工业工程 4人因工程概述
工业工程与人因工程在作业安全中的协同研究
工业工程与人因工程在作业安全中的协同研究作业安全是工业生产中至关重要的一环，它关乎着工人的生命安全和身体健康，也直接影响着企业的生产效率和经济效益。
工业工程和人因工程作为两个关注生产过程和人机系统交互的领域，它们的合作与协同对于提高作业安全具有重要意义。
本文将探讨工业工程与人因工程在作业安全中的协同研究。
一、工业工程与人因工程的概念与应用工业工程是一门关注如何优化产品和服务的生产过程的学科。
它通过工作方法研究、生产系统设计以及工艺改进等手段，提高生产效率和质量。
而人因工程则关注人与机器、设备、工作环境之间的交互关系，旨在设计符合人类认知、生理和心理特点的工作系统。
工业工程和人因工程的应用可以使工作过程更加高效、安全、舒适，从而提高生产效益和工人的工作满意度。
二、工业工程与人因工程的协同作用工业工程和人因工程都以提高生产效益和人员安全为目标，两者在作业安全中的协同作用不可忽视。
1. 风险评估与管理工业工程与人因工程可以共同开展风险评估与管理工作。
通过对生产工艺和工作环境进行系统性的分析和评估，确定潜在的安全风险，并制定相应的管理措施。
工业工程师可以通过对生产流程和设备的优化，降低事故风险；而人因工程师可以研究人员的操作行为和认知特点，设计相应的人机界面和培训方案，减少操作错误引发的事故。
2. 设备与工作环境设计工业工程主要关注产品生产过程中的设备和工作环境设计，而人因工程则关注人员与设备、工作环境之间的交互。
两者的协同作用可以使设备的操作更加人性化、简便，并提供符合人体工学原理的工作环境。
例如，在重复性高的工作环境中，工业工程可以通过自动化设备的运用减轻工人的劳动强度；而人因工程则可以研究工人的人体姿势、眼睛疲劳等问题，提供符合人体工学原理的工作台和座椅设计，使工人在工作时更加舒适和安全。
3. 培训与人员管理工业工程与人因工程在培训和人员管理方面的协同作用也十分重要。
工业工程师可以通过研究工作流程和操作规范，提供有效的培训内容和方式，帮助工人掌握工作技能和安全知识。
工业工程和人因工程的结合在生产中的应用
工业工程和人因工程的结合在生产中的应用在当今高速发展的工业社会中，生产效率和工作质量成为了企业追求的关键目标。
在这样的背景下，工业工程和人因工程的结合应运而生，为企业提供了优化运作流程、提高人员工作效率以及保障工作安全的重要方法和理论。
本文将探讨工业工程和人因工程的结合在生产中的应用，并分析其中的优势和挑战。
一、工业工程和人因工程的基本概念工业工程是应用数学、物理学和工程学等原理和方法，通过科学地研究、设计和建立系统来提高生产效率和产品质量的一门工程技术学科。
它主要关注如何最佳地利用人力、材料、设备和信息等资源，通过优化生产流程和组织结构，提高生产力和竞争力。
人因工程是研究人的生理、心理和社会特性与工作环境的匹配关系，以及通过设计工作环境和工作任务来提高工作效率和减少错误和事故发生的一门学科。
它关注如何使工作任务与人的能力、需求和限制相适应，从而达到提高工作效率和人员满意度的目标。
二、工业工程和人因工程的结合优势1. 优化生产流程：工业工程和人因工程的结合可以通过对生产流程的重新设计和改进，降低生产成本，提高产品质量。
通过深入了解员工的工作需求和能力，合理搭配人员和设备，减少物质和信息流的浪费，最大限度地提高生产效率。
2. 提高工作安全：在生产过程中，工业工程和人因工程的结合可以减少事故和人为错误的发生。
通过改善工作环境和设备设计，降低工作强度和风险，提供培训和教育，提高员工的安全意识和技能，从而降低工伤率和事故发生率，保障员工的身体健康和工作安全。
3. 提升员工满意度：工业工程和人因工程的结合可以将员工的需求和能力纳入生产设计的考量范围，提供更合适的工作任务和工作环境。
这样可以增加员工的参与感和归属感，提高工作满意度和工作动力，减少员工离职和招聘成本，为企业长期发展提供可持续的人力资源支持。
4. 加强与市场的竞争力：工业工程和人因工程的结合具有适应市场需求和变化的灵活性和敏捷性。
通过优化生产流程和提高生产效率，企业可以更好地满足客户需求，提高产品质量和交货速度，增强企业在市场中的竞争力。
工业工程概论之人因工程学
工业工程概论之人因工程学的应用工业工程是对生产或服务系统进行设计、设置和改善的一门学科。
不仅包括自然科学和工程技术，还包含社会科学与经济管理知识，是一门交叉学科。
人因工程学是管理科学中工业工程专业的一个分支，是研究人和机器、环境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、心理等特点，达到在生产中提高效率、安全、健康和舒适目的的一门科学。
由于人在生产系统中的作用将越来越重要，充分考虑人的能力和行为（生理的、心理的）特征，设计或者改善机器和环境，能够保证企业高效、安全、健康和舒适地进行生产，增强市场适应力，提升竞争力。
一、人因工程学的起源于发展（1）人因工程学的萌芽时期20世纪初，泰勒进行了著名的铲生铁和时间研究实验，他对工人的操作进行了时间研究，改进操作方法，制定标准时间，在不增加劳动强度的条件下提高了工作效率。
