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人因工程学在飞机设计中的应用

人因工程学在飞机设计中的应用
人因工程学在飞机设计中的应用

人因工程学在飞机驾驶舱空间布局设计中的应用摘要:本文在回顾现有驾驶舱设计中人因工程学主要研究方法的基础上,着重探讨了飞机驾驶舱空间布局设计中人因工程设计原则的具体应用,并对这些设计方法的优劣进行对比和评价,最后提出设计中需要注意的若干问题。

关键词:人因工程学;研究方法;空间布局设计

The application of Human Factors Engineering in the cockpit

space layout design

Abstuction: Based on reviewing the existing primary research method of Human Factors Engineering on the cockpit designing, this article discussed the Human Factors Engineering principle and it’s specific using of aircraft cockpit space layout design, and evaluate the superiority of comparison, finally puts forward some problems need to be taken attention.

Keys: Human Factors Engineering; research method; space layout design

1 引言

根据台湾工效学学会的定义,人因工程是指“了解人的能力与限制,以应用于工具、机器、系统、工作方法和环境之设计,使人能在安全舒适及合乎人性的状况下,发挥最大工作效率和使用效能,并提高生产力及使用者的满意度的学科领域。”已有的研究表明,人因工程学在增进系统安全,提高人员满意度,和提高系统绩效等方面能发挥很大的作用[1]。

人因学最初的研究范围比较狭小,只涉及军事、工业领域人—机界面交互的一些问题,目前的研究范围已得以扩大,与人类工效学、工程心理学及认知工程学等学科有着紧密的联系,并在核工业、汽车设计、风险评估、航空领域等都产生了广泛的影响。

2 人因工程学的研究进展及研究方法

2.1 人因工程学的研究进展及方法

人因工程是一门相对年轻、独立和独特的实践性学科 ,其研究与应用重心历经了军事、工业人因工程、消费产品及服务、计算机人因工程等领域阶段 ,到20世纪90年代兴起宏观人因工程和认知人因工程研究后,逐步转移到工业系统。其研究内容现主要涉及到以下四个方面[2]:

1)硬件人因工程:起初称为人-机器接口技术,代表了人因

工程学科前30年的主流应用方面 ,最初研究人的生理和知觉特性 ,并将其相关成果应用到操作、显示与工作空间布局的分析、设计和评价等过程中。这仍然是今天人因工程的最大研究应用领域。

2)环境人因工程:该技术主要研究处于各种环境状态(光、热、噪声和振动等)下时人的能力及其极限。近几十年来,随着对人与其自然和人造环境间关系的认识和探讨不断深入,该技术不断得到应用和发展。

3)认知人因工程:该技术是随着20世纪60年代硅芯片的诞生及随后的现代计算机革命的兴起,它最初研究的是人们获取和加工信息的方式,现在该技术主要应用于设计或完善系统软件,从而提高其可使用性。

4)宏观人因工程:这是人因工程的最新分支,兴起仅仅10余年。前述3种类型的研究重心在于单个的操作者和操作小组(子系统) ,可以说是处在“微观”人因工程层次上。此时人因工程开始着重研究组织系统和工作系统的设计及与此相关的人—机器、人—环境和人—软件等多个接口整体的设计问题。

由于人因工程的全面研究涉及到人类工效学、工程心理学及认知工程学等多个学科,所以其研究方法一般采基础研究和应用

研究相结合的方式[3],通过对具体人群、产品和系统等的研究,发展出相应理论、原理,再把研究扩展到不同系统和环境下,力求得到若干可以普遍应用的原理。研究通常需要进行数据采集,人因工程学研究中数据采集方法有很多种,主要采用的有实验研究法和描述性研究法。前者通过自然实验或实验室实验来控制自变量和影响自变量变化的环境因素,观察和记录自变量因素引起的因变量的变化;后者直接测量一些变量并评估各个变量间关系的方法,来收集复杂的实际系统的变化数据,并得出实验结论。

2.2 驾驶舱设计中的人因工程学研究现状

在过去几十年里,发动机、系统和结构设计等方面的改进大大降低了事故率并提高了飞行效率,但飞行高度、速度、巡航时间的增加及显示系统、操纵系统的高度自动化,却造成对飞行员生理心理负荷的增大,人的因素成为制约飞行安全的主要因素,驾驶舱作为人机接口最突出和集中的地方,其设计的优劣直接关系到飞机飞行的安全,自然成为人因工程学在航空领域的研究重点[4]。

最早在驾驶舱设计中运用人因工程学理论的是美国和日本,他们研制了许多基于人因工程设计理论和原则的计算机辅助软件,并广泛应用于飞机驾驶舱和汽车驾驶舱的设计总,比较典型

的代表有:1973年Dayton大学为美空军开发的COMBIMAN软件,主要用于飞机乘务员工作站设计中的视野分析和手部可达性分析;宾夕法尼亚大学设计开发的JACK软件,构建了人体模型和一系列可控的分析工具;德国THCMATH开发的RAMSIS工效分析工具,建立了飞行员以及乘客的姿势仿真模型[5]。

我国的人因工程学理论研究开展较晚,飞机驾驶舱设计主要是借鉴苏联的成果,由于各研究机构的驾驶舱设计规范还不统一,基于人因工程学的驾驶舱统一的设计标准还有待形成。现在,北航、南航和一些研究部门都取得了一定的成果和开发了一些软件:北京航空航天大学开发的MMES软件,建立了人机工效模拟系统,和模型评价;南京航空航天大学开发的参数化人体模型生成系统,建立了人体尺寸数据库[6]。

