第五章人机系统的安全设计 当人机系统的安全设计的内容 1、工作(规划)设计; 人机工程 2、岗位设计; 3、显示器设计; 4、控制器设计; 5、作业环境设计; 6、安全防护装置设计。 人机系统安全设计须遵循的原则 1、以人为中心的设计原则 2、产品人性设计的原则 3、安全第一的思想贯穿于全过程的原则 20063 安全与环境工程系 第1页
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 五 章 ︶ 2006.3 安全与环境工程系 第 1 页 第五章 人机系统的安全设计 人机系统的安全设计的内容 1、工作（规划）设计； 2、岗位设计； 3、显示器设计； 4、控制器设计； 5、作业环境设计； 6、安全防护装置设计。 人机系统安全设计须遵循的原则 1、以人为中心的设计原则 2、产品人性设计的原则 3、安全第一的思想贯穿于全过程的原则
第一节工作(规划)设计 、工厂工作设计 安全人机工程 工厂的工作设计包括工厂的厂址选择、 厂区平面布置、厂区道路交通、防火间 距、厂房及设备的平面布置,原材料、 燃料、产品等输送与储存,废弃物的排 放与处理,工艺流程中的安全设施及安 全防范措施等内容,在设计时要全面考 虑对周围环境影响、防火、安全疏散、 事故应急措施等方面的安全 20063 安全与环境工程系 第2
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 五 章 ︶ 2006.3 安全与环境工程系 第 2 页 第一节 工作（规划）设计 一、工厂工作设计 工厂的工作设计包括工厂的厂址选择、 厂区平面布置、厂区道路交通、防火间 距、厂房及设备的平面布置，原材料、 燃料、产品等输送与储存，废弃物的排 放与处理，工艺流程中的安全设施及安 全防范措施等内容，在设计时要全面考 虑对周围环境影响、防火、安全疏散、 事故应急措施等方面的安全
城市(规划)工作设计 安全人机工程 1、城市人口密度基数的安全设计 2、城市土地利用与安全设计 3、对城市的变与不变相统一的 安全设计 ·4、城市通道的安全设计 20063 安全与环境工程系 第3页
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 五 章 ︶ 2006.3 安全与环境工程系 第 3 页 二、城市（规划）工作设计 • 1、城市人口密度基数的安全设计 • 2、城市土地利用与安全设计 • 3、对城市的变与不变相统一的 安全设计 • 4、城市通道的安全设计
第二节岗位设计 全·岗位设计指工作场所、工作姿态、作业空间 人座椅设计等。 机工 岗位设计不仅要求适应人体生理、心理,生 祖物力学特性,而且还要利用人体测量数据进 学】行合理的人机结合面设计,其结合面包括使 机器的显示器明显,控制装置使用方便,控 制器布置合理,使人机处于良好结合状态 」·此外,报警、显示、控制等装置迅速及时有 效地进行工作并与人处于正常的状态 20063 安全与环境工程系 第4页
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 五 章 ︶ 2006.3 安全与环境工程系 第 4 页 第二节 岗位设计 • 岗位设计指工作场所、工作姿态、作业空间、 座椅设计等。 • 岗位设计不仅要求适应人体生理、心理，生 物力学特性，而且还要利用人体测量数据进 行合理的人机结合面设计，其结合面包括使 机器的显示器明显，控制装置使用方便，控 制器布置合理，使人机处于良好结合状态。 • 此外，报警、显示、控制等装置迅速及时有 效地进行工作并与人处于正常的状态
