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1、沈阳理工大学学士学位论文摘 要伴随着工业化的进程，为适应大批生产提高效率和产品质量、降低成本的需要，人因工程学在企业车间现场中的应用逐渐成为现代工业工程研究和应用的热点。企业员工不再单纯的追求物质上的满足，工作环境的安全性和舒适性成为人们选择工作更加重视的因素。在参阅大量人因工程研究和应用的文献的基础上，本文归纳和阐述了人因工程的基本内容，包括人因工程的概念、研究范围、研究内容和方法，并尝试以苏州尚美国际化妆品有限公司生产车间为研究和应用的对象，从分析影响企业绩效的人因工程的人的因素、环境因素两方面进行重点论述。针对车间现场中的不良工效因素，包括噪音、照明、微气候、飘尘情况、移动座椅和人的疲劳
2、强度等，从系统工程的角度，运用人因工程学理论和方法对企业人因工程改善的整体方案设计，并确定改善方案的原则和目标，及提出具体的现场改善方案和对改善后的预期效果进行评价分析。关键词：人因工程学；化妆品生产；工效因素；现场改善AbstractWith the industrialization process，the application of Human Factors Engineering in enterprise has become a hot research and application for modern industrial engineering to adapt to
3、the needs for a large number of production efficiency，protecting quality，and for reducing costs The employees no longer simply are in pursuit of material satisfaction，while workplace safety and comfort have become the more important factors for people to choose work.In this paper，under the foundatio
4、n of referring to a large number of human factors research and application literatures，the author summarized and elaborated the basic content of ergonomics，including human factors engineering concepts，scope，content and methods，and try to make the manufacturing plant of BeautyCos International Co.Ltd
5、 in Suzhou as the object .Then from the analysis of business performance，the author focused on human factors，environmental factors these two aspects，which impact Human Engineering Factors. For the bad ergonomics workshop site factors，including noise，lighting，microclimate，airborne dust situation，movi
6、ng seat and human fatigue strength，etc.，from the perspective of systems engineering，through the use of theory and methods of Human Factors Engineering we firm the program design for the completion of human factors engineering to improve the overall，determine the principles and objectives to improve
