人因工程课程小结_人因工程课程设计总结

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工业工程专题

课程小结报告

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目 录人因工程概述....................................................1 1.1人因工程的定义................................................1 1.2人因工程的发展史..............................................1 2 人的因素........................................................3 2.1人的生理因素..................................................3 2人的心理因素....................................................4 3 人的特征........................................................5 3.1人体的测量....................................................5 3.2人体测量方式..................................................5 3.3 CAD技术人体测量的应用........................................5 4 人的作业特征....................................................6 4.1体力工作负荷...................................................6 4.2能量消耗......................................................6 4.3劳动强度......................................................6 4.4作业疲劳......................................................7 5 作业环境........................................................8 5.1温度..........................................................8 5.2 照明..........................................................8 5.3 噪音..........................................................8 5.4 运动..........................................................9 6 人因工程的应用.................................................10 6.1人因工程在学生寝室的应用.....................................10 6.2人因工程在银行的应用.........................................10 6.3人因工程在火车站的应用.......................................10 7 总结...........................................................11人因工程概述

1.1人因工程的定义

在学习工业工程专题和自主查阅资料之后，我懂得了人因工程学是一门新兴的正在迅速发展的交叉学科，涉及多种学科，应用领域十分广阔，本学科的形成和发展过程中，各学科、各领域、各国家的学者从不同角度给该学科下定义、定名称，反映不同的研究重点和应用范围，至今仍未统一，在不同的国家通常都有着不同的名称，常见的名称有人类工效学、人机工程学、人因工程学等。

虽然学科的名称没有统一，定义也没有统一，但是得到各国大多数学者所认同的是国际人类工效学学会的定义：人类工效学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素；研究人和机器及环境的相互作用；研究在工作中、家庭生活中和闲暇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。

本课程人因工程学定义为：就是按照人的特性设计和改进人—机—环境系统的科学。

1.2人因工程的发展史

本学科起源于欧洲，形成于美国。人因工程学科诞生前后，经历了以下几个发展阶段。

(1)人因工程学的萌芽时期

20世纪初，德国心理学家提倡将心理学应用于生产实践，孕育着人因工程学的思想萌芽，但是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。由于机器进步很快，使人难以适应。

(2)人因工程学的兴起时期

这一阶段处于第一次世界大战至第二次世界大战之前。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。自1924年开始，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”，这是对人的工作效率研究中的一个重要里程碑。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)人因工程学的发展时期

这一阶段包括第二次世界大战至20世纪80年代。二战以前，人与机器装备的匹配，主要是通过选拔和培训，使人去适应机器装备。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。特别在1960年到1980年间的二十年，是人因工程学迅速发展和壮大的时期。到六十年代，美国的人因工程学基本上集中在复杂的军事工业应用上。随着航天技术的发展和载人宇宙航行的出现，人因工程学迅速成为航天工业的一个重要部分。

(4)人因工程学的历经挑战的时期

20世纪90年代，计算机革命使得人因工程学成为公众瞩目的焦点。利用工效学设计计算机、用户友好界面的软件、办公室中的人因工程学等的话题似乎已经成为人们话题。计算机技术向人因工程学提出了新的挑战。新的控制设备、屏幕显示的信息输出、新技术对人类的冲击都是人因工程学正在研究的领域。人的因素

人的因素主要包括：生理因素和心理因素。生理因素包括：神经系统与感觉系统；肌肉、骨骼与供应系统；呼吸、消化和循环系统。心理因素包括：能力、性格、动力。

2.1人的生理因素

（1）神经系统与感觉系统

神经系统是人体的主导系统，全身各器官、系统均在神经系统的统一控制和调节下互相影响、互相协调，以保证人体的统一及其与外界环境的相对平衡。下面简要介绍神经系统的构成及各部分作用。

感觉系统也称感官系统，是人体接受外界刺激产生感觉的机构。感觉系统又分为视、听、触、动、味、嗅等系统。（2）肌肉、骨骼与供应系统

肌肉是人体四种组织中数量最多的组织。人做任何动作，都要依靠肌肉的收缩与舒展。肌肉收缩有向心收缩、离心收缩、等长收缩等形式。前两种收缩是实现人体各种运动所必需的，它们是动力性的，总称为动力性收缩。等长收缩则是静力性收缩。