、工作空间设计 工作空间一亦称作业空间,是人们在从事某项 安全人机工程 作业时,为完成该项工作,人体所必须的活动范 围或空间。它包括人的操作活动范围和机器设备 中的显示器和控制器所及范围 作业空间设计应遵守一般原则: 学·正确协调总体设计与局部设计相互之间的关系 工作空间设计要着眼于人,落实于设备 ·考虑人的认知特点和人体动作的自然性、同时性 对称性、节奏性、规律性、经济性和安全性 保证至少在90%的操作者中具有适应性、兼容性 操纵性和可达性 20063 安全与环境工程系 第5页
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 五 章 ︶ 2006.3 安全与环境工程系 第 5 页 一、工作空间设计 工作空间--亦称作业空间，是人们在从事某项 作业时，为完成该项工作，人体所必须的活动范 围或空间。它包括人的操作活动范围和机器设备 中的显示器和控制器所及范围。 作业空间设计应遵守一般原则： • 正确协调总体设计与局部设计相互之间的关系 • 工作空间设计要着眼于人，落实于设备。 • 考虑人的认知特点和人体动作的自然性、同时性、 对称性、节奏性、规律性、经济性和安全性。 • 保证至少在90％的操作者中具有适应性、兼容性、 操纵性和可达性
作业空间包含了三种不同的空间范围 第一种是人体在规定的位置上进行作业时(如 安·操纵机器、维修设备等),必须触及的空间,即 人作业范围,或称为作业接触空间。人们为完成 机劳动任务的大部分工时主要在这个范围内度过 第二种是人体在作业时或进行其他活动时(如 程进出工作岗位、在工作岗位进行短暂的放松与 休息等),人体自由活动所需要的范围,即作 业活动空间。 」·第三种是为了保障人体安全,避免人体与危险 源(如机械转动部位等)直接触所需要的安全 防护空间。在进行工作场地和器设备的设计与 布局时,必须充分考虑作业空间的安全人机工 程学设计问题。 20063 安全与环境工程系 第6页
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 五 章 ︶ 2006.3 安全与环境工程系 第 6 页 作业空间包含了三种不同的空间范围 • 第一种是人体在规定的位置上进行作业时（如 操纵机器、维修设备等）,必须触及的空间，即 作业范围，或称为作业接触空间。人们为完成 劳动任务的大部分工时主要在这个范围内度过。 • 第二种是人体在作业时或进行其他活动时（如 进出工作岗位、在工作岗位进行短暂的放松与 休息等），人体自由活动所需要的范围，即作 业活动空间。 • 第三种是为了保障人体安全，避免人体与危险 源（如机械转动部位等）直接触所需要的安全 防护空间。在进行工作场地和器设备的设计与 布局时，必须充分考虑作业空间的安全人机工 程学设计问题
实际生产活动中的作业姿势 ·坐姿一坐着的作业姿势常指身躯伸直或稍向 前倾10~15°角,上腿平放,下腿一般垂直地 人机工程 或稍向前倾斜着地,身体处于舒适的体位 立姿一通常指人站立时上体前屈角小于30时 所保持的姿势(前屈角大于300为前屈姿势)。 学·坐一立交替姿势 ·卧姿 蹲姿 20063 安全与环境工程系 第7页
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 五 章 ︶ 2006.3 安全与环境工程系 第 7 页 实际生产活动中的作业姿势 • 坐姿--坐着的作业姿势常指身躯伸直或稍向 前倾10o～15o角，上腿平放，下腿一般垂直地 或稍向前倾斜着地，身体处于舒适的体位。 • 立姿---通常指人站立时上体前屈角小于30o时 所保持的姿势（前屈角大于30o为前屈姿势）。 • 坐－立交替姿势、 • 卧姿 • 蹲姿
坐姿作业的特点 ·人体最合理的作业姿势就是坐姿作业。下列 作业宜采用坐姿作业。 人机工程 持续时间较长的静态作业。此时需要支持身 体的力较小,腿上消耗的能量和负荷较小 血液循环畅通,可以减少疲劳和人体能量的 消耗。 精密度要求高而又要求仔细的作业。因坐姿 情况下 设备振动或移动时,人体具有较 大的稳定度和较好的平衡度。 ·需要手足并用,并对一个以上踏板进行控制 的作业。坐姿时,双脚容易移动,且可借助 座椅支撑对脚控制器施以较大力量 20063 安全与环境工程系 第8
