勞動衛(wèi)生與職業(yè)病學(xué)人機(jī)工效學(xué)第1頁/共66頁★國際人類功效學(xué)會（IEA1960年正式成立)InternationalErgonomicsAssociation★中國人類工效學(xué)（1989年正式成立）每四年召開一次全國會議。

一、研究進(jìn)展(studydevelopment)第2頁/共66頁中國人類工效學(xué)下設(shè)7個專業(yè)委員會：人-機(jī)工程專業(yè)委員會安全與環(huán)境工效學(xué)委員會管理工效學(xué)委員會工效學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化委員會認(rèn)知工效學(xué)委員會工效生物力學(xué)與效應(yīng)委員會交通安全工效專業(yè)委員會第3頁/共66頁

1、研究工作環(huán)境對作業(yè)者健康的影響，并采取相應(yīng)措施保護(hù)作業(yè)者安全、健康、舒適，保證工作質(zhì)量，減少疲勞和提高工作效率。

2、研究人體在勞動過程中的生理變化，確定合理的勞動強(qiáng)度與限量。人類工效學(xué)研究的內(nèi)容第4頁/共66頁

3.研究工作疲勞與工作效率、生理節(jié)律、輪班工作等的關(guān)系，確定合理的工休制度。

4.研究設(shè)計最佳的操作方法，研究影響人體識別反應(yīng)的各種因素，以提高準(zhǔn)確性，使作業(yè)簡便、省力、準(zhǔn)確、可靠。

人類工效學(xué)研究的內(nèi)容第5頁/共66頁人類工效學(xué)研究的內(nèi)容

5.研究人機(jī)系統(tǒng)的聯(lián)系，使各種顯示器、控制器能適應(yīng)人的感覺與操作特性，保證人機(jī)系統(tǒng)的安全。

6.研究制定人類工效學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。第6頁/共66頁

1.肌肉骨骼的力學(xué)特征

1）肌肉的力學(xué)特征骨骼肌做功的效率與負(fù)荷大小有關(guān)，過大過小都會使效率下降，當(dāng)肌肉負(fù)荷為最大收縮力的50%左右，肌肉做功效率最高，在組織生產(chǎn)勞動時，應(yīng)考慮這一特點(diǎn)。一、作業(yè)過程的生物力學(xué)一般在用力不超過最大收縮力50%情況下，工作可以持久且不容易引起損傷。第7頁/共66頁

2）骨及軟骨的力學(xué)特征

動力單元

(kineticelement)：包括關(guān)節(jié)在內(nèi)的某些解剖結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起可以完成以關(guān)節(jié)為軸的運(yùn)動，稱為動力單元。動力單元由肌肉、骨骼、神經(jīng)、血管等組成。

動力鏈

(kineticchain):

兩個以上的動力單元組合在一起稱動力鏈。可以在較大范圍內(nèi)完成復(fù)雜的動作。

1.肌肉骨骼的力學(xué)特征第8頁/共66頁

1）重心盡可能使物體的重心靠近人體，可以使力矩變小，減輕勞動負(fù)荷，減少用力。

2.合理用力-重心第9頁/共66頁2.合理用力-重心

注意身體重心不要傾斜，以減少靜力作業(yè)時的能量消耗。

第10頁/共66頁2.合理用力-重心

在操縱輪盤等控制器時應(yīng)盡量減少力的作用點(diǎn)與身體相應(yīng)指點(diǎn)的距離，以減少用力。第11頁/共66頁

盡可能使操作者的身體保持自然的狀態(tài)，減少姿勢負(fù)荷。2.合理用力-姿勢(posture)

第12頁/共66頁2.合理用力-姿勢(posture)避免和減少強(qiáng)迫體位；使操作者不必改變姿勢即可完成操作；操作者的手和前臂避免長時間位于高出肘部的地方；如果操作者的手和腳需要長時間處于正常高度以上時，應(yīng)提供合適的支撐物。長時間保持任何一種姿勢，都易產(chǎn)生疲勞。操作者在勞動過程中適當(dāng)變換姿勢。第13頁/共66頁

