节受力而不是上臂肌肉受力 ;还应保持手和前臂呈一直线,腕部向上不得超过20°。 • 在手-键盘界面设计时,为适应所有成年人的使用,可选择高度固定 的工作台,但应选择高度可调的平板以放置键盘。键盘在平板上可前 后移动,其倾斜度在5°~15°范围内可调。在腕关节和键盘间应 留有100mm左右的手腕休息区;对连续作业时间较长的文字、数 据输入作业,手基本不离键盘,可设置一舒适的腕垫,以避免作业者 引起手腕疲劳综合征。
业面高度、手偏离身体中线的距离及手举高度的不同,其舒适的作业 范围也在发生变化。 • 若以手处于身体中线处考虑,直臂作业区域由两个因素决定:肩关节 转轴高度及该转轴到手心(抓握)距离(若为接触式操作,则到指尖 )。图8-10为第5百分位的人体坐姿抓握尺度范围,以肩关节为 圆心的直臂抓握空间半径:男性为65cm,女性为58cm。
b) ,图中代号含义同图8-2 。
• 8.2.2手工作业岗位尺寸设计
• 根据与作业相关的程度,三种手工作业岗位中的尺寸均分为与作业有 关和与人体有关两类,下面分别介绍两类尺寸确定方法。
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8.2 手工作业岗位设计
• 1.与人体有关的作业岗位尺寸 • 由国家标准中与作业者人体有关部位第5或第95百分位数值推导出
走动的工作而组织的。当具有下述基本特征时,宜选择坐姿岗位。 • 2.立姿作业岗位 • 立姿作业岗位是为从事中作业、重作业以及坐姿作业岗位的设计参数
和工作区域受到限制的情况下而组织的。
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8.1 作业岗位的选择
作业岗位与空间设计
坐姿工作面高度
坐姿工作面与上肢的姿势
表 坐姿作业空间设计参数(毫米) 工作面的设计要允 许大臂在工作中保 持自然放松的姿势。 在工作的时候保持 大臂的放松以及肘 部保持在90度可以 使人们在工作中很 舒适,同时可以保 持腕部处于中立的 姿势
作业空间设计的关键因素
作业特点:工作需要,工作性质和工作内容
作业空间特点:近身作业、个体作业、总体作业 人体尺寸:参照人体尺寸数据,要考虑净尺寸和实际工作时的着 装尺寸 视觉范围:视野、视距、照明 作业姿势:坐姿、立姿和坐立交替结合姿势 个体因素: 使用者的性别、年龄、体形和人种等因素 控制面板布臵:重要程度、作业顺序、使用频率、功能对应性、 控制器的间距 设备布局:作业顺序、设备功能、混合布臵
脑力负荷
7.1作业空间设计概述 7.2作业空间设计的人体因素 7.3作业空间设计内容 7.4作业空间设计评价
7.5作业空间设计应用
7.1 作业空间设计概述
作业空间包括作业者在操作时所需的空间及在作业中所需的机器、 设备、工具和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、视觉范围以及作业 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 合理的布臵、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。
水平作业范围 指人坐在工作台前,在水平面上方 便的移动手臂所形成的轨,包括 正常范围和最大范围。
垂直作业范围
人体手臂最适合的作业区域是一个 近似梯形的区域,设计时应根据人 体尺寸和图中所示范围决定作业空 间 立体作业范围 立体作业范围指的是将水平和垂直 作业范围结合在一起的三维空间
图 坐姿的正常和最大水平作业范围 (Barnes,1963;Squires,1956)
作业岗位与作业空间设计
3. 脚的作业空间 见图8-13
4. 受限作业空间 见图8-14,图8-15,尺寸参阅表8-4至8-5。 P 168 表8-6 由上肢和零件尺寸限定的维修空间 P169 表8-7 由标准工具尺寸和使用方法限定的维修空间
•
•7.4 作业空间的人体尺寸
•第8章 作业岗位与空间设计
3. 坐、立姿交替作业岗位 见图7-4
•
•7.2 手工作业岗位设计
7.2.2 手作业岗位尺寸设计
1. 与人体有关的作业岗位尺寸
2.