7、the program，finally make site-specific improvement plans and analysis the expected effect of the improved evaluation .Key words：Human-factors engineering；Cosmetics production；Factors to effectiveness；Workshop improvement目录摘 要IABSTRACTII目录III1绪论11.1选题背景和意义11.2国内外研究现状31.3论文结构52人因工程学基本概念及理论概述72.1人因工程学的
8、基本概述72.2 人因工程学的研究内容82.3人因工程学的研究方法和步骤92.3.1 人因工程学研究的方法92.3.2 人因工程学的研究步骤102.4人因工程学研究的相关因素112.4.1 微气候环境112.4.2 照明环境162.4.3 声音环境182.4.4 空气环境202.4.5 能量消耗与疲劳强度212.4.6 作业空间及作业座椅设计213苏州尚美国际化妆品有限公司生产现场现状253.1苏州尚美国际化妆品有限公司的概述253.1.1 苏州尚美国际化品有限公司简介253.1.2 苏州尚美公司生产组织特点273.2车间环境因素参数测定283.2.1 微气候环境测定283.2.2 照明环境测
9、定313.2.3 声音环境测定363.2.4 空气环境测定393.3车间工人劳作强度分析403.4作业空间与车间配备座椅分析423.5 车间现存问题综述444苏州尚美公司车间改善方案454.1改善方案的设计目标原则及总体结构454.1.1 改善方案的设计目标及设计原则454.1.2 改善方案总体结构454.2生产三车间微气候环境改善方案464.3生产三车间照明环境改善方案484.4生产一车间噪声环境改善方案494.5外包车间空气环境改善方案514.6作业空间及车间配置座椅改善方案524.7车间工人工作能力改善545苏州尚美公司改善效果评价555.1 苏州尚美公司改善效果综合评价555.1.1
10、环境因素的改善效果分析555.1.2 人机因素的改善效果分析565.2 持续改善56结论57参考文献59致谢61附录A62附录B71附录C77781 绪论1.1 选题背景和意义2013年是全面贯彻落实十八大精神的开局之年，是实施“十二五”规划加快建设资源节约型、环境友好型社会，提高生态文明水平口号承前启后的关键一年。而面对日趋强化的资源环境约束，单纯的经济增长并不能解决经济社会中存在的问题，经济发展必须与社会进步相协调，与人口、资源、环境相协调。社会主义社会的发展归根到底是为了人的发展，只有树立以人为本的科学发展观，才能最终实现人的全面发展，才能构建社会主义和谐社会。从经济增长理论到经济发展理
11、论再到后来的可持续发展理论，社会发展观也发生着深刻的变革。党的十六届三种全会提出了科学发展观：坚持以人为本，树立全面、协调、可持续的发展观，促进经济社会和人的全面发展。同时又为可持续发展注入了新的内容，其核心是以人为本。坚持以人为本，就是要推进人的全面发展，真正把人放在社会主体地位，即经济发展必须与社会进步相协调，与人口、资源、环境相协调。进入21 世纪，世界经济国际化程度越来越高，现代企业在国际经济竞争中发挥着十分重要的作用。现代企业中许多企业只单纯的追逐经济增长与利润的多少，而忽略了考虑其他的因素，但现代企业中最重要的因素是人，人是企业中唯一的能动因素，所以说现代企业发展程度的高低最终取决
12、于人的发展程度，因此企业越来越重视人的因素的发展，怎样组织生产任务、布置工作场所、挑选和培训工人以及如何制定岗位工作指南等，如何为企业员工提供更好的发展和深造机会，这一切都需要运用人因工程的知识1。而随着经济发展和人民生活水平的提高，被称为“美丽经济”的化妆品产业在我国经过20多年的迅猛发展，市场增长率居世界第2位，现今已成为世界第8大化妆品市场。全国化妆品生产企业已达到3000多家，化妆品的品种已达25000余种，2008年销售额已达到1300亿元，化妆品进出口贸易逐年增长。化妆品已经逐步由奢侈品转变为日常生活中的必需品，为广大消费者所使用。化妆品关系着人们的使用安全和身体健康，化妆品的质量