目前国内外的诸多研究主要集中于飞机驾驶舱的操作面板

设计,利用三维人体模型和虚拟人技术进行驾驶舱的设计以及飞机驾驶舱的人机适配性评价。为了改善飞行员在复杂情境中对自身状态、飞机状况及周边事态的充分了解和整体把握,增强飞行员的情境意识(situation Awareness)能力,国外目前正在寻求新的信息显示方式和途径,研制开发新型信息显示界面—三维图形数据格式信息显示界面,这种界面可以使飞行员认知反应时间

变短,操作错误减少,心理负荷降低,而且情景意识也明显增强。

总之,国内外的研究都在寻求利用CAD技术和计算机图形技术,完善现有参数化三维驾驶舱模型和三维虚拟人体模型和适当的评价模型。同时在驾驶舱的自动化设计中,强调自动化与飞行员能力及需求的相匹配和兼容,避免忽视人的特性而导致的“过度自动化”或“不当自动化”,寻求以人为本的自动化设计。

3 驾驶舱空间布局设计的人因工程学问题

纵观已有的文献资料,我们不难发现,当前的人因工程学研究是把人、机、环境视为相互关联的复杂系统,运用现代科学技术理论和方法进行研究,使系统具有“安全、高效、经济”等综合效能。驾驶舱设计中的人因工程学研究,就是以人因工程的相关理论知识为基础,对飞机驾驶舱设计元件进行合理布局,使飞行员能舒适、高效和安全驾驶,并顺利完成指定的任务。

飞机驾驶舱的主要设计元件有座椅、驾驶杆、脚踏板和仪表板等,它们的设计关联到不同的相关人因工程学设计原理[7],大致如下:

1)座椅设计:此项设计要基于人体坐姿理论的相关知识,包括坐姿舒适角度和人体坐姿体压分布。坐姿舒适角度和人体体压分布都是通过大量实验得到的,它们对座椅设计元素(座高、

座深、扶手高和头枕尺寸等)有着重要指导意义;

2)驾驶杆和脚踏板:都属于操作器设计。此项设计涉及到人手和脚可达性分析和受力分析理论。根据人体的多刚体系统模型可将人体模型分为上、下肢运动链,应将驾驶杆和脚踏板布置在人手和脚的舒适域内,而仪表板上的控制面板应布置在人手的活动范围内;

3)仪表显示设计:属于显示器设计。此项设计要考虑人体的视域分析理论。飞机的主要仪表和显示器应设计在飞行员的舒适视野内,且仪表和显示器的指针方式、显示方式等都应参照人因工程学相关标准来设计,便于飞行员观察及识别。

3.1 座椅的人因工程学设计

3.1.1 人体坐姿的舒适角度[8]

舒适的坐姿,应保证腰曲弧形处于正常状态,腰背肌肉处于松弛状态,从上体通向大腿的血管不受压迫,保持血液正常循环。因此,最舒适的坐姿是臀部稍离靠背向前移,使上体略向上后倾斜,保持上体与大腿夹角在90°~115°,同时,小腿向前伸,大腿与小腿、小腿与脚掌之间也应达到一定角度,如图1所示:

图1 舒适的坐姿关节角度

在坐姿状态下,支持人体的主要结构是脊柱、盆骨、腿和脚等。脊柱位于人体背部中线处,由33块短圆柱状椎骨组成,包括7块颈椎、12块胸椎、5块腰椎和下方的5块骸骨及4块尾骨,相互间由肌腿和软骨连接。腰椎、骸骨和椎间盘及软组织承受坐姿时上身大部分负荷,还要实现弯腰扭转等动作。正常的姿势下,脊柱的腰椎部分前凸,而至骸骨时则后凹。在良好的坐姿状下,压力适当地分布于各椎间盘上,肌肉组织上分布均匀的静负荷。当处于非自然姿势时,椎间盘内压力分布不正常,产生腰部酸疼万疲劳等不适感。图2为不同姿势下的腰椎曲线:

基于人因工程学的某餐馆优化再设计_课程设计

攀枝花学院 学生课程设计(论文) 题目:基于人因工程学的 某餐馆优化再设计 学生姓名:刘璐学号:3018 所在院(系):机械工程学院 专业:工业工程 班级:2010级工业工程 指导教师:蒲光华职称:讲师 2013年6 月24 日 攀枝花学院教务处制 摘要 随着社会的进步,人的价值日益受到尊重。安全、健康、舒适等因素在工作系统设计和评价中必将受到广泛重视。近年来,随着人们财富的不断积累,人们对生活水平的追求也在不断的提高。 本文主要探讨人因学在餐饮酒店业的应用,了解并初步掌握设计的一般程序和方法、室内设计的全过程,并以此为核心,对室内设计过程中所涉及的设计理论相关知识和内容作全面系统的训练,针对餐馆作业环境、作业空间以及室内色彩设计的概念、过程和方法分析照明环境、颜色环境、噪声环境、微气候环境及空气环境,通过这些分析来改进酒店的经营管理方式和设施布局,最大化的给顾客一个温馨,舒适的环境。从不同的角度来阐述人因学的应用。对餐厅内的整体布局进行优化再设计,使整体布局达到最佳的效果,为顾客提供一种舒适的 就餐环境。 关键词人因工程学,设施布局分析,作业空间分析,优化再设计

