西安郵電大学
科 研 实 践 报 告 书
院(系)名称
学生姓名专业名称班 级时
间：
经济与管理学院
： 谭群
： 工业工程 ： 1101
： 2014年4月21日 至 2014 年5月2日
基于人因工程对制造车间的作业环境改善
摘 要
随着泰勒的科学管理方法应运而生，人们就逐渐进入了管理与工业时代，生产方式也在不断变化，从少量个性的手工生产方式到大量单一的大量生产方式以及现在的多样性个性的JIT生产方式，对人的要求也在不断增加。人因工程是根据人的基本特点和基本需要，为人设计出舒适、高效且安全的作业环境，以至来提高企业的竞争力。所以文章由人因工程角度出发，从作业环境及作业空间两个方面分析人因工程在制造车间的应用，根据他的相关理论，探索制造车间人因工程改善的应用，改善作业环境，构建舒适、安全且符合实际生产的作业空间。
关键词 人因工程 ， 人的因素 ， 作业环境 ， 作业空进
Human Factors Engineering To Manufacturing Plant
Based Operating Environment Improvement
ABSTRACT
With Taylor's scientific management methods came into being, people
management and gradually entered the industrial age, mode of production is also changing, from a small handmade personalized mode of production to a large single mass production methods and diversity now personality JIT production, human requirements are also increasing. Ergonomics is based on basic features and basic human needs, human design a comfortable, efficient and safe working environment, as well as to improve the competitiveness of enterprises. So post by human factors engineering point of view, the working environment and working space from two aspects human factors engineering applications in the manufacturing plant, according to his theory, application of human factors to explore manufacturing plant improvement projects, improve the working environment, build comfort , and in accordance with the actual production of safe working space.
KEY WORD： human factors engineering, human factors, operating
environment, the operating air intake
目 录
前言 ..................................................................................................................... 1 第一章 绪论 ....................................................................................................... 1 第一节 人因工程的简介 .................................................................................... 1 第二节 人在制造车间的重要性 ........................................................................ 1 第三节 制造车间工作环境改善的必要性 ......................................................... 2 第二章基于人因工程来改善制造车间的作业环境 ........................................... 2 第一节 作业环境的改善 .................................................................................... 2
