人因工程学.ppt

1、第一章第一章 人因工程学概述人因工程学概述王殊轶王殊轶(综合楼综合楼C205)MSN:上海理工大学上海理工大学 医疗器械与食品学院医疗器械与食品学院医疗器械研究所医疗器械研究所11/10/2022本节课主要内容n人因工程学的起源与发展n人因工程学的研究内容和领域n人因工程学的研究方法和步骤n人因工程学的相关学科重点掌握：2009-2-19医疗器械与食品学院医疗器械与食品学院 医疗器械研究所医疗器械研究所11/10/2022第二节第二节 人因工程学的起源与发展人因工程学的起源与发展n古希腊“以人为中心”的设计理念2009-2-19医疗器械与食品学院医疗器械与食品学院 医疗器械研究所医疗器械研究所

2、11/10/2022n日用器皿的人机工程学设计日用器皿的人机工程学设计双耳酒罐n罐颈两旁的手柄易于提举酒罐，其形又容许在有限的空间安全储存。2009-2-19医疗器械与食品学院医疗器械与食品学院 医疗器械研究所医疗器械研究所11/10/2022 本本学学科科起起源源于于欧欧洲洲，形形成成于于美美国国。人人因因工工程程学学科科诞生生前前后后，经历了以下几个了以下几个发展展阶段。段。一、人因工程学的萌芽时期一、人因工程学的萌芽时期 20世世纪纪初初，美美国国人人泰泰勒勒(科科学学管管理理的的创创始始人人)进进行行了了著著名名的的铁铁铲铲实实验验和和时时间间研研究究实实验验，他他还还对对工工人人的的

3、操操作作进进行行了了时时间间研研究究，改改进进操操作作方方法法，制制定定标标准准时时间间，在在不不增增加加劳劳动动强强度度的的条条件件下下提提高高了了工作效率。工作效率。与与泰泰勒勒同同一一时时期期的的吉吉尔尔布布雷雷斯斯夫夫妇妇开开展展了了动动作作研研究究，创创立立了了通过动素分析改进操作动作的方法。通过动素分析改进操作动作的方法。第二节第二节 人因工程学的起源与发展人因工程学的起源与发展 2009-2-19医疗器械与食品学院医疗器械与食品学院 医疗器械研究所医疗器械研究所11/10/2022泰勒与铁锹作业泰勒与铁锹作业 管理科学之父泰勒在钢铁厂时，有管理科学之父泰勒在钢铁厂时，有600多名

4、工人正用铁锹铲多名工人正用铁锹铲铁矿石和煤。泰勒想：一铁锹的重量为几磅时工人感到最省铁矿石和煤。泰勒想：一铁锹的重量为几磅时工人感到最省力，并能达到最佳工作效率呢？为此他选出两名工人，改变力，并能达到最佳工作效率呢？为此他选出两名工人，改变一铁锹的重量并记录每天的实际工作量。一铁锹的重量并记录每天的实际工作量。结果发现，当每铁锹的重量为结果发现，当每铁锹的重量为38磅时每天工作量是磅时每天工作量是25吨、吨、34磅时是磅时是30吨，于是，他得出作业效率随铁锹重量的减吨，于是，他得出作业效率随铁锹重量的减轻而越高的结论。但是当重量下降到轻而越高的结论。但是当重量下降到2122磅以下时，工作磅以下

5、时，工作效率反而下降。效率反而下降。由此，他认为矿石重量较重应使用小锹，而煤较轻应使由此，他认为矿石重量较重应使用小锹，而煤较轻应使用大锹，他合理地安排了用大锹，他合理地安排了600名工人的工作量。这样，费用名工人的工作量。这样，费用由以前的每吨由以前的每吨0.072美元降低到美元降低到0.033美元，每年节省了美元，每年节省了8万万美元的费用。美元的费用。 2009-2-19医疗器械与食品学院医疗器械与食品学院 医疗器械研究所医疗器械研究所11/10/2022孕育期孕育期_“铁锹作业实验铁锹作业实验”n“铁锹作业实验铁锹作业实验”是用种大小不同的铁锹，交是用种大小不同的铁锹，交给工人使用，比

