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人机工程学及其在公司中的应用

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Anonim

人机工程学是一种介入生产的知识领域,由于对人机工程学及其应用知识的了解很少,因此在我国还是相对较新的技术,但是它已经得到发展并在一些公司中得到应用。但是,每天在大会,会议和课程中进行传播时,它开始产生需求并导致其应用。

人机工程学被定义为有关人类能力,其局限性和与设计相关的特征的知识体系。人体工程学设计是将这些知识应用于安全,舒适并能有效使用人类的工具,机器,系统,任务,工作和环境的设计。

人体工程学一词源自希腊语ergos,work;我们不是自然法则,知识或学习。从文学上学习。

人机工程学有两个主要分支:一个是工业人机工程学,即职业生物力学,其重点是工作的物理方面和人员的能力,例如力量,姿势和重复。

第二门学科,有时也称为“人为因素”,主要针对工作的心理方面,例如心理负担和决策能力。

1.人体测量学

没有人体工程学的正式定义。Murruel将其定义为“对人际关系及其工作环境的科学研究”。

人机工程学被定义为有关人类能力,其局限性和与设计相关的特征的知识体系。人体工程学设计是将这些知识应用于安全,舒适并能有效使用人类的工具,机器,系统,任务,工作和环境的设计。

人机工程学被认为是一项技术。技术是应用科学的实践,描述和术语,从整体上或在某些方面,技术被认为具有商业价值。

人机工程学使用诸如职业医学,生理学和人体测量学之类的科学。

1950年,国际劳工组织将职业医学定义为:

“医学部门旨在促进和维持各行业工人的最高程度的身心健康;防止工作条件对您的健康造成任何损害;保护他们免受因有害健康的药物的存在所带来的风险;安排并保持工人从事适合其生理和心理能力的工作;简而言之,使工作适应每个人,每个人都适应他的工作”

工作的生理学是一门科学,用于分析和解释由于进行的工作而在人体中发生的修饰和变化,从而确定操作员进行各种活动的最大能力和科学基础上的生物的最高性能。根据工作人员的心理能力,工作心理学的研究领域包括诸如反应时间,记忆力,信息论的运用,任务分析,活动的性质等问题。 ,做得很好的感觉,对工人的迫害得到应有的赞赏,与同事和上司的关系。

工作社会学使用访谈,调查和观察的方法,调查工作适应性,处理年龄,教育程度,工资,房间,家庭环境,交通和出行等变量的问题。

人机工程学属于各种专业和学术职业,例如工程学,工业卫生,物理治疗,职业治疗师,护士,脊医,职业医生,有时还具有人机工程学专业。

人体工程学的总体目标包括以下几点:

  • 减少职业伤害和疾病减少工人的残疾成本增加产量提高工作质量减少缺勤率执行现有标准减少原材料损失

这些实现目标的方法是:

评估工作场所中的风险,识别和量化工作场所中的风险状况,建议采用工程和行政控制措施以减少已确定的风险状况,对主管人员和工人进行有关以下方面情况的教育风险。

根据1979年的墨西哥社会保障研究所的数据,工作风险急剧增加。在1974-1978年期间,他们的指数为11.8%,到1979年达到18.9%。

在那年,有58,500名职业风险受害者得到了治疗;记录了1,600例死亡(原文如此);13,000例永久性残疾,并支付了超过1000万比索的临时性残疾补贴。

据估计,在墨西哥,每58秒就会发生一次工伤事故。

每个工作来源都必须开展旨在预防职业风险的活动,以便进行损失控制,从而带来生产和生产率的优势,从而实现更大的社会福利,这体现在经济上。公司本身。

保护工人免受职业病和工作事故的影响是一个无可争议的问题。

这些问题是劳动立法中的典型问题,在人机工程学中预计会出现一种更为根本的情况:方法,仪器和工作条件的适应,以适应工人的解剖结构,生理学和心理。

避免由于工作造成的疲劳,使工人无法享受空闲时间;抑制与单调活动有关的无聊;保护工人和雇员免于过早老化,疲劳和超负荷是一项极其复杂的任务。

  • 工业人机工程学作为一种介入生产领域的新知识领域,在我国相对较新,由于对它及其应用知识的了解很少。但是,如果应用了该方法和技术,将为工人,主管带来好处,尤其是为公司节省了钱,从而改善了所有工人和公司的生活质量。考虑到多样性,人体不同部位的比例和尺寸,例如手臂的长度,重量,肩膀的高度,身材,腿的长度与躯干的长度之比围绕平均值的单个测量;也分析各种肌肉杠杆的操作,并根据不同肌肉组的位置研究可以施加的力。

