《安全技術(shù)》之人機(jī)工程設(shè)計在石油化工裝備上的應(yīng)用

1、人機(jī)工程設(shè)計在石油化工裝備上的應(yīng)用1 人機(jī)工程設(shè)計概述1) 人機(jī)工程設(shè)計研究的內(nèi)容以人一機(jī)一環(huán)境作為研究的基本對象，通過揭示人、機(jī)、環(huán)境之間的相互關(guān)系的規(guī) 律，以達(dá)到確保人一機(jī)一環(huán)境系統(tǒng)總體性能的最優(yōu)化。“人”：是指作為主體工作的人；“機(jī)”：是指人所控制的一切對象的總稱；“環(huán)境”：是指人、機(jī)器共處的特殊條件，它既包括物理、化學(xué)因素的效應(yīng)，也包 括社會因素的影響。一方面既要研究人、機(jī)、環(huán)境各要素本身的性能，另一方面乂要研究這三大要素之 間的相互關(guān)系、相互作用、相互影響以及它們之間的協(xié)調(diào)方式，運(yùn)用系統(tǒng)工程的方法找 出最優(yōu)組合方案，使人一機(jī)一環(huán)境系統(tǒng)的總體性能達(dá)到最佳狀態(tài)，即滿足舒適、宜人、 安全、

2、高效、經(jīng)濟(jì)等指標(biāo)。歸納起來有以下兒個方面。(1) 人體特性的研究人機(jī)系統(tǒng)的整體設(shè)汁(3)研究人與機(jī)器間信息傳遞裝置和工作場所的設(shè)計(4)環(huán)境控制和人身安全裝置的設(shè)汁安全保障技術(shù)包括機(jī)器的安全本質(zhì)化、防護(hù)裝置、保險裝置、冗余性設(shè)訃、防止人 為失誤裝置、事故控制方法、救援方法、安全保護(hù)措施等。2) 人機(jī)工程設(shè)計與工業(yè)設(shè)計的關(guān)系人機(jī)工程設(shè)計對工業(yè)設(shè)計的作用可概括為以下兒個方面：(1) 為工業(yè)設(shè)計中考慮“人的因素”提供人體靜、動態(tài)尺度參數(shù)(2) 為工業(yè)設(shè)計中“物”的功能合理性提供科學(xué)依據(jù)(3) 為工業(yè)設(shè)計中考慮“環(huán)境因素”提供設(shè)計準(zhǔn)則(4) 為進(jìn)行人一機(jī)一環(huán)境系統(tǒng)設(shè)計提供理論依據(jù)3) 人機(jī)特性比較與功

3、能分配見人和機(jī)器要素的特性比較表。歸納：人在檢測、圖像識別、靈活性、預(yù)測、歸納推理和判斷能力等方同優(yōu)于機(jī)器。機(jī)器在速度、出力、反應(yīng)的精確性、重復(fù)性、短期記憶、演繹推理、多通道性能和 在環(huán)境惡劣的作業(yè)等方面優(yōu)于人。但是人有一種特殊而極為重要的能力，即與其靈活性和多面性有聯(lián)系的是本身具有修正錯誤、改正錯誤和創(chuàng)造的能力。值得注意的是，利用和發(fā)展人的技能的必要性，而 不是僅僅分配人去做剩下的無法實現(xiàn)自動化的“零活”。2 人機(jī)系統(tǒng)中人的因素在人一機(jī)系統(tǒng)中，人是主要因素。產(chǎn)品是為人所用的，人的大腦、視覺、聽覺、膚 覺、肌肉、神經(jīng)都參與工作，那么，當(dāng)設(shè)計產(chǎn)品并建立適宜的工作環(huán)境時，就應(yīng)充分考 慮這些方面，并

4、力圖使產(chǎn)品使用者從不必要的疲勞中解脫出來。1）人體靜態(tài)測量參數(shù)2）人體動態(tài)測量參數(shù)3）人的感知特性4）人體接受信息的途徑及能力影響人體接受信息，處理信息的主要因素： 無關(guān)信息的干擾； 信號維量數(shù)的影響；信號維量數(shù)是指各個信號中包含的信號特性個數(shù)的量度，各種信號的每一特性為一 個維量。 分時的影響；分時在人機(jī)工程學(xué)中表示一個人同時做或迅速交替地做兩個以上工作的現(xiàn)象。 刺激一反應(yīng)之間的一致性影響刺激一反應(yīng)之間的一致性可以提高信息的傳遞率及其可鼎性。三方面：空間位置上的一致性，即顯示單元與控制單元在空間位置排列上一一對應(yīng); 運(yùn)動方向上的一致性，即如儀表運(yùn)動方向與人的觀念上的適應(yīng)性；概念上的一致性，如

