第十章-安全人机系统设计.课件.ppt
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- 第十 安全 人机 系统 设计 课件
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1、安全人机工程学主讲主讲 郑重郑重E_mail :安全工程专业基础课程安全工程专业基础课程课程名称课程名称中南财经政法大学中南财经政法大学2第第10章章 安全人机系统的设计安全人机系统的设计 内容提要内容提要 10.1 人机系统的设计人机系统的设计10.2 人机系统的可靠性人机系统的可靠性10.3 人机系统检查与评价人机系统检查与评价 课程名称课程名称中南财经政法大学中南财经政法大学3o一、人机系统一、人机系统o 人机系统作为一个完整的概人机系统作为一个完整的概念,表达了人机系统设计的对念,表达了人机系统设计的对象和范围,从而建立解决劳动象和范围,从而建立解决劳动主体和劳动工具之间矛盾的理主体和
2、劳动工具之间矛盾的理论和方法。系统中的人是主要论和方法。系统中的人是主要研究对象,但又并非孤立地研研究对象,但又并非孤立地研究人,它同时研究系统的其他究人,它同时研究系统的其他组成部分,并根据人的特性和组成部分,并根据人的特性和能力来设计和改造系统。能力来设计和改造系统。o1人机系统的组成人机系统的组成o2人机界面人机界面o3人与机的不同特点人与机的不同特点10.1 人机系统的设计课程名称课程名称中南财经政法大学中南财经政法大学410.1 人机系统的设计二、人机系统设计程序二、人机系统设计程序o 人机系统设计的每一阶段都是由互相联系的一系列设计人机系统设计的每一阶段都是由互相联系的一系列设计活
3、动组成,而各个阶段之间具有时间上的顺序性,即只活动组成,而各个阶段之间具有时间上的顺序性,即只有上一阶段的设计活动完成后,才能进行下一阶段的设有上一阶段的设计活动完成后,才能进行下一阶段的设计活动。这就构成了人机系统的设计程序。计活动。这就构成了人机系统的设计程序。课程名称课程名称中南财经政法大学中南财经政法大学510.1 人机系统的设计二、人机系统设计程序二、人机系统设计程序o设计程序,通常可分为以下几个阶段。设计程序,通常可分为以下几个阶段。 (1)定义系统目标和参数阶段,包括确定使用者的需求,)定义系统目标和参数阶段,包括确定使用者的需求,确定使用者的特性,确定群体的组织特性,确定作业方
4、确定使用者的特性,确定群体的组织特性,确定作业方式,确定作业效能的测量参数及测试方法。式,确定作业效能的测量参数及测试方法。 (2)系统定义阶段,包括定义功能要求,定义操作要求。)系统定义阶段,包括定义功能要求,定义操作要求。 (3)初步设计阶段,包括功能分配、作业流程设计和作业)初步设计阶段,包括功能分配、作业流程设计和作业反馈机制设计。反馈机制设计。 (4)人机界面设计阶段,包括显示装置设计、控制装置设)人机界面设计阶段,包括显示装置设计、控制装置设计和作业空间设计。计和作业空间设计。 (5)作业辅助设计阶段,包括制定使用者素质要求、设计)作业辅助设计阶段,包括制定使用者素质要求、设计操作
5、手册、设计作业辅助手段和设计培训方案。操作手册、设计作业辅助手段和设计培训方案。 (6)系统评价阶段,包括制定评价标准、实施评价和做评)系统评价阶段,包括制定评价标准、实施评价和做评价结论。以上为人机系统设计过程中的总体程序。价结论。以上为人机系统设计过程中的总体程序。课程名称课程名称中南财经政法大学中南财经政法大学6三、人机系统的设计方法三、人机系统的设计方法o 1功能分配功能分配o在人机系统中,把已定义的系统功能按照一定的分配原在人机系统中,把已定义的系统功能按照一定的分配原则,合理地分配给人和机器。这当中,有的系统功能分则,合理地分配给人和机器。这当中,有的系统功能分配是直接的、自然的,