人机工程学被定义为有关人类能力,其局限性和与设计相关的特征的知识体系。人体工程学设计是将这些知识应用于安全,舒适并能有效使用人类的工具,机器,系统,任务,工作和环境的设计。

人体测量因素

如果在布置工作场所时未考虑人体的结构及其动态特性,则可能会对操作员的效率,其健康和福祉产生不利影响。标准手册中详细介绍了静态和动态人体测量数据。Damon等人的文章专门针对该主题。设计人员必须熟悉可用的数据,这些数据会强加于他们的应用程序,它们的含义和智能使用。

静态人体测量学。在工作场所布局问题中,可能涉及下图所示的人体测量。通常的做法是将第5个百分点和第95个百分点作为给定工作人口的准则。

必须接受的是,没有普通人。一个维度上的普通人可能与另一维度上的普通人相去甚远,因此,实际上不可能考虑到问题的所有极端情况来设计工作的分布。仅在少数情况下(例如工作台表面的高度),它才是为合理的中间人设计的。在考虑控制设施时,应使用手臂或腿部可触及范围的第5个百分位,以确保操作员可以触及控制装置。座椅高度可在第5个百分点到第95个百分点之间调整。间隙将基于第95个百分位数。

  • 人体测量数据在人事设备(箱子,护目镜,口罩,耳机,手套),逃生门,工作台和书桌,车辆,假肢设备,家具,器具,办公设备和乘客座椅动态人体测量学。动态人体测量法处理人体的运动,其功能范围以及在四肢处于不同位置时可以完成的操作。仅当工作有特殊限制时才使用下跪,爬行和俯卧姿势的动态数据,就像机械师,水管工或修理工经常遇到的情况一样。肢体的动作范围,例如,抓握和操作控件以及躯干运动,可以通过分析慢速移动的照片来研究它们。然后可以在三个维度中的每个维度上绘制人体各元素的运动轮廓,并可以得出关于最佳控制情况,精力分配等的结论。

2.人体能力

工作量与某些生理现象(例如心律耗氧量)之间存在直接关系。其他生理功能(例如血压,呼吸,体温和出汗率)之间也存在相似的关系。这些测量结果肯定可以提供有关该工作人员的信息。像心率和氧气消耗一样,Brouha和其他人发现,它们与消耗多少能量直接相关。此外,可以很容易地测量这两个功能,以便在工作场所或实验室中实际使用它们。由于这些原因,心律,耗氧量和总呼吸是最常用的测量方法,用于确定某些工作的真正生理需求。

在整个人体的动态活动中,对心血管系统和呼吸系统的需求最大。呼吸系统必须向循环系统提供足够量的氧气,而循环系统又必须将氧气输送到工作肌肉。结果是更高的耗氧量和更快的心律。

例如,如果一个人的心率是在休息时测量的,则可能约为每分钟75次。下图的曲线A部分表示了这一点:

然后,如果个人开始以每小时6公里的速度行走,他的心率将迅速增加,在2或3分钟后,心率将升至每分钟110次以上。这在曲线的B部分中表示。 C部分显示了心率恢复静止后如何恢复其原始水平。因此,工作和休息时的心率之差由距离Y表示。如上所述。

测量技术。-这些生理原理可以很容易地用于确定某些工作情况下的活动水平。在这两种生理功能中,心脏的节律比较容易测量。使用心电图的一般原理。将小电极放在要研究的人的胸部,每次心跳时产生的很小的电流通过电缆或无线电波传输到记录仪。然后,可以将个人的心跳直接计数或电子转换为每分钟的心跳数,并记录为心律的连续曲线。

要测量氧气消耗量,被研究者必须戴上口罩,该口罩由25毫米软管连接到他背上的小煤气表(呼吸计)上。这大约3公斤重,可以测量呼出空气的总量,并同时收集该空气的样本。样品中氧气的百分比通过氧气分析仪测量。然后将样品的氧气含量与房间的氧气含量进行比较。知道了这些百分比和呼吸的空气总量,就可以计算出氧气消耗量,并通过一个简单的公式将其转换为消耗的能量卡路里。