这时期虽然已孕育着人因工程学的思想萌芽，但人机关系总的特点是以机器为中心，通过选拔和培训使人去适应机器。
（2）人因工程学的兴起时期第一次世界大战为工作效率研究提供了重要背景。
该阶段主要研究如何减轻疲劳及人对机器的适应问题。
在美国芝加哥西方电气公司的霍桑工厂进行了长达8年的“霍桑实验”，实验得到的结论是工作效率不仅受物理的、生理的因素影响，还发现组织因素、工作气氛和人际关系等都是不容忽视的因素。
（3）人因工程学的成长时期二战期间，由于战争的需要，首先在军事领域开始了与设计相关学科的综合研究与应用使人适应机器转入到使机器适应人的新阶段。
1945年第二次世界大战结束时，本学科研究与应用逐渐从军事领域向工业等领域发展。
1960年正式成立了国际人类工效学会(IEA)，标志着该学科已发展成熟，该组织为推动各国的人因工程发展起了重要作用。
（4）人因工程学的发展时期人因工程学进入了一个新的发展时期。
这个时期人因工程学的发展有三大基本趋势：研究领域不断扩大、应用范围越来越广泛、在高技术领域中发挥特殊作用。
精选工业工程概述PPT69页
1.1 工业工程概述工业工程定义工业工程的发展工业工程的意义1.2 生产与生产管理社会组织功能生产与生产运作生产系统
1.3 生产率管理生产率定义生产率测定生产率与工业工程
1.2.1 生产与生产管理
本节要点企业生产运作的主要内容与主要的管理模式生产率的定义生产率测定的方法提高生产率的主要途径联系实际分析企业生产运作与管理存在的问题
生产与运作管理生产管理是对生产系统设计、运行与维护过程的管理运作管理是对生产活动的计划、组织与控制基本上属于微观经济管理的范畴
1.2.2 生产与运作管理(POM)
1.2.3 生产与运作管理
预测 决策 年度计划 作业计划 物料需求 计划生产要素的合理配置与组合
1.3.3 生产率测定
即某一给定时期的产出量与投入量之比，也就是一个测定期的绝对生产率
式中： 、 分别为测定期内第i种产出量与投入量。
多要素或全要素生产率
单要素生产率
静态生产率
一个时期（测量期）的静态生产率被以前某个时期（基准期）静态生产率相除的商，反映了不同时期生产的变化。指数大于1就表明生产率提高了。
社会组织的三大基本职能
三大基本职能(Basic Functions)
生产(Production)：输入转化为输出的过程物质产品的生产 (goods-oriented, tangible products)服务性产品的生产 (service-oriented ,intangible products)是一切社会组织最基本的活动
2．投入（工人）
5
—
—
5
—
100
3．投入（工时)
示例：教育单位
生产与运作过去：将原材料转化为有形产品的过程称为生产(Production)后来：生产的概念扩大到非制造领域，把提供服务的过程也称为生产(Operation)现在：两者均称为 Operations(运作) 或 Production and Operations(生产与运作)
工业工程和人因工程的关系
简述工业工程与人因工程的关系摘要：自20世纪初期工业工程诞生以来，各种为了“降低成本，提高生产效率”的方法接踵而来。
其中对“人—机—环境”研究也越显得重要起来，从而出现了人因工程这门边缘性的学科。
该学科的研究目的在于设计和改进人—机—环境系统，使系统获得较高的效率和效益，同时保证了人的安全、健康和舒服。
关键词：工业工程人因工程相互关系正文：一、何谓人因工程人因工程学(Ergonomics或Human Engineering)又称工效学、人机工程学、人类工效学、人体工学、人因学等各种名称，是一门重要的工程技术学科。
它是管理科学中工业工程（IE，Industrial Engineering）专业的一个分支，是研究人和机器、环境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、心理等特点，达到在生产中提高效率、安全、健康和舒适目的的一门科学。
二、何谓工业工程工业工程是对人、物料、设备、能源、和信息等所组成的集成系统，进行设计、改善和实施的一门学科，它综合运用数学、物理、和社会科学的专门知识和技术，结合工程分析和设计的原理与方法，对该系统所取得的成果进行确认、预测和评价。
三、工业工程和人因工程的关系在工业工程领域中，简单的讲是对一个系统进行整合优化，提高生产率的过程。
但是在实践的过程中，会出现很多“人—机—环境”不和谐或者不协调导致的伤害出现，不管是对人、机、还是环境，出现了不同程度的伤害，为了尽量减少这种“伤害”，这才出现了人因工程。
我认为最早的人因工程的用运就是在二十世纪初吉尔布雷斯夫妇进行的“动作研究”，首次用照相机拍照对人体动作的研究，将人体动作划分为十八个动素。
这种研究是划时代的，开辟了一个全新的研究领域，从而为了提高工作效率做了一项全新的突破，这在历史上是绝无既有的。
此后，人因工程的雏形已形成。
（有人说最早人因工程运用是泰勒的铁铲实验，我觉得不是，因为铁铲实验只是提出对工具的标准化，在人的因素方面，我更认同吉尔布雷斯夫妇的动作研究。