6、但也有些系统功能的分配需更详配是直接的、自然的,但也有些系统功能的分配需更详尽的研究和更系统的分配方法。尽的研究和更系统的分配方法。o系统功能的分配要充分考虑人和机器的基本界限。人的系统功能的分配要充分考虑人和机器的基本界限。人的基本界限包括:准确度的界限、体力的界限、知觉能力基本界限包括:准确度的界限、体力的界限、知觉能力的界限、动作速度的界限。的界限、动作速度的界限。o机器的基本界限包括:机器性能维持能力的界限、机器机器的基本界限包括:机器性能维持能力的界限、机器正常动作的界限、机器判断能力的界限、成本费用的界正常动作的界限、机器判断能力的界限、成本费用的界限。限。10.1 人机系统的设计
7、课程名称课程名称中南财经政法大学中南财经政法大学7三、人机系统的设计方法三、人机系统的设计方法o 1功能分配功能分配 系统功能分配的一般原则。系统功能分配的一般原则。 1)比较分配原则)比较分配原则 2)剩余分配原则)剩余分配原则 3)经济分配原则)经济分配原则 4)宜人分配原则)宜人分配原则 5)弹性分配原则)弹性分配原则 10.1 人机系统的设计课程名称课程名称中南财经政法大学中南财经政法大学8三、人机系统的设计方法三、人机系统的设计方法 1功能分配功能分配 2作业分析作业分析o 作业分析是指对已分配给人的功能进行分析,从而使系作业分析是指对已分配给人的功能进行分析,从而使系统中的作业与作
8、业之间建立协调一致的关系。统中的作业与作业之间建立协调一致的关系。o 作业分析包括:确定系统的作业结构、确定作业、编制作业分析包括:确定系统的作业结构、确定作业、编制作业流程图、建立作业序。作业流程图、建立作业序。10.1 人机系统的设计课程名称课程名称中南财经政法大学中南财经政法大学9三、人机系统的设计方法三、人机系统的设计方法 2作业分析作业分析 l)系统的作业结构系统的作业结构o 系统的作业结构是指对系统的作业和作业技能的整体要系统的作业结构是指对系统的作业和作业技能的整体要求。系统的作业结构取决于人机系统的设计和分配给人求。系统的作业结构取决于人机系统的设计和分配给人的功能。有些功能可
9、以分解为几乎每个人都能做的作业的功能。有些功能可以分解为几乎每个人都能做的作业即分解为低技作业;而有些功能则可以形成复杂的作业,即分解为低技作业;而有些功能则可以形成复杂的作业,即为高技作业。即为高技作业。 10.1 人机系统的设计课程名称课程名称中南财经政法大学中南财经政法大学10三、人机系统的设计方法三、人机系统的设计方法 2作业分析作业分析 l)系统的作业结构系统的作业结构 2)确定作业确定作业o 根据分配给人的功能,具体地分析和确定人实现该功能的作根据分配给人的功能,具体地分析和确定人实现该功能的作业活动。业活动。 3)作业流程图作业流程图o 作业流程图是根据所确定的作业来编制的表示作
10、业内容和作作业流程图是根据所确定的作业来编制的表示作业内容和作业顺序的一种框图。通过作业流程图就可以清楚地了解人机系业顺序的一种框图。通过作业流程图就可以清楚地了解人机系统中,人实现功能的情况;同时,根据作业流程图还可以进一统中,人实现功能的情况;同时,根据作业流程图还可以进一步分析动作的经济性。从而寻求工作环境舒适、操作力最小、步分析动作的经济性。从而寻求工作环境舒适、操作力最小、操作时间短、疲劳强度低、工作效率高的有效方法。操作时间短、疲劳强度低、工作效率高的有效方法。10.1 人机系统的设计课程名称课程名称中南财经政法大学中南财经政法大学11课程名称课程名称中南财经政法大学中南财经政法大
11、学12三、人机系统的设计方法三、人机系统的设计方法 2作业分析作业分析 l)系统的作业结构系统的作业结构 2)确定作业确定作业 3)作业流程图作业流程图 4)建立作业序建立作业序o 作业序是指一个操作人员作业序是指一个操作人员单独从事的一组作业。单独从事的一组作业。o根据系统分配给的功能,根据系统分配给的功能,分解为若干个作业,然后分解为若干个作业,然后根据人操作的方便性、准根据人操作的方便性、准确性、合理性,将这些作确性、合理性,将这些作业组成不同的作业序。业组成不同的作业序。10.1 人机系统的设计课程名称课程名称中南财经政法大学中南财经政法大学13三、人机系统的设计方法三、人机系统的设计