工作风险因素

工作环境的某些特征与伤害有关,这些特征称为工作危险因素,包括:

任务的物理特征(工人与工作环境之间的主要相互作用)。

  • 姿势力重复速度/加速度持续时间恢复时间动态载荷段振动。

姿势

这是身体在工作时所采用的位置。下蹲姿势会增加受伤的风险。

通常认为,从中立位置偏离一个以上的关节会造成很高的受伤风险。

与伤害有关的特定姿势。例子:

在手腕上

在肩膀上

  • 30度屈曲位置需要300分钟才能产生急性疼痛症状,而60度屈曲位置则需要120分钟才能产生相同的症状。手臂抬高与颈肩疼痛和麻木有关。肩部肌肉疼痛会减少颈部的运动。下背部:躯干的矢状角与下背部的职业障碍有关。

姿势可能是工作方法(弯腰并扭曲以举起盒子,弯曲手腕以组装零件)或工作站尺寸(伸手拿到单个工作台上并得到零件)的结果。高位;跪在狭窄空间的仓库中。

已经研究了工作空间尺寸的三个常见条件,例如视频工作站,站立式工作站和电子显微镜站。

站立式工作站

据Grandjean所说,进行制造工作的工作表面的最佳高度取决于工人的肘高和工作性质。

为了进行精确的工作,工作表面的高度应在肘部以下5-10厘米,这样可以减少肩部的静载荷,从而提供支撑。对于轻型工作,材料和小型工具的工作表面高度应在肘部以下10到15厘米。对于繁重的工作,工作表面的高度应在肘部以下15至40 cm,以允许上肢的良好肌肉工作。

需要力的任务可以看作是对体内组织的扩展的效果,例如,由于负载而对脊椎盘施加压力,由于手指的微小抓握而使肌肉周围的张力和肌腱受力等等。与体外物体有关的物理特性,例如盒子的重量,激活工具所需的压力或将两个零件连接在一起所施加的压力。通常,作用力越大,风险程度越大。较大的力量会导致肩颈,下背部,前臂,腕部和手部受伤。

重要的是要注意,力量和受伤风险程度之间的关系会受到其他风险因素(例如姿势,加速度,速度,重复和持续时间)的影响而改变。

强度,姿势,速度,加速度,重复和持续时间之间的相互关系的两个示例如下:

将9公斤重的货物缓慢缓慢地直接从身体前方71厘米的架子上推到另一个81厘米,可能要比9公斤重的货物在10分钟内迅速加载60倍的风险小。到1.52 m机柜的地板

颈部45度屈曲1分钟可能比45度屈曲30分钟的风险要小。

对这些工具进行了很好的分析(请参阅1991年修订的NIOSH载荷方程式),我们认识到了力与与过应力危险相关的其他风险因素之间的相互关系。

人机工程学专家对五种风险条件进行了深入研究。这些不是基本的风险,它们是代表危险因素与重要组成部分结合的工作条件。下面是工作场所的常见外观以及与伤害的强烈关联。

静力

这已经以不同的方式定义,静态力通常是长时间处于姿势位置的任务的执行。这种情况是力量,姿势和持续时间的综合。

风险程度是数量级和外部电阻的总和。关于姿势的困难是时间和持续时间。

握力是指手与物体的结合,并施加有对其进行操作的力,因此,握力是力与位置的组合。在执行任务期间,手柄将应用于工作场所中的工具,零件和对象。

为了产生特定的力,与强力的握力(物体在手掌中)相比,用手指的精细握力需要更大的肌肉力量,因此,用手指进行握力会增加受伤的风险。

手的大小与物体之间的关系会影响受伤的风险。当握柄的直径小于手指握柄的直径一厘米或小于一厘米时,将减小物理力。

接触创伤

有两种类型的接触创伤:

  • 由于身体和外部物体之间的接触而产生的局部机械应力,例如前臂靠在工作区域的边缘,而机械打击则是由于手的撞击而产生的局部机械应力。

抓地力在执行任务期间应用于工作场所中的工具,零件和对象。

为了产生特定的力,与强力的握力(物体在手掌中)相比,用手指的精细握力需要更大的肌肉力量,因此,用手指进行握力会增加受伤的风险。

手的大小与物体之间的关系会影响受伤的风险。当握柄的直径小于手指握柄的直径一厘米或小于一厘米时,将减小物理力。

接触创伤

有两种类型的接触创伤:

  • 由于身体和外部物体之间的接触而产生的局部机械应力,例如前臂靠在工作区域的边缘,而机械打击则是由于手的撞击而产生的局部机械应力。

受伤的危险程度与力的大小,接触的持续时间和物体的形状成正比。

恢复时间

它是对休息时间,进行低压力活动或由身体另一部分完成的活动的时间的量化。

短暂的工间休息往往会减少感觉到的疲劳,力之间的休息时间往往会降低性能。

降低伤害风险所需的恢复时间随风险因素的持续时间而增加。尚未确定具体的最小恢复时间。

动态力

心血管系统为肌肉组织提供氧气和代谢产物。身体的反应是增加呼吸和心率。

当代谢物的肌肉需求得不到满足时或能量需求超过消耗时,就会产生乳酸,从而产生疲劳。

如果这发生在身体的一个区域(长时间绑架后重复产生的肩膀肌肉),则疲劳会局部化,并以疲倦和发炎为特征。

如果它发生在身体的一般水平上(由于沉重的搬运,装载,爬楼梯,全身出现疲劳并可能导致心血管疾病)。

此外,与温度降低相反,环境温度的升高也会导致心率升高。因此,对于给定的工作,代谢压力会受到环境热量的影响。

分段振动

振动会导致手和手指的血管功能不全(雷诺氏病或白手指振动),这也会干扰感觉反馈受体,从而增加工具手指的握力。

此外,据报道腕管综合症与节段性振动之间有很强的联系。

3.物理环境的测量和控制

通常,有害的环境因素会对性能产生不利影响。在我们这个复杂的城市-工业世界中,人类学会了适应和接受许多压力。可以并且应该在对工作的不舒适感和不满意感之间进行区分,可以补偿工人的工作压力和极高的压力会导致人身伤害和伤害。当然,高噪音水平会损坏听力机制,必须加以控制。但是,适度的噪音水平是行业不可分割的部分,也是工人投诉的常见来源。

环境特征(工人与工作环境之间的主要相互作用)。

  • 热应力冷应力朝向人体的振动照明噪声

热应激

热应力是身体必须适应的身体负荷。这是由环境温度和体内新陈代谢广泛产生的。

过热会引起电击,危及生命,导致不可逆转的损坏。与过热相关的不太严重的状况包括疲劳,抽筋和中暑相关的疾病,例如脱水,体液和电解质不平衡,工作期间身心能力的丧失。

冷压力

这是人体暴露于寒冷中。工人在受凉后可能出现的全身症状包括发抖,失去知觉,剧烈疼痛,瞳孔散大和心室纤颤。

感冒会降低手指的握力并失去协调感。

整个身体振动

操作车辆时,整个身体通常会受到脚部,臀部等振动的影响,因此有职业危害。拖拉机驾驶员下背部疼痛的报道发生率可能比振动较大的工人更高,因此振动引起的背部疼痛加剧。暴露于全身振动至少10年的电铲操作员显示腰椎的形态变化,其发生频率要高于未暴露人群。

照明

随着工业化,照明对于获得足够的照明水平变得很重要。这会给某些工作环境带来风险,例如眩光问题和与高于100 lux的水平相关的眼部症状。需要注意的是,在一个工作日中,计算机终端操作员和在光照环境下工作的柜员之间视觉功能的差异是惊人的。

办公室的照明建议为300到700 lux,这样它们就不会反射。需要高视敏度和对比度敏感度的工作需要高水平的照明。精细的工作应具有1,000至10,000 lux的照度。

噪声

噪音是有害的声音。在工业环境中,这可以是连续或间歇的,并以各种形式出现,例如模具的压力,电动机的嗡嗡声。接触噪音可能会导致耳朵暂时或永久性振铃,从而降低听觉。

如果噪音持续时间更长,则听力损失或听力下降的风险更大。同样,低于阈值限制的噪声也会导致听力损失,因为它会干扰某些人的注意力集中能力。

工作的其他风险

工业人机工程学表明的职业危害是工作环境中存在的伤害清单。其他包括:

  • 工作压力工作单调认知要求工作组织工作量工作时间(负荷,加班时间)标志和控制面板滑倒着火电气暴露化学暴露生物暴露电离辐射射频和微波辐射

工业卫生与安全,人体工程学和人为因素的专业人员,职业医生,职业护士必须评估和控制这些风险。人机工程学专家需要认识到个人的能力和工作关系,以实现安全适当的工作场所。