生產(chǎn)中用力要對稱，這樣可以保持身體的平衡與穩(wěn)定，減少肌肉靜態(tài)收縮，減輕姿勢負(fù)荷，降低能量消耗。2.合理用力-對稱用力第14頁/共66頁

1、人體測量類型

1）靜態(tài)測量

靜態(tài)測量是被測者在靜止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行的測量，又叫靜態(tài)人體尺寸測量。這種方法測量的是人體各部分的固定尺寸。二、人體測量及應(yīng)用第15頁/共66頁

2）動態(tài)測量是被測者在規(guī)定運(yùn)動狀態(tài)下進(jìn)行的測量。這種方法測量的是人體在某一部分空間運(yùn)動的尺寸，即活動范圍。動態(tài)測量數(shù)據(jù)在生產(chǎn)場所的設(shè)計、布局及機(jī)器設(shè)備的制造方面有重要的應(yīng)用價值。二、人體測量及應(yīng)用第16頁/共66頁部分國家人體身高

國別身高（均值，cm）男女中國168.3157.2美國175.5161.8日本165.1154.4法國169.0159.0意大利168.0156.0非洲地區(qū)168.0157.0二、人體測量及應(yīng)用第17頁/共66頁

我國不同地區(qū)人體身高（均值，cm）

地區(qū)男女東北、華北169.3158.6西北168.4157.6東南168.6157.5華中166.9156.0華南165.0154.9西南164.7154.6二、人體測量及應(yīng)用第18頁/共66頁中國人體主要尺寸（均值，cm）項(xiàng)目男女項(xiàng)目男女身高168.3157.2足寬9.68.8上臂長31.428.5胸寬28.126.0前臂長23.721.4胸厚21.219.8大腿長46.643.8肩寬37.635.0小腿長37.034.4最大肩寬43.239.6眼高157.2145.5臂寬30.531.7肩高136.9127.3坐姿臀寬32.034.5肘高102.696.1坐姿兩肘肩寬42.140.4手功能高74.270.4胸圍86.982.3會陰高79.273.2腰圍73.477.5脛骨點(diǎn)高44.441.0臀圍87.490.0坐高91.185.7頭全高22.321.6第19頁/共66頁中國人體主要尺寸（均值，cm）項(xiàng)目男女項(xiàng)目男女坐姿頸椎點(diǎn)高65.961.8頭矢狀弧35.032.9坐姿眼高80.174.0頭冠壯弧36.234.9坐姿肩高60.055.6頭最大寬15.414.9坐姿肘高26.425.1頭最大長18.417.6坐姿大腿厚13.013.0頭圍56.154.6坐姿膝高49.445.8形態(tài)面長11.910.9小腿加足高41.538.3手長18.317.1坐深45.843.4手寬8.27.6臀膝距55.252.9示指長7.06.6坐姿下肢長99.191.2示指近位關(guān)節(jié)寬1.91.7足長24.722.9示指遠(yuǎn)位關(guān)節(jié)寬1.61.5第20頁/共66頁

1）適合于90%的人使用所謂90%的人并非是從低到高或由高到低90%的人群，而是要求適合第5百分位數(shù)至第95百分位數(shù)的人。

2、人體測量數(shù)據(jù)的應(yīng)用使第5百分位數(shù)的人正常可以抓握到！使第95百分位數(shù)的人不許彎腰可以抓握到！第21頁/共66頁2、人體測量數(shù)據(jù)的應(yīng)用2）單限值設(shè)計有些設(shè)計只需要一個人體尺寸的百分位數(shù)值作為上限值或下限值，稱單限值設(shè)計。第22頁/共66頁