5、 交通信號燈以綠色代表通行，紅色代表停止；綠色代表安全，紅色代表危險等與人的概 念或習(xí)慣的適應(yīng)。 大腦意識狀態(tài)5) 疲勞三種類型：(1) 肌肉疲勞：(2) 精神疲勞(刺激疲勞)：(3) 生物疲勞(周期性疲勞)減輕作業(yè)疲勞的措施： 提高作業(yè)自動化水平； 正確選擇作業(yè)姿勢和體位； 合理設(shè)計作業(yè)中的用力方法； 改善作業(yè)內(nèi)容，避免單調(diào)重復(fù)性作業(yè)； 合理設(shè)計作業(yè)空間，優(yōu)化作業(yè)環(huán)境。6）人為差錯人為差錯主要是山于意覺認(rèn)識上的錯誤，判斷過程中的錯誤，行為過程中的錯誤或 者在異常狀態(tài)下的錯誤行為造成的。為防止人為差錯，從人的因素角度考慮，主要應(yīng)避 免疲勞、集中注意力、遵守操作規(guī)程，還應(yīng)努力消除和減輕心理和生理

6、上的壓力。3顯示裝置的設(shè)計顯示裝置的形狀、大小、分度、標(biāo)記、空間布局、顏色、照明等因素，都必須使人 能很好地接受信息并進(jìn)行處理。顯示裝置分為：視覺顯示、聽覺傳示和觸覺傳遞裝置。常用的顯示裝置有儀表、熒屏、信號燈、聽覺報警器以及各種圖形符號等。1）儀表顯示設(shè)計的基本原則：2）熒屏顯示器具有獨(dú)特的優(yōu)點：3）信號燈和聽覺報警器4）圖形符號的應(yīng)用4 操作裝置的設(shè)計操作裝置，按動力分，可分為手控、腳控、聲控和光控等兒類；按運(yùn)動特性分，可分為轉(zhuǎn)動、平動、擺動和牽拉等兒類；按動能分，可分為開關(guān)控制、轉(zhuǎn)換控制、調(diào)節(jié)控制和制動控制等兒類。操作裝置的設(shè)訃與選擇，應(yīng)遵循動作節(jié)約原則。動作節(jié)約原則，一般認(rèn)為山身體使用

7、原則，工作面安排原則和設(shè)備與工具設(shè)計原則 等三個方面組成。1）關(guān)于身體使用原則2）關(guān)于工作面安排原則3）關(guān)于設(shè)備、工具的設(shè)計原則5 作業(yè)空間與用具設(shè)計作業(yè)空間的設(shè)汁一般包括空間布置、座椅設(shè)計、工作臺設(shè)計以及環(huán)境設(shè)計。設(shè)計中應(yīng)遵循以下原則：1）作業(yè)空間設(shè)汁必須從人的要求出發(fā)，保證人的安全與舒適方便。2）根據(jù)人的作業(yè)要求，首先考慮總體布置，再考慮局部設(shè)計。3）要處理好安全、經(jīng)濟(jì)、高效三者之間的關(guān)系，但應(yīng)最大限度地減少操作者的不 便和不適。4）要把重要的設(shè)備、顯示裝置和操作裝置布置在最佳的作業(yè)范圍內(nèi)。5）設(shè)備布置要考慮到安全及人流、物流的合理組織。6）要根據(jù)人的生理、心理特點來布置設(shè)備、工具等，盡量減少人的疲勞，提高效 率。7）作業(yè)面的布置，要考慮人的最佳作業(yè)姿勢、操作動作及動作范圍。8）作業(yè)空間的布置，即作業(yè)面、顯示裝置、操作裝置的布置應(yīng)注意以下兒點： 按操作重要性原則布置 按使用順序原則布置 按使用頻率原則布置 按使用功能原則布置6 作業(yè)環(huán)境環(huán)境可分為直接環(huán)境和一般環(huán)境。直接環(huán)境包括顯示、操縱部分的形式、布局、局部照明和空間布置等，主要指人機(jī) 界面上的一些悄況。一般環(huán)境因素主要指物理、化學(xué)等因素。環(huán)境對機(jī)器的影響是多因素：如溫度、濕度、腐蝕性氣體和液體、易燃易爆物質(zhì)、 粉塵、振動和噪聲等。為使機(jī)器能適應(yīng)環(huán)境并可靠地工作，必須根據(jù)不同惜況釆取相應(yīng)