D、W、T1、T2、G、L、B、Z、U;参阅表7-1和表7
2. 与作业有关的作业岗位尺寸
(1)作业对象高度C:由工作任务确定;
(2)作业台厚度K:
•Km
•Kmi
(3ax)坐姿岗位相对高度H1和n立姿岗位工作高度H2;
•
•7.1 作业岗位的选择
7.1.2作业岗位设计要求和原则
1.设计要求
1)作业岗位的布局应保证工作能在上肢所能达到的范围内完 成,且考虑下肢的舒适性。 2)考虑操作动作的频繁程度。 3)考虑作业者的群体。
2. 设计原则
1)作业岗位应考虑作业者的生理特点和动作的经济性原则。 2)作业岗位的各组成部分应符合工作特点和人机工程学要求。 3)作业岗位不允许无关物体存在。 4)作业岗位设计应符合国家有关标准和规程的要求。
I类:视力为主的手工精细作业;
II类:为使用臂力为主,对视力有一般要求的作业;
III类:为兼顾视力和臂力的作业。参阅表7-2
(4)作业平面高度A的最小限值
坐姿作业岗位:
•
•7.2 手工作业岗位设计
•立姿:
•(5)座位面高度S的调整范围
人机工程学教案
人体系统
基本概念:系统的重要特征在于系统的整体功能高于部分之和
人体系统设计程序:是按照系统论的方法而进行的一种总体设计
人体系统的设计方法:包括自成体系的设计思想和与之相应的设计技术
人机系统检查与评价
授课时间
第6次课,第6周 星期二第7-8节
课时
2
授课方式
理论课□ 讨论课□ 习题课□ 实验课□ 上机课□ 技能课□ 其他□
授课题目
第六章工作台椅与手握工具设计
目的与要求
了解控制台的形式和工作座椅设计的主要依据;了解办公台的设计要点;掌握手握式工具的设计原则。
人的因素:人是人机系统中最活跃的环节,也是最重要的环节,同时也是最难控制的环节
机器的因素:机器的因素主要对机械及电气系统进行归纳,在一定程度上也有普遍的代表性
环境的因素:环境因素包括生产,生活,室内,室外,自然,人工环境等
人机系统的综合研究内容:人机系统的综合研究的目的是为了得到系统的最佳效果
人机系统设计的一般程序
重点与难点
重点:视听觉机能及其特征,神经系统、运动系统的机能及其特征,人的信息处理系统的模型。
难点:人的信息处理系统的模型。
教学基本内容
方法及手段
肌肉
肌肉的生理特征:肌肉的人分类,肌肉的运动特征,收缩中的生理代谢
肌肉收缩与神经控制的关系:神经控制的作用方式,反射系统
肌肉施力:肌肉施力的分类,静态施力的生理效应,静态施力极限,减少静态施力设计
人体模板的应用:需要借助人体模板进行辅助制图,辅助设计或辅助演示
宋体五号左对齐(各部分内容的时间分配、板书安排、采用的教学方法和教学手段可在此加以说明)
第七章 作业岗位与作业空间设计
ຫໍສະໝຸດ 2.立姿作业岗位 立姿作业岗位是为从事中作业、重作业以及坐姿作 业岗位的设计参数和工作区域受到限制的情况下 而组织的。因而下列基本特征是选用立姿岗位的依据。 ①当其作业空间不具备坐姿岗位操作所需的容膝空间时。 ②在作业过程中,常需搬移重量超过4.5kg物料时。 ③作业者经常需要在其前方的高、低或延伸的可及范围 内进行操作。 ④要求操作位臵是分开的,并需要作业者在不同的作业 岗之间经常走动。 ⑤需作业者完成向下方施力的作业,如包装或装箱作业 等。
(二)手工作业岗位尺寸设计
根据与作业相关的程度,三种手工作业岗位中的尺寸均分为 与作业有关相与人体有关两类,下面分别介绍两类尺寸确定 方法。 1、与人体有关的作业岗位尺寸 由国家标准中与作业者人体有关部位第5或第95百分位数值 推导出与人体有关的岗值尺寸,列于表7—l。
2.与作业有关的作业岗位尺寸
例:坐立姿交替 布线作业:C(作业面高度)=150mm,K=30mm, 工作者:男性 解:1)判断岗位类型 属 Ⅲ类型作业岗位 2)查表 H1(5%)=350,H1(95%)=450; H2(5%)=900,H2(95%)=1200; Z(5%)=135,Z(95%)=175; U(5%)=415,U(95%)=480 3)计算 H1=[H1(5%)十H1(95%)]/2=400 H2=[H2(5%)十H2(95%)]/2=1125 4)工作台高度A A≥H2—C=975mm 5)座位面高度S S5% =A+C-H1(5%)=775mm S95%=A+C-H1(95%)=675mm 6)脚支撑高度F F5% =S5% -U5% =360mm F95% =S95% -U95% =195mm