目录 摘要 (Ⅰ) 1 绪论………………………………………………………………………………..错误!未定义书签。 1.1课题研究的背景.............................................................................. 错误!未定义书签。 1.2课题研究的目的和意义.................................................................. 错误!未定义书签。 ......................................................................................................... 错误!未定义书签。 ......................................................................................................... 错误!未定义书签。 1.3课题研究的内容.............................................................................. 错误!未定义书签。 2 课程设计的理论概述……………………………………………………………..错误!未定义书签。 2.1 人体测量的理论依据..................................................................... 错误!未定义书签。 ......................................................................................................... 错误!未定义书签。 ......................................................................................................... 错误!未定义书签。 2.1.3 人体测量的数据应用......................................................... 错误!未定义书签。 2.2色彩的理论描述.............................................................................. 错误!未定义书签。 ......................................................................................................... 错误!未定义书签。 ......................................................................................................... 错误!未定义书签。 2.3 照明的理论描述............................................................................. 错误!未定义书签。 3 餐馆的人因工程学设计与改善 ........................................... 错误!未定义书签。 3.1 餐馆的桌椅改善............................................................................. 错误!未定义书签。 3.1.1 餐馆桌椅数据测量结果..................................................... 错误!未定义书签。 ......................................................................................................... 错误!未定义书签。 ......................................................................................................... 错误!未定义书签。 ......................................................................................................... 错误!未定义书签。 3.2餐馆色彩的人因工程学优化.......................................................... 错误!未定义书签。 3.3餐馆照明的人因工程学优化.......................................................... 错误!未定义书签。 4 改善后的餐馆布局………………………………………………………………错误!未定义书签。 4.1 桌椅改善分析................................................................................. 错误!未定义书签。 4.2 照明改善分析................................................................................. 错误!未定义书签。 4.3 餐馆色彩改善分析......................................................................... 错误!未定义书签。 5 课程设计小结……………………………………………………………………错误!未定义书签。 参考文献……………………………………………………………………………..错误!未定义书签。

人因工程课程设计

《人因工程》课程设计 题目:人因工程在交通信号灯中的设计与应用 学院:机电工程学院 专业班级: 14工业工程二班 姓名:汪长鑫王浩 学号: 1401040210 1401040222 时间: 14-15周 指导教师:吴海

摘要 现在交通安全对于我们的日常生活越来越重要,交通信号灯与我们的日常生活联系越来越紧密。交通信号灯的出现,使得交通得以有效管制,对于疏导交通流量,提高道路通行能力减少交通事故有明显效用。但是交通信号灯也存在以下几个问题,本次课程设计研究旨在发现设计及安装不合理的状况 1.传统红绿灯(全屏灯)每个方向一组,共四组。这种红绿灯控制简 便但是缺点是只适合小型城市,由于没有各灯的停留时间,极易造成驾驶员误判从而导致交通拥堵。 2.箭头型红绿灯每个方向三组,共十二组。这种红绿灯应用广泛, 该模式下各方向车辆行人只需要按照相应指示箭头通行,缺点是绿灯时间较短,等待时间长,驾驶者容易心理焦躁。 3.红绿灯倒计时显示器与信号灯颜色不一致。容易出现闯红灯 4.部分红绿灯是单灯,通过变换颜色来控制交通,这种单一刺激的 情况下(即只有颜色)感知觉系统所需要的时间会较长 针对发现的问题及缺陷,运用人因工程学方面的知识进行重新考察和设计,提出部分建议,对机动车、非机动车、人行横道信号灯及信号灯灯架中存在的缺陷进行重新设计,力求重新设计的道路交通信号灯在交通安全中发挥作用。 关键词:道路交通信号灯,不合理设计,误判,心理焦躁,闯红灯

Abstract Now the traffic safety of our daily life more and more important, traffic lights in touch with our daily life more and more closely. The emergence of the traffic lights, make traffic is effectively controlled, for facilitating traffic flow, improve road traffic capacity to reduce traffic accidents have obvious effect. But there are also several problems with traffic lights, the course design of study aims to find the status of the design and installation is unreasonable 1. The traditional traffic light lamp (full screen) each direction a group, a total of four groups. The traffic light control is simple but the downside is only suitable for small city, because there is no residence time of each lamp driver misjudgment caused by extremely easily lead to traffic jams. 2. The arrow lights three groups in each direction, twelve groups. Under this model is widely used at the traffic lights, the direction of traffic just need to follow the instructions of the corresponding arrow, the disadvantage is that green time is shorter, waiting time is long, the driver easy psychological anxiety. 3. The traffic lights countdown display and light color is not consistent. It's easy to have a red light 4. Part of the traffic light is light, through the change color to control