人因工程
6、提倡无惩罚主动报告制度。如果当事人报告所面临的是处罚时，就很难从当事人那里得到真实的情况，因而也就很难发现差错的苗头。我们了解和调查的根本目的是防止类似事件的再次发生而不是别的目的。
(二) 研究人机系统总体设计
(三) 研究人机界面设计
(四) 研究工作场所设计和改善
(五) 研究工作环境设计及改善
(六) 研究作业方法及改善
(七) 研究系统的安全性和可靠性
(八) 研究组织与管理的效率
研究方法
(一) 调查法
(二) 观测法
(三) 实验法
(四) 心理测研法
(五) 图示模型法
70年代后期，我国的人体工程学才有起步，人体工程学首先是应用在家具设计上。 80年代，人体工程学得到进一步发展，出现了许多有关书刊、杂志。2000年后，许多设计院校都开设了人体工程学课程。总之，我国的人体工程学正处于发展的初级阶段，还需不断完善。
（我国工业界和学术界所开展的人因工程学研究，主要是在“工程心理学”、“人类工效学”的麾下进行的，近年才开始以“人因工程”的名称来表述）人因工程还在产品设计中发挥着作用，使产品设计越来越适应或是符合使用者的需求与特点。就汽车工业来说，人因工程对他们的重要性不只是在生产线，还包括了对驾驶、乘客、维修人员所做的考虑。现在的标准程序里都包括了不断对产品做人因工程的测定，如在汽车工业中就包含了对行车、坐椅舒适度、操控性、噪音、振动程度、操作的简易性、视野大小等各项因素的考虑。
因此要建立人类体型测量研究（目前人们对终端机的研究,注意焦点集中在辐射对人体的影响。事实上,尚有许多重要因素被忽略,而这些因素往往影响办公效率甚钜,如键盘、荧幕大小、角度、坐椅工作台的高度,以及舒适的程度、荧幕颜色、光度和字体大小、分辨率等。简言之,一个良好的办公环境须考虑以下因素。）
工业工程中的人因工程与人机工程学
工业工程中的人因工程与人机工程学工业工程是一门综合性学科，涉及到产品设计、生产流程、设备调配、工人操作、工厂布局等方方面面。
在这个领域中，人因工程和人机工程学起着至关重要的作用。
本文将重点探讨工业工程中的人因工程与人机工程学的应用和意义。
一、人因工程在工业工程中的应用人因工程（Human Factors Engineering）是一门研究人类行为与设计相结合的学科，旨在改善工作环境和工作条件，提高工作效率和工作质量。
在工业工程中，人因工程的应用主要包括以下几个方面：1. 人体工程学设计人体工程学（Ergonomics）是研究人体与工作环境的适应性和相互作用的学科。
在工业工程中，人体工程学的设计原则被广泛应用于产品设计和工作站布置。
通过合理设计产品和工作环境，可以减少工人的疲劳和劳损，提高工作效率。
2. 工作任务分析与改进工作任务分析是指对工作内容和过程进行详细分析，找出存在的问题和改进的空间。
在工业工程中，人因工程师通过对工作任务的分析，可以发现工作过程中存在的非价值增加活动、重复操作等问题，并提出改进方案，以提高工作效率和质量。
3. 人机界面设计人机界面是指人与计算机或其他设备之间的交互界面。
在工业工程中，人机界面的设计至关重要。
合理的界面设计可以降低人工操作的难度和出错率，提高生产效率。
因此，人因工程师需要针对工人的操作习惯和认知特点，设计易于理解和操作的界面。
二、人机工程学在工业工程中的应用人机工程学（Human-Computer Interaction，HCI）是研究人与计算机系统相互作用的学科。
在工业工程中，人机工程学主要应用于以下几个方面：1. 设备与工人的协同设计在生产环境中，人与设备的协同工作十分重要。
通过人机工程学的方法，可以对设备进行人性化设计，使其更易于使用和操作。
工业工程师需要考虑工人的体力和认知限制，设计出符合工作要求的设备。
2. 用户体验设计用户体验（User Experience，UX）是指用户在使用产品或系统时的感受和情感反应。
精益生产之人因工程(修改版)
111~113次 /min
131~150次 /min 151~165次 /min
5.44～8.37x105 J/h
8.37～ 11.30x105J/h 11.30x105 J/h
劳动强度与作业伤害
美国NIOSH 十大作业伤害
1.职业性肺部病变 2.肌肉骨骼疲劳 3.职业引起之癌症 4.重度外伤 5.心脏血管系统病变 6.生殖机能损害 7.神经系统损伤 8.噪音性听力损伤 9.皮肤病变 10.精神异常
坐姿：
所有零件、工件、工具能就近拿取操作 作业时双手抬起不超过桌面15cm 作业时双手用力不大，处理物品重量低于4.5kg 作业以细组装或书写为主
Solve (不良工作姿势)
站姿：
工作台下没有大腿放置空位 处理物品重量大于4.5kg 经常需要举起双手伸长手臂于高处取物 作业必须经常起身走动
Solve (搬运活动)
人工物料搬运包括抬举、手提、肩负、背负、推、拉等作业. 不当人工搬运作业设计是下背痛工作伤害的主因. 影响人工物料搬运工作负荷的因素可大致分为以下三项:
作业变量: 物品的位置、尺寸、形状、重量与重量分布、 搬运高度、次数与持续时间. 人的变数: 年龄、性别、体型、体力、经验、训练. 环境变量: 温度、湿度、通风 .