作业岗位与作业空间设计
7.3.2视觉信息作业岗位的人体尺寸
1、视觉显示终端作业岗位的人体尺度 考虑现代人体尺寸的各种变化和修正量而确定的具体
数据。见图7-6 2、仪表控制作业岗位的人体尺度
图7-7,该图中(a)、(b)、(c)分别表示控制台结构形 式不同,相应的作业岗位尺寸也有一定的差异。 3、荧光屏观察作业岗位的人体尺度
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,如计算机房、 网吧、办公室、教室、车间等。
7.4 作业空间的人体尺寸
8.4.2 近身作业空间
1. 坐姿近身作业空间 见图8-9,图8-10
2. 站姿近身作业空间 见图8-11,图8-12
3. 脚的作业空间 见图8-13
4. 受限作业空间 见图8-14,图8-15,尺寸参阅表8-4至8-5。 P 168 表8-6 由上肢和零件尺寸限定的维修空间 P169 表8-7 由标准工具尺寸和使用方法限定的维修空间
(4)作业平面高度A的最小限值 坐姿作业岗位:
7.2 手工作业岗位设计
立姿:
(5)座位面高度S的调整范围 S 95%-S 5%=H 1(95%)-H 1(5%)
(6)脚支撑高度F的调整范围 F=S-U F 95%-F 5%=S 95%-S 5%+U 5%-U 95%
7.2 手工作业岗位设计
L
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7.2 手工作业岗位设计
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7.2 手工作业岗位设计
3.与性别有关的作业岗位尺寸
(1)当作业人员性别一致时,工作高度H2计算式为:
(2)当作业人员性别不一致时,工作高度H2计算式为:
第8章 作业岗位与空间设计
不应使脊椎过度弯曲。
若在同一作业面内完成不同性质的作业, 则作业面高度应可调节。
作 站姿 业 面 高 度
作 站姿 业 面 高 度
作 坐/站姿 业 面 高 为使作业者能变换姿势,以消除局部疲 度 劳或利于操作,有时采用坐姿站姿交替式作 业。在这种情况下,作业面高度的设计应保 持上臂处于自然松弛状态,椅子与踏板应便 于变换姿势。因此,交替式作业面并不是单 纯地提高坐姿作业面高度,而且必须考虑作 业的性质与变换的频率。
采用适当尺寸、结构和可以调节的座椅 ①当调节座椅高度时,作业者坐下后,使脚能 平放在地板或脚踏板上; ②调节座椅靠背,使其正好处于腰部的凹处, 如此由座椅提供的符合人体解剖学的支撑作用, 而使作业者保持正确坐姿。
视 觉 显 示 终 端 作 业 岗 位 的 人 机 界 面
眼-视屏界面 要求满足人的视觉特点 ①从人体轴线至视屏中心的最大阅读距离为 710~760mm,以保护人眼不受电子射线伤害 ②俯首最大角度不超过15度,以防止疲劳 ③视屏的最大视角为40度,以保持不转动头部 选用可旋转和可移动的显示器 ①建议显示器可调高度约为180mm ②显示器的可调角度为-5度~+15度,减少反光 ③如设臵固定显示器,其上限高度与水平视线 平齐,以避免头部上转。
第8章 作业岗位与空间设计
8.1 作业岗位的选择
依据工作任务的性质来选择作业岗位, 作业岗位分为坐姿岗位,立姿岗位和坐、立 姿交替岗位。
三 坐姿作业岗位 种 适于从事轻、中作业且不要求作业者在作 作 业 业过程中走动的工作。 岗 ①在坐姿操作范围内,短时作业周期需要的工具、 位 材料配件等都易拿取或移动。 的 ②不需用手搬移物品的平均高度超过工作面以上 特 15cm的作业。 征 ③不需要作业者施用较大的力量。
人因工程学第七章作业中的动作、岗位和空间设计