4.人机交互

在像我们这样的不能自给自足地生产机械的国家中,它是进口的,由于它们是为其他比例的对象设计的,因此工人必须面对尺寸与其特征不符的仪器。

估算工作场所的人体工学风险状况

该评估分两个步骤进行:1)识别人体工程学风险的存在,以及2)量化人体工程学风险的程度。

识别人体工程学风险

有几种方法可用于识别人体工程学危害的存在。所使用的方法取决于公司的理念(工人参与决策),分析水平(评估职位或整个公司)和个人喜好。

识别人体工程学危害状况的方法示例包括:

  • 审查卫生和安全规定。分析累积性外伤的发生频率和发生率(腕管综合症,上肢肌腱炎,下背部或腰痛)症状调查分析:有关外伤的类型,位置,持续时间和加重的信息症状提示与人体工程学危险因素有关的疾病,例如颈部,肩膀,肘部和腕部疼痛。有关工作流程的问题(什么?如何以及为什么?)可以揭示风险因素的存在。还有关于工作方法的问题(难做吗?)可以揭示不安全的状况。

围绕工作的设施,例如运动或步行。了解过程和工作计划后,应观察工作现场是否存在危险情况。

人体工程学风险量化

确定存在人体工程学危害后,必须评估与所有因素相关的风险程度。为此,有必要应用人体工程学分析工具并使用特定指南。

人体工学分析工具

人体工程学分析工具种类繁多,通常针对特定类型的工作。例如,人工处理物料;或者来自身体的特定区域,例如手腕,肘部或肩膀。

这些技术的结论也可能不同,它们可以通过量化与增加受伤风险或建议的举重极限有关的活动来确定工作的优先级。

分析人员根据对某种工具的使用,品味或易用性的了解,确定哪种类型的评估方法和技术最适合评估职业伤害的风险。

好的技术可以很好地估计风险程度。个体生理,损伤史,工作方法以及其他会影响人员受伤的因素的变化。此外,许多工具还没有经过适当的测试来实施和验证,这反映了在人类及其工作中更难找到的方面,人类工程学的进步和越来越好的认识。

尽管有这些评论,但这些符合人体工程学的工具仍提供了合理,客观地分析工作场所危害的标准方法。

工作说明

工作环境的特征在于以下元素之间的相互作用:

具有身高,宽度,力量,运动范围,智力,教育程度,期望以及其他身体和精神特征的工人。

工作场所包括:工具,家具,仪表板和控件以及其他工作对象。

工作环境包括温度,照明,噪音,振动和其他大气质量。

这些方面的相互作用决定了执行任务的方式及其物理要求。例如,在1.77 m处有72.5 kg的负重,男性工人从地板上负有15.9 kg的负重,从而从下背部肌肉产生272 kg的力。

当任务的身体需求增加时,也有受伤的风险,当任务的身体需求超过工人的能力时,可能会发生伤害。

参考书目

  • Philip E. Hicks。,CECSA工业工程概论。RC,沃恩,Reverte.OIT,工业工程概论,劳动研究概论第四修订版,墨西哥利姆萨,2000年。GARCIA CRIOLLO R,劳动研究。麦格劳·希尔(McGraw Hill),1999年。迈纳尔HB工业工程公司,麦格劳·希尔(McGraw Hill),1998年。巴尼斯·拉尔夫(BARNES Ralph),运动和时间的研究阿吉拉尔(Aguilar),1990年。尼伯·本杰明(NIEBEL Benjamin),工业方法,时间的方法,欧米茄1990年。时间和运动手册,1999年,罗格·施罗德(Roger Schroeder),运营管理,麦格劳·希尔(McGraw Hill),997年;何塞·玛丽亚·埃里亚斯·卡萨斯(JoséMaríaElias Casas),标准时间手册,UTP佩雷拉(UTP),970年;特雷霍斯·卡洛斯·阿里尔(Trejos Carlos Ariel),《工作方法的测量》,Univalle,1980年。弗雷德·E(Fred E.),《敏捷制造的时间和运动研究》,第2版。版,墨西哥Prentice Hall,2000年,Miller d。 M.,工业工程与运筹学,利姆萨。
人机工程学及其在公司中的应用