人因工程简介
人因工程的三个层次
人为因素： 了解人的能力与限制 因人而异 ： 探讨性别、年龄、体型或风俗习惯的差异 因人设事 ： 使工作与工具适合人类的能力与限制，而不是人类去配合工作与工具的需求。不过需要注意 的是，这并不是因人设岗。
为什么要做人因工程？
人因工程的好处：
提高安全、减少伤害 使机具用品易于使用，提高士气与满意度 激励不断的改进
基础工业工程学及人因工程
人因工程的核心理念
总结词
人因工程的核心理念包括人性化设计、人机 协同、安全性和可靠性等方面。
详细描述
人性化设计是人因工程的核心概念之一，它 强调在产品设计过程中充分考虑人的因素， 使产品更符合人的生理和心理需求。人机协 同则强调人与机器之间的协调配合，以提高 工作效率和安全性。此外，人因工程还注重 产品的安全性和可靠性，通过减少人为错误
工业工程与人因工程的关系
相互补充
工业工程与人因工程在提高生产效率和人的工作效率方面有共同的目标，但侧重点不同。工业工程更 侧重于整体系统的优化，而人因工程更侧重于人的因素。两者相互补充，共同实现生产制造系统的优 化。
相互促进
工业工程与人因工程在实践中可以相互促进。例如，工业工程师可以通过人因工程的原则和方法，优 化工作流程和设备布局，提高工作效率；而人因工程师可以通过工业工程的工具和技术，改进产品设 计，提高人的舒适度和工作效率。
忠诚度。
设施规划与人因工程
设施规划
通过对设施的布局、配置关注人在设施中的生理、心理和行为特点，以提高工作环 境的质量和安全性。
结合点
将设施规划与人因工程相结合，可以更好地优化设施布局 和管理，提高工作效率和环境质量，同时关注人的需求和 感受，提高员工的工作满意度和忠诚度。
和提高系统稳定性来保障生产安全。
04
工业工程与人因工程的结合
工作研究与人因工程
工作研究
通过科学的方法对工作过程进行 研究，以提高工作效率和降低成
本。
人因工程
关注人在工作过程中的生理、心理 和行为特点，以提高工作质量和安 全性。
结合点
将工作研究与人因工程相结合，可 以更好地优化工作流程，提高工作 效率，同时关注人的需求和感受， 提高工作质量和安全性。
工业工程 第5章 人因工程学 图文
3.5坐姿肘高
214 228 235 263 291 298 312 201 215 223 251 277 284 299
3.6坐姿大腿厚 103 112 116 130 146 151 160 107 113 117 130 146 151 160
3.7坐姿膝高
441 456 461 493 523 532 549 410 424 431 458 485 493 507
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第3章 人因工程学
3.3.1 微气候
影响微气候的要素 （3）气流。 在工作人数不多的房间里，空气的最佳速度为 0.3m/s；而在拥挤的房间里为0.4m/s。 室内温度和湿度很高时，空气流速最好是l～2m/s。
电子（热球）微风仪
手持式风向风速仪
便携式风速仪
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第3章 人因工程学
3.3.1 微气候
7
第3章 人因工程学
3.1 人因工程学概述 3.2 人体测量 3.3 作业环境设计 3.4 作业空间设计 3.5 人机系统设计
8
第3章 人因工程学
3.2.1 i1
xi
2. 标准差
S
n
1( 1
n i 1
xi2
nx
2
)
3. 百分位数
百分位数表示设计的适应域。第K个百分位数，意味着有K% 的观测值等于和小于它，有（100-K）%的观测值大于它。
3.3.1 微气候
影响微气候的要素 （2）湿度。 空气的干湿程度称为湿度。 作业环境的湿度以空气相对湿度表示。相对湿度在80% 以上称为高湿度；低于30%称为低湿度。高湿度主要由 于水分蒸发与释放蒸汽所致，如纺织、印染、造纸、制 革、缫丝，以及潮湿的矿井、隧道等作业场所常为高湿 度。在冬季的高温车间可能出现低湿度。
【工业工程导论】4人因工程概述
• 减少窗户直接产生眩光的方法：增加窗户与地板的距离；在窗外制 作遮阳凉棚；在窗户旁安装垂直遮阳板；使用光环饰物；使用遮光 物 如窗帘、百叶窗、染色板等。
• 减少反射眩光的方法：使照明装置保持尽可能低的高度；提供适应 的照度；用散射光、直接光、隔板、窗帘等等；改变光源位置或工 作区域以使反射光不直接照射眼睛；漫射表面上使用不鲜亮的色彩、 无光泽的纸，办公机器上涂带皱纹的表层涂料；避免明亮的金属、 玻璃、百叶窗、光滑的纸张等等。
人因 工程
医学 人体测量 人体解剖
劳动科学 生理学
心理学 工作研究
劳动医学 环境医学
二、人机系统
１概念:人机系统是指一个或多个人员、实体设备所构成，向系统输 入给定的数据，就会产生期望的输出的系统。
２人机系统分类（据人工对及其控制的机理）： A)人工系统，它是由手动工具和其他辅助工具组 成，依靠操作者自身的力量去完成。 B) 机械化系统，它也被称为办自动化系统，它是 由各种不同类型的机器组成，这些机器执行比较固 定的功能，动力主要有机器提供，操作者经常使用 控制装置完成控制目的。 C) 自动系统，它是一个全自动系统，所有的操作
第三部分 人因工程 (概述)
一、人因工程学概述