在进行作业的过程中,需要考虑最容易看见物体时眼睛的高度和物体与眼 睛的距离。例如,在必须降低眼睛高度的情况下,就要形成蹲下的姿势、 前屈的姿势或侧屈的姿势等,保持或反复做这样的姿势,是引起过早疲劳 的原因。 (2)与循环的关系 如果伸长手抓住电车的拉手,手指就会发麻,如长时间一直站着,则脚会 出现水肿,这是日常的经验。在远离心脏的部位,由于重力的缘故,血液 循环流动往往不畅。因而,必须尽可能避免手的操作点过高的姿势或妨碍 血液循环的姿势,如蹲下的姿势和把头低下的前屈姿势。
②坐姿操作。
在下列作业中宜采用坐姿操作:持续时间较长的工作应尽可 能采取坐姿操作,以免疲劳;精确而细致的操作应采取坐姿, 因为在坐姿状态下,可完成较精确的操作;需要手足并用地 作业。
坐姿操作的缺点在于,作业过程中不易改变体位,施力受到 限制,工作范围有局限性,长期久坐作业易引起脊柱弯曲等 职业损伤。
此外,人体所处的姿势是影响施力的重要因素。
4.人体不同姿势的能耗
图7-5 不同姿势的相对氧耗量
图7-6 各种作业姿态相对应的能耗(kcal/min)
图7-7 姿势与肢体活动程度
二、作业姿势的设计原则
1.作业姿势的选择
(1)确定作业姿势的因素
确定作业姿势的因素主要有:工作空间的大小与照明条件; 体力负荷的大小及用力方向;工作场所各物(包括仪器、工 具、加工物件等)的安放位置;工作台面的高度,有无合适 的容膝空间;操作时起、坐的频率。
图7-8 不良的作业姿势
④双手同时操作时,手的运动方向应相反或者对称运动,单手 作业本身就造成背部肌肉静态施力。另外,双手做对称运动 有利于神经控制。
⑤作业位置(坐台的台面或作业的空间)高度应按工作者的眼 睛和观察时所需的距离来设计。观察时所需要的距离越近, 作业位置应越高,如图7-9所示。由图可见,作业位置的高度 应保证工作者的姿势自然,身体稍微前倾,眼睛正好处在观 察时要求的距离。图中还采用了手臂支撑,以避免手臂肌肉 静态施力。
作业岗位与空间设计
06 总结与展望
本次研究的成果总结
通过对作业岗位与空间设计的深入研究,我们成功构建了一个全面、系 统的理论框架,为相关领域的研究提供了有力的理论支撑。
通过实证研究和案例分析,我们验证了作业岗位与空间设计对企业生产 效率、员工工作效率和员工满意度等方面的重要影响,进一步证实了该 领域研究的实践意义。
我们提出了一系列切实可行的优化措施和建议,帮助企业更好地进行作 业岗位与空间设计,提高生产效率和员工工作效率,同时降低生产成本。
对未来研究的展望与建议
未来研究可以进一步关注作业 岗位与空间设计的动态性和灵 活性,以适应不断变化的市场
需求和生产环境。
可以进一步探讨如何将先进的 科技手段(如人工智能、大数 据等)应用于作业岗位与空间 设计中,提高企业的智能化水
封闭式办公空间
提供独立、安静的办公环 境,保障私密性,适用于 需要高度集中精力的岗位。
混合式办公空间
结合开放式与封闭式的优 点,既保障私密性又促进 团队协作。
生产空间的设计
生产线布局
根据生产流程合理规划生产线, 提高生产效率,降低运输成本。
设备布局
根据设备尺寸、功能和操作要求, 合理安排设备位置,确保生产顺
自然光利用
充分利用自然光,提高室内采光质量,减少人工照明使用。
照明设计
根据作业需求选择合适的照明设备和布局方式,确保光线 均匀、柔和,避免眩光和阴影。
家具与设备配置优化
人体工程学应用
选用符合人体工程学的家具和设备,提高员工工作舒 适度和效率。
家具选择
选择环保、耐用、舒适的家具,营造温馨、整洁的工 作环境。
作业岗位的设置原则
因事设岗原则
根据工作任务和流程的需要, 合理设置作业岗位,避免人浮
人机工程-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及在作业中所需的机器、设备、工具和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、视觉范围以及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及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,以及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及的空间范围。
