安全人机工程学-4-人的作业疲劳和可靠性

6）疲劳与机械化程度
4.3.2 疲劳的改善和消除
1、提高人的素质
1）提高身体素质
合理的膳食可以减少疲劳。 2）提高心理素质 人逢喜事精神爽，闷上心头瞌睡多 3）提高个人技术
技术越熟练，完成同样工作所消耗的能量越少
4.3.2 疲劳的改善和消除
2、提高工作条件
1）改进工作环境条件
照明、噪音、颜色、振动、温度、湿度、微气候条件、粉尘、有害气体 2）改进设备和工具
程度。
在精神高度集中、视力紧张以及枯燥无味、重复单调的工作前后，频闪融合 阈限可有不同程度的减少（0.5~6赫兹）。
4.2.3 作业疲劳的调查与测定
2、疲劳测定方法
③ 能量代谢率测定
④ 心率（脉搏数）测定
心率：单位时间内心室跳动的次数称为心率（HR)。
心率和劳动强度密切相关。正常人安静时的心率约75次/min。在作业 开始前1 min，由于心理作用，心率稍有增加。作业开始后，为适应供氧要 求，前30～40 s内迅速增加，以后缓慢上升。一般经4～5min达到与劳动强 度适应的稳定水平。轻作业，心率增加不多；重作业能上升到150～200次 /min。青年人中，当以50％的最大摄氧量工作时，男子心率约为130次/min ，女子140次/min。
周身无力，就是积累效应的表现。
7. 人对疲劳有一定的适应能力，如连续几天劳动，反而不觉得累。
4.2.3 作业疲劳的调查与测定
1、疲劳问卷调查
2、疲劳测定方法 ① 身体的生理状态变化； ② 作业能力的下降； ③ 疲倦的自我体验
4.2.3 作业疲劳的调查与测定
2、疲劳测定方法
① 生化法：通过检查作业者的血、尿、汗以及唾液等体液成分的变化情况
2、失误的内部因素： 生理能力 心理能力 个人素质 操作行为 其他因素
4.5.1 人的失误
人的失误是人为地使系统发生故障或发生机体不良时间，是违背设计和操作规
程的错误行为。
3、失误的种类： 设计失误 制造失误 组装失误 检查失误 维修、保养失误 操作失误 管理失误
4.5.1 人的失误
人的失误是人为地使系统发生故障或发生机体不良时间，是违背设计和操作规
4.1.1 劳动强度
影响劳动强度的因素
（1）劳动对象：工作性质和工作量密度 （2）劳动工具 （3）劳动环境：自然环境和社会环境 （4）劳动者： 生理状态、心理状态和精神状态 （5）劳动时间
4.1.2 作业分类
静力作业（静态作业）
主要是依靠肌肉的等长收缩来维持一定的体位，及身体和四肢关机保持不动时所 进行的作业。 举例：脑力劳动、计算机操作人员、仪器监控者等
4.5.2 人的不安全行为
不安全行为分类：
（1）操作错误，忽视安全，忽视警告；
（2）造成安全装置失效； （3）使用不安全设备； （4）用手代替工具操作； （5）物体存放不当； （6）冒险进入危险场所； （7）攀、坐不安全位置； （8）在吊物下作业、停留； （9）机器运转时加油、修理、检查、调整、焊接、清扫等工作； （10）在必须使用个人防护用品用具的作业和场合中，忽视其使用。
10min
4.3.2 疲劳的改善和消除
3、合理确定作业休息制度
3）工作时间及休息时间
4.3.2 疲劳的改善和消除
3、合理确定作业休息制度
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4）休息方式
5）轮班工作制度 6）业余活动和休息的安排
4.3.2 疲劳的改善和消除
3、合理确定作业休息制度
4）休息方式
5）轮班工作制度 6）业余活动和休息的安排