人因工程学在产品设计中的原则应用

航空人因工程学研究方法和产品设计应遵 循的原则述评 摘要:文章介绍了航空人因工程学的研究方法,并对各研究方法进行了比较评价。“人的因素”是飞机驾驶环境设计中不可忽视的一个因素,文章以飞机驾驶舱显示器为例,介绍了在显示器设计中应遵循的人因学原则,并总结了应用人因学进行设计的一些优点。文章最后展望了人因学在民航驾驶舱中的进一步研究应用。 关键词:航空人因;研究方法;飞机驾驶舱;显示器;设计原则 1.引言 安全是航空运输的生命线,是民航工作的头等大事。随着信息和计算机技术以及民航事业的飞速发展,飞机驾驶舱内采用的新技术装备越来越多,飞行员需要处理的信息量逐渐增多,其作业工作负荷也逐渐加大。根据国际民航组织(ICAO)对1988~~1997年间全球民用飞机解体事故的统计,70%左右的事故原因与机组的人误有关。由此可见,航空人因学在民机驾驶舱研发中占有不可忽视的重要作用。近年来,国内外在人体测量、视觉工效学评价、工作能力和工作负荷测量等方面开发了多种新技术,从人因学角度对飞机驾驶舱环境的安全性进行了研究[1]。本文主要介绍了航空人因工程学的研究方法,以及在飞机驾驶舱设计中应遵循的人因学原则。 2.人因工程学主要研究方法 人因工程在很大程度上是一门实验科学,其主要任务是把与人的能力和行为有关的信息及研究结果应用于产品、设施、程序和周围环境的设计中去[2]。这些知识主要来源于实验和观察。人因工程学把采集的经验数据不仅应用于产品的设计中,而且用于评价设计的优劣。这样,人因工程在系统设计中具有双重任务:开始时是设计的基础,结束时是评估手段。 从人因学的研究结果看,研究方法通常被分为三类:描述性研究、实验性研究、评价研究。现实中一个具体的研究往往涉及多个类别。虽然每一类都有不同的目标,使用不同的方法,但它们全都有相同的决策过程:选择研究地点、选择变量、选择采样主体、收集数据、分析数据[3]。

人因工程学论文

人因工程学论文 在人类的进化过程中,从最原始的完全依靠自然的生活(比如采集食物、狩猎以及逃避猛兽的追捕)到逐渐学会制作简单的工具,再到各种复杂工具和技术的发展。人类经历如此漫长的道路,才从原始社会发展到今天。现在,我们已经能够使用各种技术生产大量的产品和设备,其中包括我们的祖先所不可能想象的产品。在这个过程中,科学技术作为第一生产力发挥着至关重要的作用。然而技术发展与人的因素是不可分割的,他们的关系就是人们开始研究人因的起因。人们都有这样的经历,一些工具、装置、设备或机器的使用十分不方便,而只要稍加改动,用起来就会舒服的多。这些只是非常简单的人因工程学的应用。随着生产技术的发展和人类对于自身认识的加深,人因工程学学也越来越深入与技术融合再一起,同时也越来越深入地溶入人们的生活之中,例如在各种日常用品,家用摄像机、浴盆,电视机的遥控器等都非常典型地应用到人因工程学。下面将对人因工程学这门学科从总体进行认识并且较深入地理解几个比较重要的概念。 、人因工程学的定义 目前国际上对人因工程学有几种不同的称呼。美国称之为人因工程学(Human Factors),在欧洲工效学(Ergonomics)更为流行。有些学者称之为人类工程学(Human Engineering)、人机工程, 也有一些心理学家喜欢使用工程心理学(Engineering Psychology)的叫法。在具体的定义上,也没有统一。例如国际人机工程学会将人机工程学定义为:研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心里学等方面的因素,研究人和机器及环境的相互作用,研究在工作中、生活中和休息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。中国企业管理百科全书将人机工程学定义为研究人和机器、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、健康和舒适的目的的学科。有些学者通过对于各种定义的归结,认为人机工程学可定义为:按照人的特性设计和改善人-机-环境系统的科学。 我们认为人因工程学的定义应该结合人因工程学研究的核心、目标以及方法来给出。在研究重点上,人因工程学着重于研究人类以及在工作和日常生活中所用到的产品、设备、设施、程序与人之间的相互关系。研究重点在于人和通过设计来影响人。人因工程学试图改变人们所用的物品和所处的环境,从而使其更好地满足人的工作能力和限制,适应人的需要。在研究目标上,人因工程学有两个主要的目标:第一是为了提高工作的效率和质量,例如简化操作、增加作业准确性、提高劳动生产率等;第二是为了满足人们的价值需要,如提高安全性、减少疲劳和压力、增加舒适感、获得用户认可、增加工作的满意度和改善生活质量等。在研究方法上,人因的基本方法就是对人的能力、限制、特点、行为和动机等相关信息进行系统研究,并将之用于产品、操作程序及使用环境的设计。它包括对人本身和人对事物、环境等反应的有关信息的科学研究。这些信息是进行设计的基础,并且可以用来分析当设计有所变化时可能产生的影响。作为一门注重设计的科学,人因工程学还包括对设计的评价等方面。 要了解一门学科,就必须了解这门学科的历史,人因工程学的发展分为四个阶段: 1.前导期 1945之前 人因工程的发展与人类的技术发展息息相关,由考古学的研究可知,在石器时代原始人已经开始发展简单的手工具、器皿,以扩展人的能力。为了便利使用,工具与器皿的设计与製造不断地改进,虽然当时所有的改善与设计皆以试误(Trial and Error)方式进行,并非经过严谨的设计与考虑步骤,但是其成效仍然非常惊人,在二、三千年之前,人类已在埃及、印度、中国具有非凡的成就。

人因工程学课程设计报告书

人因工程学课程设计说明书 题目:学生宿舍公共洗漱室的 人机学研究与设计小组: 成员姓名: 班级学号: 完成时间: 成绩: (学校) (系别)

目录 《人因工程学》课程设计任务书 (1) 课程设计说明书 (2) 前言 (3) 一、选题的目的 (3) 二、选题的意义 (3) 三、设计程序 (3) 第一部分评析准备 (4) 一、实地调研考察 (4) 1.1、洗漱室实际情况及调查表 (4) 1.2、问卷结果整理 (8) 1.3、问卷结果分析 (16) 第二部分人机评价及改进准备 (17) 一、洗漱室的整体布局评价 (17) 2.1.1、门的宽度 (18) 2.1.2、门的位置 (18) 2.1.3.人均使用面积 (19) 二、水龙头的使用及其与水管材料评价 (19) 2.2.1 水龙头的清洁及损坏 (20)