6、较他们在每个班次给工人使用，比较他们在每个班次8h里的工里的工作效率。结果表明工效有明显差距。这其实是作效率。结果表明工效有明显差距。这其实是关于体能合理利用的最早科学验。关于体能合理利用的最早科学验。n另一个专题是对比各种不同的操作方法、另一个专题是对比各种不同的操作方法、操作动作的工作效率；这就是关于合理作业姿操作动作的工作效率；这就是关于合理作业姿势的最早科学研究。势的最早科学研究。2009-2-19医疗器械与食品学院医疗器械与食品学院 医疗器械研究所医疗器械研究所11/10/2022孕育期孕育期_砌砖作业实验砌砖作业实验 砌砖作业实验是用当时问世不久的连续砌砖作业实验是用当时问世不久的

7、连续拍摄的摄影机，把建筑工人的砌砖作业过拍摄的摄影机，把建筑工人的砌砖作业过程拍摄下来，进行详细分解分析，精简掉程拍摄下来，进行详细分解分析，精简掉所有非必要动作，并规定严格的操作程序所有非必要动作，并规定严格的操作程序和操作动作路线，让工人像机器一样刻板和操作动作路线，让工人像机器一样刻板“规范规范”地连续作业，他们合著的地连续作业，他们合著的疲劳疲劳研究研究(1919年出版年出版)更被认为是美国更被认为是美国“人人的因素的因素”方面研究的先驱。方面研究的先驱。2009-2-19医疗器械与食品学院医疗器械与食品学院 医疗器械研究所医疗器械研究所11/10/2022 第二节第二节 人因工程学的

8、起源与发展人因工程学的起源与发展 20世世纪纪初初，虽虽然然已已孕孕育育着着人人因因工工程程学学的的思思想想萌萌芽芽，但但人人机机关关系系总总的的特特点点是是以以机机器器为为中中心心，通通过过选选拔拔和和培培训训使使人人去去适适应应机机器器。由由于于机机器器进进步步很很快快，使使人人难难以以适适应应，因因此此大大量量存存在在着着伤伤害害人人身身心心的的问题。问题。2009-2-19医疗器械与食品学院医疗器械与食品学院 医疗器械研究所医疗器械研究所11/10/2022 二、人因工程学的兴起时期二、人因工程学的兴起时期 这这一一阶阶段段处处于于第第一一次次世世界界大大战战至至第第二二次次世世界界大

9、大战战之之间间。第第一一次次世世界界大大战战为为工工作作效效率率研研究究提提供供了了重重要要背背景景。该该阶阶段段主主要要研研究究如何减轻疲劳及人对机器的适应问题。如何减轻疲劳及人对机器的适应问题。自自19241924年年开开始始，在在美美国国芝芝加加哥哥西西方方电气气公公司司的的霍霍桑桑工工厂厂进行行了了长达达8 8年年的的“霍霍桑桑实验”，这是是对人人的的工工作作效效率率研研究究中中的的一一个个重重要要里里程程碑碑。实验得得到到的的结论是是工工作作效效率率不不仅受受物物理理的的、生生理理的的因因素素影影响响，还发现组织因因素素、工工作作气气氛氛和和人人际关关系系等等都都是是不不容容忽忽视的

10、的因素。因素。第二节第二节 人因工程学的起源与发展人因工程学的起源与发展2009-2-19医疗器械与食品学院医疗器械与食品学院 医疗器械研究所医疗器械研究所11/10/2022霍桑实验HawthorneExperiment霍桑实验是由梅奥教授作为顾问参与的，与19271932年间在芝加哥西方电气公司霍桑工厂进行的一系列实验，包括照明实验，福利实验，大规模访谈，对接线板接线工作室的群体实验研究几个阶段。研究的最初目的是想找出劳动物质条件与劳动生产率之间的关系，但实验的结果却出乎意料的促成了人际关系学说的诞生。霍桑工厂是一个制造电话交换机的工厂，具有较完善的娱乐设施、医疗制度和养老金制度，但工人们

11、仍愤愤不平，生产成绩很不理想。为找出原因，美国国家研究委员会组织研究小组开展实验研究。2009-2-19医疗器械与食品学院医疗器械与食品学院 医疗器械研究所医疗器械研究所11/10/2022 这这一一阶阶段段包包括括第第二二次次世世界界大大战战至至2020世世纪纪6060年年代代。二二战战以以前前，人人与与机机器器装装备备的的匹匹配配，主主要要是是通通过过选选拔拔和和培培训训，使使人人去去适适应应机机器器装备。装备。二二战战期期间间，由由于于战战争争的的需需要要，首首先先在在军军事事领领域域开开始始了了与与设设计计相相关关学学科科的的综综合合研研究究与与应应用用，使使人人适适应应机机器器转转入