如人在坐姿打字时,四肢(主要指上肢)所及的空间范围,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及范围的静态尺寸和动态尺寸来确定。
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和站姿近身作业空间。
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。
作业岗位与空间设计(ppt35张)
Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology
11
8.5.2 作业面高度
在站姿和坐、站姿作业中,必须依从一定的原 则进行设计,参阅表8-8。 1. 站姿,见图8-17,图8-18。 2. 坐/站姿。
Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology
H [ H H ] / 2 2 2 ( W , 95 %) 2 ( M , 5 %)
Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology
7
8.3 视觉信息作业岗位设计
8.3.1 视觉显示终端作业岗位的人机界面,见图8-5
Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology
10
8.5 作业面设计
8.5.1 水平作业面
水平作业面主要在坐姿作业和坐、站姿作业场合 使用,它必须位于作业者舒适的手工作业空间范围内, 见图8-16。 对于正常作业区域,作业者应能在小臂正常放置 而上臂处于自然悬垂状态下舒适的操作。 对最大作业区域,应使在臀部伸展状态下能够操 作,且这种作业状态不宜持续很久。
人机工程学(八)
Email:gygc126@
第8章 作业岗位与空间设计
8.1
主 要 内 容
8.2 8.3 8.4 8.5 8.6
作业岗位的选择 手工作业岗位设计 视觉信息作业岗位设计 作业空间的人体尺寸 作业面设计 作业空间的布置
Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology
作业空间参考精讲
三、作业姿势
1、作业姿势的作用
正确的人体姿势和体位 可以减少静态疲劳,有
2、常见不正确的姿势 利人的身体健康和工作
3、常见作业姿势 4、选择的姿势原则
质量,并提高劳动生产 率。反之,作业姿势不 舒适,就会导致过分的
疲劳,年长日久,可能
引起劳损(如驼背、腰
肌劳损和肩肘腕综合症
等),成为职业病的起
低
中
高
原则的使用水平
面板布置原则与作业执行时间的关系
(三)总体作业空间设计的依据
组织的生产(作业)方式、工艺(过程)特点 决定了总体作业空间结构(即多个个体作业场所的 空间结构)。
作业空间设计就是要从根本上解决两个“距离” 问题。
一是“安全距离”,是为了防止碰到某物(一般 指较危险的物品)而设计的障碍物距离作业者的 尺寸范围;
2、视觉要求
视野
正常作业中,通常采用38cm处最为适宜,低于380cm时会 发生目眩,超过76cm时,细节看不清楚。
运动规律
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。
2、视觉要求
视野 视距 眼高
立姿眼高是从地面至眼睛的距离,在一般工 业人口中,眼高的范围约为(147~175) mm。
2、立姿作业 立姿通常是指人站立时上体前屈角小于300时所保持的姿 势。立姿作业的优点及缺点如下: (1)立姿作业的优点 可活动的空间增大;需经常改变体位的作业,立 位比频繁起坐消耗能量少;手的力量增大,即人体能 输出较大的操作力;减少作业空间,在没有坐位余地 的场所,以及显示器、控制器配置在墙壁上的情况, 立姿更好。
作业空间设计
1、基本概念
