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工效学

* 来源: * 作者: admin * 发表时间: 2020-04-08 12:04:01 * 浏览: 262
工效学也称吉林人因工程学或人机工程学,是指综合运用生理学、心理学、卫生学、人体测量研究生产系统中人、机器和环境之间的相互作用的一门边缘科学。其通过对作业中人体机能、能量消耗、疲劳程度、环境与效率的关系等研究,科学地进行作业环境、设施与工具的设计,确定合理的操作方法,从而提高工作效率。它是工业程的重要专业基础知识。 [1] 
工效学吸收了自然科学和社会科学的广泛知识内容,是一门涉及面很广的边缘学科。在机械工业中,工效学着重研究如何使设计的机器、工具、成套设备的操作方法和作业环境更适应操作人员的要求。

工效学是一门新兴的边缘学科,工效学这一名称是根据英文“Ergonomics”翻译过来的,“Ergonomics”这个词是由两个希腊词根组成的,ergo是出力,工作的意思,nomics是正常化,规律的意思。因此Erginomics的含义是人的工作规律问题。也就是说,这门学科是研究人在生产和工作中合理地,适度地劳动的问题。工效学是根据人的心理、生理和身体结构等因素,研究人、机械、环境相互间的合理关系,以保证人们安全、健康、舒适地工作,并取得满意的工作效果的机械工程分支学科。
自美国人泰勒开创科学管理以来,工作效能的研究一直是管理工程学的重要组成部分。吉尔布雷斯夫妇首先应用心理学原理进行了动作研究,注意到工人疲劳、工作单调等因素对工效的影响。
第二次世界大战期间,因各种新式武器的产生,设计人员必须认真考虑操作人员的生理和心理特点,研究如何使机器与人的能力限度和特性相适应,从而产生了工效学。随后,工效学在各国工业生产中也得到广泛应用和发展。
1961年,在斯德哥尔摩成立了国际工效学协会。此后,许多国家都成立了工效学的专业研究机构和学术团体,研究成果被纳入国家标准,尤其是涉及安全、健康方面的标准往往是强制执行的。因此工效学在发展中逐渐与标准化工作结合起来。
工效学在人—机环境系统的研究中,经历了人适应机、机适应人、人机相互适应几个阶段,现在又已深入到人、机、环境三者协调的人—机—环境系统。在系统内,从单纯研究个人生理和心理特点,发展到研究怎样改善人的社会性因素。随着市场竞争的加剧和生产水平的提高,工效学在机械产品的设计和制造中的应用也更加广泛和深入。
在人—机系统中,人体各部分的尺寸,人的视觉和听觉的正常生理值,人在工作时的姿势,人体活动范围、动作节奏和速度,劳动条件引起工作疲劳的程度,以及人的能量消耗和补充;机器的显示器、控制器(把手、操纵杆、驾驶盘、按钮的结构型式和色调等)和其他与人发生联系的各种装备(桌椅、工作台等);所处环境的温度、湿度、声响、振动、照明、色彩、气味等都会影响人的工作效率。而工效学正是研究它们之间的关系的。
工效学还研究人的工作行为和产生行为差异的各种因素,这些因素包括:年龄、性别、个人的智力和文化技术水平、工作兴趣和工作动机、性格特点、工作情绪等主观因素。同时,工效学还研究所处环境、设备性能、工作条件等客观因素以及人群关系、组织作风等社会性因素。这些因素使人的能力互不相同,对系统的适应程度也各有差异。
工效学还强调人有产生错误行为的可能性,良好的人-机-环境系统有助于减少操作人员失误的客观因素,并有利于预防和减少由于主观因素或社会性因素造成的失误。
为实现人-机-环境系统的整体效果,还需要选择具有一定素质的操作人员,并给予适当的训练,使他们学会操作和维护这个系统。操作人员必须遵守操作规程,制订的操作规程应符合操作人员的生理和心理特点。
工效学在机械工业中已广泛用于各种产品、设施和生产系统中。例如,在驾驶汽车的人-机-环境系统中,司机首先要了解车外环境(车流、人流、交通信号和标志、道路条件等情况)和汽车本身运行状态(速度、发动机温度、压力、油量等仪表显示的情况),以确定行车方针和进行适当的操纵。
为使司机驾驶省力、安全和舒适,在设计汽车时应根据人体测量数据和生理、心理负荷反应来考虑司机的座位、各显示器和操纵机构的设置;适当降低汽车重心,使行驶较为稳定,乘坐舒适。在设计时还应考虑司机在操作中可能失误或遭受外来车辆的撞击,应有预防措施,如采用过速自动报警装置,增设安全带、缓冲保险杠、不易破碎的挡风玻璃等。 又如改进后的桥式起重机的司机室,将各种操纵杆装在司机座位的两侧,正前方和两侧都是大玻璃窗,扩大司机的视野并可让司机坐在座位上操作。操纵杆把手的材料、结构、形状、位置根据功能选用和设计,使司机凭触觉就能操作。整个司机室密闭性良好,这样就能改善不良的操作条件和客观环境对司机工作效能的影响。