4.2.3 作业疲劳的调查与测定
2、疲劳测定方法
⑤ 触觉两点阈值测定
⑥ 膝跳反射阈限测定 ⑦ 反应时间测定 ⑧ 判别力测定 3、他觉观察和主诉症状调查法
4.3 作业疲劳与安全生产
4.3.1 疲劳与安全
作业疲劳对作业人员行为的影响
1）睡眠不足、困倦引起的事故
2）反应和动作迟钝引起的事故 3）省能心理 4）疲劳心理作用 5）环境因素加倍疲劳效应
判断疲劳。 血液的测量：与疲劳关系密切的pH值、血糖量、血红蛋白量、乳酸含量等 汗液的测量：劳动时，气温在20℃以下，也会发汗。劳动强度越大，发汗
量越显著。
4.2.3 作业疲劳的调查与测定
2、疲劳测定方法
② 频闪融合阈限检查法
当光源以某一频率闪变时，人眼能够辨别出光源一明一暗，若把闪变频率提 高到使人眼对光源闪变感觉消失时，称为融合现象，对于开始产生融合现象的闪变 频率称为融合度。在融合状态下降低光源的闪变频率，是人眼产生闪变感觉的临界 闪变频率称为闪变度。融合度和闪变度的均值称为频闪融合阈值。 一般以频闪融合阈限的日间变化率（dR）和周间变化率（wR）来表示疲劳的
4.1.3 劳动强度的分级
3、我国分级标准 8h工作日平均能量代谢率
劳动时间率
4.1.3 劳动强度的分级
3、我国分级标准
4.2 作业疲劳及其测定
牛奕 niuyi@whut.edu.cn
4.2 作业疲劳及其测定
疲劳的定义：
说法一：疲劳就是作业者在作业过程中，产生作业机能衰退，作业能力明 显下降，有时并伴有疲倦等主观症状的现象。 说法二：疲劳就是人体内的分解代谢和合成代谢不能维持平和。 在劳动卫生学中，疲劳一般是指因过度劳累（体力或脑力劳动）而引起的 一种劳动能力下降现象，具体表现为反应迟钝、动作灵活性和协调性降低、工作 差错率增多，并伴有主观感觉疲乏、无力等。 换言之，疲劳是机体处于警觉和睡眠两个极端情况之间的一个中间技能状 态，是许多生理变化的最后结果。严重疲劳可出现生理功能失调或紊乱。
人的作业疲劳和可靠性
牛奕 niuyi@whut.edu.cn
主要内容
1. 劳动强度分级 2. 作业疲劳及其测定
3. 作业疲劳和安全生产
4. 职业适应性 5. 人的可靠性
学习目标
1. 掌握劳动强度分级，理解疲劳产生的机理 2. 了解作业疲劳的测定方法，掌握疲劳的改善与消除。
3. 了解职务分析、职业适应性的测评方法
1） 疲劳物质累积机理 2）糖原耗竭机理 3）中枢系统变化机理 4）生化变化机理 5）局部血液阻断机理
静态作业(如持重、把握工具等)时，肌肉等长收缩来维持一定的体位， 虽然能耗不多，但易发生局部疲劳。
4.2.2 疲劳的种类
1、疲劳的种类
疲劳分类
按疲劳原因分
按发生部位分
按疲劳程度分
生理性疲劳（新陈代谢） 心理性疲劳（感情影响）
4.1.3 劳动强度的分级
2、日本劳动研究所分级标准 根据能量代谢率分为5级
4.1.3 劳动强度的分级
3、我国分级标准 《体力劳动强度分级标准》（GB 3896-83）
体力劳动强度指数计算公式 I = T•M•S•W•10 T——劳动时间率（%） M——8h工作日平均能量代谢率，kJ/(min•m2) S——性别系数：男性=1，女性=1.3 W——体力劳动方式系数：搬=1，扛=0.40，推/拉=0.05
4.2.1 疲劳产生的机理