2.2.2 水龙头的使用空间 (20) 三、水龙头的水流的评价 (20) 四、洗漱室水槽的评价 (21) 2.4.1、水池太浅 (22) 2.4.2、水槽的高度 (23) 五、晾衣绳的高度评价 (24) 六、洗漱室的灯光评价 (25) 七、地板湿滑积水评价 (28) 2.7.1 地板湿滑 (28) 2.7.2、地面积水 (28) 第三部分改进设计 (32) 一、洗漱室的空间布局的设计改进 (32) 二、洗漱室水槽的设计改进 (33) 三、洗漱室的排水系统 (35) 第四部分设计评价 (38) 总结 (39) 参考文献 (40) 附录 (41)

《人因工程学》课程设计任务书 一、设计题目 《学生宿舍公共洗漱室的人机学研究与设计》 二、设计任务 通过调研考察,分析现有学生宿舍洗漱室的人机关系是否合理,并结合所学《人因工程学》原理,对其进行调整设计,使得公共洗漱室能够得到更好地使用。

人因工程学

回顾 ?注意: ?这不是考题,只是粗略的回顾,或者是以前没有考虑到的、认识不够的问题。

第1章人因工程概论(3学时)? 1.1 人因工程发展 ? 1.1.1 参考教材 ? 1.1.2 人因工程学的命名及定义 ? 1.1.3 起源与发展 ? 1.2 人因工程研究与应用 ? 1.2.1 人因工程学的研究内容 ? 1.2.2 人因工程学的研究方法 ? 1.2.3 人因工程学的体系及其应用领域 ? 1.2.4 人因工程学与工业工程

?请举出2个我们日常生活中与人机学相关的例子;?课桌椅以及快餐店的服务台的宽度和高度为何要这样设计呢?你们认为设计的合理吗? ?论述中国古代对器物精辟的论述与一门完整的学科的区别

第二章(6学时) ? 2.1 人体的运动机制 ? 1.1.1 骨骼和关节 ? 1.1.2 肌肉 ? 2.2 人的作用能力 ? 2.2.1 人体能量的产生机制及作业劳动时人体的调节和适应 ? 2.2.2 劳动强度与标准 ? 2.2.3 作业能力的动态分析 ? 2.3 疲劳 ? 2.3.1 疲劳及其特点与分类 ? 2.3.2 引起疲劳的原因和疲劳对人体的影响? 2.3.3 疲劳的测定方法 ? 2.3.4 提高作业能力与降低疲劳的措施

?抬起重物时的动作分析。 ?论述从保证安全生产的角度出发,如何减轻疲劳、防止过劳。 ?目前的劳动强度计算方法有什么缺点?

利用学习曲线预测作业时间?学习曲线提出了随累计产量的增加,单件产品制造工时逐渐减少的规律,因此学习曲线一旦 被设定,便可用来预测作业时间。 ?例如,某企业生产某产品1000件,工时为每件50h,学习速率为80%。现准备再生产2500件,求需要多少工时才能完成?

人因工程学课后习题及解答.doc

《人因工程学》课后复习思考题答案 郭伏、钱省三主编 第一章 一、简述人因工程学的定义。 答:人因工程学就是按照人的特性设计和改进人一机一环境系统的科学。 人一机-?环境系统是指由共处于同一时间和空间的人与其所操纵的机器以及他们所处的周围环境所构成的系统,也可以简称为人一机系统。 为了实现人、机、环境之间的最佳匹配,人因工程学把人的工作优化问题作为追求的重要目标。其标志是使处于不同条件下的人能高效、安全、健康、舒适地工作和生活。 二、人因工程学的发展历程经历了哪几个阶段? r萌芽时期(2。世纪初期) J 人因工程学的兴起时期(1910—1940年) ] 人因工程学的成长时期(1940—1960年) I 人因工程学的发展时期(I960年以后) 1.人因工程学的萌芽时期 20世纪初,美国人泰勒(科学管理的创始人)进行了著名的铁铲实验和时间研究实验,他还对工人的操作进行了时间研究,改进操作方法,制定标准时间,在不增加劳动强度的条件下提高了工作效率。 与泰勒同一时期的吉尔布雷斯夫妇开展了动作研究,创立了通过动素分析改进操作动作的方法。 在这一时期,德国心理学家闵斯托伯格倡导将心理学应用于生产实践,其代表作是《心理学与工业效率》,提出了心理学对人在工作中的适应与提高效率的重要性。 20世纪初,虽然己孕育着人因工程学的思想萌芽,但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,因此大玷存在着伤害人身心的问题。 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.人因工程学的成长时期 这一阶段包括笫二次世界大战至20世纪60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。

人因工程课程设计

课题:我校二楼食堂全触屏多功能售票机人因工程课程设计学院:长春工业大学机电工程学院 专业:工业工程 班级:100110班 姓名:常幸福(20100357)

人因工程课程设计 一、设计题目及其说明 (3) 二、调研与分析 (3) 三、方案构思、多方案的对比与抉择 (4) 四、设计说明 (5) ㈠、整体外形图(具体尺寸图参见附录) (6) ㈡、人机界面设计流程图 (6) 1、购票功能 (6) 2、充值功能 (8) 3、缴费功能 (9) 4、建行ATM取款机功能 (10) ㈢、设计说明 (10) 1、对多动能售票机整体外形的设计说明 (10) 2、人机显示界面的设计 (11) ⑴、字符形状和大小设计 (11) ⑵、显示屏亮度 (12) ⑶、文字信息 (12) ⑷、色彩功能分析 (13) 五、设计小结 (14) 六、参考文献 (15) 七、为下一届学弟学妹留的作业 (15)