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 五 章 ︶ 2006.3 安全与环境工程系 第 8 页 • 坐姿作业的特点 • 人体最合理的作业姿势就是坐姿作业。下列 作业宜采用坐姿作业。 • 持续时间较长的静态作业。此时需要支持身 体的力较小，腿上消耗的能量和负荷较小， 血液循环畅通，可以减少疲劳和人体能量的 消耗。 • 精密度要求高而又要求仔细的作业。因坐姿 情况下，当设备振动或移动时，人体具有较 大的稳定度和较好的平衡度。 • 需要手足并用，并对一个以上踏板进行控制 的作业。坐姿时，双脚容易移动，且可借助 座椅支撑对脚控制器施以较大力量
立姿作业的特点 以下作业选用立姿作业优于坐姿作业: (1)需要经常改变体位的作业。站着频繁的起坐 安全人机工程 消耗能最少些; (2)常用的控制器分布在较远区域、需要手足有 较大运动幅度的作业。因站姿时作业者可以走动, 可以看见或使用坐姿作业者够不到的部件; (3)需要用力较大的作业。立势时手臂力量较大, 易于操作大操纵杆。 此外,立姿作业时,还有作业者可变换位置,减 少疲劳和厌烦;可利用平展的工作面而无需任何容 膝空间等重要优点。 拿·立姿作业的缺点在于:不易进行精确而细致的工作 不易转换操作;立姿时肌肉要作出更多的功以支持 体重,故易引起疲劳;下肢负担较重,长期站立易 引起下肢静脉曲张等等。 20063 安全与环境工程系 第9页
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 五 章 ︶ 2006.3 安全与环境工程系 第 9 页 • 立姿作业的特点 • 以下作业选用立姿作业优于坐姿作业： （1）需要经常改变体位的作业。站着频繁的起坐 消耗能最少些； （2）常用的控制器分布在较远区域、需要手足有 较大运动幅度的作业。因站姿时作业者可以走动， 可以看见或使用坐姿作业者够不到的部件； （3）需要用力较大的作业。立势时手臂力量较大， 易于操作大操纵杆。 此外，立姿作业时，还有作业者可变换位置，减 少疲劳和厌烦；可利用平展的工作面而无需任何容 膝空间等重要优点。 • 立姿作业的缺点在于：不易进行精确而细致的工作； 不易转换操作；立姿时肌肉要作出更多的功以支持 体重，故易引起疲劳；下肢负担较重，长期站立易 引起下肢静脉曲张等等
坐一立姿交替作业的特点 为了克服坐姿、立姿作业的缺点,在工作 岗位上经常采用坐一立姿交替作业的方式。 人·这种作此方式的优点在于,能使作业者在工 机作中变换体位,从而避免由于身体长时间处 工程 于一种体位而引起的肌肉疲劳。例如,长时 间的单调的坐姿作业会引起心理性疲劳,改 成立姿适当走动,有助于维持工作能力,而 长时间的立姿作业会产生肌肉疲劳,坐下来 就可以得到消除。 因此,坐—立姿交替作业能吸收各自的长处 弥补各方面的短处,应尽可能用坐一立姿交 替作业方式,代替单纯的立姿作业方式 20063 安全与环境工程系 第10页
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 五 章 ︶ 2006.3 安全与环境工程系 第 10 页 • 坐—立姿交替作业的特点 为了克服坐姿、立姿作业的缺点，在工作 岗位上经常采用坐—立姿交替作业的方式。 • 这种作此方式的优点在于，能使作业者在工 作中变换体位，从而避免由于身体长时间处 于一种体位而引起的肌肉疲劳。例如，长时 间的单调的坐姿作业会引起心理性疲劳，改 成立姿适当走动，有助于维持工作能力，而 长时间的立姿作业会产生肌肉疲劳，坐下来 就可以得到消除。 • 因此，坐—立姿交替作业能吸收各自的长处， 弥补各方面的短处，应尽可能用坐—立姿交 替作业方式，代替单纯的立姿作业方式