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      2. 人機(jī)工程學(xué)方法的工藝設(shè)計(jì)研究論文

        時(shí)間:2021-04-16 10:20:48 論文 我要投稿

        人機(jī)工程學(xué)方法的工藝設(shè)計(jì)研究論文

          【摘要】對(duì)制造業(yè)而言,生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)是對(duì)于制造業(yè)從業(yè)人員在環(huán)境、設(shè)備、工藝方法和制造目標(biāo)之間建立一種平衡,并通過規(guī)范性文件的方式固化起來,作為制造業(yè)的導(dǎo)引文件和作業(yè)指南,這樣生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)就同人機(jī)工程學(xué)建立了牢固的、相輔相成的關(guān)系,成為生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)過程的基礎(chǔ)指南,為制造業(yè)從業(yè)人員所重視,逐漸應(yīng)用于生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)中與作業(yè)相關(guān)的各個(gè)環(huán)節(jié)中,成為工藝設(shè)計(jì)過程中的主要應(yīng)用方法,在工藝設(shè)計(jì)過程中起著主導(dǎo)的作用。通過對(duì)人機(jī)工程學(xué)的應(yīng)用方法特征的介紹,闡述生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)對(duì)人體工程學(xué)成果的應(yīng)用特點(diǎn)和應(yīng)用方法。

        人機(jī)工程學(xué)方法的工藝設(shè)計(jì)研究論文

          【關(guān)鍵詞】人機(jī)工程學(xué);生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì);人機(jī)料法環(huán);主觀性驗(yàn)證和客觀性驗(yàn)證

          人機(jī)工程學(xué)是以人體結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)勞動(dòng)過程中的習(xí)慣性和耐受度為研究對(duì)象,結(jié)合人體在運(yùn)動(dòng)過程中的特質(zhì),對(duì)勞動(dòng)力和制造業(yè)進(jìn)行科學(xué)工程分析的一門學(xué)科,最早人機(jī)工程學(xué)由英國(guó)人首創(chuàng),并迅速在全世界開展,隨著幾十年的發(fā)展,逐漸成為一門新興科學(xué),并為之賦予了更加廣闊的內(nèi)涵,我國(guó)進(jìn)入80年代以后,也開始人機(jī)工程學(xué)(Ergonomics)的研究。對(duì)制造業(yè)而言,生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)是對(duì)于制造業(yè)從業(yè)人員在環(huán)境、設(shè)備、工藝方法和制造目標(biāo)之間建立一種平衡,并通過規(guī)范性文件的方式固化起來,作為制造業(yè)的導(dǎo)引文件和作業(yè)指南,這樣生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)就同人機(jī)工程學(xué)建立了牢固的、相輔相成的關(guān)系,成為生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)過程的基礎(chǔ)指南,為制造業(yè)從業(yè)人員所重視,逐漸應(yīng)用于生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)中與作業(yè)相關(guān)的各個(gè)環(huán)節(jié)中,成為工藝設(shè)計(jì)過程中的主要應(yīng)用方法,在工藝設(shè)計(jì)過程中起著主導(dǎo)的作用。隨著大機(jī)器智能化生產(chǎn)的普及以及更多的工藝設(shè)備的應(yīng)用,人機(jī)工程學(xué)應(yīng)用的領(lǐng)域和頻次更加擴(kuò)大,成為工藝設(shè)計(jì)過程中必須著重考慮的先決因素。

          1人機(jī)工程學(xué)的主要研究對(duì)象

          所謂人機(jī)工程學(xué),需要考量的對(duì)象首先是人在作業(yè)過程中的身體耐受和心理耐受能力,因此人機(jī)工程學(xué)的主要研究對(duì)象是基于人體測(cè)量學(xué)、人體力學(xué)、勞動(dòng)生理學(xué)以及勞動(dòng)心理學(xué)的研究方法,通過對(duì)勞動(dòng)過程中人體各部分的物理性質(zhì)和配合情況,以及人體各部分在活動(dòng)時(shí)的相互關(guān)系和可及范圍等因素進(jìn)行分析和判斷,主要對(duì)一下諸多方面進(jìn)行研究和計(jì)量。計(jì)量對(duì)象主要包括:視覺、聽覺、觸覺、膚覺。上述計(jì)量以耐受度計(jì)量尤為關(guān)鍵,同時(shí)也是人機(jī)工程學(xué)分析的基本出發(fā)點(diǎn)。計(jì)量的目標(biāo)就是通過對(duì)人體直接感受的量化,分析人在各種作業(yè)過程中的生理變化、能量消耗、疲勞機(jī)理以及人對(duì)各種動(dòng)作負(fù)荷的適應(yīng)能力,同時(shí)野隊(duì)人在工作中影響心理狀態(tài)的因素以及對(duì)工作效率的影響等進(jìn)行分析和量化。