主要内容

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人的能力
这包括人的基本尺寸,人的作业能力,各种器官功能的限度及影响因素等。对人的能力有了了解,才可能在系统的设计中考虑这些因素,使人所承受的负荷在可接受的范围之内。例如,人的短期记忆容量是七个元素左右,在系统的设计中如果某一工作对人的短期记忆有要求,就不能超过这一限度,否则人将会遗忘过多的信息,导致错误的发生。再比如人在直立时向上推举的平均最大力是人体重的100%,对人体无伤害的最大举力是15%左右。若某一工作的负荷超过这一值,不仅会影响人的工作效率,甚至会影响人的身心健康。
人机交往
“机”在这里不仅仅代表机器,而是代表人所在的物理系统,包括各种机器,电子计算机,办公室,各种自动化系统等等。人类工效学的座右铭是“使机器适合于人”。在人—机交往中,人类工效学的重点是工作地,各种显示器和控制器的设计。随着电子技术的进步和电子计算机的普及,人—计算机交往的研究在人类工效学中占有越来越重要的地位。
环境对人的影响
人所在的物理环境对人的工作和生活有非常大的影响作用,因此,很自然地,环境对人的影响是人类工效学的一个重点内容。这方面的内容包括:照明对人的工作效率的影响,嗓音对人的危害及其防治办法,音乐,颜色,空气污染对人的影响等等。

主要目的


人类工效学的目的有三个:第一,使人工作得更有效;第二,使人工作得更安全;第三,使人工作得更舒适。这三个目的有时是相一致的。例如一种新机器可能比旧机器的效率更高,更安全,更舒适。但是在许多情况下,这三个目标是相矛盾的。一种更安全,更舒适的操作方法可能比旧方法效率要低些。某一新机器可以使人工作的更舒适,但增加的效率可以不足以补偿增加的投资等。这个矛盾的解决显然取决于人与机器的相对重要性,取决于人所处的时代,环境等。
在远古时代,由于机器(工具)的稀少,环境的恶劣,人的生命的艰难,人不得不无条件地使自己适应机器(工具)和环境。人们改进工具的主要目的是为了更高的效率,以抵御环境和敌人生存下去。使用工具时的安全和舒适是不在人们的考虑之中的,人们决不会为了舒适而放弃某一种更先进的工具。
我们可以设想在理想的未来社会,机器和环境将绝对地服从于人。人的安全与舒适将是系统设计中最重要的位置,人可随心所欲地改变他所处的物理系统和环境以满足他的需要。效率将是一个次要问题。
我们既不是生活在远古时代,也不是生活在理想社会之中。因此有时人不得不适应于机器与环境,有时我们可以改造机器和环境使之更好地服务于人。这使得人类工效学者的工作充满着矛盾和挑战。
西方社会比我们发达,生活水平比我们高,因此在那里工效学更强调人的重要性,教科书中的宗旨为:使机器适合于人(Fitting the task to the man)。我国当前生活水平还比较低,生产力也比较落后,在很多地方是人适应于机器。但是随着人们生活水平的提高,人的价值将越来越高,人类工效学作为一门学科也将越来越受到重视,人类工效学对人的工作和生活将发挥越来越大的影响。