骨骼系统是指骨、骨骼及关节。

1）骨及骨骼。人体内有206块骨。其中有177块直接参与人体运动。2）关节。关节的功用主要在于它可使人的肢体有可能作屈伸、环绕和旋转等运动。

供能系统：是指能量供应的过程。通常将能源物质转化为热或机械功的过程称为能量代谢。

1）人体活动的直接能源

人的肌肉．神经元和其他细胞活动的能源直接来自细胞中的贮能元——三磷酸腺苷(ATP)。肌肉活动时，肌细胞中的ATP与水结合，在ATP酶的催化下迅速分解成二磷酸腺苷(ADP)和无机磷(Pi)，并释放29.3kJ的能量。

2）能力消耗测定

间接法又可分为闭合式和开放式两类。闭合式是人对着一个密闭的装置作呼吸。开放式测定法是让人体从空气中直接吸气，将呼出气体收集起来，然后对收集的气体进行成分分析。

使用间接法测定能耗，工作量很大。为了解决这一问题，在准确性要求不是很严格的场合，可用某些容易测定的生理指数来估计人体的能耗。例如，心率就是一个较常用的估算指标。（3）呼吸、消化和循环系统以及

呼吸系统是从鼻经气管到肺部器官的总称。

肺是呼吸系统中重要器官，主要功能是通气和换气。肺通气量是衡量肺功能的重要生理指标，是指单位时间内吸入（或呼出）的气体量。人体活动时，肺通气量随活动负荷增加而增大。安静休息时，肺通气量约为6～7 L/min,剧烈活动时可达安静时的10～20倍。

消化系统包括口腔、食道、胃、十二指肠、小肠和大肠等消化器官，以及消化过程所必需的分泌酶的唾液腺、肝脏、胰腺等器官。

循环系统由心脏和密布全身的血管组成。心脏分为左右心房和左右心室四个腔室。血管分为动脉血管、静脉血管和连接它们的毛细血管等三大部分。2人的心理因素

根据平时的学习和查询的统计资料显示，人的心理因素对人的影响巨大，对事情的发生也很有影响力。人的心理因素也有很多种，下面进行分析。（1）能力

能力是指一个人完成一定任务的本领，或者说，能力是人们顺利完成某种任务的心理特征。能力标志着人的认识活动在反映外界事物时所达到的水平。影响能力的因素很多，主要有感觉、知觉、观察力、注意力、记忆力、思维想象力和操作能力等。

（2）性格

性格是人们在对待客观事物的态度和社会行为方式中区别于他人所表现出来的那些比较稳定的心理特征的总和。道德品质和意志特点是构成性格的基础。(3动机

动机是由需要产生的，合理的需要能推动人以一定的方式，在一定的方面去进行积极的活动，达到有益的效果。

此外，人的心理因素还有气质和情绪。人的特征

人的特征包括人体尺寸参数、各部分的活动与出力的范围、感受器官的机能特征、能量消耗、疲劳机理、对劳动负荷的承受能力等。

人体测量是指对人类身体各方面特性数据的度量，特别是人体的尺寸、形状和耐力以及这些数据在设计中的应用。它通过测量人体个部委的尺寸确定个体和群体在人体尺寸上的差别从而研究人的形态特征，为工业设计和工程设计提供依据。

3.1人体的测量

要使生活中的产品及机械设计符合人的生理特点，让人在使用时处于舒适的状态和适宜的环境之中，就必须在设计中充分考虑人体的各种尺度。因此，设计者必须了解有关人体测量学方面的知识，并能熟悉有关设计所必须考虑的人体测量基本数据、性质和使用条件。人体测量是指对人类身体各方面特征数据的度量，特别是人体的尺寸、形状和耐力以及这些数据在设计中的应用。

