第七章安全人机系统的设计及评价

• （9）没有按规定使用个人防护用品
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3.人的失误及其防止措施
安
全
人 机
• （1）人的失误及其分析
工 程
• （2）造成人失误的后果
︵ 第
• （3）人产生失误的原因
七 章
• （4）防止人失误的措施
︶
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（二）机械的可靠性设计
安
全 • 1.确定零件合理的安全系数
人 机
确定安全系数时应考虑以下几个因
程 ︵
内，完成规定功能的能力。
第
七 章
• 2.可靠性度量指标： （1）可靠度 (2)故障率(或失效率)
︶ （3）平均寿命(或平均无故障工作时间)
（4）维修度 （5）有效度
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二、人机系统可靠度及系统效能
安
可靠度
全
人 • 1.人机系统的可靠度：除了机器
机 工
本身的可靠度指标要高以外，人
程 的操作可靠度指标也要高。机器
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显然，一个可靠度相同(如0.92)
安 的部件，由于在系统中的组合形式
全 人
不同，其系统效能的可靠度也不同。
机 工
用于串联时，系统效能的可靠度下
程 降；用于并联时，系统效能可靠度
︵ 第
可以获得提高。所以，即使单个部
七 章
件的可靠度比较低，但多用几个部
︶ 件并联，却可得到较高的可靠度。
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4.链式作图分析法
安
全 • 分析步骤如下：
人 机
• (1)系统中的人用圆圈表示，
工 程
︵
• 使用的装置用方框表示，在其上也标 上规定的文字或符号。
第 七
• (2)在人与机器之间，以及有直接联系
章
的人与人之间画上连接线，这样的图
︶
形叫链式分析图。
第7页
(3)再对链式分析图进行修改，调整人与机器
或人与人之间的相对位置关系，才能减少作
安 业时的交叉环节和不合理的关系。
全
人
机
工
程
︵
第
七
章
︶
图7-2链式作图分析法
（a）---初步方案
（b）---修改后的方案
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杨立全
第8页
5.按“重要程度”和“使用频
安
率”的作图分析法
全
人 机
• 综合分析“重要程度”和“使
工 程
用频率”得出综合后的数值，
︵ 第 七
然后标在连线上。这时要使高 值环节之间比低值环节之间的
︵ 第
的可靠度在机械产品设计制造时
七
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就已确定了的，
章
︶ 所以，人机系统的可靠度随人的
操作可靠度的变化而变化。
第 12 页
2.系统效能可靠度
安
全
人 • 一个系统由二个或二个以上的部件组
机
成，系统的可靠度与各个部件在系统
工
中的组合形式有关。
程
︵
第
七 章
• （1）“串联”系统的可靠度
R sR 1•R 2•R 3 R n
章 ︶
连接线短。
第9页
安 全 人 机 工 程 ︵ 第 七 章 ︶
图7-3按重要性和频率的链式作图分析
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杨立全 第 10 页
N N f（t） N
第二节人机系统的可靠性与维修性
安
全 • 一、可靠性定义及其度量指标
人 机
• 1.可靠性定义：所谓可靠性是指系统
工
或产品在规定的条件和规定的时间
第2页
2.人机系统设计的要求
安
全
人 • (1)能达到预定的功能目标，完成预
机
定的任务；
工 程
• (2)在系统中人与机都能发挥各自的
︵
作用并协调地工作；
第
七 章
• (3)系统接受输入和做出输出的功能 ，都必须符合设计的能力；
︶ • (4)系统要考虑环境因素的影响；
• (5)系统应有完善的反馈信息回路。
︶ • 式中R s ——串联系统效能可靠度；
• R1， R2， R3 Rn单个串联部件的可靠度。
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（2）“并联”系统的可靠度
安
全 人
Rs [1（ 1r） m]n
机
工•
程 ︵
• 式中 R s ——并联系统效能可靠度，
第 • r——单个部件的可靠度，
七 章
• m——并联部件数，
︶ • n——系统的功能数。
第3页
二、人机系统设计的评价分析
安 全
• 1.链的概念
人 机
• (1)对应链
工 • 在生产作业过程中，人体部位与机械部
程
位的关联，这种关联叫对应链。
︵ 第
• (2)逐次连结链
七 • 人在操作某一作业过程中，往往不是一
章 ︶
次动作便能达到目的，而是需要多次逐 个的连续动作，这种由逐次动作达到一
个目的而形成的链关系叫逐次连结链。
第4页
2.链的分析程序
安
全
人 机
• （1）确定链的要素
工 程
• （2）确定链的形态
︵
第
七 章
• （3）计算链值
︶ • （4）检核结果
第5页
3.对应链分析法
安
全
人 • 在人与设备的连接图上标明链的连接
机
工 程
形式、频率和重要程度，然后进行链 连接关系值分析比较。
︵
第
七
章
︶
图7-1对应连接分析图
第6页
全 人 机
工
• （2）私自拆除安全装置 • （3）使用不安全设备 • （4）手代替工具操作
程 • （5）物体（指成品、半成品、材料、工具
︵
、切屑、生产用品等）存放不当。
第 • （6）冒险进入危险场所
七 • （7）在起吊物下作业、停留
章 ︶
• （8）机器运转时进行加油、修理、检查、 调整、测量、焊接、清扫等工作。
工 程 ︵ 第
七
• (1)原理设计，主要解决功能问题； • (2)初步设计或叫概略设计，具有总体设计性质； • (3)人机系统的设计，主要是解决人机关系的一些
问题；
章 • (4)结构设计，解决结构形状、尺寸和工艺问题；
︶ • (5)造型设计，主要是整体外观造型的美观设计问
题；
• (6)完成阶段，包括施工图设计和试制问题。
第七章 安全人机系统设计与评价
安
全
人 • 第一节 人机系统的设计
机
工
程 ︵
• 第二节 人机系统的可靠性与维修性
第
七 章
• 第三节 人机系统的安全性分析
︶
化学工业出版社
第1页
第一节 人机系统的设计
安 一、人机系统设计的重要性
全
人 • 1.系统设计在工程设计中的地位
机 • 一般工程设计，大都可分为六个设计阶段：
杨立全 第 15 页
三、人的可靠性及机械的可靠性
安
全 • （一）、人的可靠性分析
人 机 工
• 1.人的不稳定因素 • （1）生理因素
程 • （2）心理因素
︵ 第 七
（3）管理因素 (4)环境因素
章
(5)个人素质
︶
(6)社会因素
(7)操作因素
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2.人的不安全行为
安 • （1）操作错误、忽视安全、忽视警告
工 素：
程 ︵
（1）环境条件的作用如温度、湿度、
第 冲击、振动等；
七 章
(2)使用中发生超负荷或误操作时的
︶ 后果；
(3)为提高安全系数所付出的经济代
价是否合算等。
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2.贮备设计(冗余设计)
安
全 • 贮备设计应考虑如下几方面的问题：
人 机
• （1）在产品尺寸或重量严格限制的