3）一般設(shè)計：有一類設(shè)計不是采用上限值或下限值，通常以第50百分位數(shù)的值作為設(shè)計依據(jù)。

4)注意實(shí)際應(yīng)用在設(shè)計時應(yīng)注意操作和使用設(shè)備及工具的人的年齡、性別、種族、職業(yè)等。2、人體測量數(shù)據(jù)的應(yīng)用第23頁/共66頁

生產(chǎn)勞動過程中，人和機(jī)器(包括設(shè)備和工具)組成一個統(tǒng)一的整體，共同完成生產(chǎn)任務(wù)，稱作人機(jī)系統(tǒng)。

人機(jī)界面：在人機(jī)系統(tǒng)中，人和機(jī)器之間存在一個相互作用的面稱人機(jī)界面。三、人機(jī)系統(tǒng)(man-machinesystem)第24頁/共66頁三、人機(jī)系統(tǒng)(man-machinesystem)實(shí)現(xiàn)機(jī)-人信息傳遞對信息進(jìn)行分析、判斷作出反應(yīng)實(shí)現(xiàn)人機(jī)信息傳遞基本過程：信息接受-作出反應(yīng)-采取行動顯示器控制器第25頁/共66頁

人機(jī)系統(tǒng)中，用來向人表達(dá)機(jī)械性能和狀態(tài)的部分稱為顯示器。顯示器包括各種儀表、指示燈、信號發(fā)生器等。視覺顯示器聽覺顯示器

1、顯示器（display）第26頁/共66頁第27頁/共66頁

1）視覺顯示器(visualdisplay)設(shè)計要求:★容易判讀;★盡可能使顯示方式簡單明了;★一個顯示器傳遞的信息不宜過多;★對于數(shù)字顯示器，要符合閱讀習(xí)慣。★指針粗細(xì)長短要適當(dāng)；★數(shù)字、指針的大小、顏色、視角應(yīng)符合人體生理、心理學(xué)特點(diǎn)。1、顯示器（display）第28頁/共66頁2）聽覺顯示器(auditorydisplay)設(shè)計要求：★采用人耳敏感的頻率★需要傳輸很遠(yuǎn)的信號，使用低頻聲音。★緊急報警采用間斷的聲音信號或改變頻率和強(qiáng)度，以便引起人們的注意。★信號持續(xù)時間適當(dāng)。1、顯示器（display）第29頁/共66頁

是操作者用以改變機(jī)械運(yùn)動狀態(tài)的裝置或部件。按鈕旋鈕扳動開關(guān)輪盤腳控制器

2、控制器(control)第30頁/共66頁

1)按鈕:

有三個主要參數(shù)：直徑、作用力、移動距離。形狀：四方形最為方便，表面稍凹。直徑：單指按鈕最佳直徑為13mm。移動距離：按下距離3-6mm，并有一定阻力。同一個區(qū)域如果有個功能不同的按鈕，需要用顏色、形狀或指示燈加以區(qū)別。2、控制器(control)第31頁/共66頁

2)旋鈕:

多用于定位開關(guān)和精細(xì)控制開關(guān)。形狀有圓形、多邊形、箭形（離心機(jī)）或轉(zhuǎn)盤（水龍頭開關(guān)）。定位開關(guān)的轉(zhuǎn)動阻力應(yīng)大于連續(xù)旋鈕，目的在于達(dá)到定位位置時操作者能獲得接觸信號。

2、控制器(control)第32頁/共66頁

3)扳動開關(guān):

多為上下扳動裝置，通常只具有開和關(guān)兩個位置，其位置上要有明顯標(biāo)志，上下扳動角度不應(yīng)小于40。。

4)輪盤:

用于力度較大或角度較大的旋轉(zhuǎn)，邊緣宜設(shè)計成波紋狀，便于抓握和用力。2、控制器(control)第33頁/共66頁

5）腳控制器：多用于精度要求不高或需要用力較大的場合或要同時操縱多個控制器時，為了減輕上肢負(fù)擔(dān)和節(jié)約時間，也采用腳控制器。

要求：大小與腳掌相適應(yīng)，表面有齒紋以便用力和防滑。2、控制器(control)第34頁/共66頁腳踏開關(guān)第35頁/共66頁

工具的設(shè)計和選擇需注意外形、尺寸、重量等符合人體尺寸和人的解剖及生理特點(diǎn)。

1）工具的把柄應(yīng)符合手的尺寸并有合適的波紋以增加抓握的牢度。

2）工具的重心應(yīng)符合力學(xué)原理。

3）使用工具時應(yīng)使操作者的手和上肢保持自然狀態(tài)，以少人體相應(yīng)部位的靜態(tài)緊張。

4）還需具有外形美觀、堅實(shí)耐用、使用安全等。

3、工具設(shè)計第36頁/共66頁第37頁/共66頁

1、工作面高度：應(yīng)按基本作業(yè)姿勢（站立、坐位交替）設(shè)計一個最佳的工作面，站位或坐位的最佳工作面為肘下5-10cm，也有人提出工作面高度是身高的70%-60%。對于精密作業(yè)（如繪圖）則工作面應(yīng)上升到肘高以上5-10cm,以適應(yīng)眼的觀察距離，同時給肘關(guān)節(jié)一定的支撐，以減輕背部肌肉的靜態(tài)負(fù)荷。

四、作業(yè)區(qū)的設(shè)計

第38頁/共66頁

若作業(yè)強(qiáng)度大，借助身體的重力操作則工作面應(yīng)降低到肘下15-40cm.

采用可調(diào)工作臺來適應(yīng)人的操作需要是最為理想的設(shè)計。但有的工作無法調(diào)節(jié)(如機(jī)床)則工作面可按95百分位數(shù)的身高設(shè)計，身材矮小的人可采用不同高度的墊腳板。如為坐位工作，可采用調(diào)節(jié)工作椅高度來達(dá)到適宜的工作面高度。

1、工作面高度第39頁/共66頁第40頁/共66頁

生產(chǎn)勞動離不開手和腳來操作，手和腳在水平和垂直面內(nèi)所能觸及的最大軌跡范圍稱為作業(yè)區(qū)。它是構(gòu)成作業(yè)空間的主要部分。2、手和腳的作業(yè)區(qū)

第41頁/共66頁

1）手在空間的最大作業(yè)范圍：一般以減去手掌長度后的手臂為半徑所形成的圓弧范圍。凡在這個范圍所布置的作業(yè)，均可保證在作業(yè)時能很好地抓握或操縱控制裝置和進(jìn)行其他工作。

以上是按身材矮小的人的尺寸（5百分位）設(shè)計的，以保證大多數(shù)人都能達(dá)到。2、手和腳的作業(yè)區(qū)第42頁/共66頁

2）腳作業(yè)范圍以腳在水平方向可能移動的尺寸來確定，但舒適的作業(yè)范則要根據(jù)腳的出力、動作頻率、操作姿勢、作業(yè)內(nèi)容等綜合分析來確定。2、手和腳的作業(yè)區(qū)第43頁/共66頁第44頁/共66頁

理想的工作座椅是能使體重均衡分布、大腿平放、兩足著地、肌肉松弛、上臂不擔(dān)負(fù)身體的重量，并有利于操作。

舒適坐姿的生理要求：應(yīng)保持腰曲弧形處于自然狀態(tài)、腰背肌肉松弛、大腿血管不受壓。3、工作座椅設(shè)計

第45頁/共66頁第46頁/共66頁

1）工作椅的高度：取決于肘部與工作面之間合適的高度差，有人建議按工作面與座面距離27.5±2.5cm來設(shè)計。

2）座椅的深度：一般38-40cm，以保證臀部得到全面支撐，不影響腘窩部血循環(huán)。

3）椅面：平整、光滑、透氣。

4）扶手：兩扶手間最小距離47.5cm，扶手高度一般為座面上20cm,靠背與座椅面之間的夾角為95。-110。。

3、工作座椅設(shè)計第47頁/共66頁1、環(huán)境因素

1）氣溫

氣溫升高或降低不但對人體健康產(chǎn)生影響，還可以影響作業(yè)能力和工作效率。例如，在高溫或低溫環(huán)境中，可以使反應(yīng)速度減慢、準(zhǔn)確性降低，導(dǎo)致作業(yè)能力下降和差錯事故發(fā)生。