1、人因工程（Human Factors or Human Factor Engineering） 人因工程是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学、心理学等
方面的因素，研究人和机器及环境的相互作用，研究在工作中、生活 中和休息时怎样统一考虑工作效率，人的健康、安全和舒适等问题的 学科。（根据国际人机工程学会定义）
人因工程基本概念精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版1人因工程的研究人物是把人机环境综合体进行系统的分析研究，用人类创造的科学技术为这一综合体建立合理且可行的实行方案，使人获得舒适.安全.健康的环境，力图提高人本身的能力，从而达到提高功效的目的。
一句话定义：按照人的特性设计和改善人—机—环境系统的科学。
2人因工程常用的研究方法：1测量法2个体或小组测试法3抽样测试法4询问法5实验法6观察分析法7系统分析评价法或1调查法2观测法3实验法4心理测量法5心理测验法6模拟或模型试验法3人因工程的定义人与机器关系的合理方案，亦即对人的知觉显示，操纵控制，人机系统的设计及其部署和作业系统的组合等进行有效的研究，其目的在于获得更高的效率和作业是感到安全和舒适4 等张收缩：肌肉收缩过程中负荷相对恒定，肌张力保持不变5等长收缩;躯体或机体维持不变，运用肌张力将负荷支撑在某一位置，肌纤维长度不变6动力定型：长期在统一环境中从事同一项作业活动，通过复合条件反射逐步形成该项操作的自觉习惯的逻辑平衡潜意识。
其形成可分成以下三个阶段：1泛化阶段2分化阶段3巩固阶段7作业能力：指作业者完成某种作业所具备的心理.生理特征。
综合体现的个体所蕴含的内部潜力动态变化规律：1入门期2稳定期3疲劳期4终末激发期8 影响作业能力因素：生理因素、环境因素、工作条件与性质、锻炼与熟练效应9疲劳的测试方法：1生化法，（测量血尿汗唾液的变化）2生理心理测试法（1膝腱反射机能检查法2两点刺激敏感阀限检查法3频闪融合阀限检查法4连续色名呼叫检查法5反应时间测定法6脑电肌电测定法7心率脉率血压测定法）10作业疲劳的概念及分类在劳动过程中，当作业的能力出现明显的下降时称为作业疲劳，它是机体的正常生理反应，起预防机体过劳的警告作用。
可分为四种：1个别器官疲劳2全身型疲劳3智力疲劳4技术型疲劳11疲劳的特征：1身体的生理状态发生特殊变化2进行特殊作业时的作业能力下降3疲倦的自我体验12提高作业能力和降低疲劳的措施1控制劳动强度和时间2改善工作内容、克服单调感3提高作业的自动化和机械化程度4合理调节作业速率5正确选择作业姿势和体位6合理设计作业中用力方法7科学制定轮班工作制度8开展技术教育和培训、选拔高素质的熟练工人9合理休息10 和合理膳食11加强科学管理，改进工作日制度12加强耐力锻炼13改善高温作业环境的主要措施1技术措施（1合理设计工艺流程2隔热3通风降温4降低湿度）2保健措施（1提供合理饮料和补充营养2个人防护3加强医疗预防工作）3生产组织措施（1合理安排作业负荷2合理安排休息场所3职业适应）14噪声的定义及控制噪声泛指一切对人们生活和工作有妨碍的声音，凡使人烦恼、不愉快的声音。
人因工程
3.1 作业能力
作业能力是指完成某种作业所具备的生理、心理特征。 这些心理、生理特征，可以从作业者单位时间内生产的产品 产和质量间接地体现出来。
体力劳动为主的作业中，如流水线作业，作业能力可用劳动 生产率来表示. 脑力劳动为主的作业中，如仪表监视、汽车、飞机的驾驶等， 作业能力可用误动作率，感受性、视觉反应时间等为衡量标 准.
管理工程 安全工程
与环境科学的关系
环境保护学 环境医学 环境卫生学 环境心理学
环境监测学
1.5、人因工程的研究方法
实测法 实验法 询问法
模拟和模型 实测法 测试法 实验法
图示 观察法 实验法 模型法
询问法 分析法
测试法 观察法 分析法 模拟模型法 图示模型法
二、人的生理特征与心理因素
人的因素是人-机-环境系统设计的重要考 虑因素，无论是设备、工具设计，作业环境 设计，还是作业量及作业方式的安排都要考 虑人的生理与心理特征。
（1）生产工具是否按照工效学原则设计。 （2）作业时间：根据不同的作业性质、强度大小合理制定 作业时间。 （3）现代企业是集体协作的行为，要综合考虑社会、家庭、 体力等多种因素，制定合理科学的作业制度。 锻炼：可以巩固动力定型，使动作敏捷、准确、协调、肺 活量增加，使所从事的作业有良好的适应性和持久性。 熟练效应：反复从事某项活动，形成一种全身性的适应性变 化，使机体协调、不易产生疲劳，达到提高作业能力的效果。
2.1、人的生理特征
二、肌肉、骨骼与供能系统
2.骨骼系统
1.肌肉组织
骨及骨骼：人体骨骼系统可分成颅 骨、躯干骨、四肢骨三大部分。 肌肉分为横纹肌、平滑肌、心肌。 关节：功能主要在于它可以使人的 肢体有可能作屈伸、环绕和旋转 肌肉收缩有向心收缩、离心收缩、 等运动。 等长收缩等形式。前两种是实现人体 各种运动所必需的，它们是动力性的， 3.人体活动供能 总称为动力性收缩。等长收缩则是静 能量的供给通过体内能源物质的氧 力性收缩。 化或酵解来实现。新陈代谢。 人体有三个功能系统：磷酸原系统、 乳酸能系统、有氧氧化系统。
工业工程概述及工作研究分析
工业工程概述及工作研究分析一、引言工业工程是一门综合性学科，研究如何对工业系统进行优化和改进，提高生产效率、降低成本、提供更好的产品和服务。