1、照明 ....................................................................................................... 2 2、声音 ....................................................................................................... 3 3、温度 ....................................................................................................... 3 4、空气环境 ................................................................................................ 4 第二节 作业空间的改善 .................................................................................... 4
1、作业精度与视距的关系 ........................................................................ 5 2、坐姿 ....................................................................................................... 6 3、坐、立交替的作业姿势 ........................................................................ 7 4、立姿的作业范围 .................................................................................... 7 5、工作台.................................................................................................... 8 6、机器设备的布置原则 ............................................................................ 8 7、控制面板的布置原则 ............................................................................ 9 8、作业空间设计评估 ................................................................................ 9 第三章总结 ....................................................................................................... 10 参考文献 ........................................................................................................... 10
前言
在现在的多样性少量生产条件下，对人以及机器的柔性要求也越来越高，不得不承认人是车间中最大的变量，所以对人的管理变得尤为重要。而在传统的生产过程中，企业往往是片面的强调生产的数量和质量，忽略了人的因素，这样就会使员工在工作中过度疲劳或者容易发生生产事故，也容易让员工对工作产生厌倦,人因工程的出现为减少这些不良状况的发生[1]。通过对人因工程的研究，知道人的需求，来改善制造车间的作业环境。
第一章 绪论
第一节 人因工程的简介
人因工程又称工效学，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新兴学科[2]。
它是基于对人、机器、技术和相关环境的深入研究，发现并利用人的行为方式、工作能力、作业限制等特点，通过对于工具（用具）、机器（设施）、系统、任务和环境进行合理设计，以提高生产（包括日常生活中人的活动）的效率、安全性、健康性、舒适性和有效性的一门工程技术学科。
第二节 人在制造车间的重要性
在制造车间中，影响产品的生产速率，产品的质量以及产品或人的安全性的因素有很多，一般来说有人、 机、 料、 法、 环、 测等因素， 然而， 这诸多因素中人的作用是最主要的， 因为其它几项因素相对来说客观性较强，当它们都固定的情况下， 人的因素的不同， 速率、产品质量也就不同 [3]。所以，控制好人的因素，基本上就可控制整个制造车间。
第三节 制造车间工作环境改善的必要性
人机系统与它所在的作业环境息息相关，相互影响。环境常常影响着人们的生理，心理特性和机器的状态，而人和机器的状态又会影响环境。所以改善作业环境是必要的，因为优良的环境可以使人机系统发挥出最大的效能。
第二章基于人因工程来改善制造车间的作业环境
第一节 作业环境的改善
车间作业环境主要包括照明、色彩、温度、噪声和空气环境五方面，而他直接影响人－机－环境系统的效率和操作者的身心健康与安全[4]。在系统设计的各阶段，尽可能的排除各种环境因素对人体的不良影响，使人具有舒适的作业环境，将有利于保护劳动者的健康安全和最大限度的提高系统的综合效能。
1、照明
据分析，工厂中的25%事故与视力有关[5]，所以良好的照明环境能提高工厂的安全，同时使工作人员心情愉快，提高办公效率。
原因：1、照明系统应使细节更易于看到、颜色更易于分辨而不产生不适或分心的感觉；2完成任务通常需要视觉、认识和运动神经共同配合，视觉对任务完成程度的贡献越大，照明系统的影响也越大[5]。
虽然在一定范围内照明水平的提高虽可以提高工作效率，但随着照明水平的提高，工作效率的改善将越来越小，直至出现负效率（效率减低）。所以美国照明工程学会（IES）提出了一个简单的确定最低照明水平：