作业者短时间内从事大强度体力劳动，消耗较多能量，能量代谢需要的 氧供应不足，产生无氧代谢，乳酸在肌肉和血液中储积，使人感到身体 不适，即产生疲劳感。 人体的能量供应是有限的，随着劳动过程的进行，体能被不断消耗，于 是由于一种可以转化为能量的能源物质“肌糖原”储备耗竭或来不及加 以补充，人体就产生了疲劳。 劳动过程中，人的中枢神经系统将会产生一种特殊的功能，即保护性抑 制，使肌肉组织不致过度消耗而受损，保护神经细胞免于过分疲劳。 在劳动中，由于作业及环境引起体内平衡紊乱状态而产生了疲劳。
4.5 人的可靠性
4.5.1 人的失误
人的失误是人为地使系统发生故障或发生机体不良时间，是违背设计和操作规
程的错误行为。
1、失误的外部因素： 外界不合适的刺激。 信息显示设计不良。 控制器不良。
4.5.1 人的失误
人的失误是人为地使系统发生故障或发生机体不良时间，是违背设计和操作规
程的错误行为。
精神疲劳（精神压力） 肌肉疲劳（肌肉劳累） 神经疲劳（用脑过度）
一般疲劳（肌体劳累） 过度疲劳（连续长期） 重度疲劳（接近病态）
4.2.2 疲劳的种类
2、疲劳的规律 1. 局部引起的疲劳，可以引起全身症状和大脑疲劳； 2. 疲劳不但使作业能力下降，也使作业意志减弱，产生休息的需要； 3. 疲劳能够恢复，不会留下损伤痕迹；年轻人比老年人恢复得快；体力上的疲劳 比精神上的疲劳恢复得快； 4. 心理造成的疲劳常与心理状态同步存在，同步消失；同样由作业内容和环境引 起的疲劳，当作业内容和环境改变时，疲劳也可消减。 5. 感觉和疲劳不一定同时发生，如乐不知疲。 6. 疲劳有一定的积累效应，未完全恢复的疲劳可在一定程度上继续存在到次日， 如次日达到六分疲倦程度，就感到十分疲乏。在重度劳累之后，第二天还感到
4. 掌握人失误、人的不安全行为产生的原因及防止措施。
4.1 劳动强度分级
牛奕 niuyi@whut.edu.cn
4.1.1 劳动强度
劳动强度可以理解为，作业中人在单位时间内做功和机体代谢能力之比。
注意：与我们日常所说的轻、重劳动的含义不同。作业强度虽不大、不费力气， 但作业密度高、或作业姿势强制、或精神非常紧张，都可能被评为重劳动或劳累的工 作。
程的错误行为。
4、失误的后果： 对系统未造成影响 对系统有潜在的影响 必须对工作程序进行修正，作业进程被推迟 造成事故，有机器损伤和人员伤亡 造成重大事故
4.5.1 人的失误
人的失误是人为地使系统发生故障或发生机体不良时间，是违背设计和操作规
程的错误行为。
5、防止人失误的措施 （1）确保操作者的意识始终处于最佳觉醒状态。 （2）建立合理的安全规章制度、规范并严格执行，约束不按操作规程的 人员的行为 （3）安全教育和安全培训。
作业与思考
4-2 疲劳及疲劳产生的机理是什么？ 4-3 疲劳的改善与消除措施是什么？ 附加题：疲劳的测量方法有哪些？
3）改进工作方法：
工作姿势：动作经济原则22条
克服单调感 作业方法
4.3.2 疲劳的改善和消除
3、合理确定作业休息制度
1）工作日制度
我国工作日制度：每周工作40h、5个工作日 发达国家：32~36h、5个工作日 2）劳动强度与作业率 RMR≤2可持续工作6h；RMR=3.6可持续工作80min；RMR=7.0可持续
动力作业
主要是依靠肌肉的等张收缩来完成作业动作的，即经常说的体力劳动。 举例：采矿、建筑
4.1.3 劳动强度的分级
1、国际劳工局分级标准 按照氧耗量分为3级：中等强度作业、大强度作业、极大强度作业 中等强度作业分级
大强度作业，指氧需超过氧上限，即在氧债大量积累的情况下作业，如爬坡负重 、手工挥镐或锻打。这种作业只能持续10余分钟，不会更长。 极大强度作业，指完全在无氧条件下的作业，氧债可能等于氧需。只在短跑、游 泳比赛时才出现这类情况，持续时间不超过2分钟。