13、安全越来越受到消费者和社会各界关注。我国政府十分重视化妆品行业的法规标准建设和监督管理，自上世纪八十年代相继发布了一系列与化妆品监管相关的法律、法规、规章、规范性文件、技术标准和要求，特别是2008年1月1日，中国实施了化妆品卫生规范（2007年版）。新版规范的颁布，为建立建全化妆品的安全评价制度，规范化妆品的生产经营行为，对化妆品的依法监督管理及保障化妆品的质量安全都起到了重要的作用。同时需要看到的是，由于我国市场经济秩序还不够完善，加之化妆品监督管理体制有待进一步改进，特别是从保障化妆品质量的角度，相关法规和技术要求不能适应新的监督管理需要的问题逐渐显现。虽然近年来各类化妆品厂的生产得到迅
14、速发展，但是我国化妆品工业整体仍很落后，在国际市场上没有立足之地；这也就要求整个精细化工领域，完善对原料的管理，开发新的高效、环保产品将是必然趋势。人因工程学是由多学科交叉形成的一门新兴的综合性边缘学科。人因工程学主要研究技术工程总体中，人与机器的关系，以便在设计机器时更好地协调人与机器的关系。它的主要研究目的在增进人员的绩效(如增加工作的速度、提高工作时的安全性和增进工作时的正确性)、减少能力的浪费与疲劳、减少不必要的训练和降低训练成本、减少对特殊技巧和能力的依赖、增进人力的使用、减少人为错误所引发的事故，以降低时间和设备的损失，以及改善使用者或操作员的舒适程度。本论文就是将人因工程学理论应
15、用到苏州尚美公司生产车间现场环境中，对现场生产环境进行分析研究，找出所研究企业现场环境存在的不合理因素，设计整体优化改善方案，提出整改措施，使得苏州尚美公司车间现场环境达到人因工程学规定的生产标准。本课题的意义在于：首先，在企业引入人因工程学理论，可以促进我国化妆品生产企业现场质量管理工作水平的不断提高。人因工程学在中国起步较晚，发展不完善，目前尚未形成体系，很少能直接应用于实际管理过程中。人因工程学理论从多个方面对生产现场环境进行考虑，可以实现企业现场管理的细致化。其次，将人因工程学引入到化妆品生产企业中，可以进一步加强企业管理者和工人的劳动保护意识。国内企业在人因工程方面的管理水平仍然落后
16、，甚至有的企业只是一味的追求效率和利润，而忽略了人的因素的考虑，工作环境恶劣，工作时间延长，没有相应的激励措施，工作过程中由于环境因素造成工人的身体损伤，身体机能下降，工作情绪低落，工作效率下降，甚至还导致了工伤事故的发生，造成巨大的经济损失。然而，我们的企业管理者，甚至包括天天在不良工作环境中工作的工人在内，都没有意识到这一点，这就要求我们不仅要在管理者当中推广人因工程学，还要在工人中间普及。第三，在企业中推广应用人因工程学有利于改变化妆品生产企业生产现场的模式，改善企业生产包装现场环境。1.2 国内外研究现状1、国外研究动态人因工程作为学科形成于19世纪末20世纪初，英国是世界上研究人因工
17、程最早的国家，但该学科奠基工作却是在美国完成的。人因工程学科作为一门独立的学科有60多年的历史，大致可分为经验人因工程学、科学人因工程学和现代人因工程学三个阶段：（1）经验人因工程学人因工程学研究开始于19世纪末20世纪初，受当时时代背景的影响，其发展不可避免的与技术的发展交织在一起。20世纪初，美国学者 F.W.泰勒（Frederick W. Taylor）在传统管理方法的基础上首创了一套以提高工作效率为目标的操作方法，综合考虑了人使用机器、工具、作业环境的标准化问题，称为科学管理方法2，该方法被人们称为人因工程研究方法的基石。从科学管理方法形成到第二次世界大战之前，此阶段称为经验人因工程学
18、发展阶段，其研究的内容主要包括：各种职业的要求；借助测试方法挑选工人；安排工人具体岗位；制定工人培训方；最优良的工作条件；最有效的组织管理形式；人力工作动机等。此阶段研究者大多是心理学家，哈佛大学的心理学H.芒斯特伯格（H. Munsterberg）提出心理学对人们工作的重要性，即可以提高效率。心理学建议采用科学的方法，此阶段被称为“应用实验心理学”。选拔、培训企业员工，改善工作条件和疲劳，在这个阶段被广泛的研究和应用，实践证明可以此方法可以降低企业的支出，同时加快员工对企业的适应速度。此阶段最迫切的问题是改善工具，促使经验人因工程学进入科学人因工程学阶段3。（2）科学人因工程学科学人因工程学