工业工程的核心目标是将人、设备、材料、信息和能源等资源进行协调和整合，实现工业系统的高效运作。
本文将简要介绍工业工程的概述，并对工业工程相关的研究和工作进行分析。
二、工业工程概述2.1 工业工程定义工业工程是一门综合性学科，它使用数学、物理、计算机科学、管理学等多个学科的知识和方法，研究和应用如何通过优化和改进工业系统的设计和运作，来提高生产效率、降低成本、提供更好的产品和服务。
2.2 工业工程的基本原理工业工程的基本原理可以总结为以下几点：•系统思维：工业工程将工业系统看作一个整体，从整体角度进行分析和优化，而不是将系统的各个部分单独看待。
•优化：工业工程通过运用数学模型、优化算法等方法，寻找最佳的工业系统设计和运作方案。
•综合性：工业工程需要综合运用多个学科的知识和方法，因此工业工程师需要具备广泛的知识和能力。
•连续改进：工业工程强调不断地进行改进和优化，以适应市场和技术的变化。
2.3 工业工程的应用领域工业工程的应用领域非常广泛，包括但不限于以下几个方面：•制造业：工业工程可以优化制造过程，提高生产效率和产品质量。
•服务业：工业工程可以优化服务过程，提高服务效率和客户满意度。
•物流和供应链管理：工业工程可以优化物流和供应链管理，提高配送效率和库存管理。
•设施布局和设备配置：工业工程可以优化设施布局和设备配置，提高工作场所的效率和人员的安全性。
•信息系统和决策分析：工业工程可以通过信息系统和决策分析方法，支持管理者做出科学决策。
三、工业工程研究分析3.1 工业工程研究方法工业工程研究方法主要包括实证研究和建模仿真两种。
实证研究是通过实地调研、数据收集和实验等方法，对工业系统进行观察和分析，以验证理论的有效性和可行性。
建模仿真是根据现实工业系统的特点和需求，建立相应的数学模型，并使用计算机软件进行仿真和优化，以指导实际的工业系统设计与运作。
人因工程
1.1.3 人因工程在制造业的应用
（1）作业姿势与腰酸病的分析 （2）办公桌高度与疲劳 （3）传送带的作业面高度 （4）生产机械的操作器配臵 （5）仪表的认读性能 （6）自动化系统的作业负担
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（7）单调劳动与作业疲劳 （8）作业中人的差错与系统的安全 （9）压力机械的安全设计 （10）各种作业的劳动负荷测定 （11）工厂照明、噪声环境及改善
（20）社会技术系统与人机工程
组织行为；组织变化；组织心理学；人机工程战略； 社会技术系统；暴力评估与动机。
（21）系统分析
系统分析与设计；系统整合；系统需求；电信系统 与产品；人机系统；人员配备研究；三维人体模型；实 验设计；系统设计标准与类别；通信分析。
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（22）任务分析
任务分析与工作设计；任务分析与综合。
（5） 计算机终端：设计与布局
计算机产品和外设的设计与布局；计算机终端工 作站；显示屏设备与规则；显示屏健康与安全；手动 操作；顺从测量；办公环境人机工程研究。
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（6）显示与控制布局设计 显示与控制信息的选择与设计。
（7） 控制室设计
控制台和控制室的布局设计；控制室人机工程。 （8） 环境人机工程
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（26）与工作有关的骨骼、肌肉问题
骨骼、肌肉紊乱；重复劳动的疲劳损伤；与工作 有关的骨骼、肌肉管理问题；上肢损伤。
（27）车辆与交通人机工程
航空；直升机人机工程；头盔显示；乘客环境； 铁路车辆与系统；交通设计；车辆设计；车辆人机工 程；车辆安全性 。
（28）其它特殊的人机工程应用
原子能；军队人机工程；军队系统；过程控制； 文化调查；调查与研究方法；自动语音识别等。
（14）管理与人机工程
变化管理；成本-利益分析；突发事故应变研究；人机 战略实施；操作效能；操作负荷分析；标准化研究；人力 资源管理；工作程序；人机规则和实践。
工业工程与人因工程的综合应用分析
工业工程与人因工程的综合应用分析工业工程和人因工程是两个在实践中广泛应用的领域。
工业工程主要关注如何提高产品或服务的生产效率和质量，通过优化工艺流程、减少浪费和提高资源利用率来实现这一目标。
而人因工程则重点关注人-机系统的有效性和安全性，通过研究人类行为和能力来设计和改进工作环境。
这两个领域的综合应用可以产生更大的协同效应，为企业带来更出色的绩效。
在生产过程中，工业工程技术可以通过流程分析，改善产品设计和工艺，提高生产线的吞吐量和效率。
而人因工程则可以通过人机界面的改进和工作人员培训，提高工人的工作效率和工作质量。
综合运用这两个领域的理论和方法，可以使生产过程更加高效、人性化和安全。
在工业领域，工业工程和人因工程的综合应用有助于提高生产力和减少错误率。
例如，在汽车制造业中，通过工业工程的优化，可以设计出更高效的装配流程，从而提高生产线的产出和质量稳定性。
而通过人因工程的研究和改进，工程师可以设计出更符合工人操作能力和需求的工作环境和工具，减少误操作和事故发生的可能性。
另一个值得注意的应用领域是医疗保健行业。
在医院和医疗机构中，工业工程的方法可以用来分析和改进工作流程，优化资源利用和人员调度，从而提高医疗服务的质量和效率。