一、设计题目及其说明 食堂全触屏多功能售票机 针对我校饮食中心二楼的人因工程分析与改善,根据我们的调研分析发现食堂存在诸多问题,二楼饮食中心每天前去吃饭的人相对其它楼层较多,尤其在开学初和每周一的时候总是有大量的学生在排队等候饭卡充值或者打印小票,看到此景会联想到科研楼取款机前也具有类似的情形,根据此种状况我们设计了食堂全触屏多功能售票机。它集合了打印小票、饭卡充值、电话缴费和ATM取款机的功能。 二、调研与分析 我校饮食中心二楼进过假期的维修改善后已经有了一定的进展,但是经过一学期的使用和调试,仍然还有许多不尽人意的地方。通过我们的实地考察,发现二楼食堂还有许多地方需要改善。诸如: 1、餐桌的高度设计就不是很合理,有的人必须的大幅度弯腰才能 吃到放在餐桌上饭; 2、餐桌的大小也不太合理,如果俩人互相坐对面只能放下餐盘, 其他的饮料或者碗碟就没有地方可放; 3、有的座椅也不符合人的臀部体型,有时坐着还容易向下倾斜滑 下; 4、餐桌椅的颜色太单一,没有给人留下美感,从而影响到食欲; 5、餐窗口的设计没有考虑到由于冬天天气冷会产生雾气,导致学 生看不清窗口里面摆放的是什么饭菜;

人因工程研究的现状及发展趋势

人因工程研究的现状及发展趋势 宋寒梅 (湖南大学机械与运载工程学院 20110407105) 摘要:以人因工程学科研究方向和对象范畴为基础,以2001年~2005年人因工程各研究领域发表文章关键词和主要相关杂志内容检索统 计为依据,通过对已检索文献的阅读和比较,分析了21实际最初五 年国内外人因工程学研究的内容和特征。对国内外人因工程研究的热点问题进行了比较分析,并对所用的研究方法及应用对象进行比较。最后,结合国内科学技术水平和社会环境发展现状,提出了人因工程学在我国的发展趋势,并对其今后的研究方向提出了建议。 关键词:人因工程学;研究方法;比较分析;研究热点 1.引言 人因工程学是近几十年发展起来的边缘学科,该学科从人的心理、生理等特征出发,研究人-机-环境系统优化,以达到提高系统效率,保证人的安全、健康和舒适的目的。人因工程研究领域涉及到几乎所有与“人”有关的系统。国外人因工程学科的发展经历了萌芽时期(科学管理),初始阶段(疲劳研究、人员选拔和培训)、成长阶段(人机界面设计)和发展阶段(应用领域和应用范围不断扩大)。我国的人 因研究比国外晚20年~50年,真正的发展是在1980年以后,主要以学习和引进西方人因工程理论和方法为主。 人类社会进入21实际,信息技术和制造技术的飞速发展改变着 人们的生活和工作方式,人的因素的影响和作用日益得到重视。与此

相关的人因工程学科在理论研究及应用上取得了丰硕的成果,新的研究领域不断诞生并发挥着重要的作用。本文通过对国内外人因工程研究成果进行对比分析,比较其研究内容和研究方法上的异同,明确研究热点,进而把握人因工程学科的发展方向。 2.国内外人因工程学研究现状 2.1国外人因工程学研究现状 一直以来,我国理论界对国外人因工程学研究规模和成果的分析鲜有涉猎,因此本文首先进行了大量的英文文献阅读与翻译的准备工作,并通过专家咨询、因子分析,最终确定与人因工程学研究、应用和相关的外文期刊。其次,统计了从2001年1月到2005年6月为止的共1416篇英文文献,对其内容进行了逐一分析、统一甄选和聚类。 总体来看,国外涉及人因工程研究的期刊较多,发表的论文旨在解决生产、生活中的实际问题,研究热点不断更新,适应社会经济发展,领导学术前沿。国外近五年人因工程研究内容包括人体研究、工作负荷与职业健康、作业环境研究、作业场所改善与作业方法研究、人因工程与行业研究、特殊人群研究、产品设计与评价、人机系统整体研究、组织和管理中的人因工程研究,以及人因工程项目成本绩效分析。图1描述了不同研究领域论文所占比重。