19、主要发生在第二次世界大战期间，这个阶段人因工程的综合研究和应用首先在军事领域展开。这一时期，美国空军和海军共建立了工程心理实验室（Dunlap & Associates），英国也在进行着相关研究，在战后人因工程学职业开始形成。1949年，工效学研究协会在英国成立，吉尔布雷斯等人出版了第一部关于人因工程学的著作应用实验心理学：工程设计中的人因；1957年，人因工程学协会在美国建成并出版了工效学杂志，组成了美国心理学家协会；同年，英国正式更名的 Ergonomics的杂志由剑桥大学心理研究所魏尔福特（Welford A.T）担任编辑，该杂志逐渐成为国际性刊物，此时工效学被完整系统的论述清楚，成为一
20、门独立的学科4。（3）现代人因工程学随着现代科学技术的发展和进步，20世纪60年代人因工程学得到了前所未有的发展。控制论、信息论、系统论及人体科学等学科新理论的出现，现代人因工程学应运而生，其研究方向是：把人-机-环系统作为一个统一的整体来研究，创造最适合人工作的作业环境，使人-机-环系统相协调，最终获得系统的最高综合效能。其发展有三个特点：以人为中心，侧重于机械装备的设计，使机械的操作不超出人力界限；密切与实际应用相结合，进行具体产品设计；力求多学科的权衡求得最优的设计5。近年来，国外对工作负荷与职业健康的研究最多，反映了国外学者充分意识到人的特性与工作效率具有直接影响，从关注人的健康和持续
21、发展进而达到人与工作协调发展的角度来分析和解决问题；在产品与工具的设计评价方面，对特殊商品的研究及产品感觉特性研究成为新的研究领域；研究人员对组织管理过程中如何应用人因工程思想解决实际问题也进行了较多的研究；作业场所、作业方法研究及人机系统优化仍是研究的重点；特殊人群研究成为最新的研究热点，适合老年人、残疾人使用的产品设计、计算机用户的视力问题等，达到了以人为本的时代要求；人体研究方面数字化的人体测量、人体建模与仿真、卫生标准制定成为人体研究方面的重点；行业研究重点是如何将人因工程各研究领域知识和经验应用到具体行业中6。2、国内发展动态中国人因工程研究从20世纪50年代前后开始。1966年，在
22、机械制造、炼钢、纺织工业进行了改进操作方法、技工培训等研究，这是人因工程学在中国发展的开端；60年代，开展了对铁路、水电站中央控制台信号显示，建筑工程中房屋的照明标准及仪表工业中表盘刻度，航空方面的员工选拔、培训、飞行错觉等研究；70年代后期，为促进国防及工业现代化，正式使用“人因工程”名称进行相关研究；1980年，机械工业系统中工效学会成立；1989年，我国正式成立国家一级学术组织中国人类工效学（Chinese Ergonomics Society，简称CES），该学术组织已成为国际人类工效学协会（IEA）的成员，是我国人因工程学发展过程中的一个里程碑7。随着人因工程研究的深入，该学科的研究
23、和应用也已扩展到工农业、交通运输、医疗卫生、教育系统等国民经济各部门，促进了该学科与工程技术及相关学科的交叉渗透，使其成为一门边缘性应用学科。人因工程学在我国的应用主要集中在以下几个方向：（1）人类的特性。人体能力和特性如持续体力劳动能力、身体尺寸、力量、劳动姿势及反应、理解、决定和学习等精神方面特性和能力；（2）人和机器的关系。显示、控制、信息流动和自动化过程中的人机界面；（3）环境条件。热、照明、噪声、湿度、振动及其他影响舒适的因素；（4）劳动方面。疲劳、紧张、错误和事故、安全、人和劳动的协调、耐受力、产量及效率。从纵向看，每年的论文发表数量呈小幅度递增趋势。近五年，国内研究的焦点是组织和
24、管理中的人因工程研究，表明我国在人因工程领域以宏观的视角把握这门科学，并与人力资源管理、管理学等结合；人的职业与素质研究制定从业人员的健康标准或择业标准；工作环境研究与人机系统方面的研究数量相当，表明人的工作舒适感、人机间的协调性以及人机界面问题被广泛重视；人为失误与系统安全问题的研究也较多，表明人因工程学科较多的运用于研究国内安全性问题，特别是对交通事故和生产系统安全防护问题的分析较为突出；工作负荷与疲劳、产品设计与评价、作业方法及场所改善的研究较少，表明人因工程的应用范围在国内比较窄；先进技术中的人因工程研究成为最新的研究领域；人的认知研究涉及信息处理系统、脑力负荷测量，这对现代人机系统设