          2工藝設(shè)計(jì)過程對(duì)人機(jī)工程學(xué)研究的要求

          對(duì)于人機(jī)工程學(xué)以人作為主要考量對(duì)象的研究而言,工藝設(shè)計(jì)過程并不是簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)需求,更不是簡(jiǎn)單的對(duì)人機(jī)分析,更重要的是應(yīng)用成果,其主要目標(biāo)是為了實(shí)現(xiàn)工藝設(shè)計(jì)的人性化和效益最大化,從而對(duì)生產(chǎn)制造過程參與要素建立更為合理的方案。通過工藝對(duì)人機(jī)料法環(huán)等形成一個(gè)更趨完善的綜合體,將生產(chǎn)各個(gè)要素進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合,以達(dá)到更加充分有效的發(fā)揮人的作用,最大限度的以達(dá)成目標(biāo)為目的,同時(shí)對(duì)勞動(dòng)者進(jìn)行身體的保護(hù),以更為科學(xué)的方式,為制造體系建設(shè)安全衛(wèi)生舒適的作業(yè)環(huán)境,這不僅是制造過程持久性的需求,也是不斷提高制造過程效率,從而達(dá)到利益最大化的企業(yè)經(jīng)營(yíng)終極目標(biāo)。因此,在工藝設(shè)計(jì)過程中,對(duì)于優(yōu)于人機(jī)工程學(xué)本身的量化活動(dòng),工藝設(shè)計(jì)過程更加注重的是人機(jī)工程學(xué)結(jié)果的整體優(yōu)勢(shì),其具有代表性的分析方法就是人、機(jī)、人機(jī)結(jié)合面的建立和特性分析。生產(chǎn)工藝的設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)工程,其中規(guī)范和限定最多的就是制造系統(tǒng)的活動(dòng)場(chǎng)所,制造系統(tǒng)的活動(dòng)場(chǎng)所總是以人機(jī)料法環(huán)的資源型結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)的,按照類別我們也可以簡(jiǎn)單的歸納為一個(gè)加工整體,這個(gè)整體包括人、機(jī)、人機(jī)結(jié)合面。工藝設(shè)計(jì)的目標(biāo)就是對(duì)人進(jìn)行動(dòng)作規(guī)范,能力限制和引導(dǎo),人是生產(chǎn)要素中最活躍的因素,同時(shí)也是有意識(shí)有目的的主動(dòng)主體,因此對(duì)于生產(chǎn)要素的各個(gè)組成部分而言,人是最主要的,同時(shí)人也是可以主動(dòng)的改變外部因素同時(shí)接受外部的反作用。因此生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)過程必須對(duì)上述主體的行為進(jìn)行限制和引導(dǎo),但同時(shí)也需要充分估計(jì)外部環(huán)境因素對(duì)人的反作用,并科學(xué)評(píng)估其反作用對(duì)控制過程的影響,并做好充分的安全評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)防范。廣義的機(jī)(Machine),它包括勞動(dòng)工具、機(jī)器(設(shè)備)、勞動(dòng)手段和環(huán)境條件、原材料、工藝流程等所有與人相關(guān)的物質(zhì)因素。生產(chǎn)工藝的目標(biāo)就是對(duì)上述復(fù)雜因素進(jìn)行特性分析和歸類,充分考慮人機(jī)工程學(xué)的研究成果,以效果目標(biāo)為主要考量對(duì)象,以過程流暢性和順利達(dá)成為評(píng)估和審定標(biāo)準(zhǔn),驗(yàn)證人機(jī)工程學(xué)研究成果和工藝設(shè)計(jì)過程的.適應(yīng)性。

          3工藝設(shè)計(jì)和人機(jī)工程學(xué)適應(yīng)性分析驗(yàn)證的主要方法

          對(duì)于工程分析而言,所有的驗(yàn)證方法都具有共通之處,無(wú)論研究問題的角度和著眼點(diǎn)有多少不同,工程分析的方法都是具有相似性的,我們不妨重溫一下工程分析驗(yàn)證的方法。按照驗(yàn)證方法的獲取渠道和來源我們可以將驗(yàn)證分為主觀性驗(yàn)證和客觀性驗(yàn)證,通常會(huì)采用理論計(jì)算法和專家意見法對(duì)我們的研究和實(shí)驗(yàn)成果進(jìn)行驗(yàn)證,對(duì)于有些項(xiàng)目還可能采用相關(guān)對(duì)象的調(diào)查問卷法以及測(cè)評(píng)驗(yàn)證法,對(duì)工藝成果進(jìn)行意見型的驗(yàn)證。事實(shí)上對(duì)于工程分析而言,更多的試圖應(yīng)用客觀性驗(yàn)證方法,常用的驗(yàn)證方法為實(shí)踐驗(yàn)證法也叫生產(chǎn)驗(yàn)證法,同時(shí)在大多數(shù)實(shí)踐活動(dòng)過程中,我們也經(jīng)常采用實(shí)驗(yàn)法和模擬法。工藝設(shè)計(jì)過程是實(shí)踐性很強(qiáng)的項(xiàng)目,因此出于不斷改進(jìn)和循環(huán)驗(yàn)證的需要,我們會(huì)安排生產(chǎn)驗(yàn)證以確定需要改進(jìn)的不適應(yīng)面和對(duì)資源進(jìn)行重新平衡和分配,這是在制造系統(tǒng)最慣常使用的方法,對(duì)于方案目標(biāo),具體資源配置和過程驗(yàn)證要求都必須遵循科學(xué)和穩(wěn)妥的方案認(rèn)可流程,這也是驗(yàn)證過程能夠真正代表驗(yàn)證目標(biāo)的主要保障。

