人的作业特征

1.2 作业姿势的设计原则 1.2.1 动作经济与效率法则
该原则以最少的劳力达到最大的工作效果,其原为吉尔布雷斯 (Gibreth)最先提出,后经许多学者研究整理增删.其中最有成效的
首推巴恩斯(Ralph M.Barnes).他将动作经济原则归纳为3大类 共22条：
1>利用人体的原则（共9条）
2>布置工作地点的原则（共8条）
取消 合并
例：日期章的合并
很多产品在外包装上要印上生产日期，一些没有日 期喷码设备的工厂会刻出0-9十个数字印章，使用手工在 外包装上盖印。这样，不但动作繁多，而且出错的概念也 很高，要求作业人员注意力要高度集中，每印一个数字都 必须思考、选择。如果把印章合并在一起，动作就可以一 次完成，而且每天只要调整一次日期，出错概率大降低。
3>设计工具和设备的原则（共5条）
一、利用人体的原则
原则1: 两手同时开始及完成动作
பைடு நூலகம்
原则2: 除休息时间外,两手不应同时空闲
原则3: 双臂的动作应对称，方向应相反，并同时进行
原则4: 尽可能以最低等级级动作工作
说明: 欲使动作迅速而轻易，唯有从缩短动作距离，以及减少动作所耗体
力上着手。欲达到此目的，其实际对策则为选取级次最低的动作，使动作 范围缩小，并使物料及工具尽可能靠近手的动作范围内。工作时，人体的 动作可分为下列五级：
原则17：工作地点的环境色应与工作对象的颜色有一定对比，以减少眼睛 的疲劳。
(补充：减少动作限制原则）
三、设计工具和设备的原则
原则18: 尽量以足踏/夹具替代手的工作。
原则19：尽可能将二种工具合并。
原则20: 依手指负荷能力分配工作。
手別
左手
右手
手指別 能力順序
小无中食食中无小 87531246
原则21: 手柄接触面尽可能加大。 原则22: 操作杆应尽可能少变更姿势。
减少动作的要素
谋求同时动作
缩短动作距离
使动作轻松简单
焦点
寻找、选择、准备有无超出 必须程度？
有无单手等待、保持等 发生？
动作有无过大？
动作要素的数量能否减少？
动作方 法要素
1、消除不必要的动作。 2、减少眼睛的转动。 3、将两个以上的动作组合。
1、两手同时开始动作，1、利用身体最适
同时结束。
合的部位动作。
级别
一
二
三
四
五
运动枢轴
指节
手腕
肘
肩
身躯
人体运动部份
手指
+ 手掌
+ 前臂
+ 上臂
+肩
动力作范围 手指节之长度 手掌之张度 前臂之长度 上臂之长度 上臂+身躯弯曲
速度
1
2
3
4
5
体力消耗
最少
少
中
多
最多
动作力量
最弱
弱
中
强
最强
疲劳度
最小
小
中
大
最大
时间(以25mm为主) 0.0016分 0.0017分 0.0018分 0.0026分
东莞理工学院教学课件
人机工程学
主讲：黄辉宇 博士 Email：
补充：人的作业特征
1 作业姿势与动作设计
主
要
2 人的体力工作负荷
内 容
3 劳动强度与分级
4 作业疲劳与测定
1 作业姿势与动作设计
➢ 1.1 作业姿势与人体机能
1.1.1 作业姿势与人体机能的关系
1）与视觉的关系； 2）与循环的关系； 3）与手、上下肢、上半身等运动关系； 4）与身体重心的关系，见下图。
原则5: 应当利用力矩协助操作，但如需用肌力制止时,则应将其减至最小 度。
原则6: 连续曲线运动较方向突变直线运动为佳。 原则7: 抛物线运动较轻快。 原则8: 动作宜轻松有节奏。 原则9: 作业时眼睛的活动应处于舒适的视觉范围内，避免经常改变视距。
二、布置工作地点的原则
原则10: 提供适当的照明;应有适当的照明设备,使视觉满意舒适（1>必须 有合适其工作的充足光度；2>.必须有合适颜色的光线,且应避免 闪光. 3>.必须有合适的投射方向)。
业而摆放
业领域越小越好。
作业位置的高度调至最佳状态
3、材料和工具按容易作业的 状态而摆放。
1、利用便于零件取拿的容器 1、利用固定夹具来固
和器具。
定对象。
1、利用重力和机
夹具及
机器的 要素
2、将两个工具合二为一。
3、选择不需怎么调整就能使 用的夹具。
4、尽量使用一个动作就能控 制机器的机构。
2、简单的作业或需要 用力气得作业。使用脚 部来控制的机器。
原则11: 工作台椅高度适当舒适。 原则12: 所有工具物料预放在固定位置。 原则13：工具物料应尽可能靠近操作者。 原则14：应利用重力进给、料箱和容器传送物料，并尽可能送到靠近使用
的地方。
原则15：工具和物料应按最佳动作顺序排列布置。
原则16：应尽量利用下滑运动传送物料，并尽可能送到靠近使用的地方。
2、两手同时反向对称 2、用最短的距离
动作。
动作。
1、动作无限制，只要轻松简单。 2、利用重力和其他力量动作。 3、利用惯性和反向力动作。 4、动作方向转换顺滑进行。
1、材料和工具放在作业者面 前固定的位置。
作业场 2、材料和工具按作业顺序的 要兼顾两手同时都能作 只要作业方便，作
所要素 要求而摆放。
1.1.2 人的肢体活动范围(1)
1.1.2 人的肢体活动范围(2)
图1表示把左手和右手伸开能 工作的最大范围（最大作业 区）、超过上述范围就必须 使肩运动；虚线部分表示以 弯曲的肘为支店，能用两手 作业的范围（正常作业区）。
图2中在阴影表示的范围内， 能比较容易地抓住小的目的 物。
图3中在阴影表示的范围内， 在眼睛不左右转动的情况下， 两手容易同时活动。
➢动作经济4原则
减少动作次数 谋求同时动作 缩短动作距离 使动作轻松简单
➢动作经济3要素
动作方法 作业场所 夹具、机器
*动作经济实战注意事项
要以确保品质为大前提。 站在作业者的立场。 只有在工序、作业本身的
问题得以改善后，考虑动 作经济原则才有意义。
经济动作原则和动作要素之间的关系
基本原 则
3、考虑两手可以同时 作业的夹具。
械力取出和运送材 料。
2、机器的操作位 置，设置在身体最 容易进行的部位。
1、利用夹具或导向装置，限制其运 动线路。
2、手握部分，设计成便于抓起的形 状。
3、在可见部位设置调整系统，使调 整轻松方便。
4、机器的运动方向运操作方向同
5、工具轻便。
➢ 1.2.2 动作重构原则
图4表示在垂直方向手能伸出 的最大范围（最大作业区） 以及用肘作支点进行作业的 范围（正常作业区)。
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1.1.3 人体的不同姿势的能耗(1)
a)仰卧100，b)坐姿103~105，c)立姿108~110，d)跪姿130~140，e)弯腰150~160
1.1.3 人体的不同姿势的能耗(2)
单位： kcal/min