人体测量的主要仪器有人体测高仪、人体测量用直脚规和人体测量用弯脚规。人体测量的方法中需要注意被测者姿势、测量基准面、测量方向、支承面和衣着等，在实际的测量中多注意这些影响的因素，才能使测量的数据更加准确和更加具有使用价值。

3.2人体测量方式

人体的测量方式主要有动态测量和静态测量。

人体尺寸的静态测量属于传统的测量方法，用途很广。静态人体测量可采取不同的姿势，主要有立姿、坐姿、跪姿和卧姿等几种。人体的结构尺寸随着区域、民族、性别、年龄和生活状况等因素的不同而有所差异，因此，在测量时必须对这些因素加以分析。

动态测量就是测定人体动态变化时的数值。静态测量的数据，虽可解决许多产品设计问题，但人在劳动时，姿势和体位频繁变化，需用动态数据进行衡量。3.3 CAD技术人体测量的应用

在进行人机系统的设计时，由于作业环境复杂，单凭设计人员想象是无法确定人机关系的，往往需要借助人体模板进行辅助制图、辅助设计或辅助演示。例如，在进行汽车、飞机等驾驶室及乘客的座椅设计时，由于相关尺寸非常复杂，人机相互位置的要求比较严格，为了使这些人机系统设计较好地符合人体尺寸和生理特征的要求，使操作者和使用者感到安全、舒适，设计时可以采用人体模板校核有关驾驶室的空间尺寸、座椅的位置、操纵机构和显示仪表的布置的合理性等。人的作业特征

作业特征最基本是：体力、耐力和能量代谢。

4.1体力工作负荷

体力工作负荷：是指人体单位时间内承受的体力工作量的大小。体力工作负荷可以从生理变化、生化变化、主观感觉来进行测定。1）生理变化测定主要通过吸氧量、肺通气量、心率、血压和肌电图等，也可以是派生的吸氧量和心率指标。

2）生化变化测定：乳酸和血糖的含量。

3）主观感觉测定：通过自认劳累分级量表进行评价。

4.2能量消耗

摄入体内的营养物质分解产生能量：一部分用于对外做功，一部分用于体内做功，如血液循环，还有一部分直接转化为热量，维持人体温度。

能量代谢：体内能量的产生、转移和消耗。

能量代谢按机体所处状态，分为三种：基础代谢量、安静代谢量、能量代谢量。

1）基础代谢量：人在绝对安静下（平卧状态）维持生命所必须消耗的能量。基础代谢率：在基础条件下单位时间单位面积耗能。基础代谢率随年龄、性别生理条件不同而不同。

一般规律：男性高于女性幼儿高于成年；年龄越大，代谢率越低； 2）安静代谢量：是指机体为了保持各部位的平衡及某种姿势所消耗的能量。安静代谢量=基础代谢量+维持体位平衡及姿势的代谢量

安静代谢量测定：作业进行前后，被测者安静坐在椅子上，可通过呼吸分析。3）能量代谢量

人体进行作业或运动时所消耗的总能量。4）相对代谢率RMR 为了消除作业者之间的差异因素，常用相对代谢率这一相对指标衡量劳动强度。

5）作业时氧耗动态

相对代谢率RMR=（作业时氧耗量-安静时氧耗量）/基础代谢氧耗量

4.3劳动强度

劳动强度：作业者在生产过程中体力消耗及紧张程度。劳动强度不同，单位时间人体消耗的能量不同。

我们日常所说的轻、重劳动是另有含义的。如作业密度高，作业虽少但劳动量较大；或者作业强度虽不大、不费力气，但是站着作业（如教师、营业员、理发师、厨师等）；或者是作业姿势是强制的，精神非常紧张等等，都会被评为重劳动或劳累的工作。所以首先应对作业有所分类。这里将作业分为静力作业和动力作业两种。

