人因工程學(xué)系統(tǒng)分析課件.ppt

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1、第2章人因工程學(xué)系統(tǒng)分析系統(tǒng)的功能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性系統(tǒng)的安全性系統(tǒng)的基本要素:2.1人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)的分類1．簡單人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)在這種系統(tǒng)中，1名或幾名操作人員操作1臺機(jī)器在特定環(huán)境中工作?，F(xiàn)行的汽車、火車、飛機(jī)等屬于這類系統(tǒng)。2．復(fù)雜人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)這類系統(tǒng)的特點是，1名操作人員可以操作2臺以上的機(jī)器，或者是1臺或多臺機(jī)器同時可以被幾名操作人員操作。目前，許多工業(yè)生產(chǎn)機(jī)器的操作，如1名紡織工人操作10余臺織布機(jī)等，都類似于此。3．廣義(或大規(guī)模)人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)這類系統(tǒng)廣泛存在于各種生產(chǎn)部門。各生產(chǎn)部門的最高決策者通過一套指揮／控

2、制系統(tǒng)，對下屬各基層單位的生產(chǎn)狀況實施統(tǒng)一的管理和調(diào)度，這是一種典型的廣義人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)。2.2系統(tǒng)分析的目的對任何一個人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)來說，在滿足功能的前提條件下，還要滿足系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和安全性。隨著科技文化水平的提高，操作環(huán)境的舒適性也將成為重要指標(biāo)。明確系統(tǒng)的效能或功能。在系統(tǒng)比較簡單、目的明確的情況下，系統(tǒng)所具備的效能能被詳細(xì)地描述；在大型系統(tǒng)或目的比較抽象的情況下，效能本身構(gòu)成復(fù)雜，對效能，的描述或表現(xiàn)并不容易。在明確效能的條件下，才能合理分配人和機(jī)的任務(wù)。近來國內(nèi)外盛行的對人—機(jī)界面的研究，則是從功效的角度對人機(jī)協(xié)同工

3、作的協(xié)調(diào)。系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性有2個含義。(1)對于一個廣泛意義下的系統(tǒng)來說，有系統(tǒng)的使用者和制造者之分。兩者都將獲得適當(dāng)利潤作為生存和再生產(chǎn)用。這是為了利潤而對經(jīng)濟(jì)性提出的要求，是資金面上的經(jīng)濟(jì)性問題。(2)為了評價系統(tǒng)，效率的評價尺度常使用金額，這被作為經(jīng)濟(jì)性來處理。所謂經(jīng)濟(jì)，就是在滿足系統(tǒng)技術(shù)要求的前提下，盡可能投資最少，即保證系統(tǒng)整體的經(jīng)濟(jì)性。系統(tǒng)的安全性，是指不出現(xiàn)對人體的生理危害或傷害，并避免嚴(yán)重事故(如飛機(jī)失事)的發(fā)生。很顯然，在人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)中，作為系統(tǒng)主體的人可以說是最靈敏的，他能根據(jù)不同任務(wù)要求來完成各種作業(yè)。然而，

4、他在系統(tǒng)中也是最脆弱的，尤其在各種特殊環(huán)境下，矛盾更為突出。因此，在考慮系統(tǒng)總體性能時，重視安全是理所當(dāng)然的，這也是人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)與其他工程系統(tǒng)存在顯著差異之處。為了確保安全，不僅要研究產(chǎn)生不安全的因素及采取預(yù)防措施，而且要探索不安全的潛在危險，力爭把事故消滅在萌芽狀態(tài)。然而，建立人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)的目的，并不單純?yōu)榱税踩?，更重要的是使整個系統(tǒng)能高效率地進(jìn)行工作。舒適性，是指以人為本，滿足人的生理和心理要求，使人處于最佳的工作環(huán)境狀態(tài)。環(huán)境物質(zhì)條件的不完善對人的生理和心理影響必將影響到工效。所以，從功能、經(jīng)濟(jì)、安全、舒適這4個方面

5、對系統(tǒng)進(jìn)行研究，才能比較全面衡量任何一個人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)的優(yōu)劣，這正是系統(tǒng)分析應(yīng)該達(dá)到的目的。2.3系統(tǒng)功能分配及評價人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計要遵循以下過程：(1)進(jìn)行人、機(jī)功能分配；(2)進(jìn)行人、機(jī)組合；(3)設(shè)計人—機(jī)界面和作業(yè)工具等；(4)對系統(tǒng)進(jìn)行評價，在不滿足系統(tǒng)要求情況下重返過程(1)；(5)系統(tǒng)最終設(shè)計。一、根據(jù)人、機(jī)的各自特點，合理分配人、機(jī)功能無論機(jī)械設(shè)備的性能有多先進(jìn)，都需要人來進(jìn)行直接和間接的操縱和管理。即使是全自動控制系統(tǒng)，它也只能進(jìn)行正常情況下的操縱；在人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計時，要充分考慮人的作業(yè)能力對系統(tǒng)效率的影響，使人、機(jī)

6、之間進(jìn)行最佳匹配。為了做到這一點，在目的和條件(必要條件、制約條件、環(huán)境條件等)明確的情況下，必須要找出人、機(jī)之間的特點和界限，以此作為合理的人、機(jī)功能分配的依據(jù)。表2．1列出了人與機(jī)械的特點和界限的比較。二、系統(tǒng)評價對系統(tǒng)進(jìn)行評價是確保系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、安全、適用的關(guān)鍵。為了進(jìn)行評價要先建立系統(tǒng)模型，用模型來表示作業(yè)對象、使用的機(jī)具和材料及環(huán)境條件等。2.4經(jīng)濟(jì)性、可靠性及安全性分析一．經(jīng)濟(jì)性分析(1)生產(chǎn)費(fèi)用；(2)運(yùn)行、管理和維護(hù)費(fèi)用；(3)訓(xùn)練費(fèi)用。經(jīng)濟(jì)性與安全性是一對矛盾的組合，要視系統(tǒng)內(nèi)容區(qū)別對待。設(shè)計和建立人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)是

7、要保證整個系統(tǒng)的工作性能最佳。這里所指的最佳有兩個含義：一是系統(tǒng)的工作效果要佳；二是人的工作負(fù)荷要適度。所謂工作效果，是指工作速度、運(yùn)行精度及運(yùn)行可靠性等的好壞；所謂工作負(fù)荷，是指人完成任務(wù)所承受的工作負(fù)荷和工作壓力，以及人所付出的努力或注意力大小，如操作輕松或操作緊張，是否易于疲勞等等。為了提高系統(tǒng)工作效率，應(yīng)從以下5個方面著手：1根據(jù)人、機(jī)的各自特點，合理分配人、機(jī)功能，這對系統(tǒng)效率的提高影響極大。2人—機(jī)界面的合理設(shè)計。3通過選拔和訓(xùn)練，提高人的工作能力，這對系統(tǒng)工作效率的提高影響極大。4在機(jī)器設(shè)計時，應(yīng)盡量改善它的可操作性

8、，使其符合人的要求。5確定適當(dāng)?shù)沫h(huán)境條件。二．可靠性與安全性分析可靠性是系統(tǒng)、零件和部件等在規(guī)定的條件下具有規(guī)定的機(jī)能的概率所表現(xiàn)出的特性。該概率被定義為可靠度?？煽啃允嵌ㄐ缘谋憩F(xiàn)，可靠度是用概率所定義的可靠性的量化值。安全性是指不發(fā)生人員的傷亡或