作业空间 人、机器设备、工装及被加工物所占的空间。
第七章作业空间设计
二、立姿作业空间设计
110 105
作 业 面 高 度
100 95 90 85 80 150 185
身高
作业面的高度与身高的关系/cm
二、立姿作业空间设计
(二)作业范围
立姿作业的作业范围/㎜
二、立姿作业空间设计
(三)工作活动余隙
表4 立姿作业活动余隙设计参考尺寸/mm
余隙类型 站立用空间 (工作台至身后墙壁的距离) 身体通过的宽度 身体通过的深度 (侧身通过的前后间距) 行走空间宽度 容膝空间 容脚空间 过头顶余隙 最小值 ≥760 ≥510 ≥330 ≥305 ≥200 ≥150×150 ≥2030 2100 推荐值 910 810 380 380
一、坐姿作业空间设计
(二)作业范围 (1)水平作业范围
平面正常范围和最大范围,以及斯夸尔斯提出的正常范围/cm
一、坐姿作业空间设计
(二)作业范围 (2)垂直作业范围
坐姿作业时手的垂直作业范围/mm
一、坐姿作业空间设计
(二)作业范围 (3)立体作业范围
坐姿上肢运动范围
一、坐姿作业空间设计
坐姿立体作业范围(㎜)
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前倾式座椅
返回
膝靠式座椅
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作业用椅
返回其它支撑物源自返回思 考 题• 描述某工作场所的布局,并对其进行作 业空间设计的评价。
• 作业空间设计的一般要求 (一)近身作业空间设计应考虑的因素 (1)作业特点 (2)人体尺寸 (3)作业姿势 (4)个体因素 (5)维修活动 (二)控制面板的布置原则 (1)重要性原则 (2)使用顺序原则 (3)使用频率原则 (4)功能原则 (5)控制器的间距要适宜 (三)总体作业空间设计的依据
第二节 作业空间设计
作业岗位与空间设计
人 机 工 程 学
作业岗位与空间设计
第七章
本次课我们将学习
人
机 工
• 作业岗位的选择
程 学
• 作业岗位设计
• 作业空间的人体尺度
• 作业面设计
• 作业空间的布置
• 设计练习
ERGONOMICS
广 东 交 通 职 业 技 术 学 院 倪江忠
第七章
作业岗位的选择
人
机 工
三种作业岗位的特征
第七章
人
机
工 程 学
1. 作业岗位的布局应保证工作能在上肢所能 达到的范围内完成,且考虑下肢的舒适性;
2. 考虑操作动作的频繁程度; 3. 考虑作业者的群体。
ERGONOMICS
广 东
人
机 工 程
1. 作业岗位应考虑作业者的生理特点和动作 的经济性原则;
有关概念(一)
第七章
人 机
近身作业空间
工 程
作业者在某一位置时,考虑身体的静态和动
学 态尺寸,在坐姿或站姿状态下,其所能完成
作业的空间范围。
个体作业场所
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、计算机操作 台(包括计算机、工作台与座椅等)。
ERGONOMICS
广 东 交 通 职 业 技 术 学 院 倪江忠
工
为使操作者能变换姿势,以消除局部疲
程
学 劳或利子操作,有时采用坐姿站姿交替式作
业。在这种情况下,作业面高度的设计应保
持上臂处于自然松弛状态,椅子与踏板应便
于变换姿势。因此,交替式作业面并不是单
纯地提高坐姿作业面高度,而且必须考虑作
业的性质与变换的频率。
第8章 作业岗位与空间设计
第8章作业岗位与空间设计
一、填空题
1、作业岗位按人作业时的姿势分为岗位、岗位和岗位三类。
2、视觉显示终端作业岗位的人机界面主要有四个,即界面、界面、界面和界面。
3、作业空间设计应以为中心,以为重要设计基准。
二、选择题
1、在作业过程中,常需搬移重量超过4.5kg物料时,这时宜选择()。
A、坐姿作业岗位
B、立姿作业岗位
C、坐、立姿交替作业岗位
2、在上班的绝大多数时间内从事精密装配或书写等作业,这时宜选择()。
A、立姿作业岗位
B、坐姿作业岗位
C、坐、立姿交替作业岗位