12、方法 2作业分析作业分析 4)建立作业序建立作业序o 组合作业序时要充分考虑以下几方面关系:作业的信息或数组合作业序时要充分考虑以下几方面关系:作业的信息或数据关系;作业的技能水平;作业的顺序关系;作业的时间安据关系;作业的技能水平;作业的顺序关系;作业的时间安排;人界面关系。排;人界面关系。o 一个作业序可以由多个作业组合,但组合的数量应与人处理一个作业序可以由多个作业组合,但组合的数量应与人处理信息的能力相适应,输入层次和量过多会使作业者不能准确信息的能力相适应,输入层次和量过多会使作业者不能准确处理。处理。10.1 人机系统的设计课程名称课程名称中南财经政法大学中南财经政法大学14三、人
13、机系统的设计方法三、人机系统的设计方法 2作业分析作业分析 3人机界面设计人机界面设计o在人机系统中,人机界面是连接人与机器的重要通道。因此,在人机系统中,人机界面是连接人与机器的重要通道。因此,人机界面设计,首要的是人与机器的信息交流过程中的准确人机界面设计,首要的是人与机器的信息交流过程中的准确性、可靠性及有效度。性、可靠性及有效度。10.1 人机系统的设计课程名称课程名称中南财经政法大学中南财经政法大学15课程名称课程名称中南财经政法大学中南财经政法大学16课程名称课程名称中南财经政法大学中南财经政法大学17第第10章章 安全人机系统的设计安全人机系统的设计 内容提要内容提要 10.1
14、人机系统的设计人机系统的设计10.2 人机系统的可靠性人机系统的可靠性10.3 人机系统检查与评价人机系统检查与评价 课程名称课程名称中南财经政法大学中南财经政法大学1810.2 人机系统的可靠性一、人的可靠性一、人的可靠性二、二、机器的可靠性机器的可靠性o提高机器设备可靠性的目的有二:一是延长机器设备的提高机器设备可靠性的目的有二:一是延长机器设备的使用寿命,另一是保证人机系统的安全性。使用寿命,另一是保证人机系统的安全性。 o提高机器设备可靠性的方法从两方面考虑:减少机器本提高机器设备可靠性的方法从两方面考虑:减少机器本身故障,延长使用寿命;提高使用安全性。身故障,延长使用寿命;提高使用安
15、全性。课程名称课程名称中南财经政法大学中南财经政法大学1910.2 人机系统的可靠性一、人的可靠性一、人的可靠性二、二、机器的可靠性机器的可靠性减少机器故障的方法减少机器故障的方法 (1) 利用可靠性高的元件。机器设备的可靠性取决于组成件或零件利用可靠性高的元件。机器设备的可靠性取决于组成件或零件的可靠性。的可靠性。 (2)利用备用系统。在一定质量条件下增加备用量,尤其是厂矿)利用备用系统。在一定质量条件下增加备用量,尤其是厂矿的关键性设备的关键性设备. (3)采用平行的并联配置系统,当其中一个部件出现故障,机器)采用平行的并联配置系统,当其中一个部件出现故障,机器设备仍能正常工作。设备仍能正
16、常工作。课程名称课程名称中南财经政法大学中南财经政法大学2010.2 人机系统的可靠性一、人的可靠性一、人的可靠性二、二、机器的可靠性机器的可靠性减少机器故障的方法减少机器故障的方法 (4)对处于恶劣环境下的运行设备应采取一定的保护措施;对)对处于恶劣环境下的运行设备应采取一定的保护措施;对有些机器设备以致零部件要采用防振、防浸蚀、防辐射等相应有些机器设备以致零部件要采用防振、防浸蚀、防辐射等相应措施。措施。 (5)降低系统的复杂程度,因为增加机器设备的复杂程度就意味)降低系统的复杂程度,因为增加机器设备的复杂程度就意味着其可靠性降低。着其可靠性降低。 (6)加强预防性维修。预防性检查和维修是
17、排除事故隐患,消除)加强预防性维修。预防性检查和维修是排除事故隐患,消除机器设备潜在危险,提高机器设备可靠性的重要手段。机器设备潜在危险,提高机器设备可靠性的重要手段。课程名称课程名称中南财经政法大学中南财经政法大学2110.2 人机系统的可靠性一、人的可靠性一、人的可靠性二、二、机器的可靠性机器的可靠性o 提高机器设备使用安全性的方法,主要是加强安全装置的设计,提高机器设备使用安全性的方法,主要是加强安全装置的设计,即在机器设备上配以适当的安全装置,尽量减少事故的损失,即在机器设备上配以适当的安全装置,尽量减少事故的损失,避免对人体的伤害;同时,一旦机器设备发生故障,可以起到避免对人体的伤害
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