导图社区 安全生产技术第一章第七节 安全人机工程
注册安全工程师,安全生产技术基础,安全人机工程,整理了人的特性、机械的特性、人机特性比较、人机系统和人机作业环境的知识。
编辑于2023-07-02 15:00:07 安徽第七节 安全人机工程
一、人的特性
(一)人的生理特性
1、劳动强度分级
劳动强度是以作业过程中人体的能耗量、氧耗、心率、直肠温度、排汗率或相对代谢率等指标分级的。
体力劳动强度指数I是区分体力劳动强度等级的指标,指数大反映劳动强度大,指数小反映劳动强度小。体力劳动强度按大小分为4级。
2、疲劳
疲劳:分为肌肉疲劳(或称体力疲劳)和精神疲劳(或称脑力疲劳)
疲劳产生的原因
1)工作条件因素。
①、劳动制度和生产组织不合理。如时间过久、强度过大、速度过快、体位欠佳等。
②、机器设备和工具条件差,设计不良。如控制器、显示器不适合于人的心理及生理要求。
③、工作环境很差。如照明欠佳,噪声太强,振动、高温、高湿以及空气污染等。
2)作业者本身的因素。
熟练程度、操作技巧、身体素质及对工作的适应性,营养、年龄休息、生活条件以及劳动情绪等。
有时机体早已疲劳却无疲劳感,如处于对工作具有高度责任感、特殊爱好或急中生智的情境之中时。
3)造成心理疲劳的诱因:
①、劳动效果不佳。
②、劳动内容单调。作业动作单一、乏味,不能引起作业者的兴趣。
③、劳动环境缺少安全感。(技术安全、职业稳定)
④、劳动技能不熟练。(困难大、压力大)
⑤、劳动者本人的思维方式及行为方式导致的精神状态欠佳、人际关系不好,上下级关系紧张,以及家庭生活的不顺等
疲劳消除途径
①在进行显示器和控制器设计时应充分考虑人的生理心理因素;
②通过改变操作内容、播放音乐等手段克服单调乏味的作业;
③改善工作环境,科学地安排环境色彩、环境装饰及作业场所布局,保证合理的温湿度、充足的光照等;
④避免超负荷的体力或脑力劳动,合理安排作息时间,注意劳逸结合等
(二)人的心理特性
1.能力
2.性格
3.需要与动机
4.情绪与情感
5.意志
二、机械的特性
(一)信息接收:对于信息接收,机器在接受物理因素时,其检测度量的范围非常广,机器能够正确地检测电磁波等人无法检测的物理量,机器能在视觉范围以外,使用红外线或者其他电磁波进行工作,这是人所无法企及的。
(二)信息处理:对于信息处理,机器若按预先编程,可快速、准确地进行工作。记忆正确并能长时间储存,调出速度快;能连续进行超精密的重复操作和按程序的大量常规操作,可靠性较高;对处理液体、气体和粉状体等比人优越,但处理柔软物体不如人;能够正确地进行计算,但难以修正错误;图形识别能力弱;能进行多通道的复杂动作。
(三)信息的交流与输出:对于信息的交流与输出,机器与人之间的信息交流只能通过特定的方式进行,能够输出极大的和极小的功率,但在作精细的调整方面,多数情况下不如人手,难做精细的调整;一些专用机械的用途不能改变,只能按程序运转,不能随机应变。
(四)学习与归纳能力:在学习与归纳能力方面,机器的学习能力较差,灵活性也较差,只能理解特定的事物,决策方式只能通过预先编程来确定。
(五)可靠性和适应性:机器在持续性、可靠性和适应性方面也有以下特点:可连续、稳定、长期地运转,但是也需要适当地进行维修和保养;机器可进行单调的重复性作业而不会疲劳和厌烦;可靠性与成本有关,设计合理的机器对设定的作业有很高的可靠性,但对意外事件则无能为力;机器的特性固定不变,不易出错,但是一旦出错则不易修正。