3、在作业过程中需要作业者完成向下方施力的作业时(如包装或装箱作业等),宜采用()。
A、坐姿作业岗位
B、立姿作业岗位
C、坐、立姿交替作业岗位
4、汽车驾驶室属于()。
A、近身作业空间
B、个体作业场所
C、总体作业空间
5、一个办公室或计算机房属于()。
A、近身作业空间
B、个体作业场所
C、总体作业空间
6、计算机操作台(包括计算机、工作台与座椅等)属于()。
A、近身作业空间
B、个体作业场所
C、总体作业空间
7、对于写字或轻型装配作业,其作业面高度应为()。
A、较低高度
B、正常高度
C、较高高度
8、下图所示站姿作业中,精密作业应使用( )所示高度的作业面。
A、(a)图
B、(b)图
C、(c)图。
CH7作业岗位与空间设计
浙江工业大学工业工程研究所 汤洪涛
CH7 作业岗位与空间设计
一.作业岗位的选择 二.手工作业岗位设计 三.视觉信息作业岗位设计 四.作业空间的人体尺度 五.作业面设计 六.作业空间的布置
ZJUT-IE
浙江工业大学工业工程研究所 汤洪涛
坐姿手工作业岗位
ZJUT-IE
ZJUT-IE
• 对较大的或形状复杂的加工对象,则以加工对象方位处于满足 最佳加工条件状态下确定。 工作台面厚度K • 在设计时应满足下式关系: K=A-S5%-Z5% 式中: S5%,S95%——第5和第95百分位数人体座位面高度 Z5%,Z95% ——第5和第95百分位数人体大腿空间高度
浙江工业大学工业工程研究所 汤洪涛
K=A-S95%-Z95%
手工作业岗位尺寸设计
与作业有关的作业岗位尺寸 坐姿岗位相对高度H1和立姿岗位工作高度H2
类 别 坐姿岗位相对高度H 举例 女 调整作业 检验工作 精密元件装配 分检作业 包装作业 体力消耗大的 重大工件组装 布线作业 体力消耗小的 小零件组装 400 P5 男 450 女 500 P95 男 550 女 1050 立姿岗位工作高度巩 P5 男 1150 女 1200
与作业有关的作业岗位尺寸 座位面高度S的调整范围
ZJUT-IE
S95%-S5%=H1(95%)-H1(5%)
浙江工业大学工业工程研究所 汤洪涛
手工作业岗位尺寸设计
与作业有关的作业岗位尺寸 脚支撑高度F的调整范围
ZJUT-IE
F5%-F95% = S5%-S95% +U95%-U5%
仪 表 控 制 作 业 岗 位 的 人 体 尺 度
ZJUT-IE
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1、坐姿手工作业岗位 图7—2(a)、(b)分别为坐姿手工作业 岗位的侧视图和俯视图时需确定的 与作业有关和与人体有关的尺寸 2.立姿手工作业岗位 图7—3为立姿手工作业岗位的侧视 图,其俯视图同图7—2(b)。图中代 号同图7-2 3.坐、立姿交替手工作业岗位 坐、立姿交替手工作业岗位侧视图 见图7-4,其俯视图见图7—2(b),图 中代号含义亦同图7—2。
⑦大腿空间高度Z和小腿空间高度U的最小 限值见表7-3
一、三种作业岗位的特征
1、坐姿作业岗位 坐姿作业岗位是为从事轻作业、中作业且不要求作 业者在作业过程中走动的工作而组织的。当具有下 述基本特征时,宜选择坐姿岗位。 ①在坐姿操作范围内,短时作业周期需要的工具、材料、 配件等都易于拿取或移动。 ②不需用手搬移物品的平均高度超过工作面以上15cm 的作业。 ③不需作业者施用较大力量,如搬动重物不得超过 4.5kg,否则应采用机械助力装臵。 ④在上班的绝大多数时间内从事精密装配或书写等作业。
3.坐、任务的性质,要求操作者在作业过程中采用不同 的作业姿势来完成,而只有不同的作业岗位才能满足作 业者采用不同作业姿势的要求,为此情况而组织的作业 岗位称坐、立姿交替作业岗位。具有下列特点时,建议 采用坐、立姿交替岗位。 ①经常需要完成前伸超过41cm或高于工作面15cm的重 复操作。如果不考虑人体可及范围和静负荷疲劳的特点, 可取坐姿作业岗位;但考虑人的特点,应选择坐、立姿 交替岗位。 ②对于复合作业,有的最好取坐姿操作,有的则适宜立 姿操作,从优化人机系统来考虑,应取坐、立姿交替岗 位。
(二)手工作业岗位尺寸设计