人因工程的应用则可以改进医疗设备的设计，使其更易于操作和使用，减少医疗事故的发生风险。
除了工业和医疗领域，工业工程和人因工程的综合应用在其他行业中也有广泛的应用。
例如，在航空业中，通过工业工程的方法可以优化飞机维修工序，提高维修效率和飞机的可靠性。
在人因工程方面，航空工程师可以研究和改进驾驶舱设计，使其更符合飞行员的操作需求，提高航空事故的防范能力。
然而，工业工程和人因工程的综合应用也面临一些挑战和难点。
首先，两个领域的理论和方法需要深入融合，才能发挥最大的效果。
其次，实际应用中需要克服各种复杂的人和技术交互问题。
例如，针对不同的工作者特点和需求定制人机界面，并确保其易于操作和理解。
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信息 输入
信息接受
信息存储
信息处理和 决策
图2 元素功能图
执行功能
输出 结果
(A) 信息接受。 “人”通过感觉器官来完成，“机”通过感受装置来完成。
(B) 信息加工。脑接受感觉器官发来的信息或调用贮存的信息，通过一定的过 程（如分析、比较、演绎、推理和运算），形成主义或决定，指导进一步 如何行动。
(C) 信息贮存。人的信息贮存是靠脑记忆的能力或借助录像、照相和文字记载 等方式来完成。
(D) 执行功能。它可分为两种：一是由人直接操纵控制器或由机器本身产生控 制作用；另一种是传送指令，即借助于声、光等信号，将指令从一个环节 送到另一个环节。
(E) 信号反馈。将系统中各过程的信息逐步返回到输入端，返回的信息是继续 控制的基础，也是调节的依据。
☆ 光的分布
1) 光的分布
光的分布对视觉和任务绩效有影响。 A) 亮度比 。亮度是视野里任两块区域的亮度比值 B) 反射。光分布不仅是光亮和发光体位置的函数，而且受到墙壁、
天花板和房间的其他表面反射的影响。
C） 眩光。他是视野内存在大于眼睛所能适应的亮度表面而产 生的，引起烦恼、不适或丧失可见性的光。直接眩光是由 强烈光线直接照射产生的，直射眩光应与光源位置有关； 反射眩光是由视野内的表面所反射的光线引起的。反射眩 光可能是镜面反射、散射、漫反射或复合式的。
(F) 输入和输出。物料或待加工物从输入端输入，经系统加工改变状态，变成 系统的成果从输出端输出。
４ 现代人机系统的特征
1) 生产发展和技术进步不断减轻人在生产过程中的体力消耗， 但智力劳动和心理负担加重了。
2) 操作者直接参与自然物质的加工过程的机会减少，人们逐步 通过遥控去加工客体。
3) 机器的结构越来越复杂，操作者了解机器规律和掌握操作技 术的难度也相应增加。
是为了评价一个系统或产品，并希望事先了解人们在使用系统或产 品时的行为表现。评价研究比实验性研究更为全面和复杂，它通过比 较目标的差异来评价一个系统或产品的各个方面，并提出改进的建议， 常用的评价方法是成本收益分析。
3. 人因工程研究领域
人因工程学涉及到的领域包括宇航系统、城市规划、工厂运作、 机械设备、交通工具、家具制造、服装、生活用品制造等等。
４) 人机系统综合评价
（A） 评价内容 I.评价对象：人、机、环境三大要素的整体性和各要素特性与功
能进行评价。 II.内容：确定适用的评价方法、评价目标（指标）和评价准则；
依据既定的评价程序和方法，对系统进行客观、定性或定量地 评价，结合整体性、技术性、宜人性、安全性、经济性等目标 及经验数据，找出系统的最优方案和最佳工作条件；在技术经 济条件难以或不可能达到预期目标时，应对规划和设计方案进 行可行性研究，反复评价，以符合最优化的目标。 III.目的：根据评价结果对系统进行调整，发扬优点，改善薄弱 环节，消除不良因素和潜在危险，以达到系统的最优。 （B） 评价原则 评价方法的客观性；评价方法的通用性；评价方法的综合性；
通常机器承担的任务：枯燥、单调的作业和笨重的作业；危险性较 大的作业；粉尘作业；喷漆、涂料、电镀、焊接、铆接等作业； 自动校正、自动检测、高精度装配等作业；特殊目的作业（如病 房服务，盲人指路等）；高阶运算；快速操作；可靠性的、高精 度的和程序固定的作业。
通常适合人的作业任务：程序设计；意外事件的处理；变化频繁的 作业；“机”的维修；长时间大量存储信息；研究、决策、设计 等。
表1 列举了人因工程的研究领域
4. 人因工程学与其他学科的关系 1) 简述人因工程学的发展史
A)早期历史 B)1945—1960年（人因工程职业的出现） C)1960—1980年（迅速增长时期） D)1980年以后 E)未来五年研究的重点 2) 人因工程与其他学科的关系 从人因工程发展是可知，它与系统工程、劳动科学、心理学等有 密切的联系，从工程角度看，它必然要在系统工程思想的指导下， 利用各种工程技术手段实现人、机系统的最佳配置。同时还要利用 心理学、劳动科学、经济学、管理学等知识，追求提供最适宜的劳 动条件、获得最高的劳动效率和创造最舒适的工作环境等目标。
表６ 与皮肤温度有关的主观感觉
表６ 与皮肤温度有关的主观感觉
感觉 舒服
平均皮肤温度(摄氏度) 33.3
手皮肤温度(摄氏度)
感到不舒服的冷
31
20
令人寒颤的冷
30
极冷
29
15
痛苦的冷
5
2) 影响热交换的环境因素
影响热交换的环境因素有：空气温度、湿度、空气流动、周围物体的表 面温度（墙、天花板、火炉等，这些面的温度成为壁面温度）和衣料的材 质。一般在气温和壁面温度过高时，蒸发散热是主要的途径，另外衣料的 水蒸气渗透性也是影响热交换的一个重要因素。热量的蒸发性对维持热平 衡至关重要。