人因工程学的重要性及应用

第一章人因工程学概述 第一节学科概述 在人类的进化过程中,从最原始的完全依靠自然的生活(比如采集食物、狩猎以及逃避猛兽的追捕)到逐渐学会制作简单的工具,再到各种复杂工具和技术的发展。人类经历如此漫长的道路,才从原始社会发展到今天。现在,我们已经能够使用各种技术生产大量的产品和设备,其中包括我们的祖先所不可能想象的产品。在这个过程中,科学技术作为第一生产力发挥着至关重要的作用。然而技术发展与人的因素是不可分割的,他们的关系就是人们开始研究人因的起因。人们都有这样的经历,一些工具、装置、设备或机器的使用十分不方便,而只要稍加改动,用起来就会舒服的多。这些只是非常简单的人因工程学的应用。随着生产技术的发展和人类对于自身认识的加深,人因工程学学也越来越深入与技术融合再一起,同时也越来越深入地溶入人们的生活之中,例如在各种日常用品,家用摄像机、浴盆,电视机的遥控器等都非常典型地应用到人因工程学。下面将对人因工程学这门学科从总体进行认识并且较深入地理解几个比较重要的概念。 、人因工程学的定义 目前国际上对人因工程学有几种不同的称呼。美国称之为人因工程学(Human Factors),在欧洲工效学(Ergonomics)更为流行。有些学者称之为人类工程学(Human Engineering)、人机工程, 也有一些心理学家喜欢使用工程心理学(Engineering Psychology)的叫法。在具体的定义上,也没有统一。例如国际人机工程学会将人机工程学定义为:研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心里学等方面的因素,研究人和机器及环境的相互作用,研究在工作中、生活中和休息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。中国企业管理百科全书将人机工程学定义为研究人和机器、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、健康和舒适的目的的学科。有些学者通过对于各种定义的归结,认为人机工程学可定义为:按照人的特性设计和改善人-机-环境系统的科学。 我们认为人因工程学的定义应该结合人因工程学研究的核心、目标以及方法来给出。在研究重点上,人因工程学着重于研究人类以及在工作和日常生活中所用到的产品、设备、设施、程序与人之间的相互关系。研究重点在于人和通过设计来影响人。人因工程学试图改变人们所用的物品和所处的环境,从而使其更好地满足人的工作能力和限制,适应人的需要。在研究目标上,人因工程学有两个主要的目标:第一是为了提高工作的效率和质量,例如简化操作、增加作业准确性、提高劳动生产率等;第二是为了满足人们的价值需要,如提高安全性、减少疲劳和压力、增加舒适感、获得用户认可、增加工作的满意度和改善生活质量等。在研究方法上,人因的基本方法就是对人的能力、限制、特点、行为和动机等相关信息进行系统研究,并将之用于产品、操作程序及使用环境的设计。它包括对人本身和人对事物、环境等反应的有关信息的科学研究。这些信息是进行设计的基础,并且可以用来分析当设计有所变化时可能产生的影响。作为一门注重设计的科学,人因工程学还包括对设计的评价等方面。 综上所述,人因工程学可以简单地定义为:人因工程学是基于对人和机器,技术的深入研究,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、机器、系统、任务、和环境进行合理设计,以提高生产率、安全性、舒适性和有效性的一门工程技术学科。 作为一门工程技术,人因工程学不同于其他一般工程技术学科的一些要点

人因工程学课程设计.doc

课程设计说明书 课程名称:人因工程学 题目:火车硬座车厢方面的人机学研究 专业:工业工程 班级: 11-1 姓名:吴霞、赵航 学号: 2011022410、2011022422 指导教师姓名:耿雷祝荣欣鞠金艳 设计起止日期: 2013年12月16日—2013年12月27日

目录 一、设计题目及说明-------------------------------------------2 (一)题目------------------------------------------------1 (二)说明------------------------------------------------1 二、现状调研-------------------------------------------------2 (一)现状调查--------------------------------------------3 (二)调查问卷--------------------------------------------5三、调研结果分析--------------------------------------------11 (一)结果显示-------------------------------------------11 (二)结果分析-------------------------------------------12 四、改善方案------------------------------------------------14 (一)座椅改善-------------------------------------------14 1.1改善背景---------------------------------------14 1.2改善原理---------------------------------------14 1.3人的坐姿状态-----------------------------------15 1.4坐姿受力---------------------------------------16 1.5人体尺寸数据获得-------------------------------17 1.6具体尺寸设计-----------------------------------18 (二)热水供应系统设计-----------------------------------20 (三)茶几的改进-----------------------------------------21 (四)火车照明设计---------------------------------------21 (五)车厢内色彩设计-------------------------------------23 (六)行李架的改进---------------------------------------24 (七)车厢中小推车的改进---------------------------------24 (八)卫生间的改进---------------------------------------24 (九)火车车厢中的温度改进-------------------------------25 9.1影响分析---------------------------------------25 9.2具体改进措施-----------------------------------25 (十)车厢内部空气质量的改进-----------------------------26 五、结论----------------------------------------------------27 六、参考文献------------------------------------------------28

人因工程课程设计

重庆理工大学 《人因工程学》课程设计报告 题目:基于人因工程学的公交车扶手分析、改善、评价专业:工业工程班级111040802 小组成员: 指导老师:

时间:2014616 —62014620 课程设计任务书 班级111040802 姓名_________________ 一、课程设计的题目 基于人因工程学的公交车扶手分析、改善、评价 二、课程设计主要解决的问题 (1)公交车扶手高度的问题分析以及改善_______________ (2)公交车扶手紧缺的问题分析以及改善_______________ (3)公交车扶手抓握不舒适的问题分析以及改善_________ 三、课程设计相关附件(如:表格、图纸、软件等) (1)公交车扶手的问题分析以及改善__________________ (2)关于公交车扶手的问题的调查问卷________________ (3)应用软件:auto CAD2007、WPS、VISIO _____________ 四、课程设计主要参考资料 (1)______________________ (2)刘焱,基于人机工程学的城市公交车设计方法研究

(3)______________ 五、任务发出日期:2014616完成日期:2014620 指导教师签字:___________________ 指导教师对课程设计的评语 指导教师签字:

目录 1.引言 (3) 2. 研究背景 (3) 3. 公交车扶手的问题 (4) 3.1问题一:扶手高高在上,乘客无可奈何 (4) 3.2问题二:无地儿可扶,扶手紧缺 (5) 3.3问题三:扶手设计不合理,抓握不舒适 (6) 4.分析与改善 (7) 4.1针对扶手高度问题 (9) 4.1.1扶手高度数据分析 (9) 4.1.2改善方案 (11) 4.2针对无地儿可扶,扶手紧缺问题 (12) 4.3针对扶手设计不合理,抓握不舒适问题 (13) 5. 改进方案的综合评价分析 (16) 6. ........................................................................ 设计体会16 参考文献 (17) 公交车扶手改善的设计