25、计具有十分重要的意义8。随着中国加入WTO，化妆品进口关税下调、化妆品注册门槛降低，化妆品行业更加深入地参与到国际化妆品产业的市场竞争，遇到了严峻困难挑战。主要有以下因素： （1）国内外经济结构的调整，对化妆品行业的影响；（2）市场规范化程度低，变相走私和造假的化妆品对于守法的生产企业形成的冲击，导致了企业的困难；（3）国外化妆品企业对国内市场的冲击，1998年到1999年引进外资17个项目，新增了67条化妆品流水线，随着这些项目的逐步投产，竞争将会更加激烈；（4）企业缺乏自身的应变能力，由于大部分企业没有科研能力和新产品储备，企业重销售、轻科研的现象普遍存在，缺乏对行业宏观、长期的发展战略研
26、究，技术和管理的落后直接影响到企业的生存9。1.3 论文结构本课题是基于人因工程理论的现代企业研究，通过对化妆品生产企业现场的调查研究，从人、机、环境因素三方面出发，分析出对企业效率影响最突出的工效因素，从而为企业在人因工程方面的工作提供理论基础和参考依据。本文的框架与主要内容包括：第一章：分别从目前日益重视的以人为本、环境、安全与健康的大背景出发，阐述了人因工程在国内外的研究及在企业的应用现状，重点论述了国内化妆品加工企业的发展状况。第二章：从人因工程学的概念入手，叙述了人因工程学的发展、研究对象和研究领域；探讨了人因工程学的常用研究方法和研究步骤；分别从人机因素、环境因素设计两大方面详细地
27、阐述了人因工程学的理论，研究内容和方法。第三章：介绍了苏州尚美公司的基本情况、主要的产品和典型的加工工艺与特点，以及该厂的生产组织特点。从人因工程的角度，对该厂目前生产现场存在的不良工效因素进行了详细的调查分析，并进行的总结。第四章：运用了人因工程学理论对该厂人因工程改善方案进行了整体设计，确定了现场环境改善方案的设计目标和设计原则，并分别从车间微气候、噪音和照明、机器的工作空间及座椅等方面进行了改善方案设计。第五章：对该厂现场改善提出了整改方案及执行措施，并对改善后工作绩效进行了分析评价。第六章：对本文研究的主要内容和结论进行了归纳总结，同时也提出了有待进一步研究解决的有关问题。2 人因工程
28、学基本概念及理论概述2.1 人因工程学的基本概述人因工程学（Human Factors Engineering）是研究人-机-环境这三者之间的相互关系的学科，是近几十年发展起来的一门边缘性应用科学。人因工程学研究人在某种工作中的解剖学、生理学、心理学等方面的各种因素；研究人与机器及环境的相互作用；研究在工作中、家庭生活中和闲暇时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。2000年8月，国际工效学会发布了新的人因工程学定义：人因工程学是研究系统中人与其他组成部分的相互关系的一门学科，并运用其理论、原理、数据和方法进行设计，以优化系统的效能和人的健康幸福之间的关系10。人因工程学是按
29、照人的特性设计和改进人-机-环境系统的科学。人-机-环境系统是指由共处于同一时间和空间的人及其操纵的机器和他们所处的环境所构成的系统，可以称为人-机系统。它把人和机器视为一个有机结合的系统，指出机器应该具有什么样的条件才能使人付出适宜的代价后可获得整个系统的最佳效益。人因工程不仅涉及到工程技术理论，还涉及到人体解剖学、生理学、心理学以及劳动卫生学等。认真研究这门科学，可以创造出最佳设计和最适宜的条件，使人机实现高度协调统一，形成高效、经济、安全的有机系统。尤其在企业中体现得更为明显，在企业生产线改善中能够从细节上减少浪费，为作业操作者创造并不断优化作业环境。人因工程的应用能够帮助企业提高生产效