          4工藝設(shè)計(jì)過程應(yīng)用的主要內(nèi)容和重點(diǎn)

          對(duì)于工藝設(shè)計(jì)過程的實(shí)際應(yīng)用,人機(jī)工程學(xué)是工藝過程內(nèi)部設(shè)計(jì)各個(gè)要素間相互制約和相互影響的體現(xiàn)分析,工藝設(shè)計(jì)是對(duì)上述關(guān)系的制約和規(guī)避過程。因此,工藝設(shè)計(jì)過程應(yīng)用的主要內(nèi)容是根據(jù)人機(jī)工程學(xué)的需要和影響進(jìn)行平衡設(shè)計(jì)的,工藝設(shè)計(jì)過程應(yīng)用的主要內(nèi)容和重點(diǎn)包含并不限定于以下各個(gè)方面,是工藝設(shè)計(jì)過程需要著重控制的內(nèi)容。(1)人力資源的選擇,按照前述分析,對(duì)于不同的工藝過程,選擇合適的作業(yè)人員,不僅可以大大的提高工作效率,同時(shí)也是工藝過程流暢性的主體要求,對(duì)于不同的作業(yè)崗位,選擇不同耐受性的個(gè)體以及具有充分技能的人員至關(guān)重要,人的個(gè)體差異,使操作者對(duì)工作的適應(yīng)程度不同,尤其是人機(jī)關(guān)系的協(xié)調(diào)性顯得更為重要,更何況對(duì)于特殊工種,從事特殊工種按人員配備的專用工具或裝備費(fèi),也是工藝設(shè)計(jì)需要考慮的問題。(2)要研究人機(jī)關(guān)系的協(xié)調(diào)性,動(dòng)作科學(xué)合理人適其職,重點(diǎn)是研究人機(jī)之間分工及其相互適應(yīng)問題。人機(jī)分工是這一需求的主要要義,只有科學(xué)的人機(jī)工程目標(biāo)和理念,才能充分照顧人機(jī)各自特性,充分發(fā)揮人機(jī)配合應(yīng)有的協(xié)調(diào)一致,從而達(dá)到安全生產(chǎn),建立高效、安全、舒適、健康的生產(chǎn)作業(yè)整體。(3)信息工程學(xué)應(yīng)用體現(xiàn)在人機(jī)信息傳遞過程中,信息傳遞的便捷和準(zhǔn)確是過程設(shè)計(jì)的主要目標(biāo),其中在信息傳遞的及時(shí)程度和信息傳遞的有效性方面尤其要著重考慮。根據(jù)人體工程學(xué)設(shè)計(jì)的機(jī)器操作界面以及各種顯示和控制單元就需要配合人機(jī)工程,易用防錯(cuò),適合人使用。(4)安全人機(jī)工程學(xué)研究的目標(biāo),是要將這些因素控制在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi),使環(huán)境條件符合人的生理和心理要求,從而使操作者感到舒適和安全。研究作業(yè)環(huán)境,創(chuàng)造安全的條件。生產(chǎn)場(chǎng)所有各種各樣的環(huán)境條件,例如高溫、高濕、振動(dòng)、噪聲、空氣中的有害物質(zhì)、工作地的狀況等。這些因素,都會(huì)影響人的健康。(5)安全性設(shè)置和過程控制,是工藝過程控制的重要環(huán)節(jié),采用安全裝置、屏障、隔板、外殼、將危區(qū)與人體隔開,是創(chuàng)造良好作業(yè)環(huán)境的主要方法,設(shè)計(jì)可靠的安全裝置,是安全人機(jī)工程學(xué)的任務(wù),兼顧操作者疲勞的特點(diǎn)以及減輕疲勞和緊張度的措施,也是避免人員傷害的主要方式方法。(6)工藝設(shè)計(jì)的防錯(cuò)性措施以及預(yù)防事故和危險(xiǎn)情況的發(fā)生,也是研究人機(jī)工程的可靠性需求,其目的是過程保障能力達(dá)到最大化,危險(xiǎn)系數(shù)降低到最低水平。

          5結(jié)語(yǔ)

          人機(jī)工程學(xué)研究是一項(xiàng)涉及多學(xué)科,融會(huì)多種工具和方法的新興課題,為生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐,只有充分挖掘人機(jī)工程學(xué)的基本理論和實(shí)踐方法,才是將這一科學(xué)充分的融入實(shí)踐當(dāng)中,為制造系統(tǒng)的工藝科學(xué)性和實(shí)用性打下良好的基礎(chǔ)。

          參考文獻(xiàn)

          [1]張峻霞,王新亭.人機(jī)工程學(xué)與設(shè)計(jì)應(yīng)用[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2013.

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