总体设计 设
施工设计
计 师
劣
正式投产
图３ 系统设计分析过程
２) 人机系统的设计步骤
（A） 明确系统的目的和条件； （B） 进行人和机械的功能分配； （C） 进行人和机械的相互配合； （D） 对系统或机械的设计； （E） 对系统进行分析评价；
３) 人机任务分配
目的：发挥各自特长，互补所短，达到人机系统总体最佳效能。人机功 能分配必须建立在对人和机器功能充分分析比较的基础上。
4) 信息传递在时间上和空间上渐趋密集化。 5) 要求操作者有更高的准确性和作业速度，并受机器的制约。
５ 人机系统设计
１）分析过程
系统的目标
功能的分析
人
人 功能要求
因 人力资源分析
工 程 专
人员选择 人员训练
家
优
功能的分配
设计 人机界面设计与
作业辅助设计
系统分析评价 试制评价
机
性能要求 工
结构设计 程
人机匹配包括：显示器与人的信息通道特性的匹配；控制器与人体 运动特性的匹配；显示器与控制器之间的匹配；环境（气温、噪 音、振动、照明等）与操作者适应性的匹配；人机环境三要素与 作业之间的匹配等；（其中人机界面设计包括两个主题：一是人 控制机械和人接受信息。前者是指控制器要适合于人的操作，应 考虑操作时的空间和控制器的配置；后者主要指显示器的配置如 何与控制器相匹配，使人在操作时观察方便、迅速准确。）
2. 人因工程研究方法
1) 研究对象 人以及与人有关的设备和环境
2) 研究方法 A) 描述性研究 B) 实验性研究 C) 评价研究
研究方法
描述性研究 用于描绘人的某些特性，如人体尺寸测量、不同年龄的人听力的损
失、能抬多重的箱子等，为许多决策提供数据基础。 实验性研究
是为了检测一些变量对人的行为的影响，关心变量是否对行为有影 响以及将如何影响的问题，注重所描述对象的统计结果，如平均值， 标准偏差和百分比等。 评价研究
☆ 高温环境对绩效的影响
3) 高温环境对绩效的影响
A）高温对生理的影响 B）高温对绩效的影响 C）减少高温影响的建议
☆ 低温环境对绩效的影响
4) 低温环境对绩效的影响
A) 低温的生理影响 B) 低温对绩效的影响 C) 低温的保护措施
★☆ 照 明
当人们在室内或夜间活动时，通常有一定形式的空 间照明，人工照明系统对该环境中人的绩效、舒适感及 人们对环境的反应有一定的影响。照明工程既是一种艺 术，又是一门科学。科学性包括对各种照明参数的测量 和高效能照明系统的设计，艺术性体现在用光源来创作， 向饭店、橱窗的照明或特殊的色彩设计等。
管理科学
社会学
信息科学
人机系统 系统工程 生物学 生物力学
人因 工程
医学 人体测量 人体解剖
劳动科学 生理学
心理学 工作研究
劳动医学 环境医学
二、人机系统
１概念:人机系统是指一个或多个人员、实体设备所构成，向系统输入 给定的数据，就会产生期望的输出的系统。
２人机系统分类（据人工对及其控制的机理）： A)人工系统，它是由手动工具和其他辅助工具组成，依靠操作者自
图1 简要显示了人因工程与其他学科的关系
表1 人因工程学的研究领域举例
范围
对象举例
例子
产品 和工 具设 计及 改进
机电设备 交通工具 建筑设施
机床、计算机、农业机械 飞机、汽车、自行车
城市规划、工业设施、工业与民用建筑
宇航系统
火箭、人造卫星、宇宙飞船
工作服装
劳保服、安全帽、劳保鞋
作业 的设 计与 改进
身的力量去完成。 B) 机械化系统，它也被称为办自动化系统，它是由各种不同类型
的机器组成，这些机器执行比较固定的功能，动力主要有机器提供，操 作者经常使用控制装置完成控制目的。
C) 自动系统，它是一个全自动系统，所有的操作功能几乎不会涉 及多少的人力。所有的自动系统都需要人去安装、编程、更新和维护， 因此他和其他系统一样考虑人因，例如机器人。
减少眩光的方法
减少发光体产生直接眩光的方法有：选择不舒服眩光率小的照明装 置；减少光源亮度；尽可能让照明装置远离视线；增加眩光光源区 域的亮度以减少亮度比；使用遮光罩、遮阳板、散射透镜、滤光器 或交叉偏光器等。
人因工程是基于对人和机器、技术的深入研究，发现并利用人的行 为方式、工作能力、作业限制等特点，通过对于工具、机器、系统、 任务和环境进行合理设计，以提高生产率、安全性、舒适性和有效性 的一门工程技术学科。（摘自《人因工程》，孙林岩主编，中国科学 技术出版社）
注：美国称之为人因工程学，欧洲和其他国家常称 之为工效学（Ergonomics），有些学者也称之为人 类工程学（Human Engineering）
３ 系统的特征
1)系统是有目的的，每个系统都有一个目的，系统的目标是对系统是否
实现目的地度量，一个系统可以由多个目标。（目的是一种方向性选 择，而目标却是有具体完成时间。） 2) 系统是有层次的，当描述一个复杂系统时首先应确定系统的边界，即 分清哪些处于系统内部，哪些在外部；其次是系统的划分，即子系统 的个数和大小问题。系统最基本的划分称为元素。 3)系统处于特定的环境中，处于系统边界之外的事物是环境，根据系统 边界的划分，环境可分为直接环境、中间媒介和一般环境及各阶段。 4)系统具有各自的功能，系统中的每一个元素都至少有一个功能，用于 实现系统的目标。人因工程学专家的任务之一是决定是否人或机器需 要执行某一项特定的任务。元素具有不同的功能，但均可被分为最基 本的四个类型：信息的接收、存储、处理和决策以及执行功能。如图 2所示。