五、影響工作效率的因素第48頁/共66頁

2）噪聲使人的注意力難以集中，嚴(yán)重時可以出現(xiàn)煩躁、反應(yīng)遲鈍等。

3）照明人的信息有80%是通過視覺獲得的。生產(chǎn)勞動過程中，合適的照明條件可以增加周圍物體的識別度，有利于獲得信息的準(zhǔn)確性和提高速度。

1、環(huán)境因素第49頁/共66頁

4）顏色顏色是物體的一種屬性，也稱色彩。適當(dāng)?shù)念伾梢詭椭鳂I(yè)人員提高人對信號或標(biāo)志的辨別速度，進(jìn)行正確的觀察和識別，減少操作錯誤。暖色：紅、橙、黃等顏色，給人以溫暖的感覺。冷色：藍(lán)、氧紫等顏色，給人以寒冷的感覺。其他一些顏色稱為中間色。1、環(huán)境因素第50頁/共66頁

合理地組織生產(chǎn)勞動和各項(xiàng)工作，可以減輕勞動者的生理及心理負(fù)荷，提高作業(yè)能力。

1)減少負(fù)重及用力

2)改善人視界面

3)人員的選擇與培訓(xùn)

4)輪班作業(yè)

5)工間休息2、勞動組織

第51頁/共66頁第六節(jié)勞動過程有關(guān)疾病Disorderrelatedlabor第52頁/共66頁1、流行情況約有一半以上勞動者在其身強(qiáng)力壯期間都曾經(jīng)患過腰背痛。美國各種產(chǎn)業(yè)人員中，背及脊柱疾患占45歲以前年齡組影響生活原因中的第一位。一、下背痛(lowbackpain，LBP)第53頁/共66頁1）負(fù)重：負(fù)荷過大可使腰部肌肉、骨骼和椎間盤等支撐系統(tǒng)發(fā)生損傷;2）作業(yè)姿勢：長時間保持某種姿勢，為了支撐人體上部的重量，使腰部處于持續(xù)緊張狀態(tài)，如果不能保持自然姿勢，使姿勢負(fù)荷加大，更增加了腰部負(fù)擔(dān)。

1、引起職業(yè)性下背痛的常見原因

第54頁/共66頁

3）用力不當(dāng)：在負(fù)重過程中突然轉(zhuǎn)身也是造成損傷的常見原因，用力要自然、順暢，避免突然用較大的力。1、引起職業(yè)性下背痛的常見原因第55頁/共66頁

4）吸煙：吸煙者易患下背痛，可能于吸煙引起慢性支氣管炎，經(jīng)常咳嗽引起椎間盤內(nèi)壓增高有關(guān)。給動物注射尼古丁，可減少錐體血容量從而影響椎間盤的營養(yǎng)，使椎間盤發(fā)生退行性變，也是易患腰背痛的原因。1、引起職業(yè)性下背痛的常見原因第56頁/共66頁1）腰功能不全表現(xiàn)為下背部疲勞、強(qiáng)直或疼痛。清早起床、向前彎腰、持久保持站或坐的姿勢均可引起發(fā)作，發(fā)作時腰不能伸直；

2）腰痛腰部劇烈疼痛，活動受限，多發(fā)生于突然用力或轉(zhuǎn)身等動作;3）坐骨神經(jīng)痛疼痛向腿的后、側(cè)部放射，腳和趾可有麻木或刺痛。2、臨床表現(xiàn)及類型第57頁/共66頁