30、率11。为了实现人、机、环境之间的最佳匹配，人因工程学把人的工作优化问题作为追求的重要目标。其标志是位处于不同条件下的人能高效、安全、健康、舒适地工作和生活。高效，是指工作高效率与高质量的统一，对企业而言，高效的作业或生产，高产出、高质量、低成本，在市场中具有更大的竞争力；安全，是指减少或消除差错和生产事故，在保证高效的同时确保安全可靠；健康，是指限制或消除有害于员工健康的工效因素，改进工作条件和生产工艺；舒适，是指作业者对工作有满意感或舒适感，这关系到工作效率和安全，是对工作优化的更高要求。2.2 人因工程学的研究内容人因工程研究的内容包括理论和应用两个方面。随着工业化程度的体高，学科研究内
31、容从人体测量、环境因素、作业强度和疲劳等方面的研究传到操作显示设计、人机系统控制以及人因工程原理在各种工业与工程设计中的应用等方面，进而深入到人因工程前沿领域12。通过对人因工程任务的探讨，人因工程研究内容可以概括为以下方面：（1）研究人的生理与心理特性人的生理、心理持性和能力限度是人机环境系统优化的基础。人因工程学从学科研究对象和追求的目标出发，系统地研究人体特性、人的工作负荷与效率、人的决策过程等因素，为人-机-环境系统设计与优化及制定有关标准提供科学依据，使设计的工作系统及机器、作业、环境都更好地适应于人，创造高效、安全、健康和舒适的工作条件。（2）研究人机系统总体设计设计人机环境系统的
32、目的是使整体系统工作性能最佳。为此，第一，研究人在特定系统中的作用，在设计思想上要克服片面强调机器性能的错误思想。第二，研究人机功能合理分配。系统中人与机器因其特点不同有着各自的能力和限度。在系统设计时，应充分发挥各自的特长，合理分配人与机器的功能，使其相互补充、取长补短、有机结合，以实现系统的整体功能最优。（3）研究人机界面设计在人-机-环境系统中，人-机系统是主体。人与机的相互作用，就是人机界面上的显示器与控制器的利用，人机信息交换的过程。研究设计显示器，使其与人的感觉器官特性相适应。设计控制器，使其与人的运动器官特性相适应。保证人与机之间的信息交换迅速、准确，从而实现系统优化。（4）研究
33、工作场所设计和改善工作场所设计的合理性，对人的工作效率有直接影响。工作场所设计包括工作场所总体布置、工作空间与工作区域设计、工作台或操纵台与工作座椅设计、工作条件设计等。研究设计工作场所时，应从生理学、心理学、生物力学、人体测量学和社会性等方面保证符合人的特性和要求。使人的工作条件合理，工作范围适宜，工作姿势正确，达到工作时不易疲劳、方便舒适、安全可靠和提高效率的目的。研究工作场所设计，也是保护和有效利用人力资源，发挥人的潜能的需要。（5）研究工作环境及其改善任何人-机系统都处于一定的环境之中，因此人-机系统的功能一定受环境因素影响，人与机相比，受影响的程度更大。作业环境包括许多方面，如微气候
34、、照明、噪声、空气环境等。人因工程学主要研究在各种环境下人的生理、心理反应，对工作和生活的影响；研究以人为中心的环境质量评价准则；研究控制、改善和预防不良环境的措施，使之适应人的要求。目的是为人创造安全、健康、舒适的作业环境，提高人的工作、生活质量，以实现人机环境系统的高效率。2.3 人因工程学的研究方法和步骤人因工程学是以人及有关的机器设备和所处的环境为研究对象，研究方法通常针对不同的研究特征将其分为三类：描述性研究、实验性研究和评价性研究。其研究过程和研究程序与分析问题的方式均为：确定目标、收集资料、制定方案、综合评价、供决策者参考这个基本过程。 2.3.1 人因工程学研究的方法人因工程学
35、研究大量采用人体、生物科学等学科的研究方法和手段，研究创建了一些独立的新方法，以探讨人-机-环要素间复杂的关系问题。目前研究的方法主要有一下几种方法：1、调查法。调查法是获取有关研究对象材料的一种基本方法。它具体包括访谈法、考察法和问卷法。访谈法是研究通过询问交谈来搜集有关资料的方法。访谈可以是有严密计划的，或是随意的。但都要求做到与被调查者进行良好的沟通，围绕主题展开讨论，尽量客观真实。考察法是研究实际问题时常用的方法。通过实地考察，发现现实的人-机-环境系统中存在的问题，为进一步开展分析、实验和模拟提供背景资料。实地考察能客观地反映研究成果的质量及实际应用价值。为了做好实地考察，要求研究者