根据与作业相关的程度,三种手工作业岗位中的尺寸均分为 与作业有关相与人体有关两类,下面分别介绍两类尺寸确定 方法。 1、与人体有关的作业岗位尺寸 由国家标准中与作业者人体有关部位第5或第95百分位数值 推导出与人体有关的岗值尺寸,列于表7—l。
2.与作业有关的作业岗位尺寸
第七章 作业岗位与作业 空间设计
三种作业岗位,手工作业岗位设计,视觉信息 作业岗位设计,作业空间的人体尺寸,作业面 设计,作业空间的布置,作业空间设计的社会 心理因素,作业空间设计 重点:作业空间的人体尺寸,作业空间设计的 社会心理因素,作业空间设计。 难点:作业空间设计
第一节 作业岗位的选择
作业岗位按人作业时的姿势分为坐姿岗位、 立姿岗位和坐、立姿交替岗位三类。在 人机系统设计时选择哪一类作业岗位,必 须依据工作任务的性质来考虑。工业生产 中常用的联合作业所推荐的最适用的方案 见图7—1
2.设计原则 ①设计作业岗位时,必须考虑作业者动作的习惯性、同 时性、对称性、节奏性、规律性等生理特点.以及动作 经济性原则。 ②作业岗位的各组成部分,如座椅、工具、显示器、操 纵器及其他辅助设施的设计,均应符合工作特点及人机 工程学要求。 ③在作业岗位上不允许有与作业岗位结构组成无关的物 体存在。 ④作业岗位的设计还应符合GB 5083、GB 3861、GB 4064等有关标准和劳动安全规程要求。
③坐姿岗位相对高度Hl和立姿岗位工作高度H2,可根据 作业中使用视力和臂力情况,分为三类来确定。其中Ⅰ 类为以视力为主的手工精细作业;Ⅱ类为使用臂力为 主,对视力有一般要求的作业;Ⅲ类为兼顾视力和臂 力的作业。各类作业的举例及其相应的Hl、H2尺寸见表
④工作平面高度A的最小限 值,对图7—2所示的坐姿 作业岗位,可用下式确定
①作业面高度C,通常依据作业对象、工作面上相关 配臵件尺寸确定;对较大的或形状复杂的加工对象, 则以加工对象方位处于满足最佳加工条件状态下确 定。 ②工作台面厚度K,在设计时应满足下式关系: K=A—S5%—Z5% K=A一S95%—Z95% 式中 S5%、S95%为第5和第95百分位数人体座位面高 度;Z5%、Z95%为第5和第95百分位数人体大腿空间 高度。
二、作业岗位设计要求和原则
1.设计要求 ①作业岗位的布局,应保证作业者在上肢活动所能达到 的区域内完成各项操作,并应考虑下肢的舒适活动空间。 ②作业岗位设计时,应考虑操作动作的频繁程度,此处 对动作频率程度的划分是:每分钟完成两次或两次以上 的操作动作为很频繁;每分钟完成的操作动作少于两 次,而每小时完成两次或两次以上时为频繁;而每小 时完成的操作动作少于两次的为不频繁。 ③作业岗位设计时,还应考虑作业者的群体,如全部为 男性、或全部为女性,应选用两种不同性别各自的人体 测量尺寸;如果作业岗位是男性和女性共同使用,则应 考虑男性和女性人体测量尺寸的综合指标。
2.立姿作业岗位 立姿作业岗位是为从事中作业、重作业以及坐姿作 业岗位的设计参数和工作区域受到限制的情况下 而组织的。因而下列基本特征是选用立姿岗位的依据。 ①当其作业空间不具备坐姿岗位操作所需的容膝空间时。 ②在作业过程中,常需搬移重量超过4.5kg物料时。 ③作业者经常需要在其前方的高、低或延伸的可及范围 内进行操作。 ④要求操作位臵是分开的,并需要作业者在不同的作业 岗之间经常走动。 ⑤需作业者完成向下方施力的作业,如包装或装箱作业 等。
第二节 手工作业与视觉信息作业岗位设计
一、手工作业岗位设计
(一)手工作业岗位的类型 在工业生产中,以手工操作为主的生产岗位称为 手工作业岗位。按工作任务的性质,也分为三 种类型。国标GBl4776—93中对三种类型的手工 作业岗位的设计提供了有关的基本原则和确定尺 寸的基本方法。
A≥Hl十S一C 或 A≥Hl十U十F—C
对图7—3所示的立姿作业 岗位,则由下式确定:
A≥H2—C
⑤座位面高度S的调整范围计算式如下:
S95% — S5%=Hl(5%) —H1(95%)
⑥脚支撑高度F的调整范围计算式为:
F5% —F95% =S5% —S95% +U95% —
U5%