(六)环境适应性:在环境适应性方面,机器能非常好地适应不良的环境条件,可在具有放射性、有毒气体、粉尘、噪声、黑暗、强风暴雨等恶劣的环境、甚至危险的环境下可靠地工作。
(七)成本:在成本方面,机器设备一次性投资可能过高,包括购置费、运转和保养维修费;但是在寿命期限内的运行成本较人工成本要低;不足是万一机器不能使用,本身价值完全失去。
三、人机特性比较
(一)人优于机器的功能
(1)在感知方面,人的某些感官的感受能力比起机器来要优越。例如,人的听觉器官对音色的分辨力以及嗅觉器官对某些化学物质的感受性等,都显著地优于机器。
(2)人能够运用多种通道接收信息。当一种信息通道发生障碍时可运用其他的通道进行补偿;而机器只能按设计的固定结构和方法输入信息。
(3)人具有高度的灵活性和可塑性,能随机应变,采取灵活的程序和策略处理问题。人能根据情境改变工作方法,能学习和适应环境,能应付意外事件和排除故障,有良好的优化决策能力。而机器应付偶然事件的程序则非常复杂,均需要预先设定,任何高度复杂的自动系统都离不开人的参与。
(4)人能长期大量储存信息并能综合利用记忆的信息进行分析和判断。
(5)人具有总结和利用经验,除旧创新,改进工作的能力。而机器无论多么复杂,只能按照人预先编排好的程序进行工作。
(6)人能进行归纳、推理,在获得实际观察资料的基础上,归纳出一般结论,形成概念,并能创造、发明。
(7)人的最重要特点是有感情、意识和个性,具有能动性,能继承历史、文化和精神遗产。人在社会生活中,接受社会的影响,有明显的社会性。
(二)机器优于人的功能
(1)机器能平稳而准确地输出巨大的动力,输出值域宽广;而人受身体结构和生理特性的限制,可使用的力量小和输出功率较小。
(2)机器的动作速度极快,信息传递、加工和反应的速度也极快。
(3)机器运行的精度高,现代机器能做极高精度的精细工作;产生的误差随机器精度提高而减小。而人的操作精度远不如机器,对刺激的感受阈也有限。
(4)机器的稳定性好,做重复性工作而不存在疲劳和单调等问题。人的工作易受身心因素和环境条件等的影响,因此在感受外界作用和操作的稳定性方面不如机器。
(5)机器对特定信息的感受和反应能力一般比人高,如机器可以接受超声、电离辐射、微波、电磁波和磁场等信号。还可以做出人难以做到的反应,如发射电讯信号、发出激光等。
(6)机器能同时完成多种操作,且可保持较高的效率和准确度。人一般只能同时完成1~2项操作,而且两项操作容易相互干扰,而难以持久地进行。
(7)机器能在恶劣的环境条件下工作,如机器在高压、低压、高温、低温、超重、缺氧、辐射、振动等条件下都可以很好地工作,而人则无法耐受恶劣的环境。
四、人机系统和人机作业环境
(一)人机系统的类型 注意计算公式
为人工操作系统、半自动化系统(人在系统中主要充当生产过程的操作者与控制者)
自动化系统(人只是一个监视者和管理者,监视自动化机器的工作)
(二)人机作业环境
照明环境
不良照明条件可能导致不良后果。
照明不良的另一极端情况是对象目标与背景亮度的对比过大,或者物体周围背景发出刺目耀眼的光线,这被称为眩光。
声环境
色彩环境
1)色彩对人的影响
对引起眼睛疲劳而言,蓝、紫色最甚,红、橙色次之,
黄绿、绿、绿蓝等色调不易引起视觉疲劳且认读速度快、准确度高。
2)色彩控制应注意的问题
面对作业人员的墙壁,避免采用强烈的颜色对比;
避免过多地使用黑色、暗色或深色;
避免有光泽的或具有反射性的涂料(包括地板在内);
避免过度使用反射性强的颜色,如白色;
控制台或工作台应为低的颜色对比;
避免环境中有高饱和色等。
气候环境
空气中的气体成分环境