劳动强度的大小可以用耗氧量、能消耗量、能量代谢率及劳动强度指数等加以衡量。为了区分强度的大小，划分成等级是必要的。

劳动强度分级：从劳动生理学方面来看，以能量代谢为标准进行分级是比较合适的。

4.4作业疲劳

作业疲劳：操作者在作业过程中，出现劳动机能衰退，作业能力下降，并伴随有疲倦感等自觉症状的现象。包括：局部疲劳和全身疲劳。

特点：疲劳逼近时生理反应，而且还包括大量的心理因素、环境因素；心理上的某种不适应或不满会提前加速疲劳的出现。

疲劳产生的机理：物质积累理论；中枢变化理论。疲劳测定的方法：

1）生化法（检查作业者的体内乳酸、蛋白质、血糖成分）2）工作业绩测定（观察产品的质量和数量）3）生理心理测试法 疲劳的一般规律：

1）疲劳可以通过休息恢复； 2）疲劳有累积效应；

3）疲劳程度与生理周期有关； 4）人对疲劳有一定的适应能力； 降低疲劳的途径：

1）改善工作环境：合理设计环境；改进设备；改进工作方法； 2）合理确定休息时间和休息方式

3）改进生产组织和劳动制度：休息日制度；轮班制度；作业环境

作业环境对于生产来说是至关重要的，作业环境直接影响人－机系统的效率和操作者的身心健康与安全，是人机工程学的重要研究方面。主要包括视觉环境、照明环境、色彩环境、听觉环境、空气环境、微气候环境。微气候则指工作场所的这些气候的条件，主要包括：空气温度、空气湿度、空气流速和热辐射。

作业环境涉及到的内容比较多，本章主要讨论温度、噪音、照明和振动等环境条件对人的工作效率和健康的影响以及对这些环境条件的改善。多作业环境的影响主要有以下几个。

5.1温度

温度是评价作业环境气候条件的主要指标。温度与气压、空气电离度以及空气污染等指标都是构成环境的重要方面。它们对人的健康、舒适和工作绩效都有很大的影响。

对于变化无常的气候条件，人类主要是通过改变自身的生活条件来适应，如建造房屋，穿着合适的衣服，使用空调等。同时，人类自身也具有适应气候条件的生理调节机制。人体的这套机制是一套尽力保持体内温度相对稳定的复杂的热调节系统。热调节系统主要是由下丘脑控制。热感觉神经遍布在皮肤、肌肉和胃等全身各部位。下丘脑中含有对动脉血压变化敏感的神经元，并从各种感觉神经收集信息并调节身体产热和散热。调节的机制主要是收缩或扩张机体深处和体表的血管、出汗和发抖。通常我们可以认为身体是由核心和体表组成。体表是身体中皮肤表面以下的部分，而核心当然是指身体的重要器官（心、肺、腹部器官和脑）。热调节系统保持的是内核温度。通常状态下，核心和皮肤温度差大约在4℃左右，但在严酷的气候下，这种差别可能大至20℃。人体通过新陈代谢过程将化学能转化为热能和机械能。在大多数环境中人体所产生的热量比我们的内核所需的热量要多。因此，从新陈代谢来的能量大约有70％转变成热量散发掉了，只有大约25％变成机械能。事实上在舒适的气候条件下这些热量也必须消散掉，否则它将不断聚集在体内，最终会使人因过热而死去。而在寒冷环境下，为了维持稳定的体温，人体尽力限制热量散发到环境中去。

5.2 照明

当人们在室内或夜间活动时，通常必须要有一定形式的人工照明。人工照明系统的设计确实对那些使用该环境的人的绩效和舒适感以及人们对环境的有效反应有影响。照明工程既是一种艺术又是一种科学。科学性的方面包括对各种照明参数的测量和高能效的照明系统的设计。艺术性体现在给含光源来创作，像饭店、橱窗里的特殊照明，或完成一个特殊的色彩设计。灯、光、反射等都会造成照明效果不同。5.3 噪音

噪音在工作环境和公共生活中无处不在，形成噪音污染。噪音通常是指“与目前状况无信息方面的联系或与完成眼下任务无关的听觉刺激物”。与任务有关但无信息量的声音在效果上和与任务无关的声音一样。