36、熟悉实际情况，并有实际经验，善于在人、机、环境各因素的复杂关系中发现问题和解决问题。问卷法是研究者根据研究目的编制一系列的问题和项目，以问卷或量表的形式收集被调查者的答案并进行分析的一种方法。2、观测法。观测法是研究者通过观察、测定和记录自然情境下发生的现象来认识研究对象的一种方法。这种方法是在不影响事件的情况下进行，观测者不介入研究对象的活动，因此能避免对研究对象的影响，以保证研究的自然性和真实性。应用观测法时，研究者应尽量避免发生误观测和漏观测，这就要求事先确定观测目的并制定具体计划。为了保证客观事物的正确全面感知，研究者不但要坚持客观性、系统性原则，还需要认真细微地做好观测的准备工作。3
37、、实验法。在特定环境中，测试研究对象的行为或反应。人的行为或反应会受多种因素的影响。如果能控制某些主要因素能更好地理解研究对象的行为表现。根据可控变量的多少，可进行单变量实验和多变量实验13。多变量实验各因素效应间存在非线性关系，需要借助统计学方法把各因素的效应区分开。实验法分实验室实验和现场实验两种。前者是在控制环境条件下实验，对研究事物因果关系是有效的，但在实际应用上受到一定限制;后者能够反映操作者在现实的工作系统中的活动规律。4、系统分析评价法。该方法体现在将人-机-环系统作为一个综合系统来考虑，因此系统的可靠性受操作者技术熟练程度和机械设备是否适合于操作者的操作等因素影响。进行人-机-
38、环系统的分析评价包括作业者能力、心理、方法及作业环境等诸方面。2.3.2 人因工程学的研究步骤人因工程学研究的步骤分机具研究步骤、作业研究步骤、环境研究步骤，下面将简述环境、作业、机具的研究步骤。1、 环境研究步骤为了追求最佳环境，不断地对微气候、照明、声音、空气环境等进行研究，使周围的环境适于工作和生活。所谓最佳环境，是指最适宜人的各种特性，使人类能够高效率工作和舒适工作、生活的环境。设计和改进环境的方法与机具有类似之处，可采取以下步骤：（1）确定目的，明确研究环境的重点因素，如微气候、照明、噪声、空气环境等；（2）通过实验和理论研究分析环境因素对人的影响，这些影响可用图示模型和数学模型来描
39、述；（3）提出多种方案，在进行分析评价基础上，确定最佳方案，需要时可进行小规模实验；（4）对环境进行设计、改进和评价，并不断完善。2、 作业的研究步骤所谓最佳作业是指适合于人的特性，人为失误最少，疲劳程度最小，安全可靠，使人感到舒服且效率高的作业。设计和改善作业方法步骤如下：（1）确定作业的目的和实现该目的的功能。（2）确定作业中人员和机具的功能分配。（3）用作业模型表示作业对象的顺序、数量、时间、使用的机具和材料等。作业模型主要用语言模型和图示模型。例如各种工序分析图就属于图示模型。（4）对作业人员的特性进行计测、数据处理和分析，对作业特性进行实验研究。（5）提出各种方案，并对这些方案进行作
40、业研究和评价，以确定最佳的作业方案。6.对作业进行设计、改进和评价，并继续不断加以完善。3、 机具研究步骤（1）确定目的及功能：明确人机系统的目的，确定实现该目标所必备的功能；（2）人与机具的功能分配：分析人与机具的各自能力，确定系统的功能分配；（3）模型描述：使用语言、图示或数学模型对系统分别描述或组合描述；（4）数据分析：对人的特性进行计测、数据处理，对整个系统特性进行分析；（5）模型的实验：根据分析结果，确定数个方案并制作模型进行实验研究；（6）机具的设计与改进：根据分析和实验结果，确定机具的优化方案，并对机进行具体的设计与改进。2.4 人因工程学研究的相关因素2.4.1 微气候环境1、
41、 微气候的要素及相互关系微气候是指工作场所所处的局部气候条件，主要包括空气温度、空气湿度、气流速度(风速)和热辐射条件等四个参数。这四个要素对人体的热平衡都会产生影响，而且各要素对机体的影响是综合的。（1）温度空气的冷热程度叫温度。作业环境的温度除取决于大气温度外，还受太阳辐射和作业场所的热源对人体散热的影响。热源通过传导、对流使作业环境的空气加热，并通过辐射加热四周物体，形成第二热源，扩大了直接加热空气的面积，使气温升高。温度通常用干球温度计测定，它所指示的温度叫干球温度。干球温度是温度计暴露于空气中而又不受太阳直接照射时所读取的数值。温度的标度有两种：摄氏温标()和华氏温标()。我国法定采