人因工程学在手机设计中的应用

人因工程学在手机设计中的应用 人因工程学又叫做人类工程学、人机工程学、人体工程学、人类工效学等等,在当代社会里,人因工程学扮演了一个不可或缺的角色,可以说,在当今社会,一切的设计都是有人因工程学在起作用,而在这其中,手机的设计在人因工程学中的应用尤为明显。 首先,手机大小的设计,由于手机是需要随身携带的,所以大小符合手掌的大小,使用时更易于携带,之后是手机的颜色,针对不同的人群,手机的颜色也会各不相同,比如,女士手机所用的要多采用粉色、红色等等,而黑色、深蓝色等则是大众的颜色,适合大多数人群使用。 另一个重要的方面是手机的性能,虽然手机的主要功能是用来打电话,但是现代人对手机的要求早已超过了这样,人们要求的是除了打电话以外的功能是否强大,比如说mp3、手机视频、蓝牙功能、手机上网、拍照是否清楚等等,这时的手机已经不单单是单纯的通话工具,更是集合了相机、文件传送、音乐消遣、了解资讯的一个平台,在科技逐渐发达的今天,手机的更新换代速度也在不断加快,到现在,智能手机已不再是新鲜的事物。 还有一个方面是手机的适用人群,虽然大多数的使用人员是年轻一代,但是也有盲人使用的手机以及为老年人设计的手机,在键盘上的改进使手机的使用更加人性化。 对于未来的手机,在我看来,需要满足更多数人的需求,即在现有的功能以上要更加完善之外,还要具有更多实用的功能,例如,可

以在手机外壳上进行设计,可以随着心情或者爱好的变化而改变不同的颜色。或者在天气状况不好的时候改变颜色,提醒使用者加衣》第二个要求是要提高手机的防盗功能,可以在使用者购买时就输入一个固定密码,使其与固定的手机卡配套,如要更换手机卡则需输入验证码,这样即使手机被盗,也不能被使用,另外,在手机上需配备一个GPRS导航,可以快速找到被盗的手机。 另外一个方面,可以让手机更加人性化,在连续使用2个小时的时候发出警告,提醒使用者要注意合理安排时间,保护视力等等。 我想,随着科技的发展,技术的进步,在不远的将来,这些事情都可以变成可见的事实。

人因工程学课程设计

人因工程学课程设计报告 学院:管理学院 专业:工业工程 班级:工程102班 组员:陈燕燕陈启蔺杜子辉 学号:201022187 201022178 201022207 指导教师:万鹏 目录 1.课程设计题目:食堂窗口布局设计 (1) 2.摘要(中文摘要和英文摘要) (1) 3.课程设计目的和意义 (3) 4.课程设计要求 (3) 5.课程设计总体原则 (3) 6.课程设计主要内容: (3) 7.现状调查 (3) 8.现状分析 (5) 9.改进方案 (7) 10.课程设计总结 (10) 11.课程设计自我评价 (11) 12.查阅的资料文献 (11) 1.课程设计题目:食堂窗口布局设计 2.摘要:

食堂是大学校园里不可缺少的一个组成部分,对于学生在学校教室、食堂、宿舍三点一线的生活中,食堂更是显得重要,学生的一日三餐基本上都是由食堂供应,提供一个更好的就餐环境可以有助于学生减轻学业压力,在吃饭时保持良好愉快的心情。同时,对于学校食堂里的工作人员来说,在食堂工作是一件很辛苦劳累又恨枯燥的事,能适当减轻劳动强度和提高工作效率也是很重要的。本文针对学校食堂窗口出现的高峰期买饭拥挤排长队、等待时间长,买饭难,窗口结构布局不完善的现象,结合人因工程学相关专业理论和方法研究和解决这一问题。本文主要运用的是人因工程学中对人的生理,心里特性和能力限度研究,工作场所性质与作业空间设计理论人体测量理论和设施规划理论中的空间布局设计和通过观察食堂窗口布局设计,打卡器位置,窗口台面高度宽度和台面到玻璃高度,菜盘的摆放位置,菜的价格提示,还有关于特殊的主食窗口的布局,及工作人员操作动作,,结合实际,进行改善,来提升窗口工作人员的工作效率,从而减少学生买饭等待时间,提高窗口打饭效率,为学生和食堂工作人员提供一个较好的就餐和工作环境。关键字:食堂窗口空间布局提高效率 ABSTRACT: As is known to all ,the dining room in an diapensable part of our campus which is very close to our daily life and study.we almost eat all breakfast lunch and supper at the dining room .so ,it is of great importance to get a comfortable enviromment for us in the dining room. This article in view of the phenomenon in the college dinner room long term, long waiting time to buy rice difficultly,trying to use industrial engineering and the ergonomics related theory and method to research and solve the problem.This paper mainly talk about work in the theory of research program analysis, operations analysis and action analysis method of Industry Engineering and work space design theory and method, a stopwatch time study method of Human Factor Engineering, through observing the dinning room window design and working personnel moves, find out the defective place, no reasonable action and operation of the invalid action.such as the height and the width of the table board ,the height between the table board and the glass board ,and the place of the food tile which influence the workers’ operation ,last but not the least ,it is also important to take the money punches in the right place. Then work out the standard

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