在实践中解决噪音问题的办法是：找出有关引起噪音的有用、可靠的信息，用系统化的方法去解决。

5.4 运动

这里主要讨论振动，加速、减速、失重以及与之相关的较为严重的一系列心理学现象，像迷失方向和其他错觉等。人因工程的应用

6.1人因工程在学生寝室的应用

细心的同学会发现，窗户朝北的寝室，如果开窗冬天就会很冷，如果不开窗阳台晾衣服又干不了，这个问题也许很多同学都深有感触，对于这个问题呢，应用人因工程的思想，可以在设计房子的时候在寝室和阳台之间加一个玻璃门，这样就可以有效避免这个问题，人住在里面也会更加舒适，更加暖和。

6.2人因工程在银行的应用

随着人因工程的发展以及人们越来越重视以人为本的思想，人因工程也就在生活中有了很大的用处，在我们的生活中，银行卡是我们现实生活不可缺少的，据统计资料显示，我国发行的银行卡越来越多，银行的ATM也是我们学生经常用到的，在使用的过程中有许多令人不满意的部分，例如我们的生活越来越繁忙，我们可能在接电话，也可能赶时间，据资料显示，经常有人取完钱忘了取卡，这是一个日趋严重的问题，很多人因此而蒙受损失，这类人都是取了钱就忽略的卡，针对这样的情况，银行可以改变取款程序，操作完之后，可以先退卡，再出来钱，因为取钱时关注的是钱，先退卡就可以避免这种情况；同样是在银行的ATM中，很多银行为了用户密码安全，都在取款机上安装了遮掩装置，这样密码虽然安全了，但是却给输入密码带来了麻烦，要弯着腰才能输入，其实银行可以再取款机前安装一个门，一次只允许一个人进去，或者宣传安全知识，确定近距离无人再输入密码，有人则让其站在安全线外，这样就可以保证密码安全了，改善了这些，我们会觉得既安全又舒适。

6.3人因工程在火车站的应用

相信每个人都有坐火车的经历，假期临近，很多人对候车记忆犹新，候车室是一个公众场合，那么，如果我们是凌晨3、4点的车怎么办呢？我们在候车厅等着是不是会很累呢，灯光让我们无法休息，旅途也会觉得不舒适，针对这个问题，我觉得可以在火车站设立一个或者多个灯光较暗的夜晚候车厅，供那些火车时刻在凌晨的人休息，这样的话，旅客们会有一个更好地心情，有一个更加美好的旅行。总结

本文从人因工程概述、人的因素、人的特征、人的作业特征、作业环境、人因工程的应用这六个大角度来阐述人因工程。人因工程对于现代社会有着极其重要的作用。人因工程学作为一门重要的工程技术学科，它是管理科学中工业工程专业的一个分支，是研究人-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。

作为一名工业工程专业的学生，掌握好人因工程是必要的，掌握人因工程的思想，才能更好地树立工业工程意识。本文在概述中详细讲述了人因工程的定义、起源以及人因工程的发展的各个阶段，通过发展的各个阶段可以清楚地知道人因工程的发展历程及各阶段的特点；在人的因素这一部分中，清楚地讲述了感觉器官、感觉、疲劳等生理因素，还着重讲解了能力、性格等心理因素，为我们更了解人打下了基础；在人体特征中，清楚地解释了人体测量，进而了解人体特征，人体测量指的是对人类身体各方面特性数据的度量，特别是人体的尺寸、形状和耐力以及这些数据在设计中的应用；接下来，人的作业特征很具体的分析了人在作业中的一些疲劳、疲劳的测定以及安全生产等一系列内容；作业环境对于生产来说是至关重要的，作业环境直接影响人－机系统的效率和操作者的身心健康与安全，是人机工程学的重要研究方面。作业环境涉及到的内容比较多，作业环境这部分讨论温度、噪音、照明等环境条件对人的工作效率和健康的影响以及对这些环境条件的改善；最后，也是最重要的部分，阐述了人因工程在我们的现实生活中的应用，让我们真切的感受到人因工程的价值。

在工业工程专题的学习中，我清楚地认识到人因工程的重要，同时明白了人因工程作为一个重要的学科，具有很大的价值，人因工程一定会在人类的发展中起到很大的作用，人因工程也一定很有发展前景！