42、用摄氏温标()。两种温标的换算关系为 (2.1)（2）湿度湿度也叫气湿，空气的干湿程度。绝对湿度是指每立方米空气中所含的水汽克数。由于人们对空气干湿程度的感受不与空气中水汽的绝对数量直接相关，而与空气中水汽距饱和状态的差距直接相关。因此定义某温度、压力条件下空气的水汽压强与相同温度、压力条件下饱和水汽压强的百分比为该温度、压力条件下的相对湿度。工作场所的湿度常用相对湿度表示。相对湿度在70%以上称为高气湿，低于30%称为低气湿。在一定温度下，相对湿度小，水分蒸发快。高温条件下，高湿使人闷热，低温条件下，高湿使人感到阴冷。相对湿度可用通风干湿表或干湿球温度计测定，用湿敏元件制成的湿度计也可直接测
43、得相对湿度。湿球温度是指同等焓值空气状态下，空气中水蒸汽达到饱和时的空气温度，在空气焓湿图上是由空气状态点沿等焓线下降至100%相对湿度线上，对应点的干球温度。湿球温度比干球温度略低一些；（3）气流速度(风速)空气的流动速度叫气流速度。风速常用热球微风仪测定。生产场所中的气流除受外界风力影响外，主要与作业场所中的热源有关。热源使空气加热而上升，室外的冷空气从门窗和下部空隙进入室内，造成空气对流。室内外温差越大，产生的气流越大。温度、湿度、风速和热辐射对人体影响可以相互替代，某一条件的变化对人体的影响，可以由另一条件的相应变化所补偿。如人体受热辐射所获得的热量可以被低气温抵消，当气温增高时，若气
44、流速度加大，会使人体散热增加。由于生产环境气象条件诸因素对机体的影响是综合的，故在进行环境评价时，必须综合考虑各个因素，找出其主要因素，这对制定预防对策有着重要的意义14 。2、 人体对微气候环境的主观感觉人体对微气候环境的主观感受，是进行微气候环境评价的重要标准之一。一般认为，“舒适”有两种含义，一种是指人主观感到的舒适；另一种是指人体生理上的适宜度。比较常用的是以人主观感觉作为标准的舒适度。（1）舒适的温度人主观感到的温度与许多因素有关，从客观环境来看，湿度越大，风速越小，则舒适温度偏低；反之则偏高。从主观条件看，体质、年龄、性别、服装、劳动强度、热习服(人期在高温下生活和工作，相应习惯热
45、环境)等均对舒适温度有重要影响：因此，在实践中，所谓舒适温度是指某一温度范围而言。生理学上常用的规定是：人坐着休息，穿着薄衣服，无强迫热对流，未经热习服的人所感到的舒适温度。按照这一标准测定的温度一般是213。影响舒适温度的因素很多，主要有：a季节。舒适温度在夏季偏高，冬季偏低。b劳动条件。不同劳动条件下的舒适温度也不同。表2.1为在室内湿度为50，某些劳动的舒适温度指标；表2.1 不同劳动条件下的舒适温度指标作业姿态作业性质工作举例舒适温度/坐姿脑力劳动办公室、调度台1824坐姿轻体力劳动操纵、小零件分类1823站姿轻体力劳动车工、铣工1722站姿重体力劳动沉重零件安装1521站姿很重体力劳
46、动伐木1420c衣服。穿厚衣服对环境舒适温度的要求较低。d地域。人由于在不同地区的冷热环境中长期生活和上作，对环境温度习服不同。习服条件不同的人，对舒适温度的要求也不同。e性别、年龄等。女子的舒适温度比男子高0.55；40岁以上的人比青年人约高0.55。（2）舒适的湿度舒适的湿度一般为40-60。湿度在70以上为高气湿，在30以下为低气湿。在不同的空气湿度下，人的感觉不同，温度越高，高湿度的空气对人的感觉和工作效率的消极影响越大。大量研究证明，室内空气湿度()与室内气温t()的关系应为： （2.2）（3）舒适的风速在工作人数不多的房间里，空气的最佳速度为0.3m/s；而在拥挤的房间里为0.4m
47、/s。室内温度和湿度很高时，空气流速最好是12 m/s。我国采暖通风和空调设计规范(GB50019-2003)中规定了设置系统式局部送风时，工作场合的温度和平均风速，如表2.2所示。表2.2 工作地点的温度和平均风速热辐射照度（W/m2）冬季夏季温度（）风速（m/s）温度（）风速（m/s）35070020251226311.53701100020251326302410012100182223252935210128001822342428463、 微气候环境的综合评价研究微气候环境对人体的影响，不能仅考虑其中某个因素，因为人进入作业场所时，要受温度、湿度、风速和热辐射等多种因素的综合影响。因此，要综合评价微气候环境。目前，评价微气候环境常用以下3种方法或指标。（1）不适指数不适指数是由纽约气象局1959年发表的一项评价气候舒适程度的指标，它综合了气温和湿度两