12、入到到使使机机器器适适应应人人的的新阶段新阶段。第二节第二节 人因工程学的起源与发展人因工程学的起源与发展三、人因工程学的成长时期三、人因工程学的成长时期2009-2-19医疗器械与食品学院医疗器械与食品学院 医疗器械研究所医疗器械研究所11/10/2022实例分析 例如，一战时期英国例如，一战时期英国SE5A战斗机上只有战斗机上只有7个仪表，个仪表，到二战时期的到二战时期的“喷火喷火”战斗机上增加到了战斗机上增加到了19个。一战时个。一战时期美国期美国“斯佩德斯佩德”战斗机上的控制器不到战斗机上的控制器不到10个，到二战个，到二战时期时期P-51上增加到了上增加到了25个。这就使得经过严格选

13、拔、个。这就使得经过严格选拔、培训的培训的“优秀飞行员优秀飞行员”也照顾不过来，致使意外事故、也照顾不过来，致使意外事故、意外伤亡频频发生。意外伤亡频频发生。2009-2-19医疗器械与食品学院医疗器械与食品学院 医疗器械研究所医疗器械研究所11/10/2022实例分析 二战中入侵前苏联的德国军队的枪械问题，也是一个典二战中入侵前苏联的德国军队的枪械问题，也是一个典型的事例。俄罗斯冬季极冷，枪械必须戴上手套使用。但型的事例。俄罗斯冬季极冷，枪械必须戴上手套使用。但德军的枪械扳机孔较小；在天寒地冻的俄罗斯广袤大地上，德军的枪械扳机孔较小；在天寒地冻的俄罗斯广袤大地上，戴了手套手指伸不进扳机孔，不

14、戴手套手指立即冻僵，甚戴了手套手指伸不进扳机孔，不戴手套手指立即冻僵，甚至能被冰冷的金属粘住。这说明，器物不但要与人的生理至能被冰冷的金属粘住。这说明，器物不但要与人的生理条件相适应，而且还必须顾及环境的因素。条件相适应，而且还必须顾及环境的因素。2009-2-19医疗器械与食品学院医疗器械与食品学院 医疗器械研究所医疗器械研究所11/10/2022 19451945年年第第二二次次世世界界大大战战结结束束时时，本本学学科科的的研研究究与与应应用用逐逐渐渐从从军军事事领领域域向向工工业业等等领领域域发发展展。并并逐逐步步应应用用军军事事领领域域的的研研究究成成果果来来解决工业与工程设计中的问题

15、。解决工业与工程设计中的问题。此此外外，美美国国、日日本本和和欧欧洲洲的的许多多国国家家先先后后成成立立了了学学会会。为了了加加强强国国际间交交流流，19601960年年正正式式成成立立了了国国际人人类工工效效学学会会(IEA)(IEA)，标志志着着该学学科科已已经发展展成成熟熟，该组织为推推动各各国国的的人人因因工工程程发展展起起了重要作用。了重要作用。第二节第二节 人因工程学的起源与发展人因工程学的起源与发展三、人因工程学的成长时期三、人因工程学的成长时期2009-2-19医疗器械与食品学院医疗器械与食品学院 医疗器械研究所医疗器械研究所11/10/2022 2020世世纪6060年年以以

16、后后，人人因因工工程程学学进入入了了一一个个新新的的发展展时期期。这个个时期人因工程学的期人因工程学的发展有三大基本展有三大基本趋向。向。（1 1）研研究究领域域不不断断扩大大。研研究究领领域域扩扩大大到到：人人与与工工程程设施施、人人与与生生产制制造造、人人与与技技术工工艺、人人与与方方法法标准准、人人与与生生活活服服务、人与人与组织管理等要素的相互管理等要素的相互协调适适应上。上。第二节第二节 人因工程学的起源与发展人因工程学的起源与发展 四、人因工程学的发展时期四、人因工程学的发展时期2009-2-19医疗器械与食品学院医疗器械与食品学院 医疗器械研究所医疗器械研究所11/10/2022 （2 2）应应用用的的范范围围越越来来越越广广泛泛。人人因因工工程程学学的的应用用扩展展到到社社会会的的各各行行各各业，包包括括人人类生生活活的的各各个个领域域，如如衣衣、食食、住住、行行、学学习、工作、文化、体育、休息等各种、工作、文化、体育、休息等各种设施用具的科学化、宜人化。施用具的科学化、宜人化。（3 3）在在高高技技术领域域中中发挥特特殊殊作作用用。高高技技术与与人人类社社会会往往往往