根据这一结论，对不同的工作给予等于或稍大于最低照明水平的照明度，一是保障人的最佳工作状态，二是节约用电，降低成本。
2、声音
一般情况，人耳对20到20000HZ频率范围内的声音比较敏感，起敏感程度随频率而边，在车间里声音主要用于报警系统，提高安全，同时还得预防噪音，保护人的身体健康。
预防噪音的方法有：①控制噪声源，噪音源的控制可由振动量减少及振动表面积的减小来实现 。所以多花点钱买安静的设备经常比购买较吵的设备而再加额外的的噪音控制费用来得更经济；②控制噪音传播，在房间的墙上、天花板上和地板上增加吸音材料，能在一定环境下降低噪音水平3－7dB ；③个人防护主要是使用听力保护设备，也有辅助方法─━调配工作、对出现听力衰退的工人减少其暴露时间和对工人进行听力测试等（美国OSHA规定要求企业对所有噪音量超过50％（TWA＝85dB(A)）的员工提供听力保护设备；噪音量在100％以上（TWA=90dB(A)）工人必须戴听力保护设备）[5]。
3、温度
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。 低温对绩效的影响：
低湿度能引起鼻腔、喉咙和皮肤干燥，嘴唇干裂，对气味也更敏感。体力劳动：身体核心温度每降低1℃，最大作业量下降4－6% ； 触觉灵敏度：灵敏度下降。 高温对绩效的影响：
对体力工作的影响 :在有效温度升至大约28℃ET时，并不影响人的生产效率 ,温度再升高则降低效率。
温度对安全行为的影响 :
工人的不安全行为与环境温度的关系为“U”字型，在17－23℃WBGT之间，工人不安全行为比例最小[5]。
所以，对车间的温度要保持稳定，使之不超出17－23℃WBGT范围，来提高人的绩效和人的安全。
4、空气环境
空气污染物通常是指以气态形式进入近地面或低层大气环境的外来物质。如氮氧化物、硫氧化物和碳氧化物以及飘尘、悬浮颗粒等，有时还包括甲醛、氡以及各种有机溶剂，其对人体或生态系统具有不良效应。空气质量会对作业人员的工作效率以及身心健康造成很大程度的影响，所以改善空气质量会提升作业绩效、职业健康。
引入植物是柔化环境的重要手段之一，绿色植物可以给作业环境带来清新感觉，增加作业环境的立体感、空间感，有助于减弱作业环境使人产生的沉闷感，缓和人的心理压力。
第二节 作业空间的改善
工作环境都是由人、机、环境三个部分组成的。在工作系统中，这三个基本要素是相互关联而存在的。
作业空间的设计是指按照作业者的操作范围、视觉范围以及作业姿势等一系列生理、心理因素对作业对象、机器、设备、工具进行合理的布置、安排，并找出最适合本作业的人体最佳作业姿势、作业范围，以便为作业者创造一个最佳的作业条件 。
图： 作业空间的设计分解
★作业空间设计需要考虑的人体因素
作业空间设计要着眼于人，落实于设备。即首先要考虑人的需要，为操作者创造舒适的作业条件，再把有关的作业对象（机器、设备和工具等）进行合理的排列布置。而考虑人的活动特性时，必须考虑人的认知特点和人体动作的自然性、对称性和节奏性等。在应用有关人体测量数据设计作业空间时，必须保证至少在90%的操作者中都具有适应性和操纵性[5]。
人体因素有：人的视觉要求、人的行为影响、人的主要工作体位、作业精度与视距的关系 。
1、作业精度与视距的关系
2、坐姿：适合操纵范围和操纵力不大，精细或需稳定连续
进的工作。
向前倾斜着地，身位体
处于舒适状态的体
o
，上腿平方，下腿一般垂直地面或稍
指身躯伸直或稍向前倾角为10o
图 坐姿的正常和最大水平作业范围 图坐姿的立体作业范围 （Barnes,1963; Squires,1956）
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3、坐、立交替的作业姿势
图 坐立姿的尺寸图示 4、立姿的作业范围
立姿作业的立体空间是立姿水平面作业范围与垂直面作业范围在三维空间的结合，其空间形状呈贝壳
5、工作台
图 低台式坐姿工作台 图 高台式坐姿工作台
图 站姿工作台要求
6、机器设备的布置原则
按作业顺序布置；②按设备功能布置；③混合布置。
7、控制面板的布置原则 。
①按重要程度布置②按作业顺序布置③按使用频率的高低布置④按功能对应性原则排列⑤控制器的间距。
8、作业空间设计评估
[5]
总之，作业空间的设计要考虑到人的客观及主观因素，在一定的空间范围内，考虑人的身体特征基本数据，根据极端设计原则、可调范围设计原则和平均设计原则，合理的设计出人与机器的作业空间及工作台的高度，给人舒适且能高效的工作。
第三章总结
制造车间作业环境直接影响到人的作业效率和安全性,因此,必须根据工作地点具体条件,采取切实可行的措施,改善作业环境,加强劳动保护,减少环境对作业人员的不利影响,从而提高人的作业安全性[6]。而在利用人因工程改善生产车间存在的问题时，要遵循客观性、系统性和动态性的原则。 近些年来在我不少的工业企业得到运用，也取得不错的效果。
参考文献
[1]王钰雷，王倩倩. 人因工程在车间的应用研究[J], 商， 2013,7（8）. [2]蔡镜，陈晓. 人因工程在个体防护系统中的应用及发展[J]，中国个体防护装备，2003,10（6）.
[3]卢淑佳. 论质量管理中人的因素的重要性[J]，质量与可靠，2009,8（15）. [4]郭伏，刘春海，王勤兵. 车间作业环境综合评价[J]，东北大学学报，2006,12（30）.
[5]孙林岩.人因工程［M］，北京: 高等教育出版社，2008.
[6]卜晶森，程为民，周刚等. 人-机-环境系统工程安全分析与评价研究[J]， 工业安全与环保， 2009,2（10）.
西安邮电大学经济与管理学 院(系) 科研实践 过程考核表
附件8
西安邮电大学 经济与管理院(系